2. Компоновка автомобилей

Компоновка автомобиля предусматривает рациональное взаимное размещение двигателя, агрегатов и узлов автомобиля, обеспечивающее наиболее эффективную реализацию его назначения.

Компоновочная схема легкового автомобиля зависит от расположения силового агрегата (двигатель, сцепление, коробка передач) и ведущего моста. Наиболее распространены следующие три схемы:

• силовой агрегат спереди, ведущий мост задний (рис. 3, а);

• силовой агрегат спереди, ведущий мост передний (рис. 3, б);

• силовой агрегат сзади, ведущий мост задний (рис. 3, в).

Первая схема, часто называемая классической, обеспечивает хороший доступ к двигателю при его обслуживании и ремонте и большой объем багажного отделения. Недостатки этой схемы: относительная большая длина автомобиля, наличие туннеля в полу салона для размещения карданного вала. Такую компоновку применяют в легковых автомобилях среднего, большого и высшего классов.

Вторую схему применяют в автомобилях особо малого класса, малого и среднего классов. Здесь двигатель, сцепление и коробка передач выполнены в едином картере.

Рисунок 3 – Компоновочные схемы Рисунок 4 – Компоновочные легковых автомобилей при располо- схемы грузовых автомобилей

жении силового агрегата а – кабина за двигателем; б – кабина

а – спереди, ведущий мост задний; б – над двигателем; в – кабина перед

спереди, ведущий мост передний; в – двигателем

сзади, ведущий мост задний

Преимущества схемы: обеспечение хорошей устойчивости и управляемости, минимальная длина автомобиля, уменьшенная неснаряженная масса, отсутствие туннеля в полу салона. Однако при такой схеме затруднен доступ к двигателю для его обслуживания и ремонта.

Область применения третьей схемы – автомобили особо малого класса с двигателем небольшого рабочего объема.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей общего назначения определяются взаимным расположением двигателя и кабины. Наиболее распространены следующие три схемы (рис. 4): кабина за двигателем; над двигателем и перед двигателем.

При первой схеме (рис. 4, а) обеспечивается хороший доступ к двигателю, простота конструкции сцепления, коробки передач, расположение водителя и пассажиров в зоне пониженной вибронагруженности. Однако при этом увеличиваются база и длина автомобиля, ухудшается передняя обзорность.

Вторая схема (рис. 4, б) позволяет удлинить грузовую платформу, обеспечить загрузку мостов автомобиля до максимально допустимых значений, улучшить переднюю обзорность. Недостаток схемы: необходимость, опрокидывания кабины для обеспечения доступа к двигателю.

Рисунок 5 – Компоновочные схемы автобусов:

а – двигатель впереди переднего моста; б – двигатель над передним мостом; в – двигатель по полом в пределах базы; г, д – двигатель сзади

Третью схему (рис. 4, в) применяют при компоновке полноприводных многоосных автомобилей. Она позволяет равномерно распределить осевые нагрузки на дорогу и обеспечивает хорошую обзорность. Однако при такой схеме у автомобиля меньше длина грузовой платформы и затруднен доступ к двигателю и коробке передач.

Компоновочные схемы автобусов зависят от взаимного расположения двигателя и трансмиссии. Основными являются следующие схемы: двигатель расположен впереди переднего моста (рис. 5, а), над передним мостом (рис. 5, б), под полом в пределах базы (рис. 5, в), сзади (рис. 5, г и д) продольное и поперечное расположение двигателя.

Наибольшие преимущества у схемы с задним расположением двигателя: возможность понижения уровня пола и создания емких багажных отделений, изоляция двигателя от салона и хороший доступ к нему, минимальное вибрации и шум, возможность рациональной планировки пассажирские салона, создание более комфортабельных условий для водителя. Однако при такой схеме трудно управлять силовым агрегатом и сложно разместить радиатор системы охлаждения.

Лекция 2

Трансмиссия, сцепление и коробка передач

Учебные вопросы:

1. Назначение и типы трансмиссий.

2. Назначение и типы сцеплений.

3. Назначение и типы коробок передач.

1. Назначение и типы трансмиссий.

Трансмиссией называется силовая передача, осуществляющая связь двигателя с ведущими колесами автомо­биля.

Трансмиссия служит для передачи от двигателя к ведущим ко­лесам мощности и крутящего момента, необходимых для движе­ния автомобиля.

Крутящий момент М_к (рис. 6), подведенный от двигателя к ведущим колесам, стремится сдвинуть их относительно поверхно­сти дороги в сторону, противоположную движению автомобиля. Вследствие этого из-за противодействия дороги на ведущих коле­сах возникает тяговая сила Р_т, которая направлена в сторону дви­жения и является движущей силой автомобиля. Тяговая сила Р_т вызывает возникновение на ведущем мосту толкающей силы Р_х, которая от моста через подвеску передается на кузов и приводит в движение автомобиль.

В зависимости от того, какие колеса автомобиля являются ве­дущими (передние, задние или те и другие), мощность и крутя­щий момент могут подводиться только к передним, задним или передним и задним колесам одновременно. В этом случае автомо­биль является соответственно переднеприводным, заднеприводным и полноприводным. и предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием, на сухих грунтовых дорогах. Такие автомобили имеют колесную формулу, т.е. соотношение между общим числом колес и числом ведущих колес, с обозначением 4 х 2.

Рисунок 6 Движущие силы автомобиля

В этой формуле первая цифра представляет собой общее чис­ло колес автомобиля, а вторая — число ведущих колес. Если веду­щие колеса двухскатные (грузовые автомобили, автобусы) и, сле­довательно, общее их число равно шести, то колесная формула этих автомобилей имеет также обозначение 4x2.

Полноприводные двухосные автомобили и трехосные автомо­били с двумя задними ведущими мостами обладают повышенной проходимостью. Они способны двигаться по плохим дорогами и вне дорог. Их колесные формулы имеют соответственно обозначе­ния 4 х 4 и 6 х 4.

Полноприводные трехосные и четырехосные автомобили име­ют высокую проходимость. Они могут преодолевать рвы, ямы и подобные препятствия. Их колесные формулы обозначаются соот­ветственно 6 х 6 и 8 х 8.

Колесная формула характеризует не только проходимость ав­томобиля, но и тип его трансмиссии.

На автомобилях применяются трансмиссии различных типов (рис. 7).

Наибольшее распространение на автомобилях получили меха­нические ступенчатые трансмиссии и гидромеханические транс­миссии. Другие типы трансмиссий на автомобилях имеют ограни­ченное применение.

Конструкция трансмиссии зависит от типа автомобиля, его назначения и взаимного расположения двигателя и ведущих ко­лес. Характер изменения передаваемого крутящего момента в раз­ных типах трансмиссий различен (рис. 8).

Рисунок 7 Типы трансмиссий автомобилей

Рисунок 8 Графики изменения крутящего момента в транмиссиях

а — ступенчатой; б — бесступенчатой, в — гидромеханической; I —IV – ступени скоростей; М_к — крутящий момент; v — скорость автомобиля

Трансмиссия и ее техническое состояние оказывают значитель­ное влияние на эксплуатационные свойства автомобиля. Так, при ухудшении технического состояния механизмов трансмиссии и нарушении регулировок в сцеплении, главной передаче и диффе­ренциале повышается сопротивление движению автомобиля и ухудшаются тягово-скоростные свойства, проходимость, топлив­ная экономичность и экологичность автомобиля.