Автомобиль
Юрий Владимирович Медовщиков
© Юрий Владимирович Медовщиков, 2023
ISBN 978-5-4496-3681-2
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
КОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Автомобили бывают разных категорий и назначения, т.е легковые для перевозок людей (для индивидуального использования и перевозок пассажиров),грузовые для перевозок различных типов грузов, микроавтобусы и автобусы для массовых перевозок людей, их вариантом являются троллейбусы и электробусы с электроприводом, а также специализированные автомобили разного назначения.
Кузова и кабины
Легковые автомобили имеют открытые и закрытые кузова и классифицируются на базе кузова как седаны (стандартный 4—5 местный кузов закрытого типа с 2—4 дверями),лимузины (кузова для перевозки 5—7 пассажиров с перегородкой за передним сиденьем),универсалы с кузовом грузового обьема полувагонной компановки, также хэтчбеки, фастбэки, как их модификация, т.е. с увеличенным грузовым обьемом кузова легкового автомобиля, для которых практикуются также 3 -х дверные варианты кузовов. Кроме этого также имеются варианты кузовов для легковых автомобилей спортивного типа-спайдер (или родстер-более раннее название).У спайдеров предусматривается конструктивная возможность демонтажа жесткой крыши кузова автомобиля и модификации ее в кабриолет с открытым летним кузовом. Кроме этого также существуют кузова фаэтон с открывающимся верхом. Существуют также грузопассажирские комбинации кузовов легковых автомобилей, у которых сзади монтируется грузовая платформа, возможно с отдельной кабиной для груза. Сами кузова обычно делают несущей конструкции из листового штампованного металла, но также существуют и варианты серийного производства кузовов из стеклопластика и других видов пластмасс и особенно это характерно для современных конструкций наружных лицевых панелей. Однако даже для легковых автомобилей из-за рубежа могут применяться хребтовые рамы, на которых укрепляется металлический «черный кузов» с оперениями.
Грузовые автомобили по типу кузова бывают с бортовым грузовым кузовом, самосвалы, фургоны (с закрытой грузовой платформой отдельным кузовом), рефрижераторы (с изотермическим холодильным кузовом-отсеком),автопоезда и грузовые автомобили повышенной проходимости. Самой характерной особенностью их конструкции является обязательное наличие «лестничной» металлической рамы, на которую укрепляются все элементы автомобиля: шасси с колесами, двигатель, трансмиссия, сама кабина и непосредственно грузовая платформа для перевозки грузов.
Автобусы имеют обычно вагонную компановку кузова, включая микроавтобусы для расположения пассажирских кресел и внутри самих пассажиров. Автобусы для увеличения вместимости могут быть одинарными, сочлененными (состоящими из двух сцепленных шарнирно вагонов),а также иногда бывают двухуровненвыми (двух-этажными).Для автобусов характерной особенностью является наличие пространственной сварной рамы, на которую укреплены наружные облицовочные панели.
Компановка автомобилей позволяет располагать внутри него не только пассажирский отсек. но и двигатель и элементы шасси автомобилей, что очень важно для легковых автомобилей и позволяет сделать сверхкомпактые автомобили с комфортным кузовом, которые относятся к классу «компакт» и нашли очень широкое применение в настоящее время.
По типу кузова автомобили имеют числовую классификацию типа 5-местный автомобиль,2+2-это компакт класс для перевозки 4 людей), двухместные и пр.
По типу колесного привода эта классификация имеет другую индексацию-2х2 (это автомобиль с 2 ведущими колесами), 4х4-это полноприводный автомобиль со всеми ведущими колесами, 6х4, 6х6, 8х8-это полноприводные автомобили высокой проходимости с 2 и более ведущими мостами. Принципиальные чертежи и схемы элементов кузовов приведены на рисунках далее.
В классификацию автомобилей входят и другие технические параметры, которые входят обычно в таблицу их параметров, к ним относятся: масса снаряженная (без учета веса пассажиров и багажа),тип привода (легковые автомобили бывают заднеприводные, переднеприводные и полноприводные),мощность и крутящий момент двигателя автомобиля, эксплуатационный расход топлива, который характеризует экономичность автомобиля, габаритные размеры-длина, ширина высота),и возможно также некоторые другие параметры-например. клиренс (для определения величины проходимости, радиус разворота, колесная база и т. п.
Кроме того, можно выделить группу основных показателей автомобилей, которые связаны с параметрами двигателей, максимальная скорость движения, время разгона автомобиля до заданной скорости, расход топлива автомобиля, удельная мощность автомобиля (отношение максимальной мощности двигателя/массе автомобиля),снаряженная и полная масса автомобиля, максимальная величина преодолеваемого подъема, максимальный динамический фактор, а также ускорение. Все выпускаемые автомобили имеют товарный знак на капоте, а сейчас на радиаторе и задней стойке (т.е. лейбл фирмы производителя) и могут имеют буквенное название. Так маркируется практически любая машина, независимо от ее типа.
Устройство и системы двигателей внутреннего сгорания
Работа двигателей внутреннего сгорания.
Двигатели внутреннего сгорания на сегодня имеют самое широкое распространение для транспортных средств. В них процесс сгорания происходит в камере, переменно изменяющей свой обьем. Это обычные поршневые двигатели, роторные и др. Если рабочий процесс происходит в камере постоянного обьема, сообщающейся с атмосферой – эти двигатели относят к классу двигателей внешнего сгорания (это газовые турбины и др. генераторы). Кроме того, если в камере не происходит процесса горения, однако, газ (воздух) совершает работу путем нагнетания этот вид имеет название компрессорных установок. А так же как известно, термодинамические циклы характеризуют еще и цикл холодильных установок.
Поршневые двигатели внутреннего сгорания являются периодически действующими машинами, так как рабочий
цикл в них может повторяться практически бесконечное число раз и происходит внутри цилиндров. Различают два основных цикла: четырехтактный и двухтактный (кроме того, для роторных двигателей практически осуществляется трехтактный цикл). По принципу смесеобразования современные транспортные двигатели делятся на карбюраторные, с системами впрыска и дизельные. В двух первых случаях возгорание происходит при подаче искры (и они называются искровыми),в последнем – происходит самовоспламенение от сжатия. Создателем искровых двигателей считают Н. Отто, а – двигателей с самовоспламенением от сжатия – Р. Дизеля, а основоположником современных систем впрыска является Р. Бош.
Четырехтактный и двухтактный рабочие циклы включают в себя следующие фазы: впуск, сжатие, сгорание и рабочий ход, выпуск. Четырехтактный цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала, двухтактный – за один оборот. В первом случае получается более экономичный цикл, во втором – более мощный (однако для больших двигателей он практически не осуществим).
Что бы увеличить мощность двигателя и, например, его приемистость (то есть повысить крутящий момент) увеличивают число рабочих цилиндров и их расположение (в итоге увеличивают полный обьем). Таким образом двигатели бывают одно- и многоцилиндровыми, а по их расположению – рядные, V-образные, оппозитные и звездо-образные).