Легковые автомобили

Е.Л. САВИЧ
ЛЕГКОВЫЕ 
АВТОМОБИЛИ
УЧЕБНИК
2-е издание, переработанное и дополненное
Утверждено 
Министерством образования Республики Беларусь 
в качестве учебника для студентов 
учреждений высшего образования 
по специальностям «Техническая эксплуатация 
автомобилей», «Автосервис»
Москва
ИНФРА-М
2022

УДК 629.33(075.8)
ББК 39.33я73
 
С13
Р е ц е н з е н т ы:
Миклуш В.П., кандидат технических наук, профессор кафедры ремонта тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин Белорусского аграрного технического университета;
Коваленко Н.А., кандидат технических наук, доцент, заведующий 
кафедрой технической эксплуатации автомобилей Белорусско-Российского университета 
Савич Е.Л.
С13  
Легковые автомобили : учебник / Е.Л. Савич. — 2-е изд., перераб. 
и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 758 с. — (Высшее образование: 
Бакалавриат). 
ISBN 978-5-16-006766-7 (print)
ISBN 978-5-16-109858-5 (online)
Рассматриваются конструкции и отличительные особенности самых 
современных легковых автомобилей ведущих мировых производителей. 
Приводится подробное описание отдельных механизмов и систем автомобилей и принципов их действия. Особое внимание уделяется электронным 
системам управления современного легкового автомобиля.
Для студентов специальностей «Автосервис», других специальностей 
автомобильного направления, а также курсов повышения квалификации. 
Будет полезен работникам организаций автосервиса, автотранспортных 
предприятий и автолюбителям.
УДК 629.33(075.8)
ББК 39.33я73
ISBN 978-5-16-006766-7 (print)
ISBN 978-5-16-109858-5 (online)
© Савич Е.Л., 2009
© Савич Е.Л., 2013, с изменениями
© ООО «Новое знание», 2013

Оглавление
Предисловие................................................................................................................................7
Глава 1. Электронные системы управления автомобилем....................................9
1.1. Общая компоновка электронной системы управления.
....................................9
1.2. Электронный блок управления................................................................................10
1.3. Системы передачи данных.........................................................................................21
Глава 2. Механизмы двигателя.......................................................................................40
2.1. Цилиндропоршневая группа и кривошипно-шатунный механизм............40
2.2. Газораспределительный механизм..........................................................................62
2.2.1. Гидравлические толкатели..............................................................................62
2.2.2. Системы изменения фаз газораспределения...........................................65
2.2.3. Системы изменения высоты подъема клапана.
.......................................74
2.3. Подача дополнительного воздуха в цилиндры двигателя.
.............................93
2.3.1. Турбонаддув..........................................................................................................93
2.3.2. Охлаждение наддувочного воздуха (интеркулляция)...................... 103
2.4. Безнаддувные способы подачи дополнительного воздуха.......................... 106
2.4.1. Резонансные впускные трубопроводы.................................................... 106
2.4.2. Впускной коллектор переменной геометрии........................................ 107
2.5. Роторный двигатель Вигриянова.
......................................................................... 109
Глава 3. Системы охлаждения.
..................................................................................... 113
3.1. Двухконтурные системы охлаждения.
................................................................ 113
3.2. Система охлаждения с электронным регулированием.
................................ 116
3.3. Электрический жидкостный насос...................................................................... 122
Глава 4. Системы смазки................................................................................................ 125
4.1. Система смазки легкового автомобиля.............................................................. 125
4.2. Системы отделения масла от картерных газов.
............................................... 131
4.3. Электронная система контроля уровня масла.
................................................ 135
Глава 5. Системы впрыска бензиновых двигателей............................................ 138
5.1. Устройство и принцип действия электронной системы 
впрыска Motronic....................................................................................................... 139
5.2. Устройство и принцип действия электронной системы 
одноточечного впрыска (моносистемы)............................................................ 177
5.3. Электронные системы непосредственного впрыска бензиновых 
двигателей..................................................................................................................... 181
Глава 6. Дизельная топливная аппаратура............................................................. 201
6.1. Общие положения...................................................................................................... 202
6.2. Электронные системы управления рядными ТНВД.................................... 204

Оглавление
4
6.3. Одноплунжерные распределительные топливные насосы 
высокого давления Bosch VE................................................................................ 210
6.3.1. Топливные насосы без электронного управления 
Bosch VE............................................................................................................. 210
6.3.2. Топливные насосы с электронным управлением типа 
Bosch VE............................................................................................................. 232
6.4. Аккумуляторные топливные системы с электронным 
управлением Common Rail..................................................................................... 251
6.5. Топливные системы с насосами-форсунками.................................................. 272
6.6. Топливные системы насос — форсунка — трубопровод.
.............................. 290
Глава 7. Электронные системы питания двигателей, 
работающих на газовом топливе.
................................................................................ 294
7.1. Электронные системы питания двигателя, работающего 
на сжиженном нефтяном газе.
............................................................................... 294
7.2. Электронные системы питания двигателя, работающего 
на природном газе...................................................................................................... 299
Глава 8. Система зажигания.
......................................................................................... 308
8.1. Статические системы зажигания.......................................................................... 308
8.2. Современные разработки свечей зажигания.................................................... 322
8.3. Воспламенение топливовоздушной смеси бензинового двигателя 
от сжатия....................................................................................................................... 327
Глава 9. Системы энергообеспечения и пуска.
...................................................... 329
9.1. Аккумуляторная батарея......................................................................................... 329
9.2. Генератор........................................................................................................................ 339
9.3. Стартер........................................................................................................................... 342
Глава 10. Системы освещения...................................................................................... 349
10.1. Типы систем освещения.
........................................................................................ 349
10.2. Источники света....................................................................................................... 360
Глава 11. Трансмиссия..................................................................................................... 368
11.1. Сцепление.
................................................................................................................... 368
11.2. Механические коробки передач без электронного управления.
............. 373
11.3. Механические коробки передач с электронным управлением.
............... 380
11.4. Автоматические коробки передач...................................................................... 395
11.4.1. Автоматические гидромеханические коробки передач................ 395
11.4.2. Бесступенчатые коробки передач.
........................................................ 420
11.5. Полноприводная трансмиссия............................................................................ 428
11.5.1. Общие положения.
..................................................................................... 428
11.5.2. Муфта Haldex.............................................................................................. 431

Оглавление
5
11.5.3. Вискомуфта.................................................................................................. 440
10.5.4. Дифференциал Torsen.
.............................................................................. 441
11.5.5. Самоблокирующиеся дифференциалы.............................................. 443
Глава 12. Ходовая часть.................................................................................................. 452
12.1. Общие положения.
................................................................................................... 452
12.2. Амортизаторы............................................................................................................ 453
12.3. Подвески с изменением дорожного просвета................................................ 461
12.4. Отключаемые стабилизаторы поперечной устойчивости......................... 485
12.5. Шины и диски колес.
.............................................................................................. 489
12.5.1. Шины.............................................................................................................. 489
12.5.2. Диски колес.................................................................................................. 501
Глава 13. Рулевое управление.
..................................................................................... 506
13.1. Гидравлические усилители................................................................................... 506
13.1.1. Гидравлический усилитель рулевого управления 
без электронного управления.
............................................................... 506
13.1.2. Гидравлический усилитель рулевого управления 
с применением электрогидравлического 
преобразователя и электронным управлением.
.............................. 510
13.1.3. Гидравлический усилитель рулевого управления 
с приводом насоса от электродвигателя.
........................................... 516
13.2. Электроусилители рулевого управления........................................................ 520
13.3. Рулевое управление с двумя управляемыми осями.
................................... 530
Глава 14. Тормозная система........................................................................................ 536
14.1. Антиблокировочные тормозные системы....................................................... 536
14.2. Электромеханические тормозные системы.................................................... 554
14.3. Стояночный тормоз................................................................................................. 557
14.3.1. Стояночный тормоз винт — гайка....................................................... 557
14.3.2. Стояночный тормоз с электроприводом........................................... 561
14.4. Композитные тормозные диски и колодки.................................................... 569
Глава 15. Системы безопасности.
................................................................................ 572
15.1. Электронная система стабилизации управления автомобилем.
............. 572
15.1.1. Общие положения.
..................................................................................... 572
15.1.2. Система динамической стабилизации управления  
автомобилем.
................................................................................................ 576
15.2. Система активного распределения крутящего момента............................ 593
15.3. Динамическое рулевое управление................................................................... 598
15.4. Круиз-контроль и система автоматического регулирования  
дистанции.
................................................................................................................... 600
15.5. Активные системы безопасности.
....................................................................... 610

Оглавление
6
15.6. Системы парковки................................................................................................... 618
15.7. Системы пассивной безопасности.
..................................................................... 630
15.8. Вспомогательные средства безопасности........................................................ 660
Глава 16. Системы комфорта........................................................................................ 670
16.1. Системы кондиционирования воздуха и климат-контроля..................... 670
16.2. Индивидуальные отопители-подогреватели.................................................. 685
16.3. Системы навигации................................................................................................. 688
Глава 17. Системы снижения токсичности отработавших газов 
легковых автомобилей..................................................................................................... 700
17.1. Нейтрализация отработавших газов................................................................. 700
17.2. Рециркуляция отработавших газов................................................................... 717
17.3. Система вентиляции топливного бака............................................................. 721
17.4. Система подачи добавочного воздуха.
.............................................................. 723
17.5. Рекуперация энергии отработавших газов..................................................... 725
17.6. Система стоп-старт.................................................................................................. 726
17.7. Гибридные автомобили.......................................................................................... 731
17.8. Дополнительные устройства по снижению загрязнения 
окружающей среды.
................................................................................................. 741
17.8.1. Дополнения к бензиновым двигателям автомобилей 
с автоматической коробкой передач.
.................................................. 741
17.8.2. Радиатор с каталитическим покрытием............................................ 744
Глава 18. Конструктивные особенности кузова легкового автомобиля.... 747
Литература.......................................................................................................................... 756

Предисловие
Современный рынок легковых автомобилей характеризуется 
многообразием моделей, которые отличаются назначением, ценой, 
а также динамическими, экологическими и топливно-экономическими свойствами, что особенно характерно для автомобилей ведущих мировых производителей. Это связано главным образом 
с рынком потребления автомобилей и возникающей при этом конкуренции производителей, стремящихся удовлетворить запросы 
потребителей, а  также постоянно возрастающими требованиями 
к повышению комфорта, снижению негативного воздействия автомобиля на окружающую среду и  повышению безопасности автомобиля при его эксплуатации.
Современные легковые автомобили имеют свои особенности, 
связанные с применением при производстве электронных систем 
управления автомобилей, антиблокировочных тормозных систем, 
систем курсовой устойчивости, систем снижения токсичности отработавших газов, систем комфорта и  т.д. Несмотря на различия 
в  конструкциях автомобилей различных производителей, можно 
выделить общие тенденции в их развитии, характерные для большинства легковых автомобилей.
Русскоязычная литература описывает в основном конструкции 
легковых автомобилей производства России. Однако легковые автомобили стран Западной Европы, Японии и Америки имеют свои 
конструктивные особенности, которые не характерны для автомобилей, ранее эксплуатировавшихся в  странах СНГ. Конструкции 
легковых автомобилей производства стран СНГ также совершенствуются по передовым образцам известных производителей.
Литература, в которой рассматриваются особенности устройства легковых автомобилей, как правило, переводная и посвящена 
разработкам отдельных агрегатов, систем и узлов определенного 
производителя. Пособий, посвященных целостному изучению конструкций легковых автомобилей независимо от страны-изготовителя, в настоящее время крайне мало.
Автор, профессор кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей» Белорусского национального технического университета, 
провел анализ конструкций узлов, агрегатов и  систем легковых 
автомобилей наиболее известных мировых производителей. На основе данного анализа в предлагаемом учебнике в доступной форме 

Предисловие
8
с  применением обширного иллюстративного материала впервые 
описаны отличительные особенности легковых автомобилей, эксплуатирующихся не только в  странах дальнего зарубежья, но 
и  странах СНГ. Особое внимание уделяется электронным системам управления современного легкового автомобиля.
Книга предназначена для изучения конструкции автомобилей 
студентами высших учебных заведений, может использоваться 
в системе среднего специального и профессионального обучения. 
Популярная форма изложения позволит освоить особенности конструкции современного легкового автомобиля автолюбителям.
Автор выражает благодарность за высказанные замечания и пожелания, позволившие улучшить качество материала, излагаемого 
в  данном учебнике, рецензентам: кандидату технических наук, 
профессору кафедры «Ремонт тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин» Белорусского аграрного технического университета В.П. Миклушу; кандидату технических наук, доценту, 
заведующему кафедрой «Техническая эксплуатация автомобилей» 
ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет» Н.А. Коваленко.
Отзывы и замечания по качеству оформления и глубине изложения материала просим направлять по адресу: 220027, г. Минск, 
ул. Я. Коласа, 12, Белорусский национальный технический университет, кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей».

ГЛАВА
1
ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ 
УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ
Современный автомобиль представляет собой транспортное 
средство, способное к  автоматической адаптации к  окружающей 
среде и условиям эксплуатации. Для достижения высоких показателей по различным критериям значительно усложнилась конструкция систем и механизмов автомобиля. В современном автомобиле 
электронные блоки управления управляют работой двигателя, рулевого управления, тормозной системой, ходовой частью, агрегатами трансмиссии, системами комфорта и безопасности.
1.1. Общая компоновка электронной системы 
управления
В конструкциях автомобилей все более широкое применение 
находят электронные системы управления. По прогнозам специалистов в ближайшее десятилетие только 15...18 % изменений конструкции автомобилей будет отдано механике, основные изменения будут касаться электронных систем управления автомобилем.
Если упрощенно рассматривать электронную систему управления автомобилем, можно выделить четыре основных блока: входные сигналы  — датчики, системы передач данных, электронный 
блок (электронные блоки) управления (ЭБУ), исполнительные 
механизмы (ИМ) (рис. 1.1).
ИМ
ЭБУ
Системы
передачи
данных
Датчики
Системы
передачи
данных
Рис. 1.1. Электронная система управления автомобилей

Глава 1. Электронные системы управления автомобилем
10
1.2. Электронный блок управления
Электронный блок управления (ЭБУ). Является самым сложным прибором систем управления двигателем или отдельных систем автомобиля, координирующим их работу. Основу блока составляет центральный процессор, или микрокомпьютер.
ЭБУ (рис. 1.2) размещается в металлическом корпусе и соединяется с датчиками, исполнительными устройствами и источником питания через многоштырьковый разъем 1.
2
3
Рис. 1.2. Электронный блок 
управления:
4
1
6
5
7
1 — разъем; 2 — задающие каскады малой мощности; 3 — импульсный источник питания (SMPS); 
4 — CAN-интерфейс (интерфейс 
шины передачи данных); 5 — блок 
памяти микропроцессора; 6 — задающие каскады большой мощности; 7 — входные и выходные кон6
туры
Компоненты электронной системы для непосредственного 
управления исполнительными устройствами располагаются в корпусе ЭБУ таким образом, чтобы обеспечить хорошее рассеяние 
тепла в окружающую среду. Большинство компонентов ЭБУ выполняется по технологии SMD (Surface-Mounted Device — платы 
с  поверхностным монтажом). Обычная проводка используется 
только в некоторых элементах питания и в разъемах.
ЭБУ получает электрические сигналы от датчиков или от генераторов в ожидаемом интервале значений, оценивает их и затем 
вычисляет пусковые сигналы для исполнительных устройств (приводов).
Входные сигналы. Датчики входных сигналов представляют 
интерфейс между автомобилем и ЭБУ, который является блоком 
обработки данных. ЭБУ получает электрические сигналы от датчиков по проводке автомобиля и через разъемы. Эти сигналы могут быть аналоговыми, цифровыми и импульсными (рис. 1.3).