Как устроен автомобиль?
Содержание
Кузов
Современный автомобиль состоит из трех главных частей: кузова, шасси и двигателя. Кузов легкового автомобиля — это основа, к которой крепится все остальное: двигатель, подвеска, фары, сиденья, двери… Это значит, что кузов легкового автомобиля — несущий.
Все детали кузова сварены друг с другом и составляют единое целое — жесткую металлическую коробку. На некоторых моделях крылья к кузову не привариваются, а прикручиваются винтами. Кроме того, к кузову прикручены двери, капот, крышка багажника. Естественно, к кузову относятся все стекла, решетка радиатора, бамперы, зеркала, обивка салона, сиденья, всякие резиновые уплотнители и прочие мелкие детали.
На большинстве моделей автомобилей на передних (да и на задних) сиденьях установлены подголовники. Подголовник — очень важный элемент безопасности. При аварии они у держивают голову водителя и пассажиров.
Кроме основных агрегатов машины, таких, как мотор, коробка передач, детали подвески и т. д., на кузов устанавливаются немало разных вспомогательных механизмов. Это замки дверей, капота, багажника, стеклоподъемники, а также регуляторы сидений. Замок капота открывается с помощью троса, который соединен с ручкой или кнопкой в салоне. Салон автомобиля тоже относится к кузову. Оформление салона может быть самым разнообразным: скромным и по-спартански непритязательным или, напротив, богатым и даже роскошным, отделанным мягкой кожей и ценными породами дерева.
Кузов — самая дорогостоящая часть машины. И больше других составных частей автомобиля он подвержен коррозии, т. е. ржавчине. Коррозия опасна не только тем, что портится внешний вид, но и тем, что ослабляются несущие детали кузова.
Больше остальных частей машины кузов страдает и от аварии. Если в результате происшествия нарушается геометрия кузова, то есть его первоначальная форма, восстановить ее иногда бывает невозможно.
На большинстве моделей автомобилей на передних (да и на задних) сиденьях установлены подголовники. Подголовник — очень важный элемент безопасности. При аварии они у держивают голову водителя и пассажиров.
Какие бывают кузова?
Седан — самый распространенный тип кузова. Четыре двери, спереди капот, сзади багажник. Пример — автомобиль ВАЗ-2101 «Жигули». Седаны выпускаются всеми автомобильными компаниями мира, и во всем мире они используются и в качестве такси, и в качестве представительских автомобилей.
Универсал — это закрытый кузов, в котором пассажирский салон удлинен и объединен с багажником. Из наших машин самый популярный универсал — это ВАЗ 2104 «Жигули». Если сложить в универсале задние сиденья, то внутри машины можно с успехом перевезти средних размеров холодильник. Машины типа универсал пользуются спросом у мелких торговцев, дачников и любителей дальних путешествий.
Хетчбэк — это тоже закрытый кузов. По-английски слово переводится как «люк на спине». Больше всего хетчбэков в Европе. Такой кузов — нечто среднее между седаном и универсалом. Только задняя дверь у хетчбэка установлена с большим наклоном. Он достаточно вместительный, чтобы внутри умещалось много багажа, но при этом компактный и не выглядит «легковым грузовиком». Российские хетчбэки ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 были в течение многих лет самыми популярными в нашей стране автомобилями.
Кабриолет — это открытый кузов. Такой автомобиль удобен не во всех странах. Для России кабриолет очень непрактичен. Даже летом погода у нас бывает достаточно прохладной, чтобы мчаться в открытой всем ветрам машине. А в холодную пору, осенью и зимой, матерчатая или кожаная крыша не позволяет как следует прогреть салон. Кабриолеты — это скорее прогулочные машины на отдыхе. И в самом деле, как хорошо теплым летним вечером промчаться на открытом кабриолете вдоль берега южного моря! Кабриолеты выпускаются небольшими партиями на базе многих автомобилей, например «Пежо-206».
Мини-вэн в последнее время становится все более популярным типом кузова. Такой автомобиль похож на микроавтобус. У мини-вэна линия ветрового стекла объединяется с линией капота. Внутри просторный и высокий салон. Мини-вэны считаются семейными автомобилями. Например, «Опель Зафира» или «Рено Сценик».
Шасси
По-французски «шасси» — это «рама». На заре автомобилестроения так называли основу «самобеглого экипажа» — раму с колесами, на которую устанавливали мотор, кузов и все остальное. Шасси современного легкового автомобиля состоит из большого количества деталей и узлов, предназначенных для управления автомобилем и передачи вращения от двигателя к ведущим колесам. В состав шасси входит коробка передач, сцепление, тормоза, рулевое управление, механизмы подвески и другие узлы.
Коробка передач прикручена к двигателю. Чтобы машине тронуться с места, нужна большая мощность, а не скорость. Поэтому водитель сначала включает первую передачу, использующую всю мощность мотора, но лишь немного разгоняющую автомобиль. Когда машина начала движение, двигателю уже гораздо легче ее разгонять дальше. Поэтому водитель может включить вторую передачу, третью и т. д. Чтобы водитель мог легко переключать передачи, существует педаль сцепления. Нажимая на эту педаль, он отсоединяет вращающиеся детали двигателя от вращающихся шестерен коробки. Кроме того, у коробки есть нейтральное положение, когда вращение двигателя не передается колесам. Тогда машина может стоять с работающим мотором.
На многие современные автомобили устанавливают автоматическую коробку передач. Ее достоинство в том, что водителю не надо выжимать педаль сцепления. Коробка все делает сама. Это удобно. Но часть энергии мотора уходит на работу автоматики, из-за этого — повышенный расход топлива.
В городских пробках расходуется гораздо больше бензина. Там движение происходит как бы небольшими перебежками. Только машина тронулась, а уже приходится тормозить. Мощность двигателя и топливо тратятся понапрасну.
Тормоза, как вы уже знаете, тоже относятся к деталям шасси. Если водитель нажимает на педаль тормоза, то специальная тормозная жидкость давит на тормозные колодки. Они, в свою очередь, прижимаются к тормозным дискам и останавливают их вместе с колесами.
Двигатель
Самая важная часть автомобиля — двигатель. В нем тепловая энергия преобразуется в механическую. Посмотрим, как это происходит.
Бензонасос качает бензин из бака в карбюратор или инжектор. Там топливо смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Потом открывается впускной клапан, и смесь попадает в цилиндр двигателя, где она сжимается поршнем. Автомобильная свеча искрой поджигает смесь. Внутри цилиндра происходит взрыв. Взрывная волна толкает поршень, а тот с помощью шатуна крутит коленчатый вал.
Всем известно, что двигатель работает на бензине. Это, конечно, верно… Но не совсем. Горючая смесь состоит из семнадцати частей воздуха и всего одной части бензина.
На современных автомобилях чаще всего применяются четырехцилиндровые двигатели. Это значит, что в них четыре цилиндра и четыре поршня. Поршни толкают коленчатый вал по очереди, поэтому вращение происходит равномерно.
Теперь, пожалуй, все стало понятно, кроме одного. Откуда в нужный момент на свече возникает искра? Для этого на моторе есть специальное устройство — распределитель зажигания. На него с помощью высоковольтного провода подается ток. А распределитель, в свою очередь, по очереди подает ток на свечи.
В двигателе много металлических деталей, которые трутся друг о друга. Чтобы все легко двигалось и не износилось раньше времени, необходима смазка. В мотор заливается моторное масло. Оно по специальным каналам поступает к трущимся деталям.
Без системы охлаждения двигатель может проработать лишь несколько минут. От трения все детали сильно нагреваются, а стенки цилиндров от сжигания горючей смеси и вовсе раскаляются. Поэтому по блоку цилиндров двигателя проложены каналы, по которым насос гоняет антифриз. Антифриз — это незамерзающая жидкость. Ее заливают вместо воды, чтобы она не замерзала зимой. Для охлаждения жидкости служит радиатор. Он всегда расположен в передней части машины, чтобы встречный ветер охлаждал его. Если машина стоит в пробке, то охлаждению помогает специальный вентилятор.