Из чего состоит автомобиль и его основные узлы

Сегодня некоторые водители, даже с богатым опытом вождения, могут задуматься, прежде чем ответить на простейший вопрос — из чего сделано авто. Мы подготовили небольшой обзор, в котором детально «расписано» устройство автомобиля для начинающих. В нем будет рассказано, из каких основных частей состоит автомобиль и как он устроен — с названием частей машины. Все просто, без сложных терминов. именно — «для чайников».

Кузов

Из чего же состоит автомобиль? Начать следует с видимой основы — его кузова. Тот, кто думает, что кузов — это исключительно о фургонах и грузовиках, глубоко заблуждается. Кузов легкового авто представляет собой основу, к которой крепятся остальные узлы и детали. Выполнена она из металла, но не из того, к которому мы непосредственно прикасаемся: капоту, крыльям, дверцам. Основная часть кузова — это не столько навесные элементы, сколько силовая структура. Ее можно увидеть, открыв капот. Между мотором и салоном расположен так называемый моторный щит, который также принадлежит силовой структуре.

У кузова весьма солидный функционал. Он предназначен для размещения внутри автомобиля важных узлов и агрегатов, а также — пассажиров и грузов. Немаловажная задача — обеспечение пассивной безопасности. При аварии, за счет деформации «технических зон», эта часть автомобиля гасит энергию удара, превращая внутренний салон в надежное убежище, которое призвано оберегать пассажиров. Так что, наличие после ДТП сильной деформации на передней части авто означает лишь то, структура кузова сработала «в штатном режиме» и спасла участников поездки от серьезной угрозы.

Подвеска

В давние времена кареты и даже пролетки имели примитивную подвеску. В автомобиле этим термином принято обозначать те детали авто, которые соединяют колеса с кузовом.

Когда-то подвеска выполняла компенсаторную функцию, сглаживая неровности местечковых улочек и загородных дорог. И основная роль в этом процессе отводилась упругим элементам — рессорам, амортизаторам, пружинам и т. д. Но помимо комфортного передвижения транспортного средства, эта деталь обеспечивает и максимально возможный контакт шинно-колесной системы с трассой.

Если на каждой выбоине колесо станет подпрыгивать, теряя при этом сцепление с дорогой, машина будет терять устойчивость, и в поворотах станет заносить. То же касается и торможения: поскольку контакт с покрытием время от времени теряется, эффективность действий будет минимальной. Так что не будет преувеличением сказать, что от подвески зависит безопасность пассажиров.

Важно. Хорошая подвеска в конструкции любого авто должна быть в меру жесткая — для надежного сцепления шасси с дорогой, но и в меру мягкая — для обеспечения комфортной езды водителю и пассажирам.

Рулевая система

В этом вопросе сомнений быть не должно. С помощью рулевой системы водитель задает своему автомобилю необходимое направление движения. Как это происходит? Сигнал от рулевого колеса проходит через несколько узлов: сначала — через электрический (гидравлический) усилитель, затем — рулевой механизм и наконец с помощью системы тяг «поворачивает» передние колеса на заданный угол. 

Однако есть и более современные системы, в которых отсутствует непосредственная механическая связь между рулем и колесами. Поворотом руля водитель обозначает собственные намерения, которые успешно считываются датчиками. А уже специальный управляющий электромотор выполняет поворот колес.

Ходовая часть

Ходовая часть – одна из составляющих частей шасси, благодаря которой автомобиль прочно держится и свободно перемещается. Ее основные составляющие:

Шины с дисками. Качество этих элементов определяет поведение транспортного средства на дороге.

Передняя и задняя подвески. Нивелируют сильные колебания и отвечают за упругую связь машины с колесами. От конструктивных особенностей зависит комфорт водителя и пассажиров во время поездки. Могут быть простыми и сложными. Бывают многорычажными, сдвоенными, продольными и поперечными.

Мостовые балки. Гарантируют правильное расположение колес.

Рама. Основной несущий элемент любого транспортного средства, к которому крепятся кузов и прочие агрегаты — в зависимости от типа и класса авто.

Пружины и стойки различных типов. Выполняют, на первый взгляд, незаметную, но очень важную — опорную функцию. Работают за счет упругости жидкостей и газов.

Справка. Большинство подвижных элементов подвески взаимодействуют между собой с помощью полимерных сайлентблоков или буферов.

Тормозная система

Цель автомашины — не только разогнаться до заданной скорости, но и эффективно прекратить движение и в нужный момент — остановиться. За такое замедление отвечают тормозные механизмы. Расположены они в каждом колесе авто, управлять ими можно, активируя гидравлическую систему. При торможении в ней создается давление, которое через металлические трубки и резиновые шланги передается тормозным колесным механизмам.

Безусловно, мы описали процесс в упрощенном варианте, который использовался в старых моделях авто. Большинство современных транспортных средств оснащены электронными системами торможения. Но принцип, как и в случае с рулевым управлением, — тот же: датчики, блок управления, а вместо прямой механической связи — электронасос. Все это при аварийных ситуациях позволяет машине затормозить еще до команды водителя. Но самое главное: более точно и безопасно — распределять тормозные усилия между колесами.

Необходимо отметить и техническое достижение нашего века — наличие антиблокировочной системы, которой оснащены даже бюджетные модели авто. Она контролирует давление в системе, процесс вращения колес — и даже при резком нажатии на тормоз не позволяет им заблокироваться. Таким образом, машина сохраняет управляемость, что позволяет ей объехать препятствие.

Наконец, последний, но от этого не менее важный элемент тормозной системы — ручной тормоз. Именно ему отводится задача — зафиксировать транспортное средство при парковке. На ходу его используют в качестве аварийного варианта, например, при отказе основных тормозов. «Ручник» тоже имеет разные конструкции: может быть механическим и приводиться в действие рычагом, или — с электрическим приводом, который срабатывает при нажатии специальной кнопки.

Двигатель

ДВС — сердце любого автомобиля. Традиционно используют двигатели внутреннего сгорания, чья мощность измеряется в лошадиных силах. С помощью сложных механизмов энергия сгорающего топлива (ЭСТ) трансформируется в механическую энергию, которая, в свою очередь, приводит в движение колеса. А некоторая часть ЭСТ переходит в электрическую — за счет функционирования генератора.

Строение двигателя и общая схема автомобиля представлены ниже.

Система питания

Для эффективной работы мотору требуется не только топливо. Чтобы его сжечь, нужен воздух — причем в строго дозированном количестве. Система питания авто как раз и занимается приготовлением этой смеси с последующей подачей ее в цилиндры.

Все легковые авто XX века были оснащены карбюраторами, готовившими топливо-воздушную смесь. Спустя годы их сменили высокотехнологичные системы впрыска топлива. Сегодня такие установлены на всех абсолютно современных транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания. В процессе смешивания участвует только электроника. Принимая сигналы с разных датчиков, она высчитывает оптимальный состав смеси. По команде БУ форсунки (при распределенном впрыске) подают необходимое количество топлива внутрь впускного коллектора. Здесь топливо смешивается с воздухом, а затем поступает непосредственно в цилиндр.

Реже, но встречаются и системы непосредственного впрыска. В них топливо прямиком закачивается в цилиндры, а уже там смешивается с воздухом, поступающим из впускного коллектора. В любом случае принцип остается неизменным: в цилиндрах образуется смесь, которая воспламеняется.

Выпускная система

Ее называют также выхлопной, и она есть только у двигателей внутреннего сгорания. После того как топливо-воздушная смесь сгорает в цилиндрах, необходимо максимально быстро удалить образовавшиеся газы. А заодно — и уменьшить шум от их вырывающегося потока. Это и является основными задачами выпускной системы. Обычно она состоит из нескольких компонентов: нейтрализаторов, резонаторов и глушителей. Попадая в них, газы остывают, а звуковые волны, проходя через систему каналов с перегородками, частично компенсируют друг друга. В итоге на выходе из трубы получается не раскаленный выхлоп с оглушающим грохотом, а теплые газы — с небольшим звуковым сопровождением.

Если говорить о современных выпускных системах, в них есть еще одна важная деталь — каталитический нейтрализатор. Он разлагает вредные компоненты выхлопных газов на более безобидные: в идеале это азот, вода и углекислый газ.

Трансмиссия

Хочется сразу отметить: это не просто коробка передач, которая преобразует крутящий момент, ранее развитый мотором. Помимо самой КПП, имеются:

• валы — они соединяют коробку с ведущими мостами;
• редукторы — передают вращающий момент на колеса;
• шарниры — для равных угловых скоростей;
• сцепление — узел, соединяющий или разъединяющий коробку передач с мотором, без чего не обходятся машины с ручной КПП.

В целом, имеется разные варианты коробок передач: автоматическая, механическая, автоматическая, робот, вариатор, а также — раздаточные коробки. Есть и несколько типов привода: полный, передний и задний. В зависимости от этих нюансов различаются и типы трансмиссий, хотя условно их делят именно по типу КПП.

Электрооборудование

Без него автомобиль не заведется, соответственно — никуда не поедет. Не говоря уже о том, что ночью без света фар на трассе водитель чувствует себя весьма некомфортно. Без электроподачи не работают дворники, не включается радио. А зимой можно замерзнуть без отопления. В современных автомобилях очень много систем завязано на электричестве. Среди них:

• бортовой компьютер — мозг автомобиля;
• основные и вспомогательные системы торможения;
• всевозможные датчики и механизмы управления, без которых авто не тронется с места.

Также сюда относится стереосистема, автосигнализация и global positioning system — GPS.

Но главные «действующие лица» в этой линейке, настоящий фундамент энергообеспечения авто — это аккумулятор и генератор Первый запасает ток и выдает его в момент пуска двигателя. Его же мы используем и во время стоянки с выключенным мотором: например, если включаем «аварийку» или слушаем музыку.

Но запас энергии в аккумуляторе не так велик. Поэтому после пуска двигателя задачу снабжения бортовой системы электричеством берет на себя генератор. Это мини-электростанция, которая преобразует энергию вращения двигателя в электрическую. Энергия расходуется, в том числе, и на пополнение емкости аккумулятора.

Таким образом, благодаря этому «дуэту» все бортовые электросистемы автомобиля работают как надо.

Теперь вы знаете, из чего сделана и как устроена машина. Следует отметить, что современное транспортное средство насчитывает великое множество специфических агрегатов и узлов — порой в них «утопают» не только новички, но и опытные механики. Так что не стоит переживать по поводу, что некоторых моментов не понимаете — все познается с опытом. Было бы желание совершенствоваться и получать новые знания!