Автомобили с историей

Облицовка стоек дверей и крыши

Облицовка стоек служит не только для того, чтобы скрыть сварные швы и стыки, но и для того, чтобы своей мягкостью способствовать лучшему распределению энергии удара при авариях. Облицовка не может поглощать большое количество энергии, поэтому она поглощается при деформации стальных деталей, расположенных под облицовкой. Облицовка чаще всего состоит из полос пеноматериала толщиной 3—5 мм, покрытых искусственной кожей, которые приклеиваются к стальным деталям. Особо тщательно следует проектировать обивку поперечин крыши, поскольку они видны изнутри. Это относится, например, к поперечине над ветровым стеклом, большая площадь сечения которой требуется для крепления различных внутренних деталей (противосолнечных козырьков, внутреннего зеркала заднего вида), а также для обеспечения достаточной жесткости кузова в случае переворота автомобиля на крышу.

Обивка крыши должна не только закрывать голую или оклеенную шумоизоляционными прокладками крышу вместе с рамами, усилителями и поперечными дугами безопасности, но и защищать салон от воздействия тепловых лучей и способствовать поглощению отраженных звуковых волн. Чтобы обивка крыши обладала свойствами поглощающего фильтра, ее чаще всего изготовляют из перфорированного материала, обычно из синтетического или текстильного полотна. В целях получения эстетического интерьера предпочтение следует отдавать светлым тонам обивки. При наличии люка в крыше, когда в конструкцию крыши входит выступающая внутрь направляющая рама, часто с острыми краями, обивка крыши под ней должна быть выполнена весьма тщательно, чтобы исключить получение правм в случае дорожно-транспортного происшествия.

Натяжка обивки потолка, имеющего сложную пространственную поверхность, с помощью натяжительных дуг из стальной проволоки является своего рода искусством. Необходимо обеспечить надежное крепление обивки крыши, особенно при наличии люка в крыше, так как вследствие воздушных потоков, создающих разность давлений, возникают силы, стремящиеся порвать материал обивки.

Поворотное стекло передней двери

Поворотное стекло, служащее для вентиляции передней части кузова, представляет собой отдельный узел, который крепится к рамке двери двумя самонарезающими винтами, ввернутыми в скобы 9, и к подоконнику двери одним винтом, ввернутым в неподвижную гайку 3. Поворотное стекло передней двери запрессовано вместе с рези-новой прокладкой в поворотную рамку и прочно держится в ней.

Поворотная рамка стекла снабжена фрикционным механизмом, фиксирующим стекло в любом положении, даже при сильном напоре встречного потока воздуха.

Легкость хода стекла, которое должно поворачиваться от незначительного усилия руки, и надежность фиксации его зависят от того, насколько затянута пружина 6, создающая трение между шайбой 7, надетой на нижнюю ось 5 поворотной рамки, и скобой 4 установочной рамки стекла.

Так как поворотное стекло собрано в один узел вместе с установочной рамкой и разделительной стойкой окна, при необходимости регулировки натяжения пружины весь узел должен быть вынут из двери, что может быть сделано только после снятия подлокотника, внутренних ручек двери и ее обивки.

В закрытом состоянии, когда ручка 11 стекла удерживается защелкой 12, рамка стекла и его открытая грань должны быть плотно прижаты по всему контуру к резиновым уплотнителям 1 и 8.

Ручка стекла имеет запорное устройство с кнопкой 10, препятствующее повороту запертой ручки вверх (из горизонтального положения) и открыванию стекла снаружи автомобиля с помощью какого-либо крючка. При нажатии на кнопку изнутри кузова ручка стекла свободно поворачивается. При опускании в горизонтальное положение ручка запирается без нажатия на кнопку.

Устройство кузова

Говоря о том, как устроен современный автомобиль, следует начать с кузова. Сейчас он выступает в качестве несущей конструкции. Хотя ранее даже легковые авто, а не только внедорожники, кузова не имели. Все компоненты и узлы монтировались непосредственно на раму. До сих пор существует классификация, согласно которой автомобиль может быть рамным или с несущим кузовом. От этого во многом зависит общее устройство легковых автомобилей, поскольку есть основа, вокруг которой строится полноценное транспортное средство.

Когда узлы монтировались на раму, это делало конструкции очень тяжёлой. С целью снизить вес автомобиля, производители начали отказываться от рамы, и переходить на несущий кузов.

Сам кузов состоит из нескольких частей. А именно из:

• переднего лонжерона;
• заднего лонжерона;
• моторного отсека;
• крыши;
• навесных составляющих.

Это весьма условное разделение кузова на компоненты, поскольку в действительности все они непосредственно связаны друг с другом, образуя единую конструкцию.

В качестве опоры подвески машины используются лонжероны. Их приваривают к дну кузова. Двери, крышки капота и багажника, а также крылья считаются навесными элементами. Причём задние крылья являются элементов кузова, а передние в некоторых авто бывают съёмными и неснимаемыми.

Электрообрудование

Работа современной машины, даже если это автомобиль с классическим ДВС на бензине или дизельном топливе, тесно связана с электрооборудованием.

К главным элементам можно отнести:

• аккумулятор;
• систему управления двигателем (блок управления, ЭБУ);
• электропроводку;
• генератор;
• потребителей.

Главной задачей аккумуляторной батареи, или просто АКБ, является первичный запуск двигателя. Это источник возобновляемой энергии. Если не запустить двигатель, тогда все потребители электроэнергии будут работать именно за счёт ёмкости аккумулятора. К примеру, водитель решил послушать музыку на стоянке или в гараже, либо поставить на зарядку телефон.

В пути, когда мотор работает, основным источником обеспечения электроэнергией выступает генератор. Параллельно он заряжает аккумуляторную батарею, чтобы к моменту остановки она не разрядилась. Также это устройство обеспечивает всех потребителей бортовой сети.

По аналогии с двигателем, в генераторе происходит преобразование энергии. Только здесь из механической энергии, которая получается за счёт вращения коленвала, создаётся электроэнергия. Она питает всех потребителей, параллельно заряжая аккумулятор.

Для автомобиля очень важно, чтобы используемая АКБ и генератор могли обеспечить своей мощностью всех бортовых потребителей. Потому, когда устанавливается дополнительное оборудование в виде нештатной аудиосистемы высокой мощности, рекомендуется параллельно внести изменения в бортовую сеть

Для начищающих водителей знать хотя бы общее устройство машины крайне важно. Все слышали про такое понятие как ЭБУ, но далеко не всем известно, что это

Система управления мотором включает в себя большое количество датчиков, которые завязаны на блоке управления, то есть на ЭБУ. ЭБУ принимает и отправляет сигналы на разные контроллеры и датчики, обрабатывает информацию и передаёт сигналы исполнительным механизмам. В современных машинах ЭБУ контролирует буквально всё. Это минимизирует необходимость водителя отдельно настраивать и корректировать работу различных систем, механизмов и узлов в машине.

В роли потребителей выступают:

• система зажигания;
• система запуска ДВС;
• фары;
• стеклоподъёмники;
• стеклоомыватели;
• аудиосистема;
• кондиционер;
• печка и пр.

С электропроводкой всё предельно понятно. Это сплетение из многочисленных проводов, которые формируют собой электросеть, способствуют соединению всех элементов и взаимодействию систем, завязанных на электричестве.

В действительности это краткое и общее описание автомобиля. Буквально каждый узел заслуживает отдельного внимания и детального рассмотрения.

Но даже таких знаний для начинающего водителя будет достаточно, чтобы приступить к полноценной эксплуатации машины. Узнать всё, изучая теорию, невозможно. Нужна практика, непосредственный контакт с двигателем, наглядное изучение элементов подвески. Со всем этим автомобилист начинает знакомиться по мере эксплуатации авто. Но за руль нужно впервые садиться, имея элементарные базовые знания об устройстве транспортного средства. Иначе перепутать педаль газа и тормоза не составит большого труда.

Центральная часть несущего кузова

Срез пане­ли при­бо­ров пока­зы­ва­ет уси­ле­ние, уве­ли­чи­ва­ю­щее без­опас­ность сало­на при ава­рии.

Цен­траль­ная часть кузо­ва (салон) окру­же­на уси­лен­ны­ми пане­ля­ми для без­опас­но­сти води­те­ля и пас­са­жи­ров. Боко­вая цен­траль­ная стой­ка име­ет внут­ри уси­ле­ние, две­ри име­ют уси­ли­те­ли внут­ри и сами явля­ют­ся доста­точ­но проч­ной кон­струк­ци­ей, за пане­лью при­бо­ров нахо­дит­ся уси­лен­ная кон­струк­ция, кры­ша обыч­но име­ет уси­лен­ную попе­ре­чи­ну, сбе­ре­га­ю­щую салон при пере­во­ро­те.

• Стой­ки кузо­ва – это вер­ти­каль­ные эле­мен­ты, кото­рые удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши и защи­ща­ют салон кузо­ва в слу­чае пере­во­ро­та авто­мо­би­ля. Стой­ки кузо­ва состо­ят из внеш­них лице­вых частей и внут­рен­не­го уси­ле­ния из высо­ко­проч­ной ста­ли. В кон­струк­ции кузо­ва типа «седан» име­ет­ся 3 типа сто­ек кузо­ва (перед­ние, сред­ние или боко­вые и зад­ние стой­ки, пере­хо­дя­щие в зад­ние кры­лья). Перед­ние стой­ки кузо­ва пере­хо­дят в рам­ку лобо­во­го стек­ла. Цен­траль­ные стой­ки удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши меж­ду перед­ни­ми и зад­ни­ми две­ря­ми. Они помо­га­ют уси­лить кры­шу и обес­пе­чи­ва­ют места креп­ле­ния шар­ни­ров зад­них две­рей. Сред­ние стой­ки кузо­ва рас­пре­де­ля­ют нагруз­ки с ниж­ней части кузо­ва к верх­ней и предот­вра­ща­ют сжа­тие боко­вых частей при боко­вых уда­рах, защи­щая салон кузо­ва. Зад­ние стой­ки кузо­ва удер­жи­ва­ют зад­нюю часть кры­ши и пере­хо­дят в зад­ние кры­лья. Они, так­же, явля­ют­ся поса­доч­ным местом для зад­не­го стек­ла.
• Боко­вая панель явля­ет­ся общей кон­струк­ци­ей, в кото­рой перед­ний и зад­ний про­ём две­рей сде­лан одним эле­мен­том, без сва­ри­ва­ния частей. Такое устрой­ство даёт пре­иму­ще­ство в мень­шей под­вер­жен­но­сти кор­ро­зии.
• Поро­ги – это уси­лен­ные кон­струк­ции, кото­рые нахо­дят­ся в ниж­ней части двер­ных про­ёмов. Они соеди­ня­ют­ся кон­такт­ной свар­кой с флан­ца­ми дни­ща. Внут­ри лице­вой части поро­гов рас­по­ло­же­но уси­ле­ние. Поро­ги удер­жи­ва­ют ниж­нюю часть сред­них сто­ек и слу­жат боко­вой под­держ­кой для дни­ща.
• Зад­няя «пол­ка» — это панель, рас­по­ло­жен­ная за зад­ни­ми сиде­ни­я­ми, под зад­ним стек­лом.
• Зад­няя пере­го­род­ка раз­де­ля­ет салон кузо­ва и багаж­ное отде­ле­ние (на седа­нах).
• Две­ри име­ют состав­ную кон­струк­цию. Они состо­ят из внеш­ней пане­ли, внут­рен­не­го уси­ли­те­ля и части, на кото­рой кре­пят­ся стек­ло­подъ­ём­ни­ки и дру­гие эле­мен­ты две­рей, вклю­чая обшив­ку.

Панель кры­ши закры­ва­ет цен­траль­ную часть кузо­ва и удер­жи­ва­ет­ся на стой­ках кузо­ва. Панель кры­ши явля­ет­ся одной из самых боль­ших пане­лей кузо­ва и, в то же вре­мя, пред­став­ля­ет собой очень про­стую кон­струк­цию. Жёст­кость кры­ше при­да­ёт её фор­ма, а так­же уси­ли­те­ли, кото­рые рас­по­ла­га­ют­ся с обрат­ной сто­ро­ны и при­кле­и­ва­ют­ся к ней. Кры­ша, пере­хо­дя­щая в зад­нее кры­ло при­ва­ри­ва­ет­ся при помо­щи лату­ни или крем­ни­стой брон­зы. Этот тип соеди­не­ния поз­во­ля­ет делать длин­ный ров­ный шов, даёт эла­стич­ность и хоро­шо про­ти­во­сто­ит нагруз­кам и виб­ра­ци­ям, воз­дей­ству­ю­щим на это место кузо­ва. К тому же, такое соеди­не­ние мень­ше под­вер­же­но кор­ро­зии.

Уплотнение двери

У всех четырех дверей для защиты внутреннего помещения кузова от воды и пыли применено двойное уплотнение. Первое уплотнение — наружное, осуществляется непрерывным уплотнителем 2 из губчатой резины, приклеенным к двери по всему ее периметру, включая верхние рамки двери 7. У замочного хорда передней двери уплотнитель дополнительно прижат стальной накладкой.

Второе уплотнение 4 — внутреннее, выполнено в виде упругого, также непрерывного резинового профиля, прикрепленного к дверному проему кузова. В нижней части дверного проема на участке порога уплотнитель 4 прижат к фланцу проема облицовкой 8 порога.

Поворотное стекло окна снабжено резиновыми уплотнителями 1 и 8. Опускное стекло 5 уплотняется ворсовыми желобками 6, по которым скользит стекло, а также внутренним ворсовым уплотнителем 2 па подоконной накладке 3 двери и наружным резиновым уплотнителем 6, зажатым в нижней декоративной накладке 7 двери.

Эффективность основного наружного уплотнения двери зависит прежде всего от натяга (регулируемого положением защелки замка на стойке кузова), при котором дверь закрывается от легкого толчка, а губчатые уплотнители деформируются до такой степени, что между ними и дверью нет щелей. Для этого проверяют плотность прилегания уплотнителей двери к ее проему, натирая уплотнители мелом. При захлопывании двери на кузове должен оставаться отпечаток мела.

Если при хорошо отрегулированном натяге двери и правильной работе замка отпечаток мела имеет пропуск, то в этих местах нужно осторожно отделить уплотнитель от двери и подложить под него на клею резиновую подкладку требуемой толщины

Покрытие пола, изоляция переднего щитка, обивка багажника

Покрытие пола в легковом автомобиле выполняет несколько функций. Оно служит в качестве облицовки металлоконструкции, придающей уют салону автомобиля; теплоизоляции, обладающей в определенной степени влагопоглощаемостью; шумо- и виброизоляции.

Покрытие пола должно быть устойчивым к механическим повреждениям и гниению, оно должно легко выниматься из автомобиля. Ни один из широко применяемых в настоящее время «ковриков» не соответствует этим задачам.

Темные пластмассовые (или резиновые) накладки хотя довольно прочны и относительно легко моются, однако всегда холодны, неуютны и негигроскопичны. Демпфирование шума при правильно подобранной конструкции может быть вполне удовлетворительным.

Следует предусматривать серебрение нижней стороны покрытия, чтобы получить воздушную подушку, служащую изоляционным слоем, само покрытие должно быть профилированным, а не гладким. Вследствие большой массы покрытия хорошо гасят вибрации пола. Пластмассовые покрытия, несмотря на относительно высокую стоимость формовки, довольно дешевы. Несколько лучше покрытия из пеноматериала (полиуретана) с твердым поверхностным слоем. Оба типа покрытий изготовляются в виде одной формованной детали, которая укладывается в автомобиль на пол и крепится по кромкам (пороги дверей). Однако их можно легко вынимать. Качественно лучше ковровые покрытия, если они состоят из нескольких слоев различных демпфирующих материалов, в частности, нижнего слоя из пеноматериала для демпфирования шума; толстого шумоизолирующего слоя; тканевого покрытия, которое может быть ворсованным.

Такое покрытие отвечает требованиям по шумопоглощению и шумопзоляции и имеет приятный внешний вид, обладает достаточной гигроскопичностью. Лучше всего применять такую комбинацию покрытий в виде формованной детали, образующей своеобразную «звукопоглощающую ванну», имеющую достаточную толщину, а в зонах критического уровня вибраций соответствующие усиления. Применяемые до сих пор тканевые нейлоновые покрытия и коврики оставляют желать лучшего в отношении износоустойчивости (скатывание, истирание); в этом направлении еще следовало бы поработать. Поэтому в наиболее изнашиваемых местах, например под педалями и в районе тоннеля, рекомендуется применять защитные накладки из пластмассы или другого прочного материала. Нередко для гашения вибраций с большой амплитудой к полу требуется приклеить дополнительную шумопоглощающую панель.

Обивка переднего щитка в случае расположения двигателя спереди должна быть теплошумоизолирующей и, кроме того, выполнять функции обивки салона. Предпосылкой хорошей шумоизоляции является качественное уплотнение (например, с помощью пластмассовых уплотнителей) всех без исключения мест, в которых через передний щиток проходят приводы органов управления и пучки электропроводов. Этих мест по возможности должно быть меньше. Со стороны салона обивку образует формованный картон (или твердая панель) с мягкой прокладкой и соответствующим тиснением поверхности. Обивка также может быть изготовлена в виде фоpмoвaннoй детали из пенополиуретана с твердым поверхностным слоем. Покрытие должно иметь толщину по меньшей мере 20 мм и доходить до нижней кромки шанели приборов так, чтобы передняя перегородка салона была полностью закрыта.

Верхняя часть обивки должна быть съемной или, по меньшей мере, откидывающейся, чтобы можно было иметь доступ к приборам, расположенным под панелью приборов. Иногда такого типа обивки бывает недостаточно. В этом случае на внутренней стороне стенки отсека двигателя целесообразно поместить изоляционную прокладку из мягкого поливинилхлорида или аналогичного ему материала с высоким коэффициентом затухания.

В качестве покрытия пола багажника приемлемо использовать износостойкое покрытие из поливинилхлорида, которое необходимо надежно закрепить, например, с помощью кнопок. Для автомобилей с кузовом универсал и с изменяемым объемом багажника (за счет складывания заднего сиденья) следует предусмотреть дополнительную изоляцию от шума качения шин, применяя для этого комбинированное покрытие пола багажника (включая арки задних колес).

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска (койловеры)

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе — двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

Различие спортивных подвесок push-rod и pull-rod

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

Основные элементы автомобиля

Очень правильно начинать вождение именно с изучения общего устройства автомобиля. Никогда не знаешь, что может произойти в пути. Банально водитель должен понимать, где находится двигатель, чем отличается моторное масло от смазки для коробки передач, либо отличать радиатор печки от радиатора охлаждения двигателя.

Конструктивно машину можно разделить на 5 компонентов. Современный автомобиль состоит из:

• кузова;
• ходовой части;
• трансмиссии;
• мотора;
• систем управления и электрооборудования.

Не вдаваясь в более тонкие нюансы и подробности, нужно изучить особенности каждой составной части транспортного средства.

Интересные факты из истории автомобилей

Привычные для нас слова из автомобильной лексики «водитель» и «шофер» имеют совершенно одинаковое смысловое значение. Однако в эпоху зарождения автомобилестроения эти два слова характеризовали разных людей, совершавших управление транспортным средством!

Первые самодвижущиеся повозки середины XIX века были оборудованы паровыми двигателями и нуждались в постоянной закладке топлива. Эти обязанности возлагались на шофера, а за направлением и скоростью движения следил водитель. Такие транспортные средства использовались для перевозки больших грузов до 20-х годов прошлого столетия и различие между двумя этими понятиями сохранялось до тех же пор, а со временем – утратило актуальность.

Трудно сейчас утверждать, кто и когда создал первый автомобиль. Известно лишь,  что российский учёный тепанович Костович ещё в 80-е годы XIX столетия изобрёл первый бензиновый двигатель с карбюратором для использования в авто.

Первым запатентованным автомобилем стал Motorwagen, серийное производство которого было запущено в 1888 году основателем немецкого автопрома Карлом Бенцем. Сразу после этого стали как грибы расти филиалы и дочерние предприятия, которые занимались сборкой подобных моделей. По принципу «домино» такая тенденция охватила все страны Европы, где происходило становление предприятий, выпускавших первые модели машин.

Немаловажную роль в автомобилестроении сыграла женщина. Именно Берта Бенц, жена основоположника автомобилестроения Карла Бенца, «обкатала» первый автомобиль, проехав на нём больше сотни километров, когда у мужа лопнуло терпение и не хватило выдержки для испытания своего первенца! Подробности этой истории имеют разные интерпретации, но суть дела при этом не меняется.

Устройство трансмиссии

Далее по плану изучения конструкции автомобилей трансмиссия.

Трансмиссией на машине называют сочетание механизмов и агрегатов, которые обеспечивают передачу крутящего момента на колёса, получая её от двигателя. Так устроена фактически каждая машина.

В зависимости от используемых ведущих колёс, трансмиссия передаёт усилие на переднюю ось (передний привод), заднюю пару колёс (заднеприводные машины) или на все 4 колеса (полноприводные автомобили). Полный привод бывает постоянным, когда все 4 колеса работают непрерывно, либо же подключаемым.

Именно на подключаемый полный привод активно переходят производители кроссоверов и даже некоторых внедорожников. Суть подключаемого полного привода заключается в автоматическом или принудительном распределении крутящего момента между передней и задней осью. Чаще всего к работе подключаются задние колёса, а ведущими колёсами выступают передние. При подключении задней оси на неё может передаваться до 50% крутящего момента. В основном для реализации подключаемого полного привода используется многодисковая муфта. Но у каждого автопроизводителя есть свои решения и технологии.

В состав трансмиссии входит 3 главных элемента:

• коробка передач;
• мосты или ведущий мост;
• ШРУСы.

ШРУС является аббревиатурой, и расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей. Если говорить простым языком, это карданная передача.

Коробки передач условно делятся на 2 большие подкатегории. Это автоматические (АКПП) и механические (МКПП). При этом расширенный перечень состоит из таких коробок:

• механических;
• автоматических гидротрансформаторных (классическая АКПП);
• роботизированных;
• вариаторных (бесступенчатые).

Чтобы создать условия для плавной передачи крутящего момента, конструкцией трансмиссии предусмотрено наличие сцепления. Оно соединяет вал мотора с валом коробки передач.

Сами коробки передач служат для изменения передаточного числа, снижения нагрузки на силовой агрегат (двигатель).

За счёт карданной передачи обеспечивается соединение коробки с колёсами или ведущим мостом. Ведущий мост устанавливается внутри корпуса КПП, если речь идёт об автомобилях с переднеприводной трансмиссией.