Из чего состоит шасси автомобиля

Устройство автомобиля. Информация, после которой вы перестанете называть себя «чайником»

Устройство любого автомобиля на первый взгляд кажется сложным, но это заблуждение. Основных элементов конструкции автомобиля всего три — кузов, двигатель, шасси.
Начнем разбираться в строении а/м с несущего элемента, — кузова.

Рама, "имплантированная" в кузов, служит каркасом транспортного средства. Она обеспечивает повышение уровня его жесткости, что напрямую влияет на безопасность автомобиля. На каркас прикрепляются силовой агрегат и составные части подвески. Детали соединяются между собой при помощи сварки, что гарантирует дополнительную жесткость.
Часто можно услышать фразу "автомобиль построен на базе платформы такой-то"… Что же это на самом деле означает?
Создание кузова для автопроизводителей задача не из легких, он должен сочетать в себе компромисс между безопасностью, весом, аэродинамикой и стоимостью. На данный момент большинство автоконцернов не заинтересованы в разработке платформы для производства лишь одной модели автомобиля массового сегмента (редкие суперкары являются исключением). Одними из самых известных "одноплатформенников" являются Volkswagen Touareg и Porshe Cayenne.

У рамного автомобиля платформой считается рама с ходовой частью, на которую устанавливается кузов. Таким образом на одну и ту же платформу можно "надевать" разные кузова. Автомобили, построенные на общих платформах, имеют общие элементы строения, элементы электрооборудования, а также иные детали, пригодные для "клонирования". Таким образом, на одной платформе могут быть созданы автомобили, отличающиеся по цене, классу и "эмблеме" на капоте.
Различают такие типы кузовов легковых автомобилей как:

——————————
Сердцем Вашего автомобиля является двигатель (л.с.). По типу топлива различают бензиновые и дизельные (ДВС). В чем же заключается их принципиальное расхождение?
Бензиновые двигатели более устойчивы к минусовым температурам, как правило обладают высокой мощностью и характеризуются повышенным расходом топлива. Дизельные двигатели — износостойкие и экологичные, цены на топливо для них значительно ниже, но ремонт "дизеля" обходится владельцам дороже бензинового аналога. Главное различие заключается в том, что для дизельного двигателя характерен максимальный крутящий момент при минимальных оборотах, это свидетельствует о большей динамике двигателя, а доступен такой крутящий момент буквально с первых секунд холостого хода!
Иногда мы слышим приставку "-турбо" (Н-р: турбодизель) — это означает, что такой двигатель оборудован турбонаддувом и является более мощным, по сравнению с обычным атмосферным.
На дорогах мегаполиса встречаются и электромобили: "сердце" таких а/м насыщается от аккумуляторной батареи. Загрязнение окружающей среды сводится к минимуму, но дорогостоящее и сложное в обслуживании транспортное средство пока остается менее востребованным у автолюбителей.
Тип мотора также можно определить по взаимному расположению цилиндров (существует также W-образное расположение, не указанное в схеме):

Допустим, буквенное сокращение комплектации автомобиля Range Rover TDV6 (HSE) означает, что он имеет турбодизельный двигатель (TD), 6 цилиндров которого расположены в V-образной форме (V6).
———————-
Шасси — состоит из "ходовой части", "рулевого управления", "трансмиссии" и "элементов тормозной системы". Большинство автолюбителей имеют представление о видах привода а/м, но далеко не каждый способен назвать их отличительные характеристики. Попробуем разобраться!

У автомобилей, оснащенных задним приводом, энергия от двигателя передается на заднюю ось (по аналогии у "переднеприводных" на переднюю ось): машина становится более поворотливой, но чаще входит в занос. Истинные любители зимнего дрифта оценят, а вот простым водителям справиться с управлением поможет система динамической стабилизации автомобиля — ESP (Electronic Stability Program).
Транспортное средство с передним приводом отличается экономичным расходом топлива и относительно низкой стоимостью.
Полный привод (4х4) подразумевает передачу крутящего момента на все четыре колеса. Полный привод (All-Wheel Drive) передает крутящий момент на переднюю ось, самостоятельно определяя момент подключения задней оси (подключаемый полный привод). Основным плюсом "полноприводных" автомобилей является их превосходная проходимость в условиях рыхлого грунта, брода или иных препятствий.
Важным составным элементом шасси является — трансмиссия. Она соединяет мотор с колесами транспортного средства и передает им усиление, благодаря этому автомобиль трогается с места. Существует четыре вида трансмиссии:
1. Механическая коробка передач (МКПП) — предусматривает ручное переключение передач. В зависимости от числа ступеней различают "четырехступенчатую", "пятиступенчатую", "шестиступенчатую" и более КПП.
2. Автоматическая коробка передач (АКПП) — характеризуется заменой сцепления (МКПП) на гидротрасформатор для обеспечения плавного переключения передач.
3. Роботизированная коробка передач (РКПП) — представляет собой механическую КПП, для которой автоматизированы: выключение сцепления и переключение передач. Современные роботизированные коробки имеют двойное сцепление, что помогает снизить расход топлива.
4. Вариативная коробка передач (Вариатор) — бесступенчатая КПП, второе название CVT (Continuosly Variable Transmission) пер. Постоянно Изменяющаяся Трансмиссия. Коробка передач обеспечивает комфорт при передвижении за счет отсутствия рывков, также достигается высокая экономичность топлива.
———————
Одним из элементов ходовой части автомобиля является подвеска. Она обеспечивает плавность и комфортабельность передвижения пассажиров, вне зависимости от состояния дорожного покрытия. Существуют: зависимая подвеска, при которой колеса одной оси автомобиля связаны (при повороте правого колеса начнет изменять свое положение и левое колесо) и независимая подвеска (каждое колесо присоединяется к подвеске отдельно). Различают также: многорычажные подвески, автомобили с использованием данной подвески являются крайне комфортными. В конструкции используется несколько рычагов. Благодаря этому, при прохождении ям и выбоин подвеска отлично сглаживает все неровности. Пневматическая подвеска позволяет регулировать высоту кузова относительно дорожного полотна (клиренс). Дорожный просвет (клиренс) автомобиля — это высота от самой низкой его части (одной из деталей подвески) до поверхности земли. Пневмоподвеска может основываться на конструкциях уже имеющихся подвесок (элементы могут быть смонтированы на стойках МакФерсон, многорычажной подвеске, упругой балке и т.д.). "МакФерсон (McPherson)" — данный тип подвески преимущественно используется для передних колес и является распространенным типом подвески для бюджетных автомобилей.

Что такое шасси в автомобиле: назначение, принцип работы. Шасси это у машины.

По этим причинам четкое разделение шасси и кузова не применяется к спортивным и бизнес автомобилям высокого класса, где основное внимание уделяется производительности для потребителя, а не оптимизации производства.

Шасси наземной техники

Многие люди при слове «шасси» представляют себе колесо самолета или автомобиля. Однако это далеко от реальности. Колесо является лишь приводом для общей конструкции шасси. Шасси автомобиля больше похоже на раму, к которой крепятся все компоненты.

Шасси транспортного средства, движущегося по земле или по дороге, представляет собой сочетание различных узлов и устройств, включая ходовую часть, компоненты трансмиссии и органы управления, соединенные в единую конструкцию. В классическом понимании это колесное или гусеничное механическое устройство без кабины, двигателя или кузова.

Изобретение колеса со ступицей можно рассматривать как отправную точку в истории шасси наземных транспортных средств. Эти колеса были установлены на неподвижной оси и вращались независимо друг от друга. Повозка обычно имела одну или две оси. С развитием транспортных средств, запряженных животными, появилась подвеска, которая была встроена в это примитивное шасси.

Первое более простое автомобильное шасси

С появлением самоходных автомобилей в шасси были добавлены новые элементы, такие как передние ведущие колеса и коробка передач, которая заставляла вращаться ведущие колеса. В середине 1980-х годов были изобретены пневматические шины, а шасси стало напоминать современный автомобиль.

Шасси Tatra T11

По мере развития технологий появились различные конструкции шасси для воздушного, железнодорожного и водного транспорта.

Характеристики шасси

Назначение шасси наземного ТС

• для того чтобы обеспечить движение путем передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущие колеса, изменяя его параметры в требуемых для движения пределах;
• для уменьшения нагрузок на ТС при движении по неровностям;
• для выдерживания заданного направления или изменения траектории движения ТС, а также для торможения и обеспечения стояночного положения ТС.

Виды шасси

1. Автомобильное шасси — для легковых и грузовых машин, прицепов и полуприцепов.
2. Тракторное шасси — оно может быть колесным и гусеничным.
3. Шасси для мотоциклов, трициклов и квадрациклов.
4. Шасси для самоходной и несамоходной специальной техники. Это шасси также может быть как на колесном ходу, так и на гусеничном.
5. Шасси для трамваев и железнодорожного транспорта.
6. Шасси для вездеходов типа «амфибия».

• шасси ТС, монтирующееся на сварной раме, изготовленной из высокопрочных стальных швеллеров — это законченная конструкция, которая способна передвигаться на колесах или гусеницах. Такую конструкцию используют при изготовлении грузовых автомобилей, тракторов, прицепов и полуприцепов, внедорожников (типа SUV), вездеходов, специальной техники и железнодорожных вагонов;
• шасси ТС, крепящееся на жесткий, несущий кузов, с подрамником или без него;
• самоходное шасси — особый вид рамной конструкции на которую установлен двигатель и сиденье оператора с рулевой колонкой. Такие самоходные шасси используются для установки на них спецоборудования или какого-либо вооружения;
• шасси для мотоциклов, у которых рама имеет особую конструкцию и выполнена из труб.

Шасси для автомобилей

Другое значение термина

Сегодня автопроизводители выпускают простые грузовики под обозначением «шасси», которые не попадают под классическое определение этого типа конструкции.

Разница заключается в том, что двигатель с выхлопной системой, кабина со всеми приборами, электрооборудование и полная система освещения устанавливаются на раму готового шасси.

Эти шасси предназначены для дооснащения различными надстройками или для установки разнообразного специального оборудования, такого как краны, погрузочные стрелы, гидравлические подъемники, буровое оборудование и цистерны различного назначения.

Составные элементы шасси

Комплект шасси для обычного автомобиля или колесного трактора состоит из следующих компонентов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, коробку передач, трансмиссию, полуоси, главную передачу и дифференциал. На машинах с полным приводом трансмиссия оснащена раздаточной коробкой.

Сцепление. В схеме трансмиссии сцепление находится в непосредственном контакте с маховиком двигателя и в нужный момент отсоединяется от коленчатого вала, прерывая передачу крутящего момента на колеса трансмиссии.

Конструктивно различают «сухие» сцепления (в автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрые» сцепления (которые работают в масляной ванне, этот тип встречается в двигателях мотоциклов с поперечным расположением дисков). Они также выпускаются в виде однодисковых трансмиссий для легковых автомобилей и небольших грузовиков и в виде двухдисковых трансмиссий для тяжелых грузовиков и тракторов.

Коробка передач. Трансмиссия может быть ручной, полуавтоматической или автоматической. Трансмиссия разработана для обеспечения оптимальной работы двигателя при средней частоте вращения коленчатого вала, при различных скоростях автомобиля и в различных условиях движения (на дороге, на бездорожье). Это достигается за счет изменения угловой скорости и, соответственно, крутящего момента на выходном валу трансмиссии по отношению к входному валу. Это достигается за счет использования шестерен с различными передаточными отношениями.

Коробка передач. Предназначен для распределения крутящего момента на входные валы автомобиля и увеличения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, распределяющее крутящий момент от приводного вала (кардана) к ведущим валам колес (мостам). Он может быть запираемым и незапираемым.

Короткое видео о том, как работает дифференциал.

Ходовая часть

Шасси автомобиля включает в себя оси (передние и задние), валы (передние и задние) в грузовиках и внедорожниках, подвеску (переднюю и заднюю), ступицы и колеса, а также вагоны в поездах. Шасси сконструировано таким образом, чтобы автомобиль мог передвигаться по дороге с определенным уровнем комфорта и без вибраций и толчков. Механические механизмы и компоненты системы привода соединяют колеса с кузовом, поглощают вибрации и передают силы, действующие на автомобиль. Рельсовые транспортные средства поддерживаются специальным шасси с двигателями. Вагоны, в свою очередь, состоят из 2 или 3 пар колес с осями, подвеской и тормозной системой.

Подвеска автомобильного транспорта.

Это устройство соединяет колеса, оси и жесткие мосты непосредственно с несущей конструкцией, рамой или кузовом. Вместе с колесами он снижает вибрации и поглощает удары, передающиеся от дороги на опорную конструкцию, а также обеспечивает правильную центровку колес относительно шасси.

Функции шасси в машине

Исходя из основного назначения автомобиля, шасси должно выполнять следующие задачи:

• принимать крутящий момент от двигателя, преобразовывать его до нужной величины и передавать на ведущие колёса;
• обеспечивать максимальное гашение ударов и толчков от неровностей дороги, сохраняя от перегрузок пассажиров, груз и механизмы автомобиля;
• задавать направление движения, стабильность и безопасность на любых дорогах;
• выполнять служебное, экстренное и стояночное торможение;
• придавать дополнительную прочность и жёсткость кузову.

Некоторые компоненты шасси могут быть встроены в кузов, сохраняя при этом свою функциональную независимость.

Устройство и конструкция

В зависимости от функции шасси состоит из отдельных систем:

• Трансмиссия, куда относятся коробка передач, раздаточная коробка, система приводов и карданных валов, редукторы ведущих мостов, полуоси;
• Подвеска с упругими элементами, демпферами (амортизаторами), направляющим аппаратом;
• Колёса и ступичные узлы;
• Рулевое управление, куда входят руль, колонка, усилители, рулевой редуктор (рейка), рулевая трапеция и поворотные кулаки;
• Тормозная система, достаточно сложно устроенная по соображениям эффективности и безопасности.

Конструктивно компоненты шасси могут быть сгруппированы вокруг шасси транспортного средства или, при его отсутствии, вокруг нижних элементов приводной структуры кузова транспортного средства.

Для повышения комфорта и улучшения устойчивости на дороге автомобили часто оснащаются передним и задним подрамниками. Это стабильные пространственные структуры, к которым крепятся компоненты подвески и трансмиссии и которые крепятся к кузову.

Это освобождает кузов от многих нежелательных сил, которые могли бы действовать на него со стороны дороги и системы привода.

Компоновка шасси также играет важную роль в технологичности процессов сборки и ремонта. Вместо того чтобы выполнять всю работу на громоздком и тяжелом кузове, все компоненты заранее собираются на раме или подрамнике, а получившиеся крупные модули крепятся к кузову.

Этот подход имеет свои недостатки, так как детали подрамника мешают при сборке и разборке. Но преимуществ больше, поэтому подрамники встречаются почти во всех современных автомобилях.

Трансмиссия

Путь крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам проходит через трансмиссию. Этот показатель изменяется в широком диапазоне в зависимости от общего передаточного числа, выбранного водителем или автоматически.

Этот показатель относится к соотношению частоты вращения двигателя и частоты вращения колес. Именно тогда, когда частота вращения вала двигателя больше частоты вращения выходного вала коробки передач, крутящий момент увеличивается.

Это очень важно для использования полной мощности двигателя, так как она зависит от частоты вращения вала, но может потребоваться при любой скорости.

Классическая механическая коробка передач может включать в себя следующее:

Классификация

Шасси может быть в виде рамы или кузова. Кадры, в свою очередь, подразделяются на:

• Лестничного типа в виде двух лонжеронов, соединённых силовыми поперечинами;
• Объёмная, представляющая собой пространственную конструкцию, к которой крепятся навесные детали кузова;
• Хребтовая, когда все нагрузки принимает на себя мощная труба по центру автомобиля, на которую и навешиваются элементы трансмиссии и подвески, часто внутри неё проходят карданные валы;
• Интегрированная, то есть включённая в силовую структуру несущего кузова для принятия на себя основной доли всех нагрузок, но не отделяемая от деталей кузова;
• Распределённая, с отдельными передними и задними подрамниками, соединёнными несущим днищем автомобиля со встроенными лонжеронами и поперечинами.

Использование шасси ограничено тяжелыми автомобилями, грузовиками и полноприводными автомобилями большой грузоподъемности, где важны прочность и способность выдерживать длительные изгибающие нагрузки.

Однако иногда кузов требует высокой жесткости, в этом случае используется пространственная рама, например, в гонках.

Во всех остальных случаях использование отдельного шасси нежелательно, так как это увеличивает вес и стоимость автомобиля. В таких случаях используется надстройка.

Часто изготовленная из высокопрочных сталей, конструкция силовой установки, образующая каркас кузова, отвечает требованиям прочности и безопасности, но ослаблена постоянными ударными и скручивающими нагрузками из-за усталости металла. Но для дорожных машин это не так важно, и конструкция получается легкой и жесткой.

Шасси грузовых автомобилей

Каркас лестницы почти всегда является наиболее распространенным методом строительства. Две сплошные продольные балки, проходящие по всей длине автомобиля, обычно чередующегося сечения, позволяющие устанавливать кабину с двигателем и грузовую платформу или сцепное устройство прицепа независимо друг от друга.

Для тяжелого грузовика важен именно такой подход. Кузов — и здесь мы имеем в виду грузовую платформу — имеет очень большую массу, которая не может быть поглощена только подвеской.

Плоское шасси обеспечивает гибкость и податливость, груз приобретает определенную свободу, а его перемещения в связи с неровностями дороги не достигают катастрофического уровня. Сама рама изготовлена из эластичной стали, которая возвращается к своей первоначальной форме после снятия напряжений.

Кроме того, рамная конструкция делает раму грузовика самодостаточной единицей. На нем установлены двигатель, трансмиссия, подвеска и тормоза.

Остается только адаптировать любой кузов — будь то бортовой грузовик, фургон, цистерна или тягач.

Количество осей, размеры, типы кабин и дополнительное оборудование легко определить. Благодаря модульной конструкции можно снизить стоимость автомобиля.

Вплоть до поставки голых шасси специализированным компаниям для строительства уникальных автомобилей в индивидуальном производстве.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ШАССИ

Поэтому можно выделить две различные конструкции шасси.

• Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько крепких балок, на которые инсталлируются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить огромные грузы и просто управляться с разными динамическими нагрузками.

• Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать огромные грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.

В зависимости от предназначения автомобиля могут использоваться следующие типы конструкций:

• лонжеронные;
• хребтовые;
• периферийные;
• вильчато-хребтовые;
• решетчатые.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ШАССИ?

Благодаря компонентам шасси и подвески, составляющим систему привода, снижаются нагрузки и компенсируются вибрации при движении по неровным дорогам и бездорожью. Благодаря тому, что подрамник является частью шасси, инженеры смогли установить на него кузов, силовой агрегат, трансмиссию и другие модули. Передний и задний мосты передают крутящий момент на колеса для перемещения автомобиля.

В прошлом все автомобили (как легковые, так и грузовые) имели раму, чего нельзя сказать о современных автомобилях. Шасси использовалось для сборки кузова, двигателя, трансмиссии и компонентов ходовой части. Со временем автопроизводители поняли, что для легковых автомобилей шасси не нужно, и что все функции шасси выполняет модифицированный кузов. Шасси стало неотъемлемой частью тяжелых внедорожников (рамников) и грузовиков.

Составные элементы шасси

Комплект шасси для обычного автомобиля или колесного трактора состоит из следующих компонентов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, коробку передач, трансмиссию, полуоси, главную передачу и дифференциал. На машинах с полным приводом трансмиссия оснащена раздаточной коробкой.

Сцепление. В схеме трансмиссии сцепление находится в непосредственном контакте с маховиком двигателя и в нужный момент отсоединяется от коленчатого вала, прерывая передачу крутящего момента на колеса трансмиссии.

Конструктивно различают «сухие» сцепления (в автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрые» сцепления (которые работают в масляной ванне, этот тип встречается в двигателях мотоциклов с поперечным расположением дисков). Они также выпускаются в виде однодисковых трансмиссий для легковых автомобилей и небольших грузовиков и в виде двухдисковых трансмиссий для тяжелых грузовиков и тракторов.

Трансмиссия. Коробки передач могут быть ручными, полуавтоматическими или автоматическими. Трансмиссия разработана для оптимальной работы двигателя при средних частотах вращения коленчатого вала, при различных скоростях движения и в различных условиях движения (дорога, бездорожье). Это достигается за счет изменения угловой скорости и, соответственно, крутящего момента на выходном валу трансмиссии относительно входного вала. Это достигается за счет использования шестерен с различными передаточными отношениями.

Коробка передач. Предназначен для распределения крутящего момента на входные валы автомобиля и увеличения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, распределяющее крутящий момент от приводного вала (кардана) к ведущим валам колес (мостам). Он может быть запираемым и незапираемым.

Классификация шасси

В современных автомобилях используются два типа шасси:

• рамное в виде несущих балок, на которых устанавливаются все элементы автомобиля. Такая прочная конструкция обеспечивает большую грузоподъёмность и устойчивость к динамическим нагрузкам;
• в виде несущего кузова, выполняющего все функции рамы. За счёт этого удалось снизить вес автомобиля, повысить его комфортабельность и скоростные характеристики в ущерб грузоподъёмности.

Современные автомобили оснащаются различными типами шасси:

• лонжеронными;
• хребтовыми;
• периферийными;
• вильчато-хребтовыми;
• решётчатыми.

Конструктивные особенности рычага переключения передач определяют ходовые и эксплуатационные характеристики различных моделей автомобилей.

Шасси грузовых автомобилей

Грузовые автомобили, как правило, имеют продольную раму, соединенную Т-, Х- или К-образными балками. В зоне, подверженной высоким нагрузкам, используется канал большого диаметра, благодаря чему достигается необходимая несущая способность.

Грузовые автомобили обычно проектируются с параллельной рамой, где балки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по всей длине рамы. Во внедорожниках балки могут иметь отклонение от вертикальной и горизонтальной оси.

В коньковой конструкции имеется только одна продольная балка, которая поддерживается поперечными балками. Полость большого диаметра позволяет размещать компоненты трансмиссии внутри полости. В отличие от модульных балок, она обладает жесткостью на кручение и позволяет использовать независимые подвески на передней и задней осях.

Вилообразная задняя рама имеет выраженное вилообразное раздвоение на обоих концах. Это позволяет сочетать характеристики каркаса из коньковых балок с характеристиками обычной каркасной конструкции.

Помимо вышеупомянутых конструкций, которые обычно используются на грузовиках и внедорожниках, существуют так называемые самоходные шасси, которые применяются на тракторах и спецтехнике различного вида.

Существуют также типы самолетов, предназначенные для того, чтобы маленькие самолеты могли плавно перемещаться по поверхности во время взлета и посадки. В отличие от своих автомобильных аналогов, эти самолеты могут иметь не только колеса, но и поплавки или лыжи, в зависимости от того, как используется самолет.

Часто неопытные владельцы машин путают приводную раму с силовой установкой транспортного средства, забывая, что последняя, наряду с колесами, является неотъемлемой частью системы, передающей мощность двигателя на гребной винт и метатрек.

Характеристики шасси

Назначение шасси наземного ТС

Шасси наземного транспортного средства предназначено для этой цели:

• для того чтобы обеспечить движение путем передачи крутящего момента от коленвала двигателя на ведущие колеса, изменяя его параметры в требуемых для движения пределах;
• для уменьшения нагрузок на ТС при движении по неровностям;
• для выдерживания заданного направления или изменения траектории движения ТС, а также для торможения и обеспечения стояночного положения ТС.

Виды шасси

Наземные транспортные средства имеют различные типы кузовов в зависимости от типа автомобиля.

1. Автомобильное шасси — для легковых и грузовых машин, прицепов и полуприцепов.
2. Тракторное шасси — оно может быть колесным и гусеничным.
3. Шасси для мотоциклов, трициклов и квадрациклов.
4. Шасси для самоходной и несамоходной специальной техники. Это шасси также может быть как на колесном ходу, так и на гусеничном.
5. Шасси для трамваев и железнодорожного транспорта.
6. Шасси для вездеходов типа «амфибия».

Все эти типы имеют различные конструктивные особенности, но в целом их можно разделить на:

• шасси ТС, монтирующееся на сварной раме, изготовленной из высокопрочных стальных швеллеров — это законченная конструкция, которая способна передвигаться на колесах или гусеницах. Такую конструкцию используют при изготовлении грузовых автомобилей, тракторов, прицепов и полуприцепов, внедорожников (типа SUV), вездеходов, специальной техники и железнодорожных вагонов;
• шасси ТС, крепящееся на жесткий, несущий кузов, с подрамником или без него;
• самоходное шасси — особый вид рамной конструкции на которую установлен двигатель и сиденье оператора с рулевой колонкой. Такие самоходные шасси используются для установки на них спецоборудования или какого-либо вооружения;
• шасси для мотоциклов, у которых рама имеет особую конструкцию и выполнена из труб.

Шасси для автомобилей

Читайте также: Где найти номер двигателя автомобиля Renault Logan

Другое значение термина

Сегодня автопроизводители выпускают простые грузовики под обозначением «шасси», которые не попадают под классическое определение этого типа конструкции.

Разница заключается в том, что двигатель с выхлопной системой, кабина со всеми приборами, электрооборудование и полная система освещения устанавливаются на раму готового шасси.

Эти шасси предназначены для дооснащения различными надстройками или для установки разнообразного специального оборудования, такого как краны, погрузочные стрелы, гидравлические подъемники, буровое оборудование и цистерны различного назначения.

Устройство и конструкция шасси автомобиля

Шасси легковых и грузовых автомобилей основаны на одном и том же принципе: они состоят из несущей конструкции, к которой крепятся компоненты, необходимые для движения.

Шасси автомобиля подвергается нагрузкам при ускорении, торможении и вибрации, поэтому оно изготавливается из очень прочного материала. Различают два типа автомобильных шасси.

1. рама. В прошлом этот тип опорной конструкции использовался во всех автомобилях. Рама — это прочная конструкция из швеллеров и балок, сваренных вместе, которая поддерживает все части автомобиля, включая кузов. С такой базой нагруженный автомобиль может выдерживать большие нагрузки на кручение при движении по бездорожью. В современной автомобильной промышленности этот тип шасси используется для грузовиков и полноценных внедорожников.

Конструктивные особенности

В ранних автомобилях шасси состояло из рамы, состоящей из двух продольных элементов, соединенных поперечными элементами, на которые устанавливались колеса. Это была конструкция шасси с сиденьями для колес:

• двигателя;
• трансмиссии;
• кузова.

Кузов обычно был больших размеров и имел дополнительную задачу — разместить сиденья водителя и пассажира и защитить их от дождя и ветра во время движения. Сегодня это стандартная конструкция шасси грузовых автомобилей для междугородних перевозок. В настоящее время легковые автомобили, включая внедорожники, имеют другой тип расположения шасси. От шасси отказались в 1920-х годах, когда были разработаны автомобили с несущими кузовами. К 1950-м годам общая концепция была разработана для легковых автомобилей, грузовиков различных категорий и автобусов:

• для среднего и малого классов малолитражек в виде несущей кузовной конструкции;
• для высшего класса и машин высокой проходимости в виде несущей рамы или полунесущего кузова с элементами рамы;
• для грузовиков использовалась старая рамная конструкция;
• на автобусах применялся полунесущий или несущий кузов, а рама использовалась в моделях с шасси от грузовых машин.

Составные элементы шасси

Комплект шасси для обычного автомобиля или колесного трактора состоит из следующих компонентов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, коробку передач, трансмиссию, полуоси, главную передачу и дифференциал. На машинах с полным приводом трансмиссия оснащена раздаточной коробкой.

Сцепление. В схеме трансмиссии сцепление находится в непосредственном контакте с маховиком двигателя и в нужный момент отсоединяется от коленчатого вала, прерывая передачу крутящего момента на колеса трансмиссии.

Конструктивно различают «сухие» сцепления (в автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрые» сцепления (которые работают в масляной ванне, этот тип встречается в двигателях мотоциклов с поперечным расположением дисков). Они также выпускаются в виде однодисковых трансмиссий для легковых автомобилей и небольших грузовиков и в виде двухдисковых трансмиссий для тяжелых грузовиков и тракторов.

Трансмиссия. Коробки передач могут быть ручными, полуавтоматическими или автоматическими. Трансмиссия разработана для оптимальной работы двигателя при средних частотах вращения коленчатого вала, при различных скоростях движения и в различных условиях движения (дорога, бездорожье). Это достигается за счет изменения угловой скорости и, соответственно, крутящего момента на выходном валу трансмиссии относительно входного вала. Это достигается за счет использования шестерен с различными передаточными отношениями.

Коробка передач. Предназначен для распределения крутящего момента на входные валы автомобиля и увеличения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, распределяющее крутящий момент от приводного вала (кардана) к ведущим валам колес (мостам). Он может быть запираемым и незапираемым.

Независимая пружинная подвеска управляемой оси

Существует два основных варианта этой подвески: подвеска на двойных поперечных рычагах и амортизаторная подвеска (подвеска McPherson).

Подвеска на двойных поперечных рычагах используется на некоторых типах легковых автомобилей и легких грузовиков.

Рисунок Подвески осей легковых автомобилей и их основные точки управления: а — типа «МакФерсон»; б — двойные поперечные рычаги; 1 — поперечные рычаги; 2 — балка противоскольжения; 3 — верхнее крепление амортизаторной стойки; 4 — амортизатор; 5 — амортизаторная стойка; 6 — шарнир; 7 — шаровые шарниры.

Направляющими элементами в такой подвеске являются пара поперечных рычагов, расположенных в двух вертикальных плоскостях, и ось с клиноременным шарниром или парой шаровых шарниров. Вариант этой подвески с подшипниками показан на рисунке. В резинометаллических шарнирах рычаги перемещаются под углом к корпусу; в шаровых шарнирах ось вращается относительно рычагов.

Подвеска McPherson сегодня широко используется на легковых автомобилях. Элементами рулевого управления являются амортизаторы, оси, рулевые рычаги и в некоторых случаях стабилизаторы. Важным элементом подвески этого типа является верхнее крепление стойки, которое содержит резинометаллический вал и радиально-упорный шарикоподшипник, воспринимающий вертикальные и боковые нагрузки от колеса и позволяющий стойке вращаться при повороте управляемых колес. Ось вращается относительно рычага в этих креплениях на подшипнике. В резинометаллических шарнирах рычаг перемещается в угловом направлении относительно тела.

Основным демпфирующим элементом всех типов подвесок являются амортизаторы, которые соединяются с подвеской и неподрессоренными компонентами с помощью штифтов или тяг. В случае крепления штока, шток и корпус амортизатора крепятся с помощью резиновых втулок или, в случае штифтов, конических резиновых втулок или шарниров из резинометалла.

Рис. Схема системы контроля уровня кузова (шасси): 1 — воздушный резервуар; 2 — электромагнитный пневмоклапан; 3 — воздушная пружина; 4 — датчик уровня подвески; 5 — электронный блок управления; 6 — панель управления.

Пневматические подвески многих автомобилей оснащены системой контроля уровня кузова (шасси) автомобиля. Схематическое изображение такой системы показано на рисунке ниже.

Датчик уровня в такой системе используется для определения текущего уровня автомобиля с подвеской и без нее. Если этот уровень превышает заданное значение, контроллер системы посылает сигнал воздушному клапану для выпуска воздуха из пневморессор. Если этот уровень ниже заданного значения, контроллер системы посылает сигнал на воздушный клапан для подачи воздуха в пневмопружины. Установленное положение подвески можно отрегулировать, управляя соответствующим клапаном или нажимая кнопки на пульте дистанционного управления.

Распределение нагрузки на ось» («распределение нагрузки на шасси») отвечает за то, какой вес автомобиля распределяется на колеса передней и задней оси.

Эта характеристика напрямую связана с топливной экономичностью и поворотливостью автомобиля. Распределение веса по осям определяет маневренность автомобиля, т.е. способность поворачивать под определенным углом и сохранять устойчивость.

Идеальное распределение веса для спортивных автомобилей — 50/50 (равномерное распределение между передней и задней осями).

Для переднеприводных автомобилей распределение веса составляет 70/30 (70% нагрузки на переднюю ось и 30% на заднюю). Это необходимо для оптимизации тяги на ведущих колесах.

Принцип работы и для чего оно нужно

Все необходимые приводные механизмы установлены на базе автомобиля таким образом, чтобы энергия вращения передавалась от двигателя к ведущим колесам. Таким образом, все устройства синхронизируются:

• На подрамник установлен мотор. От него крутящий момент передается на передний или задний мост (в случае с полным или задним приводом). Благодаря этому колеса начинают вращаться, и машина движется вперед или назад.

• Чтобы автомобиль мог менять свое направление, к нему подсоединяется рулевое управление. Ведущие колеса приводят авто в движение, а рулевые – задают ему направление. В этом узле много деталей, которые обеспечивают плавные маневры во время езды.

• Для изменения скорости автомобиля между силовым агрегатом и ведущими колесами устанавливается коробка передач. Она может быть механической или автоматической. В этом узле при помощи набора шестеренок крутящий момент увеличивается, что позволяет снять чрезмерную нагрузку с двигателя.

• Во время езды по дорогам разного качества возникают колебания. Из-за тряски и вибрации составные части трансмиссии и рулевого управления быстро выйдут из строя. Для компенсации такой нагрузки к подрамнику крепятся рычаги и амортизаторы.

Как видно, шасси автомобиля позволяет всей конструкции двигаться, менять направление и компенсировать напряжения, вызванные вибрациями, возникающими во время движения. Благодаря этой разработке энергия, вырабатываемая двигателем внутреннего сгорания, может быть использована для комфортного и безопасного перемещения людей и больших грузов.

История создания шасси

Шасси транспортного средства, движущегося по земле или по дороге, представляет собой сочетание различных узлов и устройств, включая ходовую часть, компоненты трансмиссии и органы управления, соединенные в единую конструкцию. В классическом понимании это колесное или гусеничное механическое устройство без кабины, двигателя или кузова.

Читайте также: Комбайны «Нива» — эталон отечественного производства комбайнов.

Изобретение колеса со ступицей можно рассматривать как отправную точку в истории шасси наземных транспортных средств. Эти колеса были установлены на неподвижной оси и вращались независимо друг от друга. Повозка обычно имела одну или две оси. С развитием транспортных средств, запряженных животными, появилась подвеска, которая была встроена в это примитивное шасси.

Первое более простое автомобильное шасси

С появлением самоходных автомобилей в шасси были добавлены новые элементы, такие как передние ведущие колеса и коробка передач, которая заставляла вращаться ведущие колеса. В середине 1980-х годов были изобретены пневматические шины, а шасси стало напоминать современный автомобиль.

Шасси Tatra T11

По мере развития технологий появились различные конструкции шасси для воздушного, железнодорожного и водного транспорта.

Рама, кузов и шасси

Сегодня мы акцентируем ваше внимание на раме, шасси и кузове. Это важнейшие составные части автомобиля. Ведь за ними стоят основание, структура транспортного средства, база, которая связывает ряд других агрегатов и механизмов.

Продолжим детализированно рассматривать устройство, конструкцию автомобиля. Остановимся на том, что из себя представляют рама, кузов и шасси транспортного средства. Сфокусируемся на их основном назначении.

• Рама – несущая структура. Это основание для иных частей транспортного средства. Его каркас. На каркас крепятся двигатель, подвеска, агрегаты трансмиссии (механизмы, служащие для передачи движения) и другие компоненты автомобиля. Изначально рама была у всех автомобилей. Теперь – только у тех, где нет несущего кузова. Это грузовые автомобили, большинство внедорожников. Рамы могут быть хребтовыми (несущие части – трубы) или состоящими из лонжеронов (их производят из швеллеров — металлоизделий, образующих в поперечном сечении букву «П»). Хребтовые рамы более жёсткие, особенно впечатляет жёсткость рамы на скручивание. На базе хребтовой рамы легко создать авто с разным количеством ведущих мостов. Но лонжеронные рамы современные производители используют чаще. Ведь механизмы в случае использования хребтовой рамы приходится устанавливать внутри её, и, если у машины случится поломка, ремонт получается очень сложным.
• Кузов – обрамление автомобиля. Является конструктивной частью. Может крепиться непосредственно к раме или представлять собой самостоятельную несущую систему (у моделей, где не установлена рама – преимущественно, легковых автомобилей). Изготавливается из металла (например, листовой стали, алюминия), углеволокна, пластика, стекловолокна. Предназначается для размещения водителя, пассажиров и груза. В кузов входят ряд составляющих: капот, крылья, подножки. Количество и виды компонентов зависят от того, к какому транспортному средству принадлежит кузов. Например, у коммерческого (грузового) транспорта кузов может быть представлен «формулой» кабина + платформа/цистерна/фургон + крылья, капот, подножки, а кузов легкового транспорта чаще представлен основанием, крышей, боковыми, передней и задней панелями (боковиной, передней и задней частью). Для защиты от коррозии и придания эстетичного внешнего вида кузов автомобиля окрашивается.
• Шасси – совокупность узлов ходовой части, механизмов управления и трансмиссии. Таким образом за шасси стоят все агрегаты и узлы, которые нужны для управления движения транспортного средства. Именно агрегаты, узлы шасси обеспечивают транспортному средству передачу движущей силы. Именно от шасси зависят такие качества как, например, маневренность, грузоподъёмность транспортного средства.

Кузовные и рамные шасси

Если речь идёт о шасси на раме, это законченная конструкция, которую можно передвигать на собственных колёсах или гусеницах. Рамные шасси устанавливают на грузовые автомобили, трактора. При этом на шасси транспортных средств, предназначенных для передвижения в условиях бездорожья, могут устанавливать средства повышения проходимости.

Если же речь идёт о шасси транспортного средства с несущим кузовом, то мы имеем дело с основанием транспортного средства. Именно оно является связующим звеном между агрегатами ходовой части, механизмами управления.

Один из популярных конструктивных вариантов полно-рамная система «кузов над рамой». Это жёсткая конструкция из стержней из стали. Для крепежа автомеханиками используются болты. Такая конструкция особенно подходит для джипов, микроавтобусов.

Шасси же с несущим кузовом (соединение выполнено методом сварки) чаще можно встретить у малых и средних легковых автомобилей. Многие кузовную конструкцию такого типа называют унифицированной, блочной.

По сравнению с рамной кузовная конструкция имеет существенно меньший вес. Благодаря этому у кузовного транспорта – лучшая топливная экономичность.

Рисунок наглядно демонстрирует, что у кузовного транспорта нет отдельной рамы. Несущий кузов транспортного средства сформирован панелями.

A – Кузовная конструкция со съемным шасси.

B – Компоненты шасси. Характерная компоновка для автомобилей Mazda, SAAB. Крепление компонентов к металлическим частям кузовной конструкции выполнено через усиленные поперечные элементы.

Важно также быть знакомым с понятием «самоходное шасси». В этом случае речь идёт не о составной части, а самостоятельном моторизированном транспортном средстве. На самоходное шасси ставится дополнительное оборудование, орудия, приспособления (сварочный аппарат, навесной комбайн, снегоуборочную машину, погрузчик, подъёмник, автокран). Самоходное шасси активно задействуется в коммунальном, сельском и лесном хозяйстве, а также на складах.

Снаряженная масса шасси

Очень часто можно встретиться с понятиями «снаряженная масса шасси», снаряжённая масса автомобиля». Что же это такое?

Снаряжённая масса авто – это суммарная масса автомобиля со всеми эксплуатационными материалами (полным баком бензина, охлаждающей жидкостью, маслом). Масса водителя и пассажиров при этом в расчёт не берётся. Их масса учитывается, если речь идёт о полной массе транспортного средства.

Снаряженная масса у каждого вида автомобиля различна:

• Пикапы и внедорожники. Вес достигает 2,5 т.
• Полноразмерные автомобили, минивены. Вес – около двух тонн.
• Компактные автомобили. Снаряжённая масса – не более 1360 кг.
• Микрокары, микроавтомобили. Снаряжённая масса – около тонны.

Очень часто снаряжённую массу транспортного средства в характеристиках указывают именно в качестве снаряжённой массы шасси. Как правило, производитель пишет «Полная масса транспортного средства» и «Снаряженная масса шасси», иногда же он указывает «Полная масса транспортного средства» и «Снаряжённая масса транспортного средства».

Распределение веса по осям

За то, какой вес автомобиля приходится на колеса передней и задней оси, отвечает характеристика «распределение веса по осям» («распределение нагрузки шасси»).

Эта характеристика напрямую связана с показателями топливной экономичности и способности транспортного средства поворачиваться. Именно от распределения веса по осям зависит способность транспортного средства маневрировать – поворачивать на заданный угол и сохранять устойчивость.

Идеальный вариант для спортивных автомобилей – это распределение веса – 50/50 (одинаково – не переднюю и заднюю ось).

У переднеприводных автомобилей распределение веса по осям – 70/30 (70% нагрузки на переднюю и 30% на заднюю ось). Это важно для оптимизации тягового усилия на ведущие колеса.

Габаритные размеры транспортных средств

Важными характеристиками любого транспортного средства (ТС) являются габаритные размеры. Это длина, ширина, высота, грузоподъёмность, объём кузова.

Чтобы правильно определять габариты, важно чётко ориентироваться в терминологии и уметь корректно производить расчёт расстояния.

Колесная база – расстояние от центральной линии передних колес до центральной линии задних колес. Стандарт для маломерных, компактных авто равен 254 мм (100 дюймов), у полноразмерных авто, пикапов – 381 см.

• Ширина колеи – расстояние между линиями двух колес одной оси. Стандартная ширина колеи для передней оси – 157 см для задней оси -163 см. Чем шире ширина колеи, тем выше способность успешного преодоления на высоких скоростях крутых поворотов (при низкой ширине колеи есть риски опрокидывания транспортного средства).
• Ширина ТС (транспортного средства) – наибольшее расстояние между максимально удаленными частями кузова, находящимися справа и слева него. Измерения проводятся перпендикулярно центральной линии транспортного средства.
• Длина ТС – расстояние от наиболее выразительно выступающей точки на заднем бампере до такой же точки на переднем бампере.
• Высота ТС – высота от дороги до крыши транспортного средства (самой высокой его части).

По габаритам автомобили делятся на несколько групп:

Полноразмерный автомобиль. Рассчитан на перевозку 4-х-5-ти взрослых людей. Большинство полноразмерных легковых авто – четырёхдверные, полноприводные или заднеприводные.

Автомобили среднего размера. Ориентированы на транспортировку 3-4-х человек. На машины этого типа установлены небольшие двигатели, за счет этого наблюдается существенная экономия топлива.

Компактные и мини-компактные автомобили. Большинство из них – переднеприводные. За счёт малого веса, и небольшого аэродинамического сопротивления именно у них отличная топливная экономичность.

Аэродинамические характеристики

Говоря о габаритах, мы уже затронули аэродинамические характеристики. Остановимся на них подробнее. Ведь именно аэродинамическое сопротивление – одна из ключевых проблем, с которой связаны и скорость, и экономия топлива.

Производители кузовов активно заинтересованы в создании таких конструкций, у которых наименее выражено лобовое сопротивление воздушному потоку.

Кузовопроизводители стремятся к минимизации площади фронтальной проекции кузова. Чем меньше высота и ширина кузова, фронтальная проекция, тем лучше аэродинамические характеристики транспортного средства.

Многое зависит и от формы кузова. Аэродинамические характеристики выше у автомобилей с обтекаемым кузовом, низкой посадкой.

Для оценки аэродинамических характеристик кузова используется коэффициент лобового сопротивления. Он показывает отношение силы сопротивления воздуха во время движения транспортного средства к отношению к силе сопротивления движению цилиндра (наибольшее поперечное сечение транспортного средства при этом должно быть равным поперечному сечению цилиндра). Cd = 0,26 – это отличный показатель. Именно такой коэффициент лобового сопротивления – у инновационных спорткаров. Для минивена, пикапа же хороший показатель – Cd = 0,40.

Классификация автомобилей

Классификация автомобилей осуществляется по нескольким критериям:

• Сегментам.
• Типу кузова.

В основе классификации по сегментам – габаритные размеры.

Существует две вариации классификации: на 6 и 8 сегментов. В первом варианте сегменты сформированы на основании размеров. Во второй классификации также учитывается вместимость, стоимость автомобиля.

Классификация с 6-ю сегментами:

A. Длина – до 3,6, ширина – до 1,6 м.

B. Длина – до 3,6…3, 9 и ширина 1,5…1,7 м.

C. Длина – до 3,9…4,4, ширина –1,6…1,75 м.

D. Длина – 4,4…4,8, ширина – 1,7…1,8 м.

E. Длина – более 4,8 и ширина более 1,7 м.

F. Длина более 5,0 и ширина более 1,82 м.

Классификация с 8-ю сегментами:

1. G. Первый спортивный.
2. H. Второй спортивный (спортивные купе премиум-класса).
3. J. Транспорт повышенной проходимости.
4. S. Спорткары – купе, кабриолеты.
5. SUV-1. Небольшие внедорожники.
6. Сегмент SUV-2. Вместительные внедорожники.
7. Сегмент M. Минивэны, универсалы повышенной вместимости.
8. Сегмент MPV. Субкомпактные автомобили с кузовом минивэн.

Классификация по типам кузовов

Седан (Sedan). Легковые автомобили, в которых багажное отделение структурно отделено от пассажирского салона. В задней стенке нет дверцы. Чаще всего седаны – четырёхдверные, но встречаются также двухдверные (тудоры, пример — Chevrolet Monte Carlo) и пятидверные модели. В США седаны часто называют Saloon, в Хорватии – Limuzina. Большинство седанов – хардтопы. У них нет центральных стоек, а на боковых стёклах отсутствуют наружные рамки.

Универсал (Family Cars) – это легковой автомобиль с прямой крышей. Легко узнаваем по закрытому двухобъёмному грузо-пассажирскому кузову. Задний свес у универсала – длиннее или такой же, как на седане.

Хэтчбек – авто с покатой крышей и укороченным свесом кузова. Длина такого кузова достаточно небольшая, поэтому хэтчбек пользуется популярностью в городских условиях. Автоматически решается вопрос с разворотом на узких улицах, во время парковки.

Купе – автомобили с «укороченной» базой. Чаще всего – с двумя дверьми, и двумя «полноценными» местами в первом ряду комфортности. Второй ряд сидений или отсутствует или ограничен по комфортности. Купе – распространённый вариант кузовов у спорткаров.

Кабриолет (Convertible) – легковой автомобиль со складной крышей. К кузову примыкают не стандартные опускающиеся, а съемные боковые окна.

Внедорожники – это автомобили с несущим корпусом –на раме с полным приводом. Транспортные средства отличает высокий клиренс и пониженный ряд передач трансмиссии. Функцию ведущих выполняют передние и задние колёса.

Минивэны (Mini-Van) – семейные автомобили повышенной вместимости с высокой крышей, однообъёмным либо полуторообъёмным кузовом. В большинстве минивенов размещено три ряда кресел (чаще всего складные, съёмные). Характеризуются большой площадью остекления и хорошим обзором.

Информация, которая касается конструкции, устройства автомобиля, постоянно лавинообразно увеличивается. Мониторить информацию каждый день не вариант Тратится куча времени. Но представьте, что в вашем распоряжении есть библиотека, которая без ваших усилий и регулярно — практически каждый день — обновляется свежей информацией по автомобильным технологиям. И такая платформа есть, это cистема дистанционного обучения ELECTUDE. Также вы можете внедрить учебный портал, в роли которого выступит платформа Sensys на базе Мудл. Экономить время и получать актуальную информацию по транспортным технологиям легко!

Шасси автомобиля и все,что нужно об этом знать.

Любое транспортное средство, независимо от его типа и назначения, состоит из трех основных частей: двигателя, кузова и шасси. Шасси автомобиля — это система, состоящая из собранных воедино узлов ходовой части, трансмиссии и механизма управления. Она является одной из самых важных частей транспортного средства, так как позволяет обеспечить восприятие и передачу всех сил, которые действуют на него во время движения.

Функции шасси

Элементы подвески ходовой части снижают нагрузки и компенсируют колебания при движении по ухабистой дороге и бездорожью. Подрамник позволяет установить на шасси кузов, двигатель и другие агрегаты. Передний и задний мосты посредством колес передают вращательное движение и таким образом обеспечивают движение автомобиля.

Первые автомобили, выпускаемые в прошлом столетии, имели некоторое отличие от тех, которые сегодня ездят по дорогам. Все автомобили — и легковые, и грузовые — раньше имели раму, на которую устанавливались все агрегаты и узлы (кузов, трансмиссия, двигатель и т. д.). С течением времени рамное шасси автомобиля осталось только у грузовиков и автобусов. В легковых же автомобилях функции рамы начал выполнять кузов.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ШАССИ

Таким макаром, можно выделить две разные схемы шасси тс.

• Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько крепких балок, на которые инсталлируются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить огромные грузы и просто управляться с разными динамическими нагрузками.

• Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать огромные грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.

Зависимо от предназначения автомобиля, могут употребляться последующие виды конструкций:

• лонжеронные;
• хребтовые;
• периферийные;
• вильчато-хребтовые;
• решетчатые.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ШАССИ?

Благодаря шасси и элементам подвески, которые входят в состав ходовой части, происходит понижение нагрузок и компенсация колебаний во время движения транспортного средства по неровной дороге и бездорожью. Благодаря подрамнику, который входит в состав шасси, инженеры получили возможность устанавливать на шасси кузов, силовой агрегат, трансмиссию и прочие агрегаты. За счет фронтального и заднего мостов посредством передачи крутящего момента на колеса происходит движение авто.

Когда-то все автомобили (и легковые и грузовые) имели раму, чего не скажешь о нынешних авто. На раму устанавливался кузов, двигатель, трансмиссия, а также навесное оборудование ходовой части. Со временем производители авто поняли то, что в раме для легковушек нет необходимости, и все функции рамы стал выполнять модифицированный кузов. А рама стала уделом тяжелых внедорожников (рамников) и грузовых авто.

Составные элементы шасси

Классический комплект автомобильного или колесного тракторного шасси состоит из следующих агрегатов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, КПП, карданную передачу, полуоси, главную передачу, дифференциал. Для машин с полным приводом в трансмиссию включается раздаточная коробка.

Сцепление. В схеме трансмиссии ТС находится непосредственно в контакте с маховиком двигателя и в нужное время отключает соединение с коленвалом, прекращая передачу крутящего момента на шестеренки коробки передач.

Конструктивно сцепление бывает «сухим» (на автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрым» (работающее в масляной ванне, такой тип стоит на мотоциклетных движках с поперечным расположением). Также оно бывает однодисковым — на легковых автомобилях и малых грузовиках, или двухдисковым — на тяжелых грузовиках и тракторах.

Коробка переключения передач. КПП бывают механические, полуавтоматические и автоматические. Коробка передач служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя на средних оборотах коленчатого вала, при разных скоростях движения транспорта и при разных условиях движения (дорога, бездорожье). Обеспечивается это путем изменения угловой скорости и как следствия, крутящего момента, на выходном валу КПП, по отношению к входному валу. Достигается это за счет использования шестерней с различными передаточными числами.

Раздаточная коробка. Служит для распределения крутящего момента между ведущими осями автомобиля и для повышения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, которое распределяет крутящий момент от входного вала (карданного вала), на приводные валы колес (полуоси). Бывает блокируемый и не блокируемый.

Шасси грузовых автомобилей

Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях.

В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применятся лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Хребтовая рама представляет собой одну несущую продольную балку, на которую крепятся поперечины. Зачастую эта балка имеет круглое сечение, благодаря чему в ней могут размещаться элементы трансмиссии. Такая рама обеспечивает большую стойкость к кручению, чем лонжероны. Также использование шасси хребтового типа предполагает использование независимой подвески всех колес. Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку. Остальные типы рамы шасси не используются для грузовых автомобилей.

Достоинства и недостатки шасси наземного ТС

Современные ТС, будь то автомобиль, трактор или специальное самоходное устройство оснащается шасси, которое укомплектовано по последнему слову конструкторской мысли.

Положительным качеством шасси современных автомобилей является их высокая надежность и ресурс агрегатов, который позволяет без замены им работать не один десяток тысяч километров. А использование в виде опоры землю, дает ТС на базе данного шасси перемещать огромные грузы, на большие расстояния с малой затратой топлива и оптимальной скоростью.

Основным недостатком шасси наземных ТС является отсутствие универсальности при переходе работы из одной среды в другую.

Факторы, влияющие на изменения в конструкции шасси ТС

Шасси наземных транспортных средств изменялись с самого момента их изобретения и установки на повозки. Вначале это касалось облегчения конструкции колеса. В деревянном круге делались пропилы для облегчения конструкции. С появлением металлических спиц их стали устанавливать в колеса. С изобретением подшипников они стали устанавливаться на оси для облегчения вращения колеса и увеличения срока службы колесной оси.

Кузов на каретных повозках вначале подвешивали на ремнях или на цепях. Затем на них принялись устанавливать подрессоренную подвеску в виде пружин, которые стали устанавливать и на другие повозки, если такое желание высказывал хозяин. В начале XIX века была изобретена рессора. Их сразу же стали устанавливать на кареты и другие повозки. В период безраздельного господствования гужевого транспорта многие части шасси ТС изготавливались из дерева.

Такая тенденция сохранялась и при производстве первых самоходных колясок. Однако с развитием автомобильного транспорта изменялся подход к обеспечению безопасности водителя во время езды. Деревянные детали менялись на металлические. Мягкость хода на первых моделях автомашин обеспечивалась за счет рессор и пружин. С появлением амортизаторов их стали устанавливать в подвеску машин.

На современных автомобилях все силовые элементы конструкции шасси ТС изготавливаются из качественной стали. В элементах крепления рессор и в пружинах устанавливают резиновые или пластиковые отбойники, а некоторые элементы подвески, типа шаровых опор, закрывают резиновыми пыльниками.

Дальнейшее развитие элементов шасси приведет к использованию в конструкции новых конструктивных материалов, такие как композитные материалы и нано-материалы, которые будут способны восстанавливать свою структуру. А в системе подвески претерпит изменение связи, т.е. переход от механической связи подвески к магнитной и электромагнитной подвески.

Устройство грузового автомобиля

Устройство грузового автомобиля стандартно: любой грузовик состоит из кабины, шасси, мотора и, собственно, кузова. И, тем не менее, у каждого производителя и каждой серии есть свои оригинальные запчасти и особенности, которые и влияют на выбор покупателя

В этом материале мы рассмотрим устройство грузовых автомобилей трех популярных производителей спецтехники, которые занимают первые места в рейтинге продаж в России.

Устройство грузового автомобиля Volvo серии FH

Грузовики шведской компании уверенно занимают 1 место в топе массовых продаж. С них и начнем рассматривать особенности устройства грузового автомобиля.

Источник фото: volvotrucks.ru Грузовики Volvo — лидеры продаж в России

Двигатель

Грузовики оснащаются 12-литровыми (FH12) и 16-литровыми (FH16) двигателями. Есть еще модификации, оснащенные 13-литвовым турбодизелем — FH13, встречающиеся в России крайне редко. 12-литровые рядные 24-клапанные моторы отличаются тяговитостью, умеренным расходом топлива, невысокой шумностью и вибрацией. Система впрыскивания укомплектована насос-форсунками с электронной регулировкой. Также силовой агрегат оснащен моторным тормозом, представляющим комбинацию декомпрессионного и горного тормозов.

Шасси

Шасси для тягачей представлено в 4 вариантах: сверхнизкое, высокое, среднее, низкое. Для грузовиков производитель предлагает всего три варианта высоты шасси: высокое, среднее и низкое.

Источник фото: volvotrucks.ru Устройство грузовиков Volvo FH: подвеска кабины может быть выполнена на пневмобаллонах или комбинированно

Для перевозки сыпучих грузов предпочтительны низкое или сверхнизкое шасси с пневматической подвеской. Среднее шасси отлично дополняет грузовики оснащенные пневматической или передней рессорной подвеской и с низким передним мостом. Самое высокое шасси подходит для машин, предназначенных для работы в условиях бездорожья. Также такими шасси оснащают автомобили с рессорной подвеской. Таким образом, в зависимости от вида перевозок, которыми придется заниматься, предприятие может выбрать наиболее подходящий вариант конфигурации грузовика.

Кабина

Компания предлагает несколько вариантов исполнения кабины: дневная, спальная, Globetrotter и Globetrotter XL. Подвеска кабины — на пружинах и амортизаторах. Она может быть на пневмобаллонах или комбинированная. Кстати, из-за большой массы кабины и не лучших российских дорог, как правило, после 200 тыс. км необходимо производить замену изношенных капроновых втулок передних опор кабины.

Устройство грузового автомобиля MAN серии TGA

TGA расшифровывается как «высокотехнологичное семейство» (англ. — Trucknology Generation), а индекс «А» обозначает тяжелый класс коммерческих автомобилей массой более 18 т. Грузовики данной серии выпускались до 2007 года, затем им на смену пришла линейка MAN TGX.

Источник фото: truck.av.by Серия TGA расшифровывается как «высокотехнологичное семейство»

Двигатель

Автомобили этой линейки агрегатируется шестицилиндровыми рядными дизельными моторами D2066 (рабочий объем 10,5 л), D2876 (12,8 л) и V-образным десятицилиндровым D2840 (18,3 л). Наиболее часто в Россию поставляются седельные тягачи TGA с 12-литровыми моторами. Шестицилиндровые движки оснащены четырмя клапанами на цилиндр и системой рециркуляции охлажденных газов (AGR). Глушитель оснащен дополнительным фильтром PM-Kat. Все моторы оборудованы системой впрыска дизтоплива Common Rail, обеспечивающей меньший его расход, и моторными замедлителями EVB или EVBec.

Шасси

Техника линейки TGA — это седельные тягачи и шасси. Первые — предназначены для осуществления международных перевозок с полной массой восемнадцать, двадцать четыре и двадцать шесть тонн.

Тягачи «восемнадцатитонники» — двухосные с приводом на задний мост и колесной базой (КБ) 3 900, 3 500 и 3 600 мм.

Грузовые авто с максимально допустимой массой двадцать четыре и двадцать тонн производятся с тремя осями (2 задние спарены, из них ведущей является только одна). Они могут быть с 2 вариантами КБ: с расстоянием 2 800 и 2 600 мм, управляемая ось может быть одна (колесная формула 6×2/2) или две (6×2/4).

Линейку шасси дополняют еще автомобили с четырьмя осями полной массой тридцать пять и тридцать девять тонн, с 3 или 2 управляемыми осями, КБ 2980-4 105 мм. Электронно-управляемая пневмоподвеска ECAS отвечает за регулировку высоты рамы шасси, которая может подниматься на 190 мм и опускаться на 90 мм.

Источник фото: truck.man.eu Наиболее часто в Россию поставляются седельные тягачи TGA объемом 12 литров

Кабина

Варианты кабин следующие:

• XLX, LX, XXL — предназначены для перевозок на дальние расстояния.
• XL, L и M — модификации кабин для развозных работ. Модель L — с 1 местом для сна и свободным пространством для хранения вещей. М — без места для отдыха. XL — с низким уровнем пола, одним спальным местом.
• XXL — для международных перевозок. Отличается завышенной крышей, высоким ветровым стеклом, увеличенным размером спального места (всего их 2). Внешние габариты кабины: 2 280 мм длина, 2 440 мм ширина. Внутренняя высота составляет 2 100 мм.

Устройство грузового автомобиля Scania R-серии

Грузовики этой линейки серийно производятся с 2004 г. Отличительной особенностью устройства грузового автомобиля Scania этой серии стало оборудование авто системой безопасности.

Источник фото: scania-minsk.by Грузовики Scania R-серии выпускаются с 2004 года

Двигатель

К 2006 г. Scania модернизировала свои силовые агрегаты и добавила к своему «фирменному» восьмицилиндровому V-образному мотору новые модели. Ассортимент двигателей Scania включает: рядный двигатель с пятью цилиндрами, рабочий объем которого составляет 9 л, шестицилиндровый рядный силовой агрегат с объемом 12 л, шестнадцатилитровый 8-цилиндровый V-образный. У всех дизелей по 4 клапана на цилиндр, на движках установлены одинаковые индивидуальные головки цилиндров с верхним расположением распределительного вала, турбонаддув с промежуточным охлаждением воздуха.

Шасси

В R-серии грузовиков Scania представлено несколько исполнений шасси с различными колесными формулами. Внедрение 4-балонной пневмоподвески позволило в значительной мере облегчить вес рамы у авто R-серии. Модификации шасси отличаются по подвескам, идут с разными КБ, со стандартным или увеличенным клиренсом, различным оборудованием для установки спецкузовов. Модели с 2 управляемыми осями идут с колесными формулами 4х2, 6х2, 6х2/4. Колесная формула автомобилей с трехосным шасси с управляемым задним поддерживающим мостом — 6х2х4.

Источник фото: truck.av.by Устройство грузовиков Scania R: С 2006 года машины агрегатируются двигателями объемом 9, 12 и 16 л

Кабина

Кабины грузовиков серии R достаточно просторны, выпускаются в нескольких модификациях. Короткая кабина подходит для близких поездок и оставляет больше места для груза. В дневном варианте — несколько удлиненная, есть дополнительное пространство за сидениями, а также откидная полка для отдыха. Также выпускают длинные кабины для дальних перевозок в 3 вариантах, они идут со спальным местом и разной высотой крыши. Кроме того, есть еще вариант для дальних расстояний (Scania Topline), впечатляющий своими размерами.

Устройство и техническое обслуживание грузовых автомобилей

Специфика работы грузовых автомобилей обусловливает некоторые особенности их конструкции. Это касается не только технологических решений, применяемых в процессе проектирования, но и ухода за грузовиками. В материале статьи мы кратко рассмотрим некоторые особенности устройства и технического обслуживания грузового автомобиля.

Ключевые конструктивные отличия грузовиков от легковых авто

Большинство грузовиков занято в грузоперевозках. Этот процесс подразумевает наличие ограничений по времени доставки. При этом, как правило, сроки срывать ни в коем случае нельзя. Например, продукты питания имеют свой ограниченный период годности, превышение которого приведет к порче товара и убыткам.

Поэтому первостепенной задачей при проектировании грузового автомобиля является достижение максимальной надежности при сохранении ремонтопригодности и невысокой цены. Подчиняясь правилам, диктуемым спецификой работы, устройство и техническое обслуживание грузовых автомобилей имеет определённые отличия от легковых авто. Рассмотрим основные особенности в конструкции, присущие почти всем грузовикам:

1. Рамная конструкция кузова. В легковых авто почти все кузова являются несущими. Грузовики не могут себе этого позволить. Тяжесть перевозимых грузов несовместима с концепцией несущего кузова низкой жесткости и в целом малой прочности этого технического решения. Поэтому подавляющее большинство грузовых авто строится на жестких рамах.
2. Шкворневая конструкция подвески. Шаровые опоры в многорычажной подвеске или конструкции Макферсон позволяют автомобилю быть более мягким и управляемым.

В условиях больших нагрузок на ось надежнее и долговечнее являются шкворни.

Эти и некоторые другие особенности накладывают свои ограничения на эксплуатацию и техобслуживание грузовых авто.

Особенности устройства и обслуживания грузового автомобиля

Со спецификой конструкции грузовиков тесно связаны некоторые моменты обслуживания. Неподготовленные автомобилисты, пересевшие с легковушек на грузовые машины, не сразу вникают во все нюансы ТО.

На первый взгляд, почти все в устройстве и обслуживании грузовых автомобилей такое же или очень схоже с легковыми авто. Есть регламенты для ЕО, , и так далее. Действительно, основные пункты ТО не отличаются от аналогичных для легковых авто. Но здесь все же имеются некоторые ключевые различия.

Кратко рассмотрим важные моменты при проведении техобслуживания грузовиков, которым не всегда уделяется достаточно внимания: