Назначение и общее устройство кузова автомобиля Большинство легковых автомобилей имеет так называемый несущий кузов. Это означает, что двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеску ходовой части, а также механизмы управления и дополнительное оборудование устанавливают не на раме (как у грузовиков, автобусов и мотоциклов), а непосредственно на нем, т.е. именно кузов несет всю нагрузку. Кроме того, в кузове располагаются водитель и пассажиры, размещается груз. Как у же говорилось, кузов является «массой», поскольку заменяет собой все отрицательные провода в системе электрооборудования автомобиля. Кузов автомобиля состоит из каркаса и навесных уз лов . Металлический каркас состоит из днища (пола с усилителями), штампованных панелей, передка, задка, крыши и крыльев. Все эти элементы сварены друг с другом и представляют единое целое. Затем на каркас навешиваются, прикручиваются, вставляются двери, капот, крышка багажника, стекла и многое другое (например, бамперы, зеркала, декоративные элементы, сиденья и т.д.) . На некоторых легковых автомобилях крылья не привариваются, а прикручиваются, в этом случае их тоже относят к навесному оборудованию. В салоне размещены органы управления автомобилем, контрольно-измерительные приборы, позволяющие водителю следить за работой агрегатов и систем, а также осветительные плафоны. Удобство и безопасность поездки обеспечивают системы вентиляции, отопления, обогрева заднего стекла, ремни безопасности, подголовники, подлокотники, прикуриватель, часы, магнитола и т.п . В автомагазинах можно приобрести много полезного, но не переусердствуйте с дооборудованием салона. Во-первых, ваши приобретения не должны мешать водителю. Во-вторых, они не должны причинить травму при дорожно-транспортном происшествии. Ходовая часть Ходовая часть легкового автомобиля включает в себя переднюю и заднюю подвески, а также колеса и шины. Подвеска представляет собой ряд устройств, связывающих между собой кузов и колеса автомобиля. Подвеска преобразует, смягчает и поглощает удары со стороны дороги, передающиеся на кузов. Различают два типа подвесок: независимые и зависимые (рис. 5.1 и 5.2). Независимая подвеска позволяет колесам, расположенным на одной оси, перемещаться в вертикальной плоскости независимо друг от друга. При зависимой подвеске колеса одной оси жестко связаны друг с другом. В таком случае при наезде на неровность дороги оба колеса наклоняются в поперечной плоскости на равные углы. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ Передние колеса легковых автомобилей связаны с кузовом с помощью независимой подвески (рис. 5.3). Упругие элементы служат для снижения нагрузок, действующих от дороги на кузов. Они выполняются в виде цилиндрических пружин (рессор) и амортизаторов. Задача рессоры - смягчить удары, передающиеся на кузов со стороны дороги. Однако при этом кузов начинает раскачиваться. Для того чтобы предотвратить последующее раскачивание кузова, служат амортизаторы. Они гасят собственные колебания подвески при движении по неровностям. Важным элементом подвески является стабилизатор поперечной устойчивости. Он уменьшает крен автомобиля при движении в повороте. Под действием центробежной силы автомобиль в повороте наклоняется к наружному закруглению дороги (рис. 5.4), колеса одного борта еще сильнее прижимаются к дороге, а колеса противоположного борта пытаются оторваться от дороги. Вот т у т вступает в работу стабилизатор, который закручивается и выправляет положение кузова автомобиля. Передние колеса автомобиля независимо от конструкции подвески устанавливают под определенными углами наклона относительно вертикальной и горизонтальной плоскости. Это позволяет уменьшить сопротивление движению, износ шин, а также снизить расход топлива. Кроме того, этим достигается автоматическое возвращение управляемых колес после поворота в положение прямолинейного движения, т.е. их стабилизация. Стабилизация колес достигается за счет наклона их шкворней в поперечной и продольной плоскостях. Внимательный автовладелец может разглядеть, что передние колеса установлены с некоторым наклоном (угол а на рис. 5.6) и точка контакта колеса с дорогой находится позади оси поворота колеса. Именно из-за этого колесо возвращается в положение прямолинейного движения. Чтобы это было проще понять, рассмотрим бытовой пример: колеса тележки в супермаркете (рис. 5.5). Здесь хорошо видно, что ось вилки крепления колеса и точка касания колеса с поверхностью не совпадают. В какую бы сторону вы не повезли тележку, вилка сразу же поворачивается в противоположную сторону и стремится сохранить это положение. Д ля достижения эффекта стабилизации вилки руля мотоциклов, мопедов и велосипедов также выполнены с наклоном. Не станем подробно рассматривать силы, действующие на колесо при движении. Отметим только, что поперечный наклон оси поворота (угол (3 на рис. 5.7) легковых автомобилей обеспечивается конструкцией направляющего устройства подвески и не регулируется (рис. 5.7). Продольный наклон оси поворота (рис. 5.6) регулируется шайбами. Кроме углов наклона шкворней, у управляемых колес есть развал и схождение. Угол развала колес представляет собой угол между вертикальной плоскостью и плоскостью колеса (рис. 5.8).
Интересное: Топ 18 самых дорогих машин (без учëта налогов) часть 1.
Этот угол невелик и обычно лежит в пределах 1-2°, но именно с его помощью обеспечивается вертикальное положение колеса при движении, несмотря на возможные деформации детал ей передней подвески. Кроме того, угол развала уп равляемых колес облегчает их поворот и уменьшает нагрузку на подшипниковый узел колеса. Однако такая установка колес приводит к их боковому скольжению, вызывающему износ шин и увеличение расхода топлива. Для устранения бокового скольжения применяют схождение колес в горизонтальной плоскости (рис. 5.9). Поэтому угол схождения (угол р на рис. 5.9) зависит от угла развала колес. Схождение колес чаще всего регулируется изменением длины поперечной рулевой тяги. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАДНЕЙ ПОДВЕСКИ Задняя подвеска может быть как зависимой, так и независимой. Однако в большинстве случаев задняя подвеска легковых автомобилей выполняется зависимой (рис. 5.10). Рессоры задней подвески могут быть пружинными (см. рис. 5.10) либо листовыми (рис. 5.11). Гашение колебаний задней подвески, как и передней, осуществляют амортизаторы. АМОРТИЗАТОРЫ Подробная конструкция переднего и заднего амортизаторов легкового автомобиля показана на рис. 5.12. Назначение амортизаторов - гасить колебания пружин. Поэтому амортизаторы иногда называют демпферами или гасителями колебаний пружин. Схема работы амортизатора показана на рис. 5.13. В поршне амортизатора выполнены маленькие отверстия, через которые жидкость амортизатора может проходить, когда поршень совершает возвратно-поступательное движение. Когда колесо наезжает на препятствие или попадает в яму, поршень амортизатора перемещается, преодолевая сопротивление жидкости, проходящей через отверстия. Усилие, с которым поршень перемещается через жидкость, гасит колебания рессоры. Амортизатор выполнен в виде цилиндра, заполненного специальной жидкостью, и поршня с металлическим штоком. Некоторые амортизаторы дооборудуются резервуарами со сжатым газом (азотом), их называют газовыми. Колеса и шины Колеса находятся в непосредственном контакте с поверхностью дороги, на них передается крутящий момент от двигателя, приводящий транспортное средство в движение. Шины за счет сжатого воздуха и собственной упругости поглощают толчки и смягчают удары при движении по неровностям. Кроме того, колесо служит направляющим устройством, с помощью которого транспортное средство движется по заданной траектории. Колесо состоит из диска с ободом и шины (рис. 5.14). Колесо автомобиля крепится к ступице с помощью специальных болтов или гаек. Внутри шины может находиться камера, в которую закачивают воздух. В этом случае шина называется камерной. В настоящее время широкое распространение получили бескамерные шины. У бескамерной шины внутренняя поверхность должна быть герметично соединена с ободом. Для этого на ободе выполнен специальный бурт. Шина состоит из каркаса (корда), протектора, боковин и бортов. Корд - основа шины. Нити корда могут быть сделаны из проволоки, капрона, стекловолокна и т.п . Поверхность шины, непосредственно контактирующая с дорогой, называется протектором. В зависимости от рисунка протектора (конструктивного исполнения) шины легковых автомобилей, используемые автолюбителями повседневно, могут быть всесезонными, летними и зимними. В зависимости от расположения нитей корда шины подразделяются на диагональные и радиальные. В диагональных шинах нити корда расположены перекрестно под углом примерно 37° (рис. 5.15). В радиальных шинах нити корда проходят практически под углом 90° относительно боковин (рис. 5.16). Радиальные шины в настоящее время значительно потеснили диагональные. Преимуществом радиальных шин является их эластичность (что делает поездку более комфортной), увеличенное пятно контакта с дорогой, низкое сопротивление качению, а также больший срок службы по сравнению с диагональными шинами. Недостатком радиальных шин является низкая прочность их боковин. При контакте боковины с бордюрным камнем такие шины часто выходят из строя. Как говорят бывалые водители, на боковине образуется «грыжа». Маркировка шин Автомобильные шины маркируют алфавитно-цифровым кодом, который наносят на борт шины. Д ля маркировки геометрических данных шины используется сокращенная форма. Например: 195/55R16. Расшифруем эту кодировку: 195 - ширина шины в миллиметрах, измеренная по самым отдаленным точкам; 55 - процентное отношение высоты борта к ширине. R - радиальная шина; 16 - посадочный диаметр шины в дюймах. Маркировка шин за последние годы усложнилась. Помимо геометрических параметров и сведений о производителе, на шину могут быть нанесены данные о тяге, протекторе, температурном сопротивлении, направлении вращения и т.п .Интересное еще здесь: Обзоры.