Автомобиль

Автомобиль – это, в широком смысле, любое самоходное транспортное средство с более чем двумя колесами и закрытым кузовом.

Строительство

Первичный составными частями автомобиля являются силовая установка, силовая передача, ходовая часть и система контроля. Они составляют шасси, на котором крепится корпус.

Электростанция

Силовая установка включает двигатель и его топливо, карбюратор, системы зажигания, смазки и охлаждения, а также стартер.

Двигатель

Безусловно, наибольшее количество автомобилей используют поршневые двигатели, но от начало 1970-е годы значительное количество появились машины с роторными двигателями.

Четырехтактный поршневой двигатель требуется четыре хода поршня за цикл. Первый ход вниз втягивает бензин смесь. Первый ход вверх сжимает его. Второй удар вниз — мощность ход — после сгорания топлива подается мощность, а второй ход вверх удаляет сгоревшие газы. Впускные и выпускные клапаны в цилиндр контролируют впуск топлива и выпуск отработавших газов. В конце власти такта давление отработавших газов в цилиндре 2,8-3,5 кг/кв.см. Эти газы вырываются с почти взрывной силой при внезапном открытии выпускной клапан. Они устремляются через выпускной коллектор к глушителю, увеличенный участок трубопровода, содержащий расширяющиеся воздуховоды и перфорированные пластины через газы расширяются и выпущено в атмосферу.

Постоянная доступность питания и большую плавность работы четырехтактного двигателя обеспечила разработка четырехцилиндровый двигатель, который подает мощность от одного или другого из цилиндров на каждом такте цикла. Дальнейшее увеличение по мощности и плавности получается в двигателях из 6, 8, 12 и 16 цилиндров, которые расположены либо по прямой линии, либо две банки собраны в виде В.

В начале 1970-е годы один японский автопроизводитель начал производить автомобили приводился в движение роторно-поршневым двигателем, или двигателем Ванкеля, изобретенным немецким инженер Феликс Ванкель в начале 1950-х годов. Двигатель Ванкеля, в котором движение сгорания использует роторы вместо вертикальных поршней, может быть до на треть легче обычного автомобильные двигатели, потому что им нужно меньше искры заглушки, поршневые кольца и движущиеся части.

Карбюрация

Воздух смешивается с парами бензина в карбюраторе. К чтобы воздух и карбюратор не стали слишком холодными для успешного испарения топлива, воздух для карбюратора обычно берется из близко к нагретой части двигателя. Современные карбюраторы оснащены так называемая поплавковая камера и смесительная или распылительная камера. Первая представляет собой емкость, в которой находится небольшой запас бензина. поддерживается на постоянном уровне. Бензин в большинстве марок автомобилей перекачивается из основного бака в эту камеру, поплавок поднимается по мере того, как бензин течет до тех пор, пока не будет достигнут желаемый уровень, когда впускное отверстие закроется. Карбюратор оснащен такими устройствами, как ускорительные насосы и клапаны экономайзера, которые автоматически контролируют смесь соотношение для эффективной работы при различные условия. Вождение по ровной дороге на постоянная скорость требует более низкого отношения бензина к воздуху, чем необходимо для набора высоты холмы, для ускорения или для запуска двигателя в холодную погоду. Когда необходима смесь, чрезвычайно богатая бензином, клапан, известный как дроссельная заслонка. резко уменьшить воздухозаборник, позволяя большому количеству неиспаренного поступление топлива в цилиндр.

Зажигание

Смесь воздуха и паров бензина, подаваемая в цилиндр из карбюратора сжимается при первом движении поршня вверх. Этот нагревает газ, а более высокая температура и давление способствуют быстрому воспламенению и быстрое сгорание. Следующей операцией является воспламенение заряда вызывая искру, проскальзывающую зазор между электродами свечи зажигания, что выступает сквозь стенки цилиндра.

Основной тип высоковольтных в настоящее время обычно используется система зажигания с батареей и катушкой. Ток от батарея течет через катушку низкого напряжения и намагничивает железо основной. Когда эта цепь размыкается на распределительные точки кулачком прерывателя, a переходный высокочастотный ток создается в первичной обмотке с помощью конденсатора. Этот индуцирует кратковременный высокочастотный ток высокого напряжения во вторичной обмотке. Это вторичное высокое напряжение необходимо, чтобы искра проскочила через зазор в свече зажигания. Искра направляется к соответствующему цилиндру распределителем, который соединяет вторичную катушку с свечи зажигания в нескольких цилиндрах в их правильном воспламенении последовательность. Кулачок прерывателя и распределитель приводится от одного вала, количество точек излома на кулачке прерывателя такое же, как и количество цилиндров.

Блок управления электрооборудованием запуск двигателя, его система зажигания и освещение автомобиля. Состоит из аккумуляторной батареи, генератора для его зарядки при работающем двигателе, моторчик для пуска двигателя, и необходимая проводка. Электричество также работает различные автоматические устройства и аксессуары, включая стеклоочистители, указатели поворота, отопление и кондиционирование воздуха, прикуриватели, электропитание окна и звуковое оборудование.

Смазка

В системе принудительной подачи насос нагнетает масло в главный подшипники коленчатого вала, а затем через просверленные отверстия в шатунных шейках. в в системе полного усилия масло также подается к шатуну, а затем к шатуну. стенки цилиндра у поршневого пальца.

Охлаждение

В момент взрыва температура внутри баллона намного выше температуры плавления чугуна. Так как взрывы берут размещать до 2000 раз в минуту в каждом цилиндре, цилиндр будет вскоре стали настолько горячими, что поршень, расширяясь, «замерзал» в цилиндре. поэтому цилиндры снабжены рубашками, через которые вода быстро циркулирует с помощью небольшого насоса, приводимого в движение шестерней на коленчатом или распределительном валу. В холодную погоду вода обычно смешивается с подходящим антифризом, таких как спирт, древесный спирт или этиленгликоль.

Чтобы вода не выкипала, радиатор является частью система охлаждения двигателя. Радиаторы различаются по форме. и стиль. У всех одинаковые Однако функция позволяет воде проходят через трубки с большой площадью, внешняя поверхность которого может охлаждаться атмосферой. При воздушном охлаждении цилиндры двигателя, используются различные средства для отвода тепла и переноса это выключено принудительной тягой воздуха.

Стартер

В отличие от парового двигателя, бензиновый двигатель обычно должен движение до того, как может произойти взрыв и может развиться мощность; более того, он не может развивать большую мощность на низких скоростях. Эти трудности были преодолевается за счет использования шестерен и муфт, которые позволяют двигателю двигаться со скоростью скорость выше, чем у колес, и работать, когда автомобиль находится в состоянии покоя. Легкость запуска и устойчивость работы обеспечивается в Высшая степень в многоцилиндровом двигателе. Электростартер, получающий свой ток от аккумуляторной батареи, проворачивает коленчатый вал, тем самым запуская бензиновый двигатель. Стартер специального типа, работающий под сильная перегрузка, производящая большую мощность в течение очень коротких периодов времени. В современных автомобилях стартер автоматически срабатывает при включении зажигания закрыто.

Трансмиссия

Мощность двигателя передается сначала на маховик, а затем на сцепление. От сцепления, которое является средством соединения двигателя с агрегатами силовой передачи, мощность течет через передачи и доставляется в ведущая шестерня заднего моста или дифференциал с помощью приводного вала и универсальные шарниры. Дифференциал передает мощность на каждую из задних колеса через приводные валы заднего моста.

Муфта

Какой-то тип сцепления есть в каждом автомобиле. сцепление может быть управляется с помощью ножной педали или может быть автоматическим или полуавтоматическим. Фрикционная муфта и жидкость сцепление являются двумя основными разновидностями. фрикционная муфта, которая зависит от твердого контакта между двигателем и коробкой передач, состоит из: задней поверхности маховика; в ведущий диск, установленный с возможностью вращения вместе с маховиком; и ведомая пластина, между двумя другими. При включении сцепления ведущий диск давит ведомая пластина напротив задней поверхности маховика. Тогда мощность двигателя доставляется через соприкасающиеся поверхности к передача посредством шлицевого (шпоночного) вал.

может использоваться либо с фрикционной муфтой или без нее. Когда это единственное средство включения двигателя в трансмиссия, мощность подается исключительно через масло среде без контакта твердых частей. В этом типе, известном как гидравлический привод, приводимый в движение двигателем диск с лопастями вентилятора, известный как жидкостный маховик, перемешивает масло с достаточной силой, чтобы вращать второй диск, соединенный с трансмиссией. По мере вращения второго диска напрямую зависит от мощности двигателя, Основным результатом гидравлической муфты является автоматическое действие сцепления, что значительно упрощает Требования к переключению передач.

Руководство и Автоматические коробки передач

Коробка передач механизм, изменяющий скорость и мощность соотношения между двигателем и ходовой частью колеса. Три основных типа передачи: в текущем использовании: обычная или скользящая передача, Hydra-Matic и системы гидротрансформатора.

Обычный трансмиссия предусматривает три или четыре вперед скоростей и одна скорость заднего хода. Это состоит из двух валов, на каждом из которых установлены шестерни разного диаметра. Один вал приводит в движение другой на заранее выбранной скорости путем включения соответствующего набора шестерен. Для скорость заднего хода, дополнительная передача, известная как промежуточная шестерня, необходима для поворота ведомого вал в направлении, противоположном нормальному вращение. На высокой передаче оба вала обычно вращаются с одинаковой скоростью. В малом, второй и задней передачи, ведомый вал вращается медленнее, чем ведущий вал. Когда пара шестерен позволяет ведомый вал вращается быстрее, чем ведущий вал, Говорят, что трансмиссия имеет овердрайв. Овердрайв предназначен для увеличения скорости автомобиль, не нагружая двигатель сверх того, что считается его нормальный рабочий предел.

Тип трансмиссии Hydra-Matic сочетает в себе автоматическое сцепление, сцепление с полуавтоматической коробкой передач. Механический регулятор, управляемый давление, оказываемое на педаль акселератора, регулирует выбор передачи с помощью системы гидравлического управляемые клапаны переключения передач. Гидра-Матик трансмиссия предусматривает несколько вперед шестерни.

Гидротрансформаторный тип трансмиссии обеспечивает неограниченное количество передач передаточные числа без переключения передач. Преобразователь крутящего момента представляет собой гидравлический механизм, использующий мощность двигателя для привода насос, нагнетающий потоки масла на лопатки турбины. турбина соединена с приводным валом и заставляет его вращаться.

Система Hydra-Matic и гидротрансформатор управляются рычаг селектора на рулевой колонке, который предусматривает также реверс, а иногда и аварийно-низкие передачи.

Ходовая часть

Ходовая часть автомобиля включает систему подвески колес, стабилизаторы и колеса и шины. Раму автомобиля можно считать составным элементом ходовой части. Это крепится к задней оси и к передней колеса на рессорах. Эти пружины вместе с осями управляют и поддерживают рычаги и амортизаторы составляют система подвески колес. В современных автомобилях передние колеса независимо подвешены к раму таким образом, чтобы любое колесо могло менять свою плоскость без заметно влияет на другого. Этот тип переднего колеса подвеска известна в народе как коленная приостановка. Стабилизаторы состоят из стержней из пружинной стали, соединенных между собой рычаги амортизатора с помощью рычагов, чтобы уменьшить крен кузова и улучшить управляемость.

Система управления

Рулевое управление управляется маховиком, установленным на наклонная колонка и крепится к рулевой колонке внутри колонки. другой конец трубы соединен с рулевым механизмом, который предназначен для обеспечения максимального удобства эксплуатации. Усилитель руля, адаптирован для легковых автомобилей в начале 1950-х годов, как правило, гидравлический механизм, используемый в качестве усилитель для снижения усилия на руле.

Автомобиль имеет два комплекта тормозов: ручной или аварийный тормоз и ножной тормоз. Аварийный тормоз обычно действует только на задние колеса, но он может воздействовать на приводной вал. Ножной тормоз в современных автомобилях всегда четырехколесный тип, работающий на всех колесах. Гидравлические тормоза на автомобилях и гидравлические вакуумные, воздушные или силовые тормоза на грузовиках прикладывают тормозную силу к колеса с гораздо меньшим усилием на педаль тормоза, чем требуется с обычными механическими тормозами. колесные тормоза, как правило, внутренние расширяющегося типа, при котором выпуклая полоса материал прижимается к вогнутому стальному тормозному барабану.

Новые разработки

Нехватка нефти и рост цен на топливо в 1970-х поощряли автомобильные инженеры разрабатывают новые технологии улучшения качества топлива экономичность существующих бензиновых двигателей и ускорить работу над альтернативными двигателями. Большой Бензиновые двигатели V-8 стали менее распространенными с начала 1980-х годов, их заменили 6-, 5-, 4- и 3-цилиндровые V-образные двигатели с микропроцессорами для улучшения управление топливом-воздухом и, следовательно, лучшая экономия топлива. В начале 19исследования и разработки 80-х началось с автоматических коробок передач с электронным управлением для максимальная эффективность и наличие бесступенчатая регулировка передаточных чисел. В то же время, цифровые спидометры, информация о поездке устройства и электронные устройства для оповещения владельцев о техническое обслуживание и другие хлопоты появлялись в увеличение количества автомобилей.

Двигатели

Среди альтернатив бензину двигатели, дизельные и электрические двигатели оказались наиболее перспективными. Турбина двигатель по-прежнему сдерживали высокие производственные затраты и другие проблемы; технические препятствия остались для возрожденный двигатель Стирлинга; паровой двигатель, который был объектом эксперимента в легковых автомобилях в 1960-е и 1970-е годы оказались непрактичными; и Роторный двигатель Ванкеля по своей сути меньше экономичным, оставался малопроизводительной высокопроизводительной силовой установкой.

Дизельные двигатели V-8 появились в конце 1970-х годов на автомобилях производства Американский производитель General Motors, а также дизели V-6, V-5 и V-4. использовался все чаще в начале 1980-х из-за превосходного топлива двигателя. экономия, которая до 25 процентов лучше, чем аналогичный бензиновый двигатель. Обеспокоенность тем, что дизельный выхлоп может содержать канцерогены продолжают сдерживать развитие дизельного топлива. Появление турбированных дизели преодолели одну врожденную проблему двигатель: медленное ускорение.

Электромобили

Важные достижения в технологии аккумуляторов привели к созданию электромобилей способный развивать скорость до 80 км/ч и дальность 160 км и более. Такие автомобили могут стать популярны, потому что их можно заряжать в течение ночи, когда потребность в энергии на электростанций мало. Массовое использование электромобилей снизит спрос на сырая нефть.

Используя легкую сталь, алюминий, пластик и магний, производители автомобилей резко уменьшили размер и вес своих моделей в конец 1970-х и начале 1980-х годов в целях повышения эффективности использования топлива. Технология переднего привода, которая позволяет больше пассажирское и грузовое пространство внутри небольших автомобилей было принято автопроизводителями во всем мире, заменив заднеприводную компоновку, обычно используемую с тех пор, как двигатель первые дни индустрии.