Автомобили: конструкция, теория и расчет

АВТОМОБИЛИ

КОНСТРУКЦИЯ, 
ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ

Е.В. БЕРЕЗИНА

Москва
ИНФРА-М
2023

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано 
федеральным государственным учреждением 
«Федеральный институт развития образования» (ФГУ «ФИРО») 
в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе 
образовательных учреждений, реализующих программы 
среднего профессионального образования по специальности 
23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт 
автомобильного транспорта»

УДК 629.331(075.32)
ББК 39.33я723
 
Б48

Березина Е.В.
Б48  
Автомобили: конструкция, теория и расчет : учебное пособие / 
Е.В. Березина. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 320 с. — (Среднее профессиональное 
образование). 

ISBN 978-5-16-018271-1 (print)
ISBN 978-5-16-111284-7 (online)
В учебном пособии приводится общее устройство автомобиля. Доступно, 
с привлечением подробных иллюстраций, излагаются конструкции 
двигателей (отечественных и зарубежных), принципы работы систем питания, 
электрооборудования, шасси и органов управления. Особое внимание 
уделяется ряду необходимых теоретических сведений.
Для студентов учреждений среднего профессионального образования, 
обучающихся по специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание 
и ремонт автомобильного транспорта».

УДК 629.331(075.32)
ББК 39.33я723

Р е ц е н з е н т ы:
Власов В.С. (Российский государственный торгово-экономический 
университет);
Таланова Ю.В. (Саратовский государственный технический университет)


ISBN 978-5-16-018271-1 (print)
ISBN 978-5-16-111284-7 (online)
© Березина Е.В., 2023
© ООО «АВАНГАРД-БУКС», 2023

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время автомобиль является самым
распространенным механическим средством передвижения.
В транспортной системе России автомобильный транспорт занимает особое место. Число автомобилей и интенсивность дорожного движения с каждым годом значительно возрастают.
Предшественницей автомобиля считается «тележка Кюньо»
с паровым двигателем, созданная французом Ж. Кюньо в 1769–
1770 гг. и представлявшая собой трехколесный тягач, предназначенный для транспортирования артиллерийских орудий.
В России начало автомобилестроения положил И.П. Кулибин,
разработавший проекты трехи четырехколесной повозок.
Позднее паровые повозки появились в Англии и Франции.
Создание двигателя внутреннего сгорания позволило значительно облегчить конструкцию автомобиля, и в конце XIX в. начался промышленный выпуск автомобилей с бензиновым двигателем (первый автомобиль Г. Форда был выпущен в 1892 г.).
В России первые автомобили начали выпускать на РусскоБалтийском вагонном заводе «РуссоБалт» в Риге в 1908 г.
В период с 1909 по 1915 г. этот завод выпустил 700 автомобилей
(легковых, спортивных, грузовых) марки «РуссоБалт», мощность которых составляла 15–65 лошадиных сил (или 11–
48 кВт), грузоподъемность 1–4 т, скорость достигала 100 км/ч.
Началом создания крупных промышленных автомобилестроительных объединений и серийномассового производства автомобилей в Советском Союзе считается 1924 г. За годы
советской власти в стране были построены такие автозаводы,
как Запорожский автозавод «Коммунар»; Волжский автозавод
им. 50летия СССР; АЗЛК (Московский автозавод им. Ленинского комсомола); ЗИЛ (Московский автозавод им. И.А. Лихачева); Горьковский, Ижевский, Луцкий, Уральский, Камский
автозаводы; Ульяновский автозавод им. В.И. Ленина; автозаводы союзных республик: Минский, Кутаисский, Могилевский, Кременчугский, Белорусский. К сожалению, в период

перестройки (1985–1991) производство автомобилей значительно сократилось.
В настоящее время наиболее успешными и крупными автомобилестроительными предприятиями являются:
ВАЗ (бывший Волжский автозавод), выпускающий заднеприводные автомобили (легковые) малого класса ВАЗ2105, 2107,
переднеприводные ВАЗ2110, 2111, 2112; марки «СамараЛада» ВАЗ2114, 2115, «ЛадаКалина» ВАЗ1117, 1118, 1119,
«НиваШевроле» и ее модификации;
ГАЗ (бывший Горьковский автозавод), выпускающий легковые автомобили марок ГАЗ3102, 3110, 31105 «Волга», грузовые
автомобили,
в
том
числе
малой
грузоподъемности
«ГАЗель», «Соболь», автомобили, работающие на сжиженном
пропанбутане, двухосные заднеприводные автомобили с бортовой платформой ГАЗ3307 и ГАЗ3309, полноприводные
автомобили
с
кабиной
капотного
типа
марки
«Садко»
(ГАЗ33097, 3308);
ИЖ (бывший Ижевский автозавод), выпускающий грузовые
автомобили особо малой грузоподъемности, полноприводный пикап ИЖ27171, легковые автомобили ИЖ2126 «Ода»,
ИЖ21261;
ЗИЛ (бывший автозавод им. В.И. Ленина), выпускающий автомобили ЗИЛ4314, 4315, 4333 и на их основе тягачи с бортовыми платформами; на базе автомобиля «Бычок» ЗИЛ5301
с дизельным двигателем Д245.12 – около четырех десятков
модификаций машин для выполнения специальных работ.
Автомобильная промышленность после распада СССР начала испытывать трудности. Выпуск автомобилей резко сократился: легковых автомобилей к середине 1990х гг. было выпущено почти на 1/3 меньше, чем ранее, грузовых – более чем
в 5 раз меньше, автобусов – в 10 раз. Моральное старение и износ оборудования привели к тому, что некоторые заводы
(АЗЛК, ИЖ) были вынуждены приостановить свою деятельность. Тем не менее такие автогиганты, как ГАЗ, ВАЗ, АМО
ЗИЛ, продолжали работу во время кризиса и даже освоили выпуск
новых
моделей:
ГАЗ2705,
3221
«ГАЗель»,
3302,
ВАЗ2110, ЗИЛ5301 «Бычок». К 2000 г. появились автомобили
ГАЗ31105 «Волга», 2217 «Соболь», 3310 «Валдай», ВАЗ1118
«ЛадаКалина».

6
Введение

Для более успешной работы многие заводы были объединены в крупные холдинги. Например, холдинг «Группа ГАЗ» (ранее «Руспромавто») включает в себя следующие заводы: ПАЗ
(Павловский автобусный завод), ГолАЗ (Голицынский автобусный завод), ЛиАЗ (Ликинский автобусный завод), «Автодизель» (Ярославский моторный завод), Саранский завод автосамосвалов, Заволжский завод гусеничных тягачей, Автомобильный завод «Урал», Арзамасский машиностроительный завод,
завод «Челябинские строительнодорожные машины», Канашский автоагрегатный завод, КАВЗ. Этот крупнейший автомобильный холдинг России выпускает автомобили многих моделей и другую продукцию. На долю «Группы ГАЗ» приходится
около 48 % выпускаемых в России автобусов, 55 % грузовых автомобилей и 5 % легковых. Автомобили холдинга используются в городах, в сельском хозяйстве, в армии. На заводах холдинга выпускают различные спецавтомобили – медицинские, дорожные, цистерны и др.
Холдинг «Соллерс» (ранее «Северсталь») включает заводы
«Соллерс–Елабуга», «Соллерс–Дальний Восток», «Соллерс–
Набережные Челны», Ульяновский моторный завод, в состав
холдинга ЗИЛ входят АМО ЗИЛ, Саранский автоагрегатный
завод.
В настоящее время заводы разрабатывают более перспективные и новые модели автомобилей. Так, холдинг «Группа
ГАЗ» представил новые модели автобусов стандартов Евро4,
Евро5 – пригородный ПАЗ320412, городской ЛиАЗ5292
ЕЕV, туристский ГОЛАЗ52911 «Круиз». Автобусы отличаются
комфортабельностью, экологичностью (снижен объем вредных выбросов в атмосферу, например автобус ЛиАЗ5292 имеет газовый двигатель экологического стандарта ЕЕV или Евро6, автоматическую коробку передач). Производятся некоторые старые модели автомобилей, например на Ижевском
автомобильном заводе возобновили выпуск автомобилей марки ИЖ27175, Лада2104; предполагается, что они будут пользоваться спросом благодаря своей невысокой цене.
Кроме отечественных автозаводы выпускают иностранные
модели автомобилей. Открылись автомобильные заводы, которые специализируются на выпуске таких известных марок,
как Ford, Renault, Chevrolet, Toyota, BMW, Skoda и др. Так, в

Введение
7

г. под СанктПетербургом открылся завод корейской
фирмы «Хендэ Мотор», работники которого прошли обучение
на заводах Южной Кореи и Чехии. Автомобили на этом заводе
должны выпускаться по полному производственному циклу с
использованием оборудования высокой автоматизации.
Доля иностранных моделей в российском производстве все
время постепенно возрастает; в ближайшее время предполагается довести их выпуск до 1 млн в год. Расширяется сотрудничество российских автомобильных предприятий с иностранными компаниями. В настоящее время в России более 10 заводов производят сборку автомобилейиномарок. Например,
заводы холдинга «Соллерс» выпускают легковые автомобили
SsangYong Kyron, SsangYong Atyon, SsangYong Rexton, Fiat
Albea, грузовые Isuzu; Всеволожский завод выпускает Ford
Focus; Калининградский завод «Автотор» производит автомобили по лицензиям нескольких иностранных компаний, Тольяттинский «GM – АвтоВАЗ» выпускает автомобили марок
Chevrolet Niva и Chevrolet Viva, Калужский автозавод выпускает легковые автомобили марки Skoda Octavia, Московский
«Автофрамос» – Renault Logan, Таганрогский ТаГАЗ по лицензии концерна Hyundai Motor (Южная Корея) производит различные модели легковых, грузовых автомобилей и автобусов;
на Черкасском заводе начато производство автомобилей марки
Lifan (Китай), в г. Шушары под СанктПетербургом открылся
завод Toyota, в г. Пушкино Ленинградской обл. – завод американской компании «Гудвил Холдинг» (грузовики International
9800i).

8
Введение

ЧАСТЬ
1

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ

1ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

§ 1.1. Классификация подвижного состава
автомобильного транспорта

В настоящее время в мире производится множество марок автомобилей, выполняющих всевозможные функции. Но весь подвижной состав
можно разделить по назначению на три больших
класса – грузовой, пассажирский и специальный
(пассажирский и грузовой иногда называют
транспортным подвижным составом).

Грузовой подвижной состав – это не только грузовые автомобили, но и прицепы, полуприцепы,
тягачи, специализированные автомобили для
перевозки грузов (самосвалы, цистерны и т.п.).
Многие из них созданы на основе базовых моделей, когда в базовую модель вносятся конструктивные изменения отдельных агрегатов или механизмов, позволяющие использовать данный
автомобиль для конкретных целей. Отдельные
грузовые автомобили способны перевозить до
100 т груза (БелАЗ) одновременно.
Грузовые автомобили классифицируют следующим образом:
по назначению выделяют автомобили общего
назначения, имеющие кузова с бортами и предназначенные для перевозки всевозможных нежидких грузов (эти автомобили могут перевозить
и жидкости, но в таре), и специализированные,
предназначенные для перевозки определенных
грузов и имеющие специальные кузова – цистер

ны, самосвалы, рефрижераторы, автокраны, для перевозки
животных и т.п.;
по характеру использования – одиночные, не имеющие прицепов или полуприцепов; тягачи, имеющие один или несколько
прицепов (тягач с несколькими прицепами называется автопоездом);
по приспособленности к дорожным условиям (проходимости) – обычной или дорожной проходимости, предназначенные
для дорог с асфальтобетонным покрытием; повышенной и высокой проходимости, предназначенные для тяжелых дорожных
условий и бездорожья;
по приспособленности к климату – для умеренного климата; для
севера (холодного климата); для тропиков (жаркого климата).
В общем случае все транспортные средства разделяются на
механические с двигателем и буксируемые, к которым относятся
прицепы и полуприцепы.
Разные грузовые автомобили имеют разное число колес (в том
числе ведущих), указываемое колесной формулой вида n m, где n –
общее число колес; m – число ведущих колес. Например, запись
6 4 означает, что автомобиль имеет 6 колес, из них 4 ведущих.
Каждая модель грузового автомобиля имеет свое обозначение, состоящее из букв (обозначение или аббревиатура заводаизготовителя) и цифрового индекса, который состоит из четырех цифр: первая указывает класс автомобиля по полной
массе, вторая – вид автомобиля, третья и четвертая – номер
модели (от 01 до 99). Всего выделяют 7 классов по массе и
9 классов по виду грузового автомобиля.

Класс
Полная масса, т
1
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . До 1,2
2 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 1,2–2
3 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 2–8
4 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 8–14
5
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 14–20
6
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 20–40
7 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . Свыше 40
Индекс
Вид автомобиля
3 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . Бортовой
4 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . Тягач
5 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . Самосвал
6 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . Цистерна

10
Глава 1. Общие сведения