Губарев А.В., Никифоров С.С. Конструкция автомобилей. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

2.2. С коробкой передач, установленной последовательно двигателю.

Наиболее часто встречающаяся схема для переднеприводных автомобилей ма-

лого и среднего классов, рис. 2.13.

Свойства автомобилей переднеприводной компоновки с поперечной установ-

кой двигателя и последовательной ему коробкой передач:

– проблемы с размещением двигателя с коробкой передач между арками ко-

лес, поэтому при такой компоновке устанавливаются 4-цилиндровые ряд-

ные или 6-цилиндровые V-образные двигатели;

– полуоси привода ведущих колес имеют разную длину, что приводит к

ухудшению управляемости (при изменении положения кузова по высоте –

разные углы наклона полуосей, следовательно, разные величины крутяще-

го момента на колесах), как выход – промежуточная опора для длинной

полуоси привода;

– получение наиболее возможного полезного объема салона и багажника ав-

томобиля;

– более сложный привод управления коробкой передач;

– все зубчатые передачи в трансмиссии цилиндрические, что ведет к сниже-

нию ее стоимости и повышению к.п.д.;

– автомобиль может иметь более короткий капот при достаточной зоне де-

формации при столкновениях.

Рис. 2.12. Конструкция коробки передач переднепри-

водного легкового автомобиля, устанавливаемой парал-

лельно двигателю при поперечном его расположении

3. Полный привод.

Поначалу полный привод применялся только на автомобилях повышенной и

высокой проходимости. В настоящее время полный привод применяется и на ав-

томобилях ограниченной проходимости с мощным двигателем, что способствует

повышению динамические качеств автомобиля, улучшению реализации тяговых

сил при движении по скользким и мокрым дорогам. С точки зрения компоновки

полный привод требует большего пространства, чем привод на одну ось, является

более сложным и дорогим, масса автомобиля увеличивается.

Трансмиссии полноприводных автомобилей можно разделить на две группы: с

раздаточной коробкой и без раздаточной коробки. При продольной установке

двигателя схема полного привода с раздаточной коробкой применяется при трех-

вальных коробках передач (подробнее в разделе «Коробки передач»). В этом слу-

чае раздаточная коробка может крепиться к кузову автомобиля, рис. 2.14, либо к

корпусу коробки передач, рис. 2.15. Путь силового потока: двигатель – коробка

передач – раздаточная коробка – редукторы ведущих осей – полуоси – ведущие

колеса. При продольной установке двигателя и двухвальных коробках передач в

раздаточной коробке нет необходимости, рис 2.16, схема типа АУДИ КВАТТРО.

По характеру работы различают:

– постоянный привод,

– отключаемый привод колес одной из осей.

3.1. Постоянный полный привод.

Выполняется по схеме АУДИ КВАТТРО, а также по схеме с раздаточными

коробками (например, автомобили НИВА).

При постоянном полном приводе в трансмиссии в том или ином виде присут-

ствуют межосевой и межколесные дифференциалы. Для обеспечения должной

проходимости автомобиля предусматривается блокировка межосевого дифферен-

циала. Может предусматриваться и блокировка и межколесного дифференциала

какой-либо оси, либо обеих осей (в последнем случае в режиме блокировки не-

возможна работы антиблокировочной системы тормозов). Блокировка дифферен-

циала может быть осуществлена в зависимости от конструкции блокировочного

устройства на ходу или на стоящем автомобиле. Применяются также самоблоки-

Рис. 2.13. Переднеприводная компо-

новка легкового автомобиля с попе-

речной установкой двигателя и по-

следовательной ему коробкой пере-

дач: 1 – двигатель, 2 – коробка пе-

редач, 3 – главная передача

рующиеся дифференциалы, несимметричные дифференциалы, как на АУДИ

КВАТТРО, распределяющие крутящий момент в зависимости от нагрузки на ве-

дущие оси (2/3 на переднюю ось, 1/3 на заднюю ось). Автомобиль с полным при-

водом имеет примерно на 10% больше массу и расход топлива по сравнению с

аналогичным автомобилем с приводом на одну из осей.

Для спортивных автомобилей может применяться центрально расположенный

двигатель и полный привод, что способствует быстрейшему разгону.

3.2. Отключаемый полный привод.

а) Отключение за счет механизма, расположенного в ступицах передних колес

(автомобиль УАЗ, некоторые иностранные автомобили повышенной проходимо-

сти). Схема трансмиссии – по рис. 2.14.

Рис. 2.14. Трансмиссия полноприводного легкового автомобиля с продольной

установкой двигателя и раздаточной коробкой, закрепленной к кузову: 1 – ко-

робка передач, 2 – раздаточная коробка, 3 и 4 – редукторы ведущих осей

Рис. 2.15. Компоновка силово-

го привода полноприводного

легкового автомобиля с про-

дольной установкой двигателя

и раздаточной коробкой, за-

крепленной к коробке передач:

1 – двигатель, 2 – коробка пе-

редач, 3 – раздаточная короб-

ка, 4 и 5 – редукторы ведущих

осей

б) Отключение в раздаточной коробке привода на переднюю ось (иностранные

автомобили повышенной проходимости), схема трансмиссии – по рис. 2.14 и 2.15.

в) На переднеприводных автомобилях малого класса с поперечной установкой

двигателя применяется схема с кратковременным подключением задней оси без

межосевого дифференциала. Это наиболее дешевый вариант полного привода,

обеспечивающий кратковременное улучшение тягового свойства на скользкой

дороге (то есть в данном случае полный привод – вспомогательное средство в

трудных дорожных условиях). Наиболее распространенная схема силового при-

вода для данного случая показана на рис. 2.17. Подключение задней ведущей оси

может осуществляться либо вручную водителем (рис. 2.18), либо автоматически

бортовой системой управления при пробуксовке передних ведущих колес.

Основной недостаток полного привода – затрудняет водителю распознавание

в процессе движения скользкого покрытия. При этом величины тормозного пути

легкового автомобилей с полным приводом и с приводом на одну ось практиче-

ски одинаковые. Поэтому на полноприводные автомобили рекомендуется уста-

навливать антиблокировочную систему тормозов.

2.3. Компоновка автобусов

Компоновка автобуса определяется его назначением (городские, пригородные

или автобусы для междугородных перевозок). Городской автобус рассчитан на

перевозку сидящих и стоящих пассажиров, должен иметь удобные площадки у

входных дверей, низкий пол, широкие проходы. Компоновка междугородных ав-

тобусов должна обеспечивать комфорт пассажиров при длительных поездках,

Рис. 2.16. Компоновка силового привода полноприводного

легкового автомобиля с продольной установкой двигателя без

раздаточной коробки (по типу АУДИ КВАТТРО): 1 – двига-

тель, 2 – коробка передач, 3 – редуктор задней ведущей оси

вместительное багажное отделение, возможность размещения подсобных поме-

щений (кухня, туалет) и дополнительного оборудования (телевидение, кондицио-

неры).

Рис. 2.17. Компоновка силового привода легкового автомобиля с

поперечной установкой двигателя с подключаемой задней осью:

1 – двигатель, 2 – коробка передач, 3 – редуктор подключения

задней оси, 4 – редуктор задней оси

Рис. 2.18. Фрагмент силового привода легкового автомобиля с попе-

речной установкой двигателя с подключаемой задней осью: 1 – короб-

ка передач, 2 – редуктор подключения задней оси, 3 и 4 – полуоси

привода передних колес, 5 – вал привода задней оси, 6 – управление

подключением привода задней оси

Кузова современных автобусов преимущественно вагонной компоновки

(рис. 1.10) являются одновременно и несущей системой. Городские автобусы обо-

рудуются преимущественно одноэтажными кузовами, одинарного или сочленен-

ного типов, междугородние – полутороэтажными одинарными кузовами

(рис. 2.19а). Двухэтажные одинарные кузова (рис. 2.19б) могут использоваться

как для городских, так и для междугородних автобусов.

В конструкции автобусов может применяться и рамная несущая система, пре-

имущественно для вариантов, изготавливаемых на базе грузовых автомобилей.

Зачастую такие автобусы имеют капотную компоновку, рис. 2.20.

Компоновка силового привода автобусов выбирается исходя из выбранной

конструкции кузова и характера дорог, на которых предполагается эксплуатация

данного автобуса. Варианты компоновки показаны на рис. 2.21, 2.22, 2.23, 2.24,

2.25 и 2.26.

а)

б)

Рис. 2.19. Кузова автобусов вагонной компоновки: а – полутороэтажный, б – двух-

этажный

Рис. 2.20. Автобус КАВЗ-39766 с кузовом капотной

компоновки

Рис. 2.21. Варианты компоновки силового привода перед-

неприводных автобусов: а – двигатель вдоль оси, б – двига-

тель поперек оси; 1 – двигатель, 2 – сцепление, 3 – коробка

передач, 4 – главная передача, 5 – валы привода ведущих

колес

а)

б)

Рис. 2.22. Варианты компоновки силового привода заднеприводных автобусов с пе-

редним расположением двигателя: а – коробка передач перед передней осью, б – ко-

робка передач внутри базы автобуса, в – со смещенным силовым агрегатом; 1 – дви-

гатель, 2 – сцепление, 3 – коробка передач, 4 – карданная передача, 5 – главная пе-

редача

б)

в)

а)

Рис. 2.23. Заднемоторная компоновка силового привода

заднеприводных автобусов с продольным расположением

двигателя: а – по оси автобуса, б – со смещением относи-

тельно оси автобуса; 1 – двигатель, 2 – сцепление, 3 – ко-

робка передач, 4 – карданная передача, 5 – главная передача

а)

б)

Рис. 2.24. Заднемоторная компоновка силового привода заднепри-

водных автобусов с поперечным расположением двигателя: 1 – дви-

гатель, 2 – сцепление, 3 – коробка передач, 4 – угловой редуктор,

5 – карданная передача, 6 – главная передача

а)

б)

в)

Рис. 2.25. Сочлененный автобус с тянущей перед-

ней секцией: 1 – двигатель, 2 – сцепление, 3 – ко-

робка передач, 4 – карданная передача, 5 – главная

передача

2.4. Компоновка силового привода грузовых автомобилей

Естественно, что грузы размещаются в задней части автомобиля, поэтому дви-

гатель у грузовых автомобилей всегда размещается спереди. По этой же причине

ведущими колесами не полноприводных грузовых автомобилей являются задние,

что необходимо для полной реализации сцепных свойств. При движении на подъ-

ем, нагрузка на задние колеса увеличивается, а на передние соответственно

уменьшается, и задний привод имеет преимущества в реализации тяговых усилий

особенно в случаях пониженного коэффициента сцепления колес с опорной по-

верхностью.

Таким образом, компоновка силового привода грузовых автомобилей характе-

ризуется передним расположением двигателя и приводом на задние либо на все

оси.

Грузовые автомобили различаются по взаимному расположению двигателя и

кабины и по количеству и типу осей.

1. Различия в компоновке грузовых автомобилей по расположению двигателя

и кабины.

1.1. Двигатель над передним мостом, кабина за ним (капотная компоновка),

рис. 2.27.

Такой вид компоновки реализован, например, в автомобилях УРАЛ- 4320,

КрАЗ – 6505.

Преимущества:

– свободный доступ к двигателю для его обслуживания,

– удобство входа и выхода из кабины.

Рис. 2.26. Сочлененные автобусы с толкающей

задней секцией: 1 – двигатель, 2 – сцепление,

3 – коробка передач, 4 – карданная передача,

5 – главная передача, 6 – угловой редуктор

а)

б)

Недостатком такой компоновки является ограничение обзорности из-за длин-

ного капота.

1.2. Двигатель над передним мостом, кабина частично надвинута на двига-

тель (полукапотная компоновка).

Это так называемая коротко капотная компоновка, применяемая, например, на

автомобиле ЗИЛ-433100.

Преимуществом такой компоновки является возможность уменьшения колес-

ной базы и длины автомобиля.

Недостатки:

– увеличение высоты пола кабины,

– затрудненный доступ к задней части двигателя,

– уменьшение ширины двери,

– повышенный уровень шума в кабине от двигателя,

У автомобилей рассмотренных видов компоновки нагрузка на переднюю ось в

среднем составляет 50% от веса при не груженом автомобиле и 30% при полно-

стью загруженном автомобиле.

1.3. Двигатель над передним мостом, кабина полностью надвинута на двига-

тель (бескапотная компоновка), рис. 2.28.

Рис. 2.27. Капотная компоновка грузового автомобиля,

двигатель над передним мостом, кабина за ним

Рис. 2.29. Бескапотная ком-

поновка грузового автомоби-

ля, двигатель над передним

мостом, кабина полностью

надвинута на двигатель