ТИПАЖ 2.Назначение и общая компоновка автомобиля
а\м самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а также для буксирования прицепов
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ
Компоновкой называют порядок размещения на автомобиле отдельных его механизмов и систем (компоновка Шасси), а также частей кузова, отличающихся по назначению (компоновка кузова). Компоновочная схема автомобиля должна прежде всего отвечать условиям эксплуатации, назначению и стоимости автомобиля, а также характеру его производства. Основными целями компоновки, общими для автомо- 4 билей всех типов, являются обеспечение:
1) такого распределения полной массы автомобиля по осям, при
котором будет осуществляться надежное сцепление ведущих колес
с поверхностью дороги;
2) минимальных размеров-и массы автомобиля при заданной его грузоподъемности;
3) удобного и безопасного размещения людей и груза, доступности механизмов для их обслуживания и ремонта.
Компоновка шасси грузовых автомобилей общего назначения всех типов одинакова (см. рис. 1). У этих автомобилей сцепление, коробка передач объединены с двигателем в единый силовой агрегат, размещенный в передней части. Главная передача, дифференциал, полуоси и ведущие колеса представляют собой другую сборочную единицу — ведущий мост, расположенный в задней части автомобиля.
Целесообразность такой компоновки объясняется в основном следующим. При переднем расположении силового агрегата повышается удобство управления им и упрощается охлаждение двигателя. Использование задних колес в качестве ведущих обусловлено их лучшим сцеплением с-дорогой, так как на задние колеса нагрузка всегда больше.
Для легковых автомобилей применяют следующие компоновочные схемы (рис. б):
двигатель установлен спереди; задние колеса ведущие—классическая компоновка;
двигатель установлен спереди; передние колеса ведущие;
двигатель установлен сзади; задние колеса ведущие.
Преимущества первой схемы перечислены выше. Ее недостатком является наличие карданного вала. При установке карданного вала увеличивается масса автомобиля, усложняется трансмиссия, появляется источник вибраций и шума; ограничивается возможность уменьшения высоты автомобиля; требуется устройство в днище кузова туннеля, выступающего внутрь пассажирского помещения и уменьшающего его объем. По этой схеме строят преимущественно автомобили малого класса группы 2 и более высоких классов, для которых габаритные размеры, масса и стоимость не имеют решающего значения.
При использовании других схем карданный вал не устанавливают, двигатель и трансмиссию можно объединить в единый силовой агрегат и компактно разместить его на автомобиле. По этим схемам строят автомобили преимущественно особо малого и малого классов.
ТИПАЖ 3. Классификация транспортных средств. Индексация автомобилей.
КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ОСНОВНЫХ ТИПОВ
Грузовые автомобили по их основной характеристике — номинальной грузоподъемности (в т) классифицируют на пять классов:
II —малой грузоподъемности. 10_______________ 3 0
V—особо большей грузоподъемности. Свыше 100
Автомобили грузоподъемностью до 8 т обычно являются двухосными. При большей грузоподъемности осевая нагрузка превышает допустимые пределы, и автомобиль приходится делать трехосным.
Для наиболее полного удовлетворения нужд народного хозяйства типаж автомобилей расширяют, выпуская модели, являющиеся производными от основных — базовых моделей и отличающиеся от них некоторой специализацией конструкции, которая обусловлена конкретным назначением автомобиля (рис.4). Производные модели называют модификациями.
Легковые автомобили классифицируют по рабочему объему двигателя и сухой массе автомобиля. По этим признакам их подразделяют на пять классов (табл. 2).
| Класс | Группа | Рабочий объем двигателя, л | Сухая мае са автомобиля, кг | Класс | Группа | Рабочий объем двигателя, л | Сухая масса автомобиля, кг |
| I — особо малый II— малый III— сред-ний | 2 1 2 1 2 | До 0,9 0,9—1,2 1.2-1,5 1,5—1,8- 1,8-2,5 2,5-3,5 | До 700 700—850 850—950 950—1150 1150—1250 1250—1500 | IV — большой V — высший | 1 2 | 3,5—5,0 Более 5,0 Не регламентируется | 1500-1700 Более 1700 |
Классификация и общее устройство автомобилей
Автомобиль представляет собой механическое транспортное средство, которое предназначено для перевозки грузов, людей и выполнения специальных задач.
Автомобили и автомобильные подвижные составы по назначению делятся на:
Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, которые образуют шасси, кузов, двигатель.
Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.
Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя к колесам ведущих мостов, кроме этого трансмиссия изменяет крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия, в свою очередь, состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, а также одного или нескольких ведущих мостов.
Сцепление представляет собой механизм, который позволяет кратковременно и плавно разъединить или соединить двигатель с механизмами трансмиссии.
Коробка передач представляет собой механизм, который преобразовывает по величине и направлению крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление. Коробка передач дает возможность автомобилю двигаться вперед и назад, а также она позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменяющимися углами в зависимости от неровностей дорожного покрытия.
Ведущий мост представляет собой механизм, который включает в себя главную передачу и дифференциал с полуосями.
Главная передача позволяет преобразовать крутящий момент по величине и передает его от карданной передачи через дифференциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом.
Дифференциал — это механизм, который позволяет вращаться колесам с различной скоростью относительно друг друга в зависимости от степени сцепления их с дорожным покрытием.
Ходовая часть включает в себя раму, рессоры, амортизаторы, заднюю и переднюю передачи, колеса и шины.
Механизмы управления дают возможность изменять скорость и направление движения, а также останавливать автомобиль и удерживать его на месте. Механизмы управления включают в себя тормозную систему и рулевое управление.
Кузов грузового автомобиля включает в себя кабину водителя и платформу для размещения груза. Кроме этого к кузову также относятся крылья, облицовка, капот и брызговики. Легковые автомобили имеют несущий кузов, к которому крепятся все агрегаты и механизмы. Кузов автобуса представляет собой салон, который служит для размещения пассажиров. Кузов является одной из самых дорогостоящих частей автомобиля.
Двигатель представляет собой агрегат, который преобразует тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилиндрах в механическую работу, в результате чего с помощью кривошипно-шатунного механизма создается крутящий момент, который используется для передвижения автомобиля.
Зачем мы массово пересели с заднего привода на передний и почему в будущем все будет совсем по-другому?
Фото автора и из открытых источников
Фото автора и из открытых источников
Классическая, переднеприводная, заднемоторная, среднемоторная… Почему применяются столь разные компоновки, почему только некоторые из них стали массовыми и что изменится с переходом на электротягу?
На заре автомобильной истории компоновочные решения были самыми разными, тот же двигатель часто располагался не только в передней части автомобиля, но и по центру, и сзади. Что, впрочем, неудивительно: конструкторы находились в творческом поиске, причем касалось это не только взаимного расположения агрегатов, но и их конструкции.
Классическая компоновка
Двигатель с коробкой передач расположен спереди, а привод посредством карданного вала осуществляется на задние колеса. С технологической точки зрения это едва ли не самое простое решение, посему на протяжении десятков лет его массово применяли практически все производители во всех классах легковых автомобилей, начиная с малолитражек и заканчивая представительскими лимузинами.
Лишь с 1970-х начался массовый переход на передний привод, да и то сначала лишь для компактных моделей. Более крупные автомобили среднего и бизнес-класса стали переводить на него ближе к 1990-м, но ряд производителей (например, BMW и Mercedes) остался верен классической компоновке.
Причины массового ухода от «классики» и сохранения ей верности отдельными марками кроются в плюсах и минусах этой компоновочной схемы. Коробка передач состыкована с продольно расположенным мотором и во многих моделях уже находится на уровне салона, что уменьшает его внутреннее пространство. Наличие карданного вала означает высокий трансмиссионный тоннель, что также сказывается на внутреннем пространстве. Добавим к этому дополнительную массу, избыточную поворачиваемость и худшую проходимость в зимних условиях.
Разумеется, не забудем сказать пару слов про схему Transaxle со сдвинутой к задней оси коробкой передач, совмещенной с главной передачей. Опять же все ради лучшей развесовки. Такая компоновка была применена, например, на довоенной Skoda Popular (на фото), а в 1980-х ее использовали и на Alfa Romeo 75.
Несмотря на свои преимущества, есть у Transaxle и недостатки. Во-первых, коробку как-то надо «подружить» с кузовом, чтобы не пострадала практичность. Во-вторых, при такой схеме карданный вал вращается со скоростью коленвала двигателя, что означает повышенные требования к подшипникам и увеличивает стоимость всего узла. В-третьих, усложняется конструкция механизма переключения передач, а ведь у «классических» машин рычаг КП обычно «растет» прямо из коробки.
Переднеприводная компоновка
Но даже на современных автомобилях принципиальные недостатки и особенности переднего привода никуда не исчезли. К ним можно отнести прежде всего неравномерную нагрузку по осям (обычно она составляет от 60:40 до 65:35 в пользу передней), разгрузку передних колес при интенсивном разгоне, а также действие паразитных сил в этой же ситуации, что приводит к боковому уводу, «рысканью». Также ШРУСы ограничивают выворот колес, что на некоторых моделях приводит к увеличенному радиусу разворота. Тем не менее основные преимущества (меньшая стоимость, масса и габариты) обеспечивают данному типу компоновки лидерство в массовом секторе. Но тем интереснее для «петролхэдов» возможные альтернативы.
Заднемоторная компоновка
Как и в случае с передним приводом, здесь обходится без лишних деталей в виде карданного вала и вынесенного отдельно редуктора, что позволяет экономить на размерах и массе автомобиля. Плюс это достаточно недорогое и простое решение, так что неудивительно, что часто оно применялось как раз на маленьких дешевых машинках.
Тем не менее для малолитражек более актуальным оказался передний привод, предпочтительный с точки зрения технологий (не надо «заморачиваться» по поводу управления отнесенной назад коробкой, мудрить с системами охлаждения и климат-контроля), практичности (с расположенным сзади мотором размеры и функциональность багажного отделения падают), наконец, безопасности.
Ведь у заднемоторных машин характер «капризный». В первую очередь из-за характерной развесовки, где большая часть массы приходится на заднюю ось, а передние колеса оказываются недогруженными. И на скользких покрытиях это оборачивается проблемой недостаточной поворачиваемости и даже тормозных качеств. Но здесь мы повторимся: современные системы активной безопасности частично решают эту проблему.
Стоп, а как же Porsche 911? Там тоже проблемы с управляемостью и торможением? Эти вопросы решаются за счет различных технических решений (шин, аэродинамики, компоновки узлов), применение которых оправдано на дорогой эксклюзивной технике, но для массового использования на дешевых машинах просто нецелесообразно.
Центральномоторная компоновка
Впрочем, из любого правила есть исключения. Достаточно вспомнить минивэн Toyota Previa первого поколения, у которого двигатель был расположен практически по центру, но это не помешало обеспечить достаточно вместительный салон. Однако обслуживание и ремонт такого автомобиля были куда сложнее, чем при традиционной компоновке.
А как же полный привод?
«Электрички» все изменят
Более дорогие и мощные модели имеют два мотора, по одному на каждую ось. А есть еще различные концептуальные разработки, где имеется три, а то и четыре двигателя. Не будем забывать и про эксперименты с мотор-колесами…
Впрочем, куда важнее не число и расположение моторов (хотя это позволяет отказаться от полноприводных трансмиссий в их привычном понимании и обеспечивать управление тягой в очень широких диапазонах). Куда более принципиально, что сами электродвигатели намного компактнее и легче традиционных ДВС, что позволяет реализовывать самые смелые компоновочные решения.
Определились с компоновкой? Теперь найдите свой вариант в базе объявлений Автобизнеса
НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ
1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ
Автомобиль — это самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а также для буксирования
Основные части автомобиля: двигатель, трансмиссия, ходовая
часть, кузов, механизмы управления и вспомогательное оборудование.
Двигатель преобразует химическую энергию топлива, сгорающего в его цилиндрах, в тепловую энергию, а затем при помощи кривошипно-шатунного механизма— в механическую, которая приводит во вращение ведущие колеса автомобиля. Наиболее распространены бензиновые двигатели и дизели.
Значительное внимание уделяется созданию двигателей, работающих на не нефтяных (альтернативных) топливах. Одним из них является водород, запасы которого практически не ограничены. Однако применение водорода связано с большими энергетическими затратами, затруднениями при хранении и транспортировке. Широкому применению электродвигателей препятствуют малая энергоемкость аккумуляторных батарей и их громоздкость, что снижает грузоподъемность автомобиля и его запас хода.
Трансмиссия служит для передачи вращающего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменения его величины и направления. В состав трансмиссии входят сцепление, коробка передач, карданная передача и ведущий мост.
Ходовая часть преобразует вращательное движение ведущих колес в поступательное движение автомобиля. Она состоит из рамы, на которой устанавливают кузов и все механизмы автомобиля, подвески передней и задней осей и колес.
Кузов служит для размещения водителя, пассажиров и груза. У грузового автомобиля он состоит из грузовой платформы и кабины
Механизмы управления предназначены для управления автомобилем. К ним относятся рулевое управление, с помощью которого изменяют направление движения автомобиля, и тормозная система, позволяющая уменьшить скорость или остановить автомобиль.
Трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления в сборе называют шасси.
Вспомогательное оборудование автомобиля — это лебедка, тягово-сцепное устройство и другое дополнительное оборудование.
1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
В основу классификации и системы обозначения отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки: вид автотранспортного средства (подвижной состав), основной технический параметр (масса, мощность или габаритные размеры), тип кузова, назначение, колесная формула, тип двигателя.
Автомобильный подвижной состав подразделяют на пассажирский, грузовой и специальный. К пассажирскому составу относят легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы, к грузовому—грузовые автомобили, автомобили-тягачи, грузовые прицепы и полуприцепы с универсальными или специализированными надстройками для размещения груза. Специальный состав охватывает автомобили, прицепы и полуприцепы с установленным на них специальным оборудованием, имеющие особое технологическое или иное назначение и выполняющие различные, преимущественно транспортные работы.
Пассажирские автомобили вместимостью до восьми человек, включая водителя, относятся к легковым; свыше восьми человек — к автобусам.
1.1.1.КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ.
Легковые автомобили делят по рабочему объему цилиндров двигателя на пять классов: особо малый (до 1,099л); малый (1,1. 1,799 л); средний (1,8. 3,499 л); большой (3,5 л и более); высший (не регламентируется).
Легковые автомобили каждого класса характеризуются определенным комплексом технических показателей: габаритными размерами, вместимостью, уровнем комфортабельности, динамическими и скоростными качествами, топливной экономичностью, надежностью и др.
К автомобилям особо малого класса первой группы относятся автомобили длиной 3,2. 3,5 м, шириной 1,4. 1,5 м. Это четырехместные автомобили с двух- или трехцилиндровым двигателем, обладающие хорошей топливной экономичностью, но рассчитанные на небольшой ресурс.
Автомобили особо малого класса второй группы имеют длину 3,5. 3,8 м, ширину 1,5. 1,6 м и вместимость до пяти человек. На них устанавливают трех- или четырехцилиндровые двигатели
Автомобили среднего класса отличаются повышенным уровнем комфортабельности, лучшими динамическими и скоростными качествами и большой надежностью. Длина этих автомобилей 4,6. 4,9м, ширина 1,74. 1,81 м. В качестве двигателя используют четырех-, пяти-, шести- и восьмицилиндровые бензиновые двигатели и дизели.
Автомобили большого и высшего классов — это представительские автомобили единичного производства, обладающие высокими комфортабельностью, скоростными качествами, безопасностью и безотказностью в ущерб показателям экономичности.
На базе легковых автомобилей выпускают грузовые и грузопассажирские автомобили, у которых для увеличения размеров площадки, предназначенной для размещения в кузове груза, задние сиденья выполнены складывающимися, а конструктивное исполнение задней части кузова обеспечивает увеличенный внутренний объём.
Тип кузова легковых автомобилей определяется числом функциональных отсеков и конструктивным их выполнением. Кузова могут быть трёх-, двух- и однообъёмными. Трёхобъёмный кузов имеет моторный отсек, салон и багажник. У двухобъёмного кузова салон и багажник объединены.
Автобусы делят по габаритной длине на пять классов: особо малый (до 5 м); малый (6. 7,5 м); средний (8,5. 10 м); большой (11. 12 м); особо большой
По назначению различают автобусы трех групп: городские, междугородные и дальнего следования. Городские автобусы обладают наибольшей вместимостью за счет большого числа стоячих мест и высокими параметрами пассажирообмена. Максимально унифицированы с городскими автобусами пригородные, которые осуществляют связь города с ближним пригородом. Междугородные автобусы служат для перевозок районного и областного масштаба.
Автобусы дальнего следования предназначены для перевозки только сидящих пассажиров в условиях высокого комфорта на дальние расстояния в туристических или экскурсионных целях. Такие автобусы могут быть полутора- и двухэтажными, с наклонно расположенным салоном для улучшения обзорности.
Назначение классификация и общая компоновка автомобиля
КГТУ им. А.Н.Туполева каф. АиАХ АВТОМОБИЛИ (Конструкция)
Автомобиль – это самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а так же для буксирования прицепов.
При разработке и изучении различных образцов изделий в любой области техники применяется принцип классификации, то есть разделение или объединение различных образцов изделий одной отрасли в классы (группы, виды и т.д.) на основе наличия общих признаков. Принцип классификации облегчает изучение и разработку изделий, поскольку позволяет обобщить представление о конструкции, принципах работы, эксплуатации и т.д., для целой группы (множества) изделий, объединённых общими признаками.
В основу современной классификационной системы отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки:
Этот перечень постоянно обновляется и дополняется в соответствии с развитием автомобилестроения.
По видам автомобильный подвижной состав подразделяют на:
Иногда особо выделяют четвёртый вид автомобилей – специализированные. Это, как правило, грузовые автомобили, приспособленные для перевозки однородных грузов (хлебовозки, санитарные, почтовые и т.п.).
Внутри видов автотранспортные средства классифицируются по какому-либо основному параметру.
2.4.1 Легковые автомобили (пассажирские автомобили с числом мест до 8, включая водительское) подразделяются на пять классов по мощности (рабочему объёму двигателя):
2.4.2 Автобусы (пассажирские автомобили с числом мест 9 и более, включая водителя) подразделяют по габаритной длине:
2.4.3 Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы подразделяют в зависимости от полной массы (без названия классов): до 1,2 тонн, 1,2…2т.; 2…8 т.; 8…14 т.; 14…20 т.; 20…40 т.; более 40 тонн.
Не общепринята, но существует классификация грузовых автомобилей по грузоподъёмности (для автомобилей с грузовой платформой):
2.4.4 По типам двигателя автомобили подразделяют на:
2.4.5 По общей компоновке легковых автомобилей выделяют три схемы:
По первой схеме выполняют легковые автомобили среднего, большого и высшего класса. Она обеспечивает хороший доступ к двигателю, большой объём багажного отсека, но, при этом, имеет относительно большую длину. Туннель в полу для прохода карданного вала загромождает внутренний объём салона.
Вторую схему часто применяют в автомобилях особо малого, малого и среднего классов. Она хороша тем, что двигатель, сцепление и коробку можно сделать с единым картером, автомобиль этой схемы хорошо устойчив и управляем, длина меньше, чем в первой схеме, нет туннеля в полу, но затруднён доступ к двигателю.
Третья схема типична для автомобилей особо малого класса, применяется редко.
Грузовые автомобили различают по взаимному расположению двигателя и кабины на три вида:
Первая схема обеспечивает хороший доступ к двигателю, простоту компоновки сцепления и коробки передач, комфортное и относительно безопасное размещение водителя и пассажиров. Однако, при этом, увеличивается длина автомобиля и ухудшается передний обзор.
Вторая схема позволяет удлинить грузовую платформу, увеличить загрузку мостов до оптимальных пределов (догружается передний мост), улучшить переднюю обзорность, но затрудняет доступ к двигателю (требуется опрокидывать кабину).
Третью схему применяют при компоновке многоосных полноприводных автомобилей. Она позволяет равномерно распределить нагрузку между осями, имеет хорошую обзорность, но уменьшает длину грузовой платформы и ухудшает доступ к двигателю.
Автобусы компонуют, располагая двигатели впереди переднего моста, над передним мостом, под полом в пределах базы или за задним мостом. Наиболее приемлем последний вариант компоновки. Здесь обеспечиваются хороший доступ к двигателю, возможность рациональной компоновки салона, минимальный шум и вибрация в салоне, однако, в такой схеме затруднено (из-за удалённости от места водителя) управление силовым агрегатом, возникают проблемы с охлаждением двигателя.
Кроме перечисленных признаков существует ещё множество параметров внутривидовой классификации. Например, легковые автомобили различают по типу кузова;
Автобусы, например, классифицируют по назначению:
В технической характеристике автотранспортного средства приводятся данные по многим другим признакам: колёсная формула (отношение общего числа колёс к числу ведущих), осевая формула (отношение общего числа осей к числу ведущих), число мест, собственная масса, максимальная скорость, время разгона и т.д.
Цифровое обозначение классов приведено в таблице 2.2.
