Компоновка легкового автомобиля

Компоновка легкового автомобиля — общая схема расположения главных агрегатов.

Число и расположение колёс

Подавляющее большинство легковых автомобилей имеют 4 одинаковых колеса, расположенных по углам прямоугольника. Некоторые имели и большее число колёс — 6 или 8. Существовали также экспериментальные модели с ромбовидным расположением колёс — 1 спереди по центру, 1 сзади по центру, 2 по бокам в средней части автомобиля. Все эти экзотические варианты оказались малопригодными для массовых легковушек.

Далее речь будет идти только об обычном расположении колёс (4 по углам прямоугольника).

Расположение управляемых колёс

Управляемые колёса делают либо передние, либо все. Автомобиль с одними задними управляемым колёсами был бы чрезвычайно склонен к заносу, поэтому такую схему используют только на тихоходных машинах (например, автопогрузчиках).

При всех управляемых колёсах используют специальные алгоритмы. Казалось бы, логично было бы поворачивать задние колёса на тот же угол, что и передние, но в противоположную сторону. Однако такой автомобиль опять-таки был бы очень склонен к заносу, поэтому эта система применима только на тихоходных машинах (например, на вездеходах, где движение задних колёс по той же колее, что и передние, значительно уменьшает сопротивление на мягком грунте). На обычных автомобилях задние управляемые колёса на большой скорости поворачиваются "в ту же сторону ", что и передние (но на меньший угол) — это улучшает противозаносные свойства автомобиля, а на малой скорости они поворачиваются в противоположную сторону, чтобы улучшить маневренность.

Иногда задние управляемые колёса поворачиваются в ту же сторону, что и передние, при малом угле поворота передних колёс, и в противоположную сторону при большом угле поворота передних колёс — при этом исходят из того, что водитель поворачивает руль на большой угол только при малой скорости автомобиля.

Классическая компоновка

Двигатель расположен спереди, ведущие колёса задние. Пассажирский салон расположен внутри колёсной базы, сзади находится багажник. Благодаря разделению ведущих и направляющих колёс трансмиссия получается достаточно простой. Вес автомобиля равномерно распределяется между осями; в то же время при разгоне и движении на подъём загрузка задней оси увеличивается, что благоприятно сказывается на ходовых качествах.

С другой стороны, карданный вал и задний мост отнимают часть пространства от салона и багажника. «Растянутость» трансмиссии приводит к увеличению её веса, а также способствует повышению уровня вибрации в салоне.

Ранее классическая компоновка была самой распространённой, но сейчас встречается редко.

В последнее время, для улучшения развесовки все чаще стараются разместить двигатель в пределах колесной базы. Для этой же цели выносят коробку передач и главную пару к задней оси.

Переднеприводная компоновка

Двигатель расположен спереди, ведущие колёса передние. Двигатель и трансмиссия объединены в один компактный блок, расположенный спереди; благодаря этому не нужно делать тоннель под полом салона, мешающий задним пассажирам, и существенно увеличивается объём багажника из-за отсутствия заднего моста. Кроме того, переднеприводные автомобили меньше склонны к заносу, чем заднеприводные.

В то же время трансмиссия получается несколько более сложной из-за необходимости передачи вращения на управляемые колёса. При разгоне и движении на подъём передняя ось разгружается, поэтому приходится изначально распределять вес автомобиля в пользу передней оси, чтобы автомобиль не забуксовал.

Первоначально переднеприводная компоновка применялась главным образом на малых автомобилях, однако теперь она преобладает во всех классах.

Заднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, ведущие колёса задние. Двигатель и трансмиссия объединены в один компактный агрегат (как в случае переднеприводной компоновки), однако здесь ведущие и управляемые колёса разделены, что упрощает конструкцию. Багажник расположен спереди, но его объём получается небольшим из-за того, что много места занимают ниши управляемых передних колёс. Как правило, задняя ось оказывается более нагруженной, чем передняя. Это улучшает проходимость, но в то же время создаёт повышенную склонность к заносу. В настоящее время заднемоторные легковые автомобили почти не выпускаются. Последние массовые заднемоторные автомобили выпускаются германским автопроизводителем Порше (Porsche).

Среднемоторная компоновка

Двигатель расположен сзади, но перед задней осью. Это улучшает баланс нагрузки на переднюю и заднюю ось; кроме того, уменьшается момент инерции при вращении вокруг вертикальной оси, что улучшает поворотливость. Поскольку здесь двигатель отнимает часть пространства от пассажирского салона, то такую компоновку используют главным образом на спортивных машинах (с одним рядом сидений), а также на машинах для шоссейно-кольцевых гонок (например, Формула-1).

На некоторых минивэнах двигатель с горизонтальным расположением цилиндров удаётся расположить под полом салона; это также можно считать среднемоторной компоновкой.

Полноприводная компоновка

Все колёса ведущие, двигатель может быть расположен как спереди (Субару, Ауди), так и сзади (Порше и некоторые другие спортивные машины) и по центру (Tommy Kaira, Ламборгини и прочие экзотические марки). Трансмиссия получается наиболее сложная и тяжёлая, но зато резко улучшаются ходовые свойства и проходимость автомобиля. Используется как на внедорожниках, так и на дорогих легковушках (Субару, Ауди).

Такому типу компоновки свойственны наибольшие трансмиссионные потери и наименее благоприятное влияние на компоновку салона и багажного отделения.

Материалы: http://tezcar.ru/u-komp-car.html

КГТУ им. А.Н.Туполева каф. АиАХ АВТОМОБИЛИ (Конструкция)

Автомобиль – это самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а так же для буксирования прицепов.

При разработке и изучении различных образцов изделий в любой области техники применяется принцип классификации, то есть разделение или объединение различных образцов изделий одной отрасли в классы (группы, виды и т.д.) на основе наличия общих признаков. Принцип классификации облегчает изучение и разработку изделий, поскольку позволяет обобщить представление о конструкции, принципах работы, эксплуатации и т.д., для целой группы (множества) изделий, объединённых общими признаками.

В основу современной классификационной системы отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки:

• Вид автотранспортных средств;
• Основной технический параметр;
• Тип двигателя;
• Общая компоновка;
• Другие признаки классификации.

Этот перечень постоянно обновляется и дополняется в соответствии с развитием автомобилестроения.

По видам автомобильный подвижной состав подразделяют на:

• Пассажирский (включает легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы);
• Грузовой (включает грузовые автомобили, автомобили – тягачи, грузовые прицепы и полуприцепы);
• Специальный (включает автомобили, прицепы и полуприцепы, оснащённые специальным оборудованием, имеющим технологическое или иное назначение).

Иногда особо выделяют четвёртый вид автомобилей – специализированные. Это, как правило, грузовые автомобили, приспособленные для перевозки однородных грузов (хлебовозки, санитарные, почтовые и т.п.).

Внутри видов автотранспортные средства классифицируются по какому-либо основному параметру.

2.4.1 Легковые автомобили (пассажирские автомобили с числом мест до 8, включая водительское) подразделяются на пять классов по мощности (рабочему объёму двигателя):

• Особо малый с рабочим объёмом до 1,099 литра;
• Малый – 1,1…1,799 литра;
• Средний – 1,8…3,499 литра;
• Большой – более 3,5 литра;
• Высший (особо большой) – рабочий объём не регламентируется.

2.4.2 Автобусы (пассажирские автомобили с числом мест 9 и более, включая водителя) подразделяют по габаритной длине:

• Особо малый, длиной менее 5 метров;
• Малый – длиной 6…7,5 метров;
• Средний – 8,5…10 метров;
• Большой – 11…12 метров;
• Особо большой – 16,5…24 метра.

2.4.3 Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы подразделяют в зависимости от полной массы (без названия классов): до 1,2 тонн, 1,2…2т.; 2…8 т.; 8…14 т.; 14…20 т.; 20…40 т.; более 40 тонн.

Не общепринята, но существует классификация грузовых автомобилей по грузоподъёмности (для автомобилей с грузовой платформой):

2.4.4 По типам двигателя автомобили подразделяют на:

• Карбюраторные (бензиновые с искровым воспламенением);
• Дизельные (с воспламенением от детонации топливовоздушной смеси);
• Альтернативные (газогенераторные, газовые);
• Электрические;
• Паровые;
• Газотурбинные;
• Автомобили с комбинированной силовой установкой (например, электромобиль с двигателем внутреннего сгорания).

2.4.5 По общей компоновке легковых автомобилей выделяют три схемы:

• Классическая (двигатель спереди, ведущий мост – задний);
• Переднеприводная компоновка (двигатель спереди, ведущий мост - передний);
• Заднеприводная (двигатель сзади, ведущий мост – задний).

По первой схеме выполняют легковые автомобили среднего, большого и высшего класса. Она обеспечивает хороший доступ к двигателю, большой объём багажного отсека, но, при этом, имеет относительно большую длину. Туннель в полу для прохода карданного вала загромождает внутренний объём салона.

Вторую схему часто применяют в автомобилях особо малого, малого и среднего классов. Она хороша тем, что двигатель, сцепление и коробку можно сделать с единым картером, автомобиль этой схемы хорошо устойчив и управляем, длина меньше, чем в первой схеме, нет туннеля в полу, но затруднён доступ к двигателю.

Третья схема типична для автомобилей особо малого класса, применяется редко.

Грузовые автомобили различают по взаимному расположению двигателя и кабины на три вида:

Первая схема обеспечивает хороший доступ к двигателю, простоту компоновки сцепления и коробки передач, комфортное и относительно безопасное размещение водителя и пассажиров. Однако, при этом, увеличивается длина автомобиля и ухудшается передний обзор.

Вторая схема позволяет удлинить грузовую платформу, увеличить загрузку мостов до оптимальных пределов (догружается передний мост), улучшить переднюю обзорность, но затрудняет доступ к двигателю (требуется опрокидывать кабину).

Третью схему применяют при компоновке многоосных полноприводных автомобилей. Она позволяет равномерно распределить нагрузку между осями, имеет хорошую обзорность, но уменьшает длину грузовой платформы и ухудшает доступ к двигателю.

Автобусы компонуют, располагая двигатели впереди переднего моста, над передним мостом, под полом в пределах базы или за задним мостом. Наиболее приемлем последний вариант компоновки. Здесь обеспечиваются хороший доступ к двигателю, возможность рациональной компоновки салона, минимальный шум и вибрация в салоне, однако, в такой схеме затруднено (из-за удалённости от места водителя) управление силовым агрегатом, возникают проблемы с охлаждением двигателя.

Кроме перечисленных признаков существует ещё множество параметров внутривидовой классификации. Например, легковые автомобили различают по типу кузова;

Автобусы, например, классифицируют по назначению:

• Городские автобусы – для перевозки пассажиров внутри города, вместимость от особо малой (маршрутные такси) до особо большой (автобусы с полуприцепами), в них обязательно наличие накопительных площадок. Они многодверные, допускают перевозку стоящих пассажиров по всей длине платформы;
• Междугородние автобусы служат для перевозки пассажиров на расстояния до нескольких сотен километров, обычно двухдверные (не считая дверей водителя), допускают перевозку стоящих в межкресельных проходах пассажиров;
• Автобусы дальнего следования для перевозки по межобластным маршрутам, имеют высокую степень комфорта, большие багажные отсеки, перевозят только сидящих пассажиров.

В технической характеристике автотранспортного средства приводятся данные по многим другим признакам: колёсная формула (отношение общего числа колёс к числу ведущих), осевая формула (отношение общего числа осей к числу ведущих), число мест, собственная масса, максимальная скорость, время разгона и т.д.

С 1966 года введена в действие новая система индексации, в соответствии с которой индекс автомобиля состоит из аббревиатуры завода - изготовителя и 4-значного числа. Первая цифра обозначает класс автомобиля по основному техническому параметру (для легковых автомобилей – рабочий объём двигателя, для грузовых – полная масса, для автобусов – длина). Вторая цифра соответствует эксплуатационному назначению (1 - легковые, 2 - автобусы, 3 - грузовые бортовые, 4 - седельные тягачи, 5 - самосвалы, 6 - цистерны, 7 - фургоны, 8 - резерв, 9 - специальные автомобили). Третья и четвёртая цифры индекса обозначают номер модели. Для обозначения модификации модели вводят пятую цифру.

Цифровое обозначение классов приведено в таблице 2.2.

Рабочий объём двигателя, л

Габаритная длина, м

С бортовой платформой

До 1966 года в СССР система индексации автомобилей строилась на следующем принципе. Индекс автомобиля состоял из буквенной аббревиатуры завода изготовителя и 2-х - 3-х-значного числа. Например, Горьковскому автозаводу ГАЗ был выделен диапазон от 1 до 100, его автомобили имели марку (индекс), например, ГАЗ 21, ГАЗ 24, ГАЗ 53 и т.д. Московскому заводу имени Лихачёва ЗИЛ выделен диапазон от 100 до 200 и его автомобили имели, например, индексы ЗИЛ 110, ЗИЛ 114, ЗИЛ 131 и т.д. Другие предприятия имели свой диапазон чисел и аббревиатуру для индексации выпускаемых ими автомобилей.

Для прицепов и полуприцепов установлены свои группы индексов в зависимости от полной массы, приведённые в таблице 2.3.

Материалы: http://aiah-auto.narod.ru/auto_konctrukcia_tema_2_naznachenie_klasifik.htm

а\м самодвижущаяся машина, предназначенная для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а также для буксирования прицепов

ОБЩАЯ КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ

Компоновкой называют порядок размещения на автомобиле от­дельных его механизмов и систем (компоновка Шасси), а также частей кузова, отличающихся по назначению (компоновка кузова). Компоно­вочная схема автомобиля должна прежде всего отвечать условиям эксплуатации, назначению и стоимости автомобиля, а также характеру его производства. Основными целями компоновки, общими для автомо- ₄ билей всех типов, являются обеспечение:

1) такого распределения полной массы автомобиля по осям, при

котором будет осуществляться надежное сцепление ведущих колес

с поверхностью дороги;

2) минимальных размеров-и массы автомобиля при заданной его грузоподъемности;

3) удобного и безопасного размещения людей и груза, доступности механизмов для их обслуживания и ремонта.

Компоновка шасси грузовых автомобилей общего назначения всех типов одинакова (см. рис. 1). У этих автомобилей сцепление, коробка передач объединены с двигателем в единый силовой агрегат, разме­щенный в передней части. Главная передача, дифференциал, полуоси и ведущие колеса представляют собой другую сборочную единицу — ведущий мост, расположенный в задней части автомобиля.

Целесообразность такой компоновки объясняется в основном сле­дующим. При переднем расположении силового агрегата повышается удобство управления им и упрощается охлаждение двигателя. Исполь­зование задних колес в качестве ведущих обусловлено их лучшим сцеп­лением с-дорогой, так как на задние колеса нагрузка всегда больше.

Для легковых автомобилей применяют следующие компоновочные схемы (рис. б):

двигатель установлен спереди; задние колеса ведущие—класси­ческая компоновка;

двигатель установлен спереди; передние колеса ведущие;

двигатель установлен сзади; задние колеса ведущие.

Преимущества первой схемы перечислены выше. Ее недостатком является наличие карданного вала. При установке карданного вала увеличивается масса автомобиля, усложняется трансмиссия, появ­ляется источник вибраций и шума; ограничивается возможность уменьшения высоты автомобиля; требуется устройство в днище кузова туннеля, выступающего внутрь пассажирского помещения и умень­шающего его объем. По этой схеме строят преимущественно автомо­били малого класса группы 2 и более высоких классов, для которых габаритные размеры, масса и стоимость не имеют решающего зна­чения.

При использовании других схем карданный вал не устанавли­вают, двигатель и трансмиссию можно объединить в единый силовой агрегат и компактно разместить его на автомобиле. По этим схемам строят автомобили преимущественно особо малого и малого классов.

ТИПАЖ 3. Классификация транспортных средств. Индексация автомобилей.

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ОСНОВНЫХ ТИПОВ

Грузовые автомобили по их основной характеристике — номиналь­ной грузоподъемности (в т) классифицируют на пять классов:

I —особо малой грузоподъемности. До 1 0 .

II —малой грузоподъемности. 10_______________ 3 0

III —средней грузоподъемности. . 3 0—50

IV—большой грузоподъемности . 50—100

V—особо большей грузоподъемности. Свыше 100

Автомобили грузоподъемностью до 8 т обычно являются двухос­ными. При большей грузоподъемности осевая нагрузка превышает до­пустимые пределы, и автомобиль приходится делать трехосным.

Для наиболее полного удовлетворения нужд народного хозяй­ства типаж автомобилей расширяют, выпуская модели, являющиеся производными от основных — базовых моделей и отличающиеся от них некоторой специализацией конструкции, которая обусловлена кон­кретным назначением автомобиля (рис.4). Производные модели назы­вают модификациями.

Легковые автомобили классифицируют по рабочему объему двига­теля и сухой массе автомобиля. По этим признакам их подразделяют на пять классов (табл. 2).

Автобусы классифицируют по двум признакам: по их конкрет­ному назначению (городские, междугородные, туристские и т. д.) и по вместимости. В качестве показателя, характеризующего вмести­мость, принята полная длина автобуса. Предусмотрены пять классов автобусов с длиной (в м): .

Материалы: http://studopedia.ru/11_106566_tipazh-naznachenie-i-obshchaya-komponovka-avtomobilya.html