Устройство автомобилей

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Серия основана в 2001 году


В.А. Стуканов, К.Н. Леонтьев




УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ


        УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ




Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования






znanium.com

Москва
ИД «ФОРУМ» - ИНФРА-М
2022

УДК 629.33(075.32)
ББК 39.33я723

     С88




     Рецензенты:
        Иванищев П.И., кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры автомобильной подготовки Воронежского высшего военного авиационного инженерного училища;
        Томилов А.А., кандидат военных наук, доцент, заместитель начальника по учебнонаучной работе Воронежского высшего военного авиационного инженерного училища





      Стуканов В.А.
С88 Устройство автомобилей : учебное пособие / В.А. Стуканов, К.Н. Леонтьев. — Москва :

      ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2022. — 496 с. — (Среднее профессиональное образование).

         ISBN 978-5-8199-0871-6 (ИД «ФОРУМ»)
         ISBN 978-5-16-014908-0 (ИНФРА-М, print)
         ISBN 978-5-16-105557-1 (ИНФРА-М, online)


         В учебном пособии собран учебный материал по устройству автомобилей. Рассматриваются назначение, типы и конструкция подвижного состава автомобильного транспорта. Приводится множество иллюстраций при описании устройства и работы узлов и механизмов автомобилей.
         Предназначено для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта». Может быть полезно для студентов вузов, а также для работников автотранспортных предприятий.


УДК 629.33(075.32)
ББК 39.33я723

ISBN 978-5-8199-0871-6 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-014908-0 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-105557-1 (ИНФРА-М, online)

© Стуканов В.А., Леонтьев К.Н., 2016
© ИД «ФОРУМ», 2016

            Введение







   Грузовым автотранспортом осуществляется свыше 80 % всего объема грузоперевозок. Больше всего используется автотранспорт в сельском хозяйстве и горнодобывающей промышленности.
   Особое место в перевозке пассажиров занимают автобусы, ими осуществляется до 70 % внутригородских и около 60 % межгородских перевозок. В Вооруженных Силах автомобиль используется для передвижения военной техники.
   Заводами автомобильной промышленности выпускаются легковые и грузовые автомобили, автобусы, троллейбусы, специализированные кузова, прицепы и полуприцепы, запасные части. Кроме того, существует сеть предприятий по техническому обслуживанию и ремонту автомобильной техники.
   Для грамотной технической эксплуатации автомобилей необходим подготовленный персонал. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей немыслимы без фундаментальных знаний их устройства. В данном учебном пособии рассматриваются устройство и принципы работы автомобилей, их узлов и агрегатов. Изложение материала не привязано жестко к конкретным маркам автомобилей и предполагает изучение автомобиля как такового. Книга ориентирована на программу учебной дисциплины «Автомобили» специальности «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» в объеме ее первого раздела «Устройство автомобилей». В книгу не вошли разделы дисциплины «Электрооборудование автомобилей», «Основы теории автомобильных двигателей» и «Теория автомобилей», которые подробно рассматриваются в других изданиях.

                ДВИГАТЕЛЬ








            1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ








        1.1. Общее устройство автомобиля

   Автомобиль представляет собой сложный механизм, состоящий из различных систем и механизмов. Выпускается множество различных марок и моделей автомобилей, но любой автомобиль состоит из трех основных частей: кузова, двигателя и шасси.
   Кузов служит для размещения перевозимого груза. В легковых автомобилях и автобусах в кузове находятся, как правило, пассажиры и водитель. Кузов грузового автомобиля состоит из платформы для груза и кабины водителя.
   Двигатель — машина, преобразующая тепловую энергию топлива в механическую работу.
   Шасси состоит из трансмиссии, несущей системы, мостов, подвески, колес и механизмов управления.
   На рис. 1.1 показано устройство автомобиля КамАЗ-5320.
   Крутящий момент, создаваемый двигателем, с помощью трансмиссии передается на ведущие колеса автомобиля.
   В состав трансмиссии входят: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, которая устанавливается в картерах ведущих мостов, где размещены дифференциал и полуоси, посредством которых крутящий момент от главной передачи подводится к ведущим колесам.
   На полноприводных автомобилях, где все колеса ведущие, между коробкой передач и главной передачей устанавливается раздаточная коробка.
   Несущая система является базой всего автомобиля, к ней относится рама или кузов (легковой автомобиль).

Общие сведения

5

Рис. 1.1. Устройство автомобиля КамАЗ-5320: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — карданная передача; 5 — средний мост; 6 — рама; 7— задняя подвеска; 8 — задний ведущий мост; 9 — платформа с откидными бортами; 10 — задние ведущие колеса; 11 — баллоны тормозной системы; 12 — передние управляемые колеса; 13 — рулевое управление; 14 — кабина

   Колеса устанавливаются на мостах, которые через подвеску связаны с рамой. Совокупность данных элементов называют ходовой частью.
   Система управления состоит из механизмов рулевого управления и тормозной системы.
   Взаиморасположение двигателя, механизмов трансмиссии, кабины и грузовой платформы, т. е. компоновка автомобиля, может быть самым разнообразным.



        1.1.1. Классификация автомобильного транспорта

   Состав из автомобиля и буксируемого им прицепа или полуприцепа называется автопоездом.
   Автомобильный транспорт делится на грузовой, пассажирский и специальный.
   К грузовому автотранспорту относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы.
   К пассажирскому автотранспорту относятся легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы.
   Автомобили вместимостью до восьми человек (включая водителя) относятся к легковым, свыше восьми человек — к автобусам.
   К специальному автотранспорту относятся автомобили, прицепы и полуприцепы для выполнения нетранспортных работ, оснащенные соответствующим оборудованием, — машины для уборки улиц, пожарные, автокраны и т. п.

Двигатель

   Использование прицепов позволяет увеличить производительность транспортных работ и снизить себестоимость перевозок. К прицепному автотранспорту относятся прицепы, полуприцепы и прицепы-роспуски.
   Одноосные прицепы (рис. 1.2, а) соединяются с автомобилем с помощью дышла. При хранении прицепа используются передняя и задняя опоры.
   От двухосного прицепа (рис. 1.2, б) вертикальные нагрузки на автомобиль не передаются.
   Прицепы-роспуски (рис. 1.2, в) применяются для перевозки длинномерных грузов. Они имеют поворотный конник 5, представляющий собой опорную поворачивающуюся балку, которая обеспечивает правильное размещение груза.
   Дышло 2 прицепа-роспуска выполняется раздвижным, что позволяет перевозить грузы различной дайны.
   Полуприцепы (рис. 1.2, г) передней частью опираются на седельное устройство автомобиля, которое расположено на раме вместо кузова. Такие автомобили называются седельными тягачами. Часть нагрузки от массы полуприцепа и массы перевозимого им груза распределяется на раму седельного тягача. Отсоединенный от тягача полуприцеп опирается на поддерживающую опору 4.


Рис. 1.2. Виды прицепного автотранспорта: а — одноосный прицеп; б — двухосный прицеп; в — прицеп-роспуск; г — полуприцеп; 1 — подставка; 2 — дышло; 3 — поворотный конник;
4 — стойка

Общие сведения

7

   Обозначение отечественного подвижного состава состоит из названия завода-изготовителя и четырехзначных цифр, где первая цифра обозначает класс автомобиля, вторая — вид автомобиля, а две последние — порядковый номер модели автомобиля.


   Виды автомобилей и их обозначения:
   1  — легковые;
   2  — автобусы;
   3  — грузовые;
   4  — тягачи;
   5  — самосвалы;
   6  — цистерны;
   7  — фургоны;
   8  — резерв;
   9  — специальные.


   Легковые автомобили делят на пять классов в зависимости от рабочего объема двигателя:


    Класс                                   Рабочий объем двигателя, л
    Особо малый...................................До  1,099
    Малый........................................1,1—1,799
    Средний......................................1,8—3,499
    Большой......................................3,5 и более
    Высший.......................................Не регламентируется


   Автобусы делят на пять классов в зависимости от длины:


    Класс                                       Длина, м

   Особо малый.............................До 5
   Малый...................................6—7,5
   Средний.................................8,5—10
   Большой.................................11—12
   Особо большой...........................16,5—24


   Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы в зависимости от их полной массы (в тоннах) делятся на следующие классы: менее 1,2; 1,2-2; 2-8; 8-14; 14-20; 20-40; более 40 т.
   Таблица 1.1 иллюстрирует цифровую классификацию отечественных автомобилей.
   Пятая цифра в обозначении — модификация базовой модели. В обозначение машин экспортного исполнения добавляется шестой знак: экспортному исполнению присваивается цифра 6, тропическому исполнению — 7.
   Для прицепов, полуприцепов и роспусков предусмотрены следующие классы: 8 — прицепы; 9 — полуприцепы и роспуски. Вид обозначается второй цифрой, которая соответствует виду автомобиля, например, 1 — прицеп или полуприцеп к легковым автомобилям, 2 — к автобусам и т. д.

Двигатель

Таблица 1.1. Индексы автомобильных подвижных составов в зависимости от класса

    Легковые          Автобусы                 Грузовые автомобили                    
   автомобили                                                                         
  Рабочий           Габа-                                  Индекс                     
   объем    Индекс  ритная  Индекс  Полная  с борто-  седель- само- цис-  Фур- специдвигателя,л        длина, м        масса, т вой плат- ные тя- свалы терны гоны альные
                                             формой    гачи                          
 До 1,099   11       Др5      22    ДР 1,2     13       14     15    16    17  19    
1,1-1,799   21      6-7,5     32    1,2-2      23       24     25    26    27  29    
1,8-3,499   31       8-10     42     2-8       33       34     35    36    37  39    
 Свыше 3,5  41      11-12     52     8-14      43       44     45    46    47  49    
                   16,5-24    62   14---20     53       54     55    56    57  59    
                                    20-40      63       64     65    66    67  69    
                                   Свыше 40    73       74     75    76    Т1  79    

    Третья и четвертая цифры обозначения прицепов и полуприцепов определяют модель в зависимости от их полной массы и представляют собой ряд номеров (табл. 1.2).


Таблица 1.2. Цифровое обозначение прицепов, полуприцепов, роспусков в зависимости от их полной массы

       Полная масса, т         Группа Индекс
прицепа и полуприцепа роспуска              
         До4            Дрб      1    01-24 
        4-10            6-10     2    25-49 
        10-16          10-16     3    50-69 
        16-24          16-24     4    70-84 
      Свыше 24        Свыше 24   5    85-99 

   Примеры обозначения автомобилей:
   КамАЗ-5320 — грузовой автомобиль, выпускаемый Камским автомобильным заводом, полная масса 15 305 кг, модель 20;
   КамАЗ-5511 — самосвал, полная масса 19 000 кг, модель 11;
   ВАЗ-21036 — легковой автомобиль, рабочий объем двигателя 1,3 л, выпускается Волжским автомобильным заводом, с правым расположением органов управления;
   ОдАЗ-99871 — полуприцеп-фургон Одесского автосборочного завода с цельнометаллическим кузовом, полная масса 29,2 т.

Общие сведения

9

1.2. Работа автомобильных двигателей

        1.2.1. Классификация двигателей

   В качестве силовой установки на автомобиле используется тепловой двигатель.
   Тепловые двигатели делятся:
   по способу подвода теплоты к рабочему телу.
   •  двигатели внутреннего сгорания (ДВС);
   •  двигатели с внешним подводом теплоты;
   по конструкции'.
   •  поршневые ДВС;
   •  роторно-поршневые ДВС;
   •  газотурбинные;
   •  реактивные.
   Наибольшее распространение на автомобиле получили поршневые ДВС, которые, в свою очередь, классифицируются:
   по способу воспламенения рабочего тела:
   •  с искровым (принудительным) воспламенением;
   •  с воспламенением от сжатия (самовоспламенением);
   по виду используемого топлива'.
   •  жидкое топливо (бензин, дизельное топливо);
   •  газ;
   по способу смесеобразования'.
   •  с внешним (вне цилиндра) смесеобразованием;
   •  с внутренним (внутри цилиндра) смесеобразованием;
   по регулированию мощности'.
   •  количественное;
   •  качественное.
   (При количественном регулировании мощность двигателя изменяется вследствие изменения количества топливовоздушной смеси, которая подается в цилиндр, при качественном — в зависимости от количества впрыскиваемого топлива, при этом количество воздуха остается неизменным);
   по принципу организации рабочих процессов:
   •  двухтактные;
   •  четырехтактные.

        1.2.2. Системы и механизмы двигателя

   Автомобильный поршневой двигатель представляет собой комплекс механизмов и систем, служащих для преобразования тепловой энергии сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую работу.
   В четырехцилиндровом карбюраторном двигателе ВАЗ-2108 (рис. 1.3) цилиндры располагаются в один ряд. Внутри цилиндров находятся порш

Двигатель

Рис. 1.3. Четырехцилиндровый карбюраторный двигатель ВАЗ-2108 (продольный разрез): 1 — приемник масляного насоса; 2 — масляный насос; 3 — жидкостной насос; 4, 5 — впускной и выпускной клапаны соответственно; 6 — зубчатый ремень привода распределительного вала и жидкостного насоса; 7 — головка блока цилиндра; 8 — крышка головки блока цилиндров; 9 — распределительный вал; 10 — маслоотделитель системы вентиляции картера; 11 — топливный насос; 12 — датчик-распределитель зажигания; 13 — отводящий патрубок рубашки охлаждения; 14 — поршень; 15 — цилиндр; 16 — шатун; 17— блок цилиндров; 18 — маховик; 19 — коленчатый вал; 20 — крышка коренного подшипника; 21 — масляный картер

ни, которые соединены через шатуны с коленчатым валом. Распределительный вал приводится в действие зубчатым ремнем от коленчатого вала. Топливовоздушная смесь поступает в цилиндры двигателя из карбюратора по впускным трубопроводам (на рисунке не показаны) через впускные клапаны. Отработавшие газы выходят через выпускные клапаны.
   В восьмицилиндровом дизеле ЗИЛ-645 (рис. 1.4 и 1.5) цилиндры располагаются в два ряда. В цилиндрах находятся поршни, связанные с коленчатым валом шатунами. Впуск свежего заряда в цилиндры двигателя и выпуск отработавших газов осуществляется через соответственно