Устройство автомобилей. Шасси

УДК 629.331.023.1(075.8)
ББК 39.33-04я73
 
С13

Р е ц е н з е н т ы: кафедра автомобильного транспорта УО «Полоцкий государственный университет» 
(профессор кафедры доктор технических наук, профессор В.П. Иванов); доцент кафедры «Технологии и 
организация технического сервиса» УО «Белорусский государственный аграрный технический университет» 
кандидат технических наук А.С. Сай

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть 
осуществлено без разрешения издательства.

ISBN 978-985-06-3164-0 
© Савич Е.Л., Гурский А.С., 2020
 
© Оформление. УП «Издательство
 
“Вышэйшая школа”», 2020

Савич, Е. Л.
Устройство автомобилей. Шасси : учебное пособие / Е. Л. Савич, 
А. С. Гурский. – Минск : Вышэйшая школа, 2020. – 319 с. : ил.
ISBN 978-985-06-3164-0.

Рассматриваются устройство и принцип действия механизмов и систем трансмиссии, ходовой части, рулевого управления, тормозной системы, систем освещения 
и безопасности автобусов, грузовых и легковых автомобилей. Освещаются современные системы активной и пассивной безопасности с функциями автоматического 
управления автомобилем (роботизации). Особое внимание уделено современным 
электронным системам управления автомобилем и их компонентам.
Для студентов учреждений высшего образования по техническим специальностям 
автотранспортного профиля. Будет полезно учащимся учреждений среднего специального образования, изучающим устройство автомобилей, слушателям повышения 
квалификации оценщиков транспортных средств, работникам автотранспортных 
организаций.

УДК 629.331.023.1(075.8)
ББК 39.33-04я73

С13

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

 АКБ – аккумуляторная батарея
АКП – автоматическая коробка передач
БУ – блок управления
ГМП – гидромеханическая передача 
ДВС – двигатель внутреннего сгорания
ДТП – дорожно-транспортное происшествие
КП – коробка передач
КПД – коэффициент полезного действия
МК – металлокорд 
ПГУ – пневмогидравлический усилитель
ТБ – текстильный брекер
ТС – транспортное средство
ЦМК – целиком металлокорд
ЭБУ – электронный блок управления
ABS (Anti-lock Braking System) – антиблокировочная система тормозов
ABSplus (Anti-lock Braking System plus)  – расширенная антиблокировочная система
ASR (Antriebsschlupfregelung) – противобуксовочная система
CAN (Controller Area Network) – электронная цифровая шина данных
DRC (Dynamic Ride Control) – динамический контроль движения
DSG (Direkt Schalt Getriebe) – коробка передач с двойным сцеплением
EBD (Electronic Brake Distribution) – система распределения тормозных усилий
EBS (Educational Broadcasting System) – электронно-пневматическая тормозная система 
EDL (Electronic Differential Lock) – электронная имитация блокировки дифференциала
ESC (Electronic Stability Control) – электронный контроль устойчивости 
ESP (Electronic Stability Program) – электронная система курсовой устойчивости  
HID (High Intensity Discharge) – разряд высокой интенсивности
HVAC (Heating Ventilationand Air Conditioning) – системы климат-контроля 
LED (Light Emitting Diodes) – светоизлучающий диод
PDC (Pneumatic Damping Control) – амортизатор с пневматическим демпфированием 
TCS (Traction Control System) – противобуксовочная электронная система 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Постоянно растущая потребность в автомобильных транспортных перевозках 
способствует ужесточению требований к конструктивному совершенству автомобилей. 
Конструкция современного автомобиля развивается одновременно в следующих 
направлениях: обеспечение безопасности водителя и пассажиров; снижение расхода топлива и загрязнения окружающей среды; улучшение динамических свойств 
автомобиля и его проходимости; комфортность для водителя и пассажиров. 
В конструкцию современного автомобиля вводятся электронные системы 
управления, позволяющие автоматизировать вождение автомобиля и значительную 
часть операций передать роботизированным агрегатам. В связи с этим современные 
транспортные средства имеют свои особенности, связанные с применением электронных систем управления автомобилем, антиблокировочных тормозных систем, 
систем курсовой устойчивости, противобуксовочных систем, систем снижения 
токсичности отработавших газов, систем комфорта и т.д. Несмотря на многообразие 
и различие конструкций автотранспортных средств у разных производителей, можно выделить общие тенденции в их развитии.
Во второй части учебного пособия, являющегося продолжением учебного пособия «Автомобили. Двигатели», рассматриваются устройство и принцип действия 
трансмиссии, ходовой части, рулевого управления, тормозной системы, систем 
активной и пассивной безопасности. Особое внимание уделяется современным 
электронно-управляемым агрегатам и системам.
Учебное пособие предназначено для изучения конструкции шасси автомобилей 
студентами учреждений высшего образования, может использоваться в системе 
учреждений среднего специального и профессионального образования, а также для 
слушателей повышения квалификации оценщиков транспортных средств и работников автомобильного транспорта. 
Авторы выражают благодарность за высказанные замечания и пожелания, позволившие улучшить качество материала, излагаемого в учебном пособии, рецензентам: профессору кафедры автомобильного транспорта УО «Полоцкий государственный университет» доктору технических наук, профессору В.П. Иванову; доценту кафедры «Технологии и организация технического сервиса» УО «Белорусский 
государственный аграрный технический университет» кандидату технических 
наук А.С. Саю . 

Авторы

1

ТРАНСМИССИЯ

1.1. Общие положения

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к 
ведущим колесам, причем передача момента сопровождается изменением его величины и направления и распределением между ведущими колесами.
Существуют следующие типы трансмиссий: механические (рис. 1.1); автоматические гидромеханические или электронно-управляемые; электрические; 

Рис. 1.1. Общая компоновка механической трансмиссии:
а – заднеприводная трансмиссия; б – переднеприводная трансмиссия; 1 – ведущая коническая шестерня; 2 – дифференциал; 3 – ведущий мост (главная передача); 4 – полуось; 5 – ведущее колесо; 6 – ведущий вал главной передачи; 7 – карданный шарнир; 8 – карданный вал; 9 – коробка передач; 10 – ведомый диск сцепления; 11 – маховик (ведущий диск 
сцепления); 12, 13 – валы привода колес

гидрообъемные (применяются редко, состоят из соединенных трубопроводами 
гидронасоса, работающего от двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и гидродвигателей).
По виду привода трансмиссии подразделяются на переднеприводную, заднеприводную, полноприводную.
По компоновке трансмиссии бывают с продольным расположением коробки 
передач (КП), с поперечным расположением КП.
По изменению крутящего момента трансмиссия может быть ступенчатой, бесступенчатой, комбинированной.
Наиболее распространенная механическая трансмиссия состоит из следующих 
частей: сцепление, КП, карданная и главная передачи, дифференциал, две полуоси 
(задний привод), два приводных вала (передний привод).
В механических ступенчатых трансмиссиях передаваемый от двигателя к ведущим колесам крутящий момент изменяется ступенчато в соответствии с передаточным числом трансмиссии, которое равно произведению передаточных чисел шестеренных (зубчатых) механизмов трансмиссии. Передаточным числом шестеренного механизма называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу 
зубьев ведущей шестерни.

1.2. Сцепление

Общие положения. Механическая трансмиссия должна иметь возможность 
кратковременного разъединения от работающего двигателя. Это необходимо при 
остановке автомобиля и при переключении передач в механической или автоматической ступенчатой КП. Кроме того, при трогании автомобиля с места и переключении передач соединение выходного вала двигателя и трансмиссии должно происходить плавно, без резких рывков. Чтобы обеспечить эти условия в автомобилях, 
применяется сцепление. 
В зависимости от типа автомобиля могут применяться различные конструкции 
сцепления, которые различаются:
  по характеру работы – сцепления нажимного и тянущего действия;
  механическим, гидравлическим, пневматическим, электрическим или комбинированным приводам (например, гидропневматическим или электрогидравлическим);
  виду трения – сцепления сухие (фрикционные накладки работают в воздушной среде) и мокрые (работающие в масляной ванне);
  режиму включения – сцепления постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
  числу ведомых дисков – сцепления одно-, двух- и многодисковые;
  типу и расположению нажимных пружин – сцепления с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
  числу потоков передач крутящего момента – сцепления одно- и двухпоточные.
Для облегчения управления сцеплением в приводах применяют усилители 
механические в виде сервопружин, пневматические и вакуумные. 
Сцепления с механическим приводом. Сцепление состоит из ведущей и ведомой 
частей, нажимного механизма и механизма выключения. Детали ведущей части 
сцепления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а детали ведомой части передают этот момент ведущему валу КП. Нажимной механизм обеспечивает плотное прижатие ведущей и ведомой частей сцепления для создания не

обходимого момента трения. Механизм выключения служит для управления сцеплением.
Рассмотрим конструкцию и принцип работы наиболее распространенных типов 
сцепления грузовых автомобилей с периферийным расположением пружин. Ведущая часть однодискового сцепления (рис. 1.2, а) имеет маховик 2, нажимной диск 4, 
кожух 6, сцепления и направляющие пальцы 17. Ведомая часть однодискового 
сцепления имеет ведомый диск 3 с фрикционными накладками из прессованного 
асбеста или медно-асбестовой плетенки, в который входит ведущий вал 11 КП. Нажимной механизм образуют нажимные пружины 16, установленные в кожухе. В состав механизма выключения сцепления входят оттяжные пальцы 7, опоры 8 оттяжных рычагов, оттяжные рычаги 9, муфта 10 выключения сцепления, педаль 12, тяга 13 
педали, вилка 14 выключения, оттяжная пружина 15. Все детали сцепления помещены внутри картера 5 сцепления.  

Рис. 1.2. Схема сцепления с периферийным расположением пружин:
а – однодисковое; б – двухдисковое; в – сцепление включено; г – сцепление выключено; 1 – коленчатый вал двигателя; 
2 – маховик; 3 – ведомый диск с фрикционными накладками; 4 – нажимной диск; 5 – картер сцепления; 6 – кожух сцепления; 7 – оттяжной палец; 8 – опора оттяжного рычага; 9 – оттяжной рычаг; 10 – муфта выключения сцепления; 11 – ведущий вал КП; 12 – педаль; 13 – тяга; 14 – вилка выключения; 15 – оттяжная пружина; 16 – нажимная пружина; 17 – направляющий палец; 18 – роликоподшипник; 19 – отжимная пружина промежуточного диска; 20 – регулировочный болт 
промежуточного диска; 21 – нажимной ведущий диск; 22 – задний ведомый диск; 23 – промежуточный ведущий диск; 
24 – передний ведомый диск

При включенном сцеплении (рис. 1.2, в) крутящий момент от коленчатого вала 1 
через маховик 2 и нажимной диск 4 благодаря трению передается зажатому между 
ними ведомому диску 3, ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим 
валом 11 КП. Для выключения сцепления (рис. 1.2, г) нажимают на педаль 12, которая через тягу 13, вилку 14 и муфту 10, а также рычаги 9 отводит назад нажимной 
диск 4. При этом пружины 16 сжимаются и освобождают ведомый диск 3, по обеим 
сторонам которого образуются зазоры. При плавном отпускании педали 12 пружины 16 возвращают все детали в исходное положение, т.е. пружины 16 постепенно 
прижимают нажимной диск 4 к ведомому диску 3, а последний – к поверхности 
маховика 2.
В двухдисковом сцеплении (рис. 1.2, б) ведущая часть состоит из маховика и 
двух дисков 21 и 23, а ведомая – из двух дисков 22 и 24. Для обеспечения необходимых зазоров между ведущими и ведомыми дисками в выключенном состоянии 
(т.е. для «чистоты» выключения) служат отжимная пружина 19 и регулировочный 
болт 20 промежуточного диска. 
Однодисковые сцепления устанавливаются на легковых автомобилях, грузовых 
автомобилях и автобусах с механической КП. В состав сцепления входят нажимной 
диск 4 (рис. 1.3), ведомый диск 3 сцепления, выжимной подшипник (муфта) 5, 
вилка привода выжимного подшипника, система привода и педаль выключения 
сцепления.

Рис. 1.3. Компоненты однодискового сцепления с тарельчатой пружиной: 
1 – маховик; 2 – пружина; 3 – ведомый диск сцепления; 4 – нажимной диск с тарельчатой пружиной; 5 – выжимной подшипник с муфтой; 6 – ступица; 7 – гаситель крутильных колебаний 

Нажимной диск представляет собой основание выпуклой круглой формы. 
В основание встроены выжимные пружины, которые соединены с прижимной 
площадкой, также круглой формы. Площадка имеет диаметр, соизмеримый с диаметром маховика, и отшлифована с одной стороны. Нажимные пружины сводятся 
к центру диска, где на них во время выжима воздействует выжимной подшипник. 
Нажимной диск жестко соединен с маховиком. В зазор между прижимной площадкой и маховиком вставляется ведомый диск сцепления.

Ведомый диск 3 сцепления имеет округлую форму и конструктивно состоит из 
шлицевой ступицы 6 для присоединения первичного вала КП, деталей демпфера 7 
и диска 3 с фрикционными накладками. 
Наличие демпфера в ведомом диске при сжатии его пружин снижает величину 
динамического крутящего момента на первичном валу КП при резком включении 
сцепления, при включении сцепления во время трогания с места и переключении 
передач, а также исключает резонансные явления в трансмиссии автотранспортного средства в режиме разгона и установившегося движения. Двухмассовые маховики, применяемые в современных автомобилях, также выполняют функцию демпферов. Демпфер имеет цилиндрические пружины 2, установленные в окна диска с 
фрикционными накладками. Дополнительно демпфер может иметь тарельчатые 
пружины. 
Принцип действия сцепления с тарельчатой пружиной показан на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Принцип работы сцепления с тарельчатой пружиной:
а – сцепление включено; б – сцепление выключено; 1 – крюкообразный захват; 2 – подшипник; 3 – конец лепестка

Лепестки пружины выполняют функции рычагов выключения сцепления. При 
нажатии подшипника 2 на концы 3 лепестков они деформируют пружину, перемещая назад ее наружный край. Для того чтобы нажимной диск двигался вслед за 
пружиной, на нем закреплены крюкообразные захваты 1.
Применение тарельчатой пружины (нелинейная характеристика) дает возможность затрачивать меньше усилия для выключения, чем спиральные цилиндрические 
(линейная характеристика) пружины. Для обеспечения плавности включения сцепления ведомые диски делают разрезными или пластинчатыми. К пластинам, изогнутым в разные стороны, с обеих сторон прикрепляют фрикционные накладки. 
Это обеспечивает в свободном состоянии зазор между накладками (1…2 мм). Уменьшение зазора между накладками в процессе включения сцепления обусловливает 
плавность соприкосновения трущихся поверхностей и возрастание силы трения.
При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца ступицы и ведомого диска, в которых расположены демпферные цилиндрические пружины, совпадают. Передача крутящего момента от ведомого диска к его ступице осуществляется через демпферные пружины. При этом ведомый диск поворачивается на 

некоторый угол относительно фланца ступицы и между ними возникает трение. 
Таким образом, энергия крутильных колебаний превращается в тепловую. Предельное угловое смещение дисков ограничено размером вырезов во фланце ступицы.
В отличие от сцепления с тарельчатой пружиной однодисковое сцепление с 
центральной конической пружиной позволяет передавать большой крутящий момент 
благодаря установке между нажимным диском и пружиной специального рычажного механизма, увеличивающего давление пружины.
Конструкция такого сцепления проще, чем с периферийными пружинами, и 
имеет меньший осевой размер. Равномерность нагрузки на нажимной диск обеспечивается веерообразными упругими рычагами, передающими усилие пружины 
на нажимной диск.
Фрикционные накладки сцеплений изготавливаются из углеродного композитного материала, а также существуют накладки из кевларовых нитей, керамики и т.д. 
Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок или приклеиваются.
Выжимной подшипник (муфта) представляет собой подшипник, у которого одна 
сторона выполнена в виде нажимной площадки круглой формы, соизмеримой с 
диаметром расположенных в центре кожуха выжимных пружин. Выжимной подшипник располагается на выступающем из коробки передач первичном вале. Подшипник крепится не на сам вал, а на защитный кожух вала. Подшипник приводит 
в действие вилку привода, которая нажимает на оправку подшипника, имеющую 
специальные выступы. В некоторых случаях вилка и подшипник фиксируются 
стопорными пружинами. Выжимной подшипник может быть нажимного действия 
или оттягивающего в зависимости от типа корзины – нажимного и тянущего действия (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Сцепления тянущего и нажимного типа

В сцеплении нажимного типа (Volvo, MAЗ) к выжимному подшипнику диафрагменная пружина может прижиматься постоянно или периодически. Когда выжим