Просто о сложном: как устроен автомобиль

Первый в мире автомобиль появился в конце XIX века и представлял собой шасси с бензиновым двигателем, колёсами, сиденьями и тормозной системой. Спустя почти 140 лет устройство усложнилось, но принцип остался тем же. А значит, и в устройстве автомобиля разобраться довольно просто.

На данный момент существует два основных типа автомобилей: рамные и с несущим кузовом. Для первого характерно наличие рамы — металлического основания, на которое крепятся все элементы автомобиля. Сверху на раму надевается кузов. Раньше рамных автомобилей было очень много. Но теперь этот тип представлен в основном внедорожниками.

Навязал раме борьбу и выиграл её несущий тип кузова. Как следует из названия, кузов такого автомобиля несёт на себе все самые важные элементы. Система подвески подобных автомобилей монтируется на подрамники. Данный тип вытеснил рамные аналоги благодаря более низкой стоимости и техническому прогрессу, который позволил производить кузовы высокой прочности.

Под кузовом понимается металлическая основа автомобиля, на которую крепятся остальные детали. Его основная характеристика — жёсткость, обеспечивающая пассивную безопасность водителя и пассажиров. Для обеспечения жёсткости в кузове автомобиля применяют термоформованную сталь, которая выдерживает даже мощные удары. При этом в кузове предусмотрены и зоны деформации, которые забирают энергию удара на себя и отводят её от пассажирского отсека. Именно поэтому после аварии передняя часть многих автомобилей сильно сминается.

Сердцем автомобиля и главным его узлом в большинстве случаев является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В ДВС предусмотрены специальные камеры сгорания. В них поступает топливо, которое затем сжигается под давлением. В результате горения выделяется тепловая энергия, которая трансформируется в механическую.

При сгорании бензина выделяются газы. Они выводятся из двигателя за счёт выхлопной системы — трубы, на которую установлен ряд элементов, снижающих шум и количество вредных примесей в выхлопных газах.

Энергия двигателя уходит в колёса не напрямую, а через коробку передач. Она соединяется с валами и редукторами, которые в свою очередь соединяются с колёсами. Бывает несколько видов коробок передач: механическая, роботизированная, вариатор или классический автомат.

Отметим, что сейчас набирают популярность гибридные и электрические автомобили. В случае с электрокаром роль ДВС на себя забирает электромотор, питающийся от тяговой батареи. Он генерирует крутящий момент, который проходит через редуктор и поступает на колёса при помощи валов. В гибридной системе электромотор зачастую устанавливается перед коробкой передач и дополнительно усиливает крутящий момент бензинового двигателя.

С элементами, которые приводят автомобиль в движение, разобрались. Давайте рассмотрим системы, позволяющие управлять транспортным средством. Начнём с тормозной системы. Это гидравлическая система, состоящая из набора трубок, в которых циркулирует специальная жидкость. Сами трубки подсоединены к тормозным элементам. При нажатии на педаль тормоза давление жидкости увеличивается, а тормозные механизмы сжимаются и замедляют автомобиль.

Рулевая система представлена привычным нам колесом, на которое установлен рулевой вал. При повороте колеса вал вращает шестерню. Её вращение приводит в движение рулевую рейку, поворачивающую колёса. На данный момент практически все рулевые механизмы оснащаются гидравлическим или электронным усилителем, благодаря которому колёса поворачиваются не за счёт физической силы водителя, а при помощи специальных механизмов.

Современные автомобили буквально увешены электронными элементами. К ним относятся стеклоподъёмники, дворники, фары, различного рода сенсоры и многое другое. Их питает аккумулятор. Тот самый, который зимой многие автолюбители часто снимают и уносят домой на ночь. А всё потому что ёмкость аккумулятора небольшая. Но когда двигатель автомобиля запущен, он питает генератор. А тот, в свою очередь, питает аккумулятор.

Вот мы и познакомились с базовым устройством автомобиля. В целом, принцип его работы невероятно прост и предельно сложен одновременно. Тем не менее глобально ничего в автомобилях не поменялось ещё с 1885 года, когда Карл Бенц запатентовал устройство первого транспортного средства.