Kuinka auto toimii: suunnittelu ja esimerkkejä

Jos kysyt asiantuntevalta autoilijalta auton toiminnasta, hän hylkää sinut. Tämä ele osoittaa, että aloittelijan tai teekannun ei pitäisi tehdä monimutkaisia asioita. Mutta käytännössä ihmisistä, joilla on yleinen käsitys autoista, voi tulla hyviä automekaanikkoja. Joten autosi toiminnan tunteminen voi olla tarpeen itsekorjaukseen, viritykseen tai tee-se-itse-auton kokoonpanoon ja vain yleiseen kehittämiseen.

Jotta kuvaus olisi ymmärrettävämpää, suosittelemme katsomaan 3D-videon, joka auttaa hallitsemaan monimutkaisen materiaalin. Aloitetaan tarina siitä, että henkilöauton moderni muotoilu ja, kuten sanotaan, arkkitehtuuri muodostuivat vähitellen. Ensimmäinen auto oli valmistaja Karl Benz polkupyörän rungosta ja itse suunnitellusta polttomoottorista tai polttomoottorista.

Tankkaukseen käytettiin bensiiniä, koska se oli halpaa ja helposti saatavilla olevaa apteekeissa myytävää polttoainetta. Kun Benzin vaimo tarvitsi tankkausta kuuluisalla matkallaan, hän etsi apteekkia.

Polttomoottorin yleinen toimintaperiaate on muuttaa energia polttoaineen palamisen aikana mekaaniseksi energiaksi, tämä tapahtuu vaihteiston avulla. Nykyisessä mielessä laitetta kutsutaan vaihteistoksi tai vaihteistoksi.

Auton yleinen rakenne ja muotoilu

Auton suunnittelu on melko yksinkertainen, mutta monimutkaistuu erilaisten mekanismien kehityksen ja kehityksen seurauksena. Se menee töihin:

• moottori;
• lähetykset;
• juoksuvarusteet;
• ohjausjärjestelmät.

Alustaa voidaan pitää erillisenä mekanismina, jota täydentää tukirakenne ja kori. Käytännössä se eroaa myös käyttöjärjestelmästä:

• etuveto, kun etupyörät ajavat - yleisin versio;
• takaveto, takapyörävedolla - lisääntyneellä vetovoimalla;
• neliveto - kaikilla ohjattavilla pyörillä. Lisäksi joissakin uusissa arvostetuissa autoissa vaihteisto on kytketty myös lisämoottoreihin jokaiselle pyörälle. Esimerkiksi kuten hyperautot

Vaihteisto on mekanismi polttomoottorin energian muuntamiseksi mekaaniseksi voimansiirroksi. Se on toteutettu moniportaisella periaatteella, joten autoilmoituksissa voi usein kuulla, että asennettuna on 8- tai 10-vaihteinen vaihteisto. Tämä solmu voi puolestaan olla mekaaninen (manuaalivaihteisto), kuljettajan kytkemä, hybridi (melko harvinainen versio) ja automaattinen (automaattivaihteisto).

Ajoneuvon ohjausjärjestelmällä tarkoitetaan ohjauksen hallintaa, ei ajoneuvon lisälaitteita. Sisältää ohjaustehostimen, ABS:n ja jarrujärjestelmän. Ajoneuvon varustukseen kuuluvat moottorin osajärjestelmät, sähkölaitteet ja koneen elektroniikka sekä ilmastointi.

Juuri kuvailemaanamme viitataan usein myös auton layoutiksi. Tästä on erillinen Wikipedia-artikkeli. Auton asettelu.

Kori, alusta, monokokki ja alusta

Auto koostuu telinejärjestelmän alustasta ja korista. Nykyaikaisissa autoissa kori on yhdistetty alustaan ja on kantava. Siinä voi olla kahden tyyppinen rakenne:

• runko;
• kehyksetön.

Huolimatta siitä, että alusta on tukirunko, johon minkä tahansa ajoneuvon pääkomponentit on kiinnitetty, termin tulkinnassa on eroja. Nykyisessä mielessä alusta on täydellinen yksikkösarja, joka koostuu vaihteistosta, kulkusuunnasta ja ohjaimesta.

Lisäksi tällainen käsitys tukirakenteesta on vakiintunut 1900-luvun alusta lähtien. Kun Enzo Ferrari osti Lancian alustan kilpaa varten, hän itse asiassa osti juoksupyörän vaihteistolla ja ohjauksella.

Tavallisten autoilijoiden ja automekaanikkojen ymmärryksessä auton tukirakenne ymmärretään enemmän rungolla varustettuna "alustana". Ja käytettyä autoa ostettaessa määritellään missä kunnossa se on. Tässä tapauksessa kanto-ominaisuuksien ja rakenteellisen jäykkyyden säilyminen on implisiittistä. Erityisesti onko tukirunko vaurioitunut ruosteesta tai muista tapahtumista (onnettomuudesta).

Alusta

Rungon kantavaa osaa voidaan kutsua myös alustaksi. Autoyhtiöt käyttävät tätä termiä, ja se mainitaan usein mainoksissa. Samalla alustaa pidetään alustaa laajempana käsitteenä, joka sisältää joukon pääkomponentteja, tyypillisiä rakenneosia ja ... varusteita. Alusta perustuu monimutkaiseen teknologiseen ratkaisuun. Mutta suppeassa merkityksessä tämä on alusta, mutta monimutkaisemmassa suunnittelussa ja teknisessä suunnittelussa.

Monocoque

Nykyaikaisissa autoissa kori on itsekantava rakenne, mikä saa sen näyttämään toiselta rakentavalta ratkaisulta - monokokilta. Se on tilarakenne, jossa vaippa on ainoa ja päälaakerielementti.

MCLaren käytti samanlaista ratkaisua Formula 1 -kilpa-autossa, ja siitä tuli myöhemmin klassinen korirakenne urheiluautoille. Ilmeisesti idea on lainattu lentokoneteollisuudesta. Tämä ei ole yllättävää, koska monet yritykset aloittivat tämän työn tai olivat vuorovaikutuksessa sen kanssa. Samanlaisia kokemuksia on BMW, Nissan ja monet muut yritykset.

Monipyöräiset ajoneuvot

Rungosta ja alustasta puhuttaessa kannattaa mainita pyörien lukumäärä. Yleensä puhumme 4 pyörästä, mutta on olemassa versioita autoista, joissa on 6 ja 8 pyörää. Joissakin kokeellisissa malleissa oli timantin muotoinen runkojärjestely, mutta ne osoittautuivat sopimattomiksi massakäyttöön. Kolmipyöräisiä ajoneuvoja löytyy kuitenkin Aasian maista. Lit Motors on kehittänyt tasapainoisen kaksipyöräisen.

Moottori

Moottori sijaitsee yleensä moottoritilassa, joka sijaitsee auton edessä. Tämä on yleinen asettelu, mutta ei ainoa mahdollinen vaihtoehto. Esimerkiksi moottorin keskimääräinen sijoitus on tyypillinen Porsche, tämä ratkaisu on ainutlaatuinen tälle merkille sekä useille urheiluautoille. Etumoottorin sijoitus erottuu myös tyypin mukaan - pitkittäinen, kuten Ferrari ja Lamborghini, ja poikittaiset, kuten Honda NSX ja Toyota MR2.

Autovalmistajat ovat haaveilleet viime vuosisadan ajan. Jotkut ratkaisut ovat yleisesti hyväksyttyjä, osa niistä on lainattu muista ajoneuvoista. Esimerkiksi etumoottorin sijoittelu vastaa konepellin sijoittelua - siinä moottoritila on kuljettajan edessä. Siellä on myös puolihupullinen asettelu. Tämä on tyypillistä esimerkiksi kaupunkibusseille ja VAZ Loaf -autolle, mutta ei vain.

Puolikonepelti on käytössä monissa henkilöautoissa, joista on panoraamanäkymät. Tällaisten autojen lasi ja konepelti ovat voimakkaasti kalteva, joten saa vaikutelman yhden tilavuuden asettelusta, vaikka moottorissa on perinteinen etusijainti. Myynnissä erityisesti tila-autoista löydät vaunun ja ohjaamon.

Nykyaikaisissa ajoneuvoissa voidaan käyttää erilaisia moottoreita. Yleisimmät: ICE:t, jotka toimivat bensiinillä ja dieselpolttoaineella. Tämä ei kuitenkaan ole ihmelääke. Moottori voi toimia kaasulla, höyryturbiinin avulla, elohopealla ja jopa puulla (eli hiilimonoksidilla, joka vapautuu, kun luonnonpolttoainetta poltetaan). Viime aikoina hybridi- ja sähkömoottorit ovat yleistyneet.

Moottorilla voi valitusta polttoainetyypistä riippuen olla erilainen ja mikä tärkeintä, monimutkainen rakenne. Polttomoottorin moottoriyksikkö sisältää myös polttoainejärjestelmän, jäähdytyksen, pakojärjestelmän sekä joukon alajärjestelmiä. ICE-moottori on rakenteeltaan yhdistetty vaihteistoon vauhtipyörän avulla ja vaihteisto ohjaa ajoneuvon vetopyöriä vastaavan ajon mukaan.

Tarttuminen

Vaihteisto on autossa oleva erityinen mekaaninen laite, jolla voi olla valmistajan kehittämä ainutlaatuinen muotoilu. Se ohjaa vääntömomenttia ja siirtää mekaanisen työn alustaan moottorin vauhtipyörän avulla.

Yleisessä tapauksessa, kuten jo mainittiin, manuaalinen ja automaattinen vaihteisto eroavat toisistaan. Ei niin kauan sitten kuljettajat, joilla on laaja ajokokemus, suosivat manuaalista vaihteistoa, se on läsnä kalliissa ja halvoissa autoissa. Käsikirja on mukautettu enemmän äärimmäiseen ajoon.

Automaattivaihteisto oli aloittelijoiden joukko - tällainen vaihteisto vaihtaa vaihteita itsestään. Viime vuosina ajamiseen liittyvät rajat ovat kuitenkin häipyneet. Tämä johtuu siirtymisestä uuteen ajomalliin ja automaattisten ajotoimintojen käyttöönotosta. Lähes kaikki uusien mallien vaihteistot ovat automaattisia, mutta jotkut valmistajat jättävät mahdollisuuden vaihtaa manuaalivaihteistoon.

Jos monien autoilijoiden käsityksen mukaan vaihteisto on vaihteisto, käytännössä näin ei ole. Laatikko on osa vaihteistomekanismeja, manuaalivaihteistolla sitä täydennetään kytkimellä, päävaihteella, tasauspyörästöllä ja akselin akseleilla. Kun puhumme tästä, tarkoitamme yleensä ylimääräistä tasauspyörästöä. Yhdessä moottori ja vaihteisto tarjoavat pyörien liikkeen ajotyypistä riippuen.

Takavetoisissa ajoneuvoissa päävaihde ja tasauspyörästö poistetaan vaihteistokotelosta ja niitä täydennetään kardaanivaihteella. Nelivetoisiin ajoneuvoihin asennetaan myös siirtokotelo.

Monimutkaisin vaihteisto nelivetoisissa ajoneuvoissa. Mutta tämä muotoilu parantaa ajoneuvon käsittelyä ja läpikulkua. Tyypillisesti nelivetojärjestelmiä käytetään katumaastureissa (crossovers, SUV) ja urheiluautoissa. Jokainen asettelutyyppi vastaa erilaisia siirtohäviöitä ja erilaista tehokkuutta. Asettelut eksklusiivisissa ajoneuvoissa voivat vaihdella. Esimerkiksi nokka-akselia ei ehkä ole, kuten Koenigsegg, Spyker ja Qoros.

Alusta

Alustaa pidetään osana alustaa ja alustaa, mutta samalla se on erillinen mekanismi, joka vastaa auton normaalista liikkeestä. Tämä tarkoittaa erityisesti pehmeää ajoa, jossa ohjaamossa tunnetaan minimaalista tärinää.

Juoksuvarusteet sisältävät:

• pyörät;
• jousitus.

Pyöräsarja sisältää:

• renkaat;
• levyt;
• joissakin tapauksissa kamerat.

Riipus sisältää:

• pyörän tuet;
• jouset;
• iskunvaimentimet;
• pyörän ohjaimet;
• anti-roll bar;
• jousituksen kiinnityselementit runkoon.

Jousituksen rakenne on melko monimutkainen. Sen suunnittelun ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä kullekin autolle, koska se tarjoaa ohjattavuuden ja sujuvuuden. Riipukset voivat olla erilaisia. McPherson-tyyppiä vastaava itsenäinen etu- ja takaosa on erittäin suosittu. Tätä ripustusjärjestelyä kutsutaan myös heiluvaksi kynttiläksi. Takajousitus tehdään usein puoliksi itsenäiseksi vääntöpalkilla.

Ajoneuvon ohjausjärjestelmä

Kuljettaja voi ohjata kuvattuja järjestelmiä ohjaustelineestä. Tämä tapahtuu ohjauksen avulla, joka tulee rennommaksi asennetun hydraulitehostimen ansiosta. Ohjausjärjestelmä sisältää myös jarrujärjestelmän, jota nykyaikaisissa autoissa täydentävät suuntavakauden osajärjestelmät.

Moottorin ja voimansiirron hallinta on toinen alajärjestelmä. Ne eivät ole osa johtamisjärjestelmää, mutta liittyvät siihen läheisesti.

Yleisessä tapauksessa voidaan sanoa, että auton ohjaus on rajoitettu useisiin alajärjestelmiin:

• ohjaus - käytetään liikkeen suunnan vaihtamiseen;
• jarrujärjestelmä - käytetään ajoneuvon pysäyttämiseen ja hidastamiseen;
• moottorin hallinta - vaihteistoa ohjaavan vääntömomentin muuttaminen;
• vaihteiston ohjaus, joka säätelee nopeutta, ajotapaa ja muita ajotyylin asettamia parametreja.

Nykyaikaisissa ajoneuvoissa, jotka tukevat tiettyä autonomista ajamista, kaikki yllä mainitut säätimet ovat elektronisesti ohjattuja.

sähkölaitteet

Sähkölaitteiden käsitteellä tarkoitetaan kaikkia sähköä kuluttavia komponentteja ja mekanismeja. Tämä on eräänlainen cross-järjestelmä, jossa on päästä päähän -toimintoja. Normaalin tiedonsiirron ja virransyötön varmistamiseksi yksittäiset laitteet on kytketty CAN-väylään. Mutta tämä ratkaisu on tyypillinen vain eksklusiivisille autoille.

Sähkölaitteet esitellään:

• lähteet;
• kuluttajat;
• johtimet;
• apulaitteet.

Sähkön lähde on akku, jota puolestaan lataa polttomoottori. Akut voidaan ladata suoraan verkosta, mikä on tyypillistä hybridi- ja sähköautoille. Ne ovat myös moottorin energianlähde. Lisäksi järjestelmässä voi olla erilaisia energian talteenottolaitteita. Esimerkiksi klo Koenigsegg, Magneetti Marelli jarrutuksessa on palautusjärjestelmiä.

Apulaitteita ovat releet ja sulakkeet, jotka estävät koko järjestelmän vian oikosulkujen aikana.

Lopulta

Yhdessä auto on laite, joka yhdistää erilaisia energianmuuntimia mekaaniseksi työksi, joka saa ajoneuvon liikkeelle. Yksityiskohtaisempi selitys komponenttien ja mekanismien toiminnasta antaa sinun ymmärtää rakenteen ja korjauksen lisäksi myös omien ajoneuvojesi luomisen syvävirityksen seurauksena. Tämä on erittäin mielenkiintoinen harrastus vaikuttavin tuloksin, ja sen arvoista selvittää, miten auto toimii.

Jos tarvitset varaosia autoosi merkistä tai ratkaisusta riippumatta, ota yhteyttä Elite Autolöydämme aina parhaan ratkaisun.