Назначение классификация и общая компоновка автомобиля
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.
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.
Общая компоновка и типаж автомобилей
Лекция 1
НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ КОМПОНОВКА
АВТОМОБИЛЯ
План
Назначение и общее устройство автомобиля
Классификация транспортных средств
Общая компоновка и типаж автомобилей
Автомобиль — это самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а также для буксирования прицепов.
Основные части автомобиля: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, кузов, механизмы управления и вспомогательное оборудование (рис. 2.1).
Двигательпреобразует 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.
Трансмиссияслужит для передачи вращающего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменения его величины и направления. В состав трансмиссии входят сцепление 3 (см. рис. 2.1), коробка передач 4, карданная передача 5 и ведущий мост 6.
Ходовая частьпреобразует 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.
Кузовслужит для размещения водителя, пассажиров и груза. У грузового автомобиля он состоит из грузовой платформы 2 и кабины 1.
Механизмы управленияпредназначены 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, тяговосцепное устройство и другое дополнительное оборудование.
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.
Классификация легковых автомобилей.Легковые автомобили делят по л и т р а ж у (сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя) на пять классов: особо малый (до 1,099 л); малый (1,1. 1,799 л); средний (1,8. 3,499 л); большой (3,5 л и более); высший (не регламентируется).
Устройство автомобиля
Главное меню
FORD TRANSIT
1.1 Классификация, общее устройство, компоновка и основные технические характеристики легковых автомобилей
Общее устройство легкового автомобиля. Легковой автомобиль состоит из агрегатов, систем, механизмов, узлов и деталей, условно подразделяемых на три основные составные части: двигатель, шасси и кузов (рис. 1).
Двигатель автомобиля представляет собой агрегат, преобразующий тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива, в механическую работу, а создаваемый при этом на валу двигателя крутящий момент используется для передвижения автомобиля.
Рис. 1. Общее устройство и компоновка переднеприводного автомобиля АЗЛК-2141:
1 — радиатор; 2 — двигатель; 3 — аккумуляторная батарея; 4 — воздухоочиститель; 5 — вакуумный усилитель с главным цилиндром гидропривода тормозов; 6 — телескопическая стойка передней подвески; 7 — отопитель; 8 — коробка передач с главной передачей; 9 — рулевое колесо; 10 — рычаг переключения передач; 11 — рычаг стояночного тормоза; 12 — дополнительный глушитель; 13 — кузов; 14 — топливный бак; 15, 16, 17 — рычаг, пружина и амортизатор задней подвески; 18 — запасное колесо; 19 — основной глушитель; 20 — барабанный тормоз заднего колеса; 21 — рулевая колонка; 22 — приводной вал переднего ведущего колеса; 23 — дисковый тормоз переднего колеса; 24 — стабилизатор поперечной устойчивости.
1.3. Назначение, эксплуатационные требования и общее устройство автомобилей
Автомобиль — машина, предназначенная для перевозки грузов или людей, а также для размещения на нем специального оборудования.
Любой автомобиль должен удовлетворять определенным конструктивным и эксплуатационным требованиям.
Конструктивные требования сводятся к следующему:
• обеспечение возможно меньших веса конструкции и стоимости при максимальных надежности и долговечности;
• исполнение заданных заказчиком характеристик, в том числе требуемых грузоподъемности, максимальной скорости, запаса хода, гарантийного срока службы и т.п.;
• возможность установки специального оборудования;
• дополнительные требования, предъявляемые к автомобилю, если он является специализированным транспортным средством. В частности, к автомобилю высокой проходимости могут быть предъявлены требования, обусловленные его назначением или предполагаемыми условиями эксплуатации.
К конструктивным требованиям относятся также требования соответствующих стандартов и нормалей в отношении необходимого комфорта для водителя и пассажиров, обзорности, соблюдения установленных габаритных размеров и нагрузки на колеса, расположения внешних световых приборов и т. п.
Вследствие большого разнообразия природных условий необходимо особенно внимательно подходить к определению требуемых качеств автомобиля по проходимости.
Следует учитывать также, что оптимальное конструктивное решение не может быть универсальным и хорошее решение для
одних условий эксплуатации может оказаться непригодным для других условий.
Наиболее экономичным является создание транспортных средств, предназначенных для определенного диапазона условий
эксплуатации.
Эксплуатационные требования должны предусматривать определенную стойкость деталей к коррозии и изнашиванию; применение ограниченного числа сортов смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) и топлив; максимальные промежутки между периодическими техническими обслуживаниями; легкий доступ к основным агрегатам, удобство их обслуживания и возможность быстрой смены; минимальное число точек, требующих периодического ухода (точек смазывания, креплений и др.); минимальное количество необходимого для обслуживания инструмента; минимальную номенклатуру запасных частей.
Общая компоновка автомобилей определяется главным образом тремя факторами: размещением двигателя, расположением колес и схемой трансмиссии (см. подразд. 4.1).
Определяющими в компоновке автомобиля являются места расположения двигателя и кабины.
Например, в автомобиле с двигателем, расположенным впереди кабины (рис. 1.3, а), обеспечиваются нормальные условия
работы водителя, относительная чистота воздуха в кабине и изоляция от шума, необходимая температура, а также хороший доступ к двигателю.
Рис. 1.3. Общая компоновка автомобилей по расположению двигателя относительно кабины:
а — впереди; б — под кабиной; в — сзади, в специальном моторном отделе
Однако при установке двигателя перед кабиной увеличиваются длина и вес автомобиля, а также ухудшается обзорность. Поэтому главной тенденцией в развитии данной компоновки автомобиля стало стремление к перемещению кабины вперед и сокращению длины двигателя.
На рис. 1.3, б показана компоновка, при которой двигатель расположен в кабине или под полом кабины. Такая компоновка в
настоящее время является самой распространенной на автомобилях.
Отсутствие выступающего вперед капота улучшает обзорность, позволяет сократить базу и длину автомобиля, но подобное расположение двигателя может уменьшить число посадочных мест в кабине и вызывает увеличение общей ширины кабины, особенно при V-образном двигателе.
Доступ к двигателю при такой компоновке затрудняется, а условия работы водителя ухудшаются по сравнению с первым вариантом компоновки.
Доступ к двигателю в этом случае обеспечивается или изнутри кабины, через люки, закрытые съемными панелями или крышками, либо путем применения подъемных или откидных кабин. Подъем кабины при этом осуществляется гидравлическим или электрогидравлическим подъемником, а также спиральными пружинами. Подъем кабины осуществляется за 15…20 с. Органы управления имеют специальные шарнирные соединения и при подъеме
перемещаются вместе с кабиной.
В конструкциях с подъемными или откидными кабинами обеспечиваются хорошие тепло-, шумоизоляция и доступ к двигателю. Однако откидная кабина усложняет конструкцию и увеличивает вес автомобиля. Существенным недостатком такой кабины является необходимость выхода пассажиров и удаления инструмента и других находящихся в ней предметов в том случае, если ее нужно откинуть. При движении по грязным дорогам низ кабины забрызгивается грязью, которая при поднятии кабины стекает на водителя.
На рис. 1.3, в показана компоновка автомобиля с расположением двигателя сзади кабины в специальном моторном отделении. При таком расположении число мест в кабине может достигать четырех в одном ряду, обеспечиваются наилучшая обзорность и хороший доступ к двигателю. Сокращение длины автомобиля в этом случае меньше, чем при расположении двигателя в кабине. Наибольшее применение компоновка с двигателем сзади кабины находит на автомобилях-тягачах и специальных автомобилях.
При расположении двигателя, как показано на рис. 1.3, а, б, радиатор находится впереди. Это упрощает его установку и обдув.
При расположении двигателя, как показано на рис. 1.3, в, возникают затруднения в осуществлении надежного охлаждения. Радиаторы при такой компоновке ставят по бокам или сзади мотоотсека; привод к вентиляторам сильно усложняется.
При компоновке грузового автомобиля большое внимание уделяется распределению веса по осям без полезной нагрузки. Желательно, чтобы на ведущую ось приходилось не менее 50 % полного веса автомобиля.
Наибольший габаритный размер автомобилей и автопоездов (поперечный) устанавливается в форме прямоугольника шириной 2,5 м и высотой 3,8 м, в который должно вписываться все оборудование автомобилей и автопоездов за исключением боковых зеркал, которые могут выступать за его пределы при условии установки их на откидных кронштейнах.
Полная длина автомобилей и автопоездов не должна превышать
следующих значений, м:
Автомобиль с любым числом осей (без прицепа)…………………12,0
Автомобиль с полуприцепом или с одним прицепом…………….20,0
Автопоезд с двумя и более прицепами………………………………. 24,0