Из чего состоит машина: основные части автомобиля

Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль и его основные части.

В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.

В конце этого учебного материала вы найдете небольшой видео-урок об устройстве автомобиля с описанием основных частей, из которых он состоит, и их функций.

Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.

Общее устройство автомобиля

Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:

1. Двигатель;
2. Кузов;
3. Шасси;
4. Электрооборудование.

Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов. 

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.

Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.

Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.

• Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
• Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобилей.
• Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (с барабанными и дисковыми тормозами). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.

Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.

Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.

Видео-урок: из чего состоит автомобиль

блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун

Рассмотрим устройство двигателя автомобиля и его базовые части: блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.

Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения.  

Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.

Базовые части двигателя

Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.

Блок 

Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.

Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже.
Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.

Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.

Цилиндр 

Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке.  То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.

Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся: 

• Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
• Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
• Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.

Цилиндр играет роль направляющего для поршня.

Поршень, поршневые кольца и шатун

Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.

В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.

Среди задач поршня:

• Оказание силового воздействия на шатун.
• Отвод тепла от камеры сгорания.
• Герметизация камеры сгорания.

Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.

Коленчатый вал 

Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.

Конструкция коленчатого вала состоит из несколько шеек (коренных и шатунных). Они соединены щеками, соединенных между собой щеками. Место перехода от шейки к щеке всегда является самым нагруженным у коленвала.

На коленчатый вал приходятся переменные нагрузки от сил давления газов.
Для того, чтобы не возникало осевых перемещений коленчатого вала, используется упорный подшипник скольжения. Он устанавливается на одной из шеек (средней или крайней).

Несколько важных терминов, касающихся устройства двигателя автомобиля

Камера сгорания –замкнутое пространство, где осуществляется воспламенение и горение топливовоздушной смеси. Сверху камера сгорания ограничена нижней поверхностью головки цилиндра, сбоку – стенками цилиндра, снизу –днищем поршня.
Толкатели клапанов, подъёмники –промежуточное звено, необходимое для передачи движения от распределительного вала к остальным частям механизма привода клапанов.
Коромысла (рокеры). Детали двигателя, функции которых заключаются в передаче движения от распределительного вала к клапанам.

Маховик. Деталь, ответственная за обеспечение равномерного вращения коленчатого вала. На цилиндрической устанавливается зубчатый венец. Он помогает провести пуск электростартера.

На схеме представлено расположение основных частей двигателя при рассмотрении его со стороны его задней части. На фланце коленчатого вала видны отверстия под болты, с помощью которых к фланцу крепится маховик с зубчатым венцом, или платина привода гидравлического трансформатора автоматической трансмиссии. Источник: Ford.

Автомобильные двигатели

Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.  

Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями. 
Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.

Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности.

Циклы двигателя

Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом.
Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания.

Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.

Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.

1. Такт впуска (всасывания). Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.

2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень. Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.

3. Такт рабочего хода. Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.

4. Такт выпуска отработавших газов. Поршень движется снизувверх. Отработавшие газы выходят из цилиндра через выпускной клапан.

Устройство двигателя автомобиля устроено так, что четыре такта повторяются циклично. Посредством маховика механическая энергия превращается во вращательное движение коленвала.

Модульное обучение автоосновам доступно при изучении электронных программ по профессиям. Удобный дистанционный формат обучения.

Мой индикатор TPMS горит: что это значит?

Техническое обслуживание 7 мая 2020 г.

Что означает TPMS?

«TPMS» означает Система контроля давления в шинах . TPMS автомобиля измеряет давление в каждой отдельной шине и предупреждает водителя, когда давление воздуха в шинах слишком низкое. Сигнальная лампа TPMS загорается, когда давление в одной или нескольких шинах не менее чем на 25 % ниже рекомендуемого уровня накачки автомобиля.

В 2000 году Конгресс принял Закон об увеличении отзыва транспортных средств, подотчетности и документации (TREAD). Закон TREAD требует, чтобы каждый пассажирский автомобиль имел электронную систему, уведомляющую водителя о недостаточно накачанных шинах. В результате все автомобили, выпускаемые с 2007 года, оснащены той или иной системой TPMS.

Вы, вероятно, видите, что индикатор TPMS загорается на несколько секунд каждый раз, когда вы заводите машину. Символ TPMS выглядит как поперечное сечение спущенной шины с восклицательным знаком посередине. Некоторые автомобили также подсвечивают буквы «TPMS».

Прочтите: Что означают все символы на приборной панели вашего автомобиля

Важно, чтобы ваши шины были правильно накачаны. Недокачанные шины вызывают:

• • ускоренный износ шин
  • плохое сцепление с дорогой и управляемость
  • спущенные/проколотые шины
  • низкий расход топлива
  • повышенный риск аквапланирования

Перекачивать шины также небезопасно. Перекачанные шины плохо поглощают дорожные удары и вызывают снижение сцепления с дорогой и ускоренный износ шин.

Прямая и непрямая TPMS

Прямая TPMS является наиболее распространенным типом TPMS, поскольку она является наиболее точной системой. Прямая TPMS считывает показания давления в шинах с датчиков, установленных на каждой шине. Датчики измеряют давление воздуха внутри шины и передают данные непосредственно в компьютерную систему вашего автомобиля.

С другой стороны, непрямая система TPMS не измеряет давление воздуха в каждой шине. Вместо этого он использует антиблокировочную тормозную систему (ABS) для измерения скорости вращения шин и приблизительного уровня давления в шинах.

Проще говоря: чем ниже давление в шине, тем меньше окружность шины, а чем меньше шина, тем быстрее она вращается. Таким образом, сравнивая скорость вращения шин, система TPMS определяет, мало ли воздуха в шинах.

Системы некоторых автомобилей показывают точное давление в каждой шине в режиме реального времени, в то время как другие просто предупреждают вас, когда давление в шине становится низким. Независимо от того, какая система установлена ​​на вашем автомобиле, мы по-прежнему рекомендуем вам вручную проверять давление в шинах с помощью шинного манометра в рамках ежемесячной проверки шин.

Что делать, если загорается индикатор TPMS?

Непрерывно горит индикатор TPMS

Непрерывно горящий индикатор TPMS указывает на то, что давление в одной или нескольких шинах не менее чем на 25 % ниже рекомендованного и их необходимо накачать.

Что делать, если загорается индикатор TPMS:

1. Если вы за рулем, найдите безопасное место, чтобы выехать из пробки и остановиться, чтобы проверить шины.

2. С помощью шинного манометра проверьте давление в каждой шине. Рекомендуемый производителем уровень давления обычно указан на наклейке, расположенной внутри двери со стороны водителя. (Не используйте номер на боковине шины! Это максимальное давление в шине.)

3. Если шина полностью спущена или лопнула, вам необходимо заменить шину на запасную или вызвать эвакуатор. Если в шине просто мало воздуха, зайдите в ближайший магазин Virginia Tire & Auto для бесплатной проверки давления в шинах или найдите заправочную станцию ​​с воздушным насосом.

4. Индикатор TPMS должен погаснуть через несколько минут после повторного накачивания шин до нужного давления.

5. При необходимости обратитесь к специалистам по шинам компании Virginia Tire & Auto для осмотра шины на наличие утечек или проколов и безопасного ремонта шины.

Если индикатор TPMS загорается, когда вы заводите машину, а затем выключается в течение дня, это, вероятно, вызвано изменением погоды. Шины теряют около фунта давления воздуха при каждом падении температуры на 10 градусов, поэтому индикатор TPMS часто включается и выключается осенью и весной при повышении и понижении температуры.

Прочтите: Почему вам следует задуматься о заправке шин азотом

Индикатор TPMS то мигает, то гаснет, а затем горит постоянно

Мигает ли индикатор давления в шинах? На большинстве автомобилей индикатор TPMS мигает в течение 60-9 секунд. 0 секунд, а затем остается постоянным до конца пути, указывает на то, что что-то не так с системой TPMS.

Типичные причины:

• • Мертвый датчик TPMS. повлиять на производительность ваших шин, это не позволит системе предупредить вас, когда ваши шины снизятся.

    Чтобы мигающий индикатор TPMS погас, привезите свой автомобиль в сервисный центр Virginia Tire & Auto, где наши специалисты по шинам проведут диагностику и заменят ваши датчики TPMS.

    Как долго работает датчик TPMS?

    Датчик TPMS спрятан между колесом и шиной и питается от небольшой неперезаряжаемой батареи, которую нельзя обслуживать или заменять.

    Срок службы батареи датчика зависит от производителя, но обычно они начинают выходить из строя через 5–7 лет или 70 000 миль, вызывая мигание индикатора TPMS.

    Каждый датчик стоит от 50 до 150 долларов. И если один выйдет из строя, вы можете пойти дальше и заменить остальные три, так как они, вероятно, скоро последуют их примеру. (Для некоторых автомобилей также требуется датчик TPMS на запасном колесе.)

    Мы рекомендуем заменять датчики TPMS при каждой замене шин. Когда эта услуга выполняется во время замены шин, установка новых датчиков обходится недорого (в среднем 10 долларов за колесо), поскольку техники уже демонтируют, монтируют и балансируют шины.

    Никогда не игнорируйте индикатор TPMS

    Если вам нужна проверка давления в шинах или замена датчика TPMS, у нас есть все необходимое для обслуживания вашего автомобиля. Все филиалы Virginia Tire & Auto оснащены самым современным шинным оборудованием и сотрудниками, прошедшими обучение в Ассоциации шинной промышленности и TMPS. Загляните в любое время или запланируйте посещение службы онлайн.

     

    Как работает антиблокировочная система тормозов?

    Безопасность 25 сентября 2020 г.

    Холодный зимний день, прогноз погоды предупреждает о гололеде на дорогах. Вы планируете ехать медленно по дороге на работу, но не знаете, что делать, если наткнетесь на лед.

    Возможно, вы слышали, что водители должны прокачивать тормоза при остановке на льду. Но это просто неправда! Почему? Потому что современные автомобили оснащены антиблокировочной тормозной системой (ABS), которая избавляет от необходимости прокачивать тормоза на скользкой дороге.

    Что такое антиблокировочная система тормозов?

    ABS помогает водителям сохранять управляемость, предотвращая блокировку колес при резком торможении. ABS была стандартной функцией автомобилей с 90-х годов, но в 2013 году она стала обязательной для автомобилей в США9.0003

    Без АБС колеса могут «заблокироваться» при нажатии на тормоз. Когда колеса блокируются, они перестают вращаться. Сцепление теряется, и автомобиль начинает заносить. А из-за потери тяги вы не можете контролировать, куда движется транспортное средство.

    Вот почему старый совет заключался в том, чтобы прокачать тормоза, чтобы колеса не заблокировались. Однако остановка при прокачке тормозов может занять гораздо больше времени, потому что вы не можете постоянно нажимать на тормоза, а также затрудняет управление автомобилем.

    Введите АБС. ABS прокачивает тормоза для вас более безопасно и эффективно, чем ваша нога!

    Как работает ABS?

    ABS состоит из четырех компонентов:

    • • датчики скорости вращения колес
      • клапаны
      • насос
      • контроллер

    затем предупредите диспетчера. Затем контроллер использует гидравлические клапаны и насос для быстрого увеличения и уменьшения тормозного давления на это колесо — до 20 раз в секунду!

    По сути, ABS применяет максимально возможную мощность торможения, не вызывая блокировки колес, так что в экстренной ситуации вы можете сосредоточиться на безопасном рулевом управлении. Кроме того, это также может помочь сократить тормозной путь.

    Как тормозить с помощью ABS

    Если ваш автомобиль оснащен ABS, не качать тормоза при аварийной остановке. Сильно нажмите и удерживайте педаль тормоза до полной остановки (или достаточного замедления). Управляйте, чтобы объехать препятствие, если это необходимо.

    Не пугайтесь, если вы почувствуете пульсацию педали тормоза или услышите дрожание при торможении. Это звук работы антиблокировочной системы тормозов.

    И не будь беспечным; наличие автомобиля с АБС не оправдывает плохое вождение. Избегайте превышения скорости, торможения, вождения в нетрезвом виде и других небезопасных привычек вождения. Хорошее вождение в сочетании с функциями безопасности вашего автомобиля помогут вам избежать несчастных случаев.

    Почему горит индикатор ABS?

    Наиболее интенсивно ABS работает в зимние месяцы, когда дороги обледенелые и заснеженные, а сцепление с дорогой ухудшается. Но именно в это время он наиболее уязвим к коррозии и повреждениям от соли, нанесенной на обледенелые дороги. Следите за лампочкой ABS на приборной панели!

    Контрольная лампа ABS должна кратковременно загораться каждый раз, когда вы включаете автомобиль.