ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНОВОК

ТИПЫ АВТОМОБИЛЕЙ

Огромное количество моделей и конструкций современных автомобилей может быть под­ разделено на определенные типы (или классы). Наиболее общая классификация транспорт­ ных средств (ТС) связана с их назначением. Данная классификация приведена в Междуна­ родном стандарте ИСО 3833.

Весь парк дорожных ТС подразделяется на механические ТС (ТС с двигателем) и буксиру­ емые ТС (прицепы и полуприцепы). Механическое ТС, буксирующее прицеп или полуприцеп, называется автопоездом. По назначению ТС подразделяются на :

— легковые автомобили (рис. 1.15а) — механические ТС, предназначенные, главным обра­ зом, для перевозки людей и их багажа, в которых размещается не более девяти посадоч­ ных мест, включая место водителя;

— грузовые автомобили (рис. 1.156) — механические ТС, предназначенные, главным обра­ зом, для перевозки грузов или специального оборудования;

— автобусы и троллейбусы (рис. 1.15в) — механические ТС, предназначенные для перевоз­ ки людей и их багажа, в которых размещается более девяти посадочных мест, включая место водителя;

— мототранспортные средства (рис. 1.15г) — механические ТС, имеющие два, три, иногда четыре колеса (квадрициклы), снаряженная масса которых не превышает 400 кг и пред­ назначенные для перевозки людей (особенности конструкций мототранспортных средств в данной книге не рассматриваются);

— прицепы (рис. 1.15д) — буксируемые тягачом ТС, предназначенные для перевозки гру­ зов или пассажиров, в которых лишь незначительная часть их веса нагружает буксирую­ щий автомобиль;

— полуприцепы (1.15е) — буксируемые тягачом ТС, предназначенные для перевозки грузов или пассажиров, в которых значительная часть их веса нагружает буксирующий автомобиль. В качестве буксирующего автомобиля в данном случае применяется специальный автомо­ биль, предназначенный исключительно для буксировки полуприцепа — седельный тягач.

Рис. 1.15. Типы дорожных транспортных средств:а — легковой автомобиль; б — грузовой автомобиль; в — автобус; г — мотоцикл; д — прицеп; е — полуприцеп

Для каждого из приведенных крупных типов транспортных средств имеется более подробная классификация по различным признакам.

Таблица 1.1. Российская классификация легковых автомобилей

по рабочему объему двигателя

Так, легковые автомобили могут подраз­ деляться по назначению (индивидуального пользования, такси, оперативных служб, спортивные и т. д.); по рабочему объему дви­ гателя (табл. 1.1); по габаритным размерам (табл. 1.2); по типу кузова (см. гл. 7).

Рабочий

объем двигателя, л

до 1,2

от 1,2 до 1,8

от1,8 до 3,5

свыше 3,5

Обозначение

моделей

llx x 21хх 31хх 41хх

Таблица 1.2.Европейская классификация легковых автомобилей по размерам

Классы А В С

Внешние размеры, мм

Длина до 3650 3600-3800 3800-4400

База 2150-24502350-2500 2400-2700

Ширина 1450-1600 1550-16501670-1740

Высота 1350-1480 1350-1480 1330-1440

Примеры автомобилей FIAT Uno Peugeot 206 VWGolf4

Автобусы подразделяются по полной мас­ се (до или свыше 5 т), по количеству мест для сидения (до 17 мест, включая водителя, — маломестные автобусы); по назначению (городские, пригородные, междугородние). Отдельную группу образуют троллейбусы — пас­ сажирские ТС, приводимые в движение элек­ троэнергией, поступающей по проводам.

Грузовые автомобили, прицепы и полу­ прицепы по назначению могут быть универ­ сальными (обычно в качестве грузового кузова используется открытая бортовая платформа, иногда со съемным тентом), специализированными (кузов приспособ­ лен для перевозки определенных видов грузов или имеются устройства самопогруз­ ки-саморазгрузки), специальными(перево­ зится специальное технологическое обору­ дование) (рис. 1.16). Имеется класс грузовых автомобилей, предназначенных исключи­ тельно для буксировки прицепного состава: седельные тягачи для полуприцепов, балла­ стные тягачи для тяжелых прицепов.

Рис. 1.16. Грузовые автомобили: а — уни­ версальные; б — специализированные; в — специальные

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНОВОК

С позиций влияния конструкции транспортно­ го средства на его свойства важное значение имеет компоновка автомобиля — взаимное расположение основных систем автомобиля (двигателя, трансмиссии, движителя, систем управления, несущей системы, кузова).

Для легковых автомобилей в большин­ стве случаев применяется кузов, выполня­ ющий функции несущей системы (несущий кузов), что уменьшает массу и обеспечива­ ет достаточную свободу для расположения прочих систем автомобиля. Встречаются следующие компоновки легковых автомо­ билей:

— классическая (рис. 1.17а) — двигатель продольно расположен спереди, ведущие колеса задние, трансмиссия занимает пространство под полом кузова между двигателем и зад­ ней осью (компоновка позволяет использовать в качестве несущей системы раму);

— переднеприводная (рис. 1.176) — двигатель размещен спереди продольно или попереч­ но, ведущие колеса передние, трансмиссия объединена с двигателем;

— заднемоторная (1.17в) — двигатель расположен сзади, ведущие колеса задние, транс­ миссия объединена с двигателем;

— среднемоторная (1.17д) — двигатель расположен между передней и задней осями, веду­ щие колеса задние, трансмиссия объединена с двигателем.

Преимущества и недостатки различных компоновок приведены в табл. 1.3.

Каждая из представленных компоновок может иметь полноприводной вариант, при кото­ ром ведущими являются все колеса. Это делается с целью повышения проходимости, а так­ же и управляемости автомобиля, но связано с усложнением конструкции трансмиссии.

Рис. 1.17. Компоновки легковых автомобилей: а — классическая; б — переднепри­ водная; в — заднемоторная; г — полноприводная с двигателем на базе классической; д — среднемоторная

Таблица 1.3. Преимущества и недостатки различных компоновок легковых автомобилей

„+,, _ позитивное влияние; • -• — негативное влияние; «•• — ухудшает параметр незначительно

Рис. 1.18. Городской автобус

Рис. 1.19. Сочлененный городской автобус

Компоновка автобуса во многом зависит от его назначения. Так, для городских авто­ бусов (рис. 1.18) важен низкий уровень пола в салоне, широкие двери, позволяющие уско­ рить процесс посадки-высадки пассажиров на остановках. Городской автобус рассчитан на перевозку как сидящих, так и стоящих пассажиров, поэтому он должен иметь удоб­ ные площадки у входных дверей, широкие проходы и т. п. Для повышения пассажиро-

Рис. 1.20. Междугородний автобус

вместимости при условии сохранения достаточной маневренности городские автобусы дела­ ют сочлененными; такой автобус состоит из двух шарнирно соединенных частей, расцепка ча­ стей не предусмотрена (рис. 1.19). Междугородние автобусы (рис. 1.20) предназначены для длительной перевозки сидящих пассажиров, поэтому здесь предъявляются повышенные тре­ бования к сиденьям, комфорту в салоне. Кроме того, автобусы оборудуются туалетом, кухней, телевизорами. У данных автобусов имеется большой объем отсеков для размещения багажа. Кузов автобуса в большинстве случаев выполняет функции несущей системы (несущий ку­ зов). Встречаются конструкции, когда кузов автобуса установлен на раме грузового автомобиля.

Ведущими колесами автобуса могут быть колеса передней оси, задней оси (задних осей — при многоосной схеме) или всех осей.

Рис. 1.21. Переднеприводная компоновка с продольным расположением двигателя:1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — главная передача; 4 — коробка передач; 5 — валы при­ вода ведущих колес

Рис. 1.22. Переднеприводная компоновка с поперечным расположением двигателя:1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — главная передача; 4 — валы привода ведущих колес; 5 — коробка передач

Рис. 1.23. Переднемоторная заднеприводная компоновка с двигателем, расположенным в продольной плоскости симметрии автобуса: а — с коробкой передач, расположенной перед передней осью; б — внутри базы автобуса;1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — ко­ робка передач; 4 — карданная передача; 5 — главная передача

Рис. 1.24. Переднемоторная заднеприводная компоновка со смещенным расположе­ нием двигателя:1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — карданная пе­ редача; 5 — главная передача

Рис. 1.25. Заднеприводная заднемоторная компоновка с продольным центральным (а) и смещенным (б) расположением двигателя:1 — главная передача; 2 — карданная передача; 3 — коробка передач; 4 — сцепление; 5 — двигатель

Двигатель может устанавливаться в пе­ редней, задней или средней частях автобуса, внутри базы между передней и задней осями. При переднеприводной компоновке двига­ тель может устанавливаться вдоль продоль­ ной оси автобуса и поперек (рис. 1.21; 1.22). При заднеприводной схеме двигатель рас­ полагается в продольной плоскости симмет­ рии автобуса или смещен относительно оси симметрии (рис. 1.23а, б; 1.24).

При заднем расположении двигателя возможны два варианта его установки — вдоль и поперек продольной оси автобуса (рис. 1.25; 1.26).

Рис. 1.26. Заднеприводная заднемоторная компоновка с поперечным расположением дви­ гателя и углом а, равным 60° или 65° (а), 80° (б) и 90° (в):1 — главная передача; 2 — кар­ данная передача; 3 — двигатель; 4 — сцепление; 5 — коробка передач; 6 — угловой редуктор

Рис.1.27. Сочлененный автобус с тянущей передней секцией и двигателем, располо­ женным внутри базы:1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — кардан­ ная передача; 5 — главная передача

Рис. 1.28. Сочлененный автобус с толкающей задней секцией и продольным располо­ жением двигателя в задней прицепной секции:1 — главная передача; 2 — карданная передача; 3 — коробка передач; 4 — сцепление; 5 — двигатель

Рис. 1.29. Сочлененный автобус с толкающей задней секцией с поперечным распо­ ложением двигателя в задней прицепной секции:1 — главная передача; 2 — кардан­ ная передача; 3 — угловой редуктор; 4 — коробка передач; 5 — сцепление; 6 — двигатель

Сочлененные автобусы в основном являются городскими, и как правило низкопольными. Двигатель в сочлененных автобусах установлен внутри базы (рис. 1.27), а также в задней секции, вдоль или поперек, при этом задняя секция толкающая (рис. 1.28; 1.29).

Сравнительный анализ компоновок автобуса представлен в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Преимущества и недостатки различных компоновок автобусов

Высота пола салона (удобство входа-выхода) Полезное использование длины автобуса

Удобство управления силовым агрегатом Унификация с агрегатами

грузового автомобиля

Удобство технического обслуживания и ремонта

Переднемоторная

_

_ _

+ +

+ +

+

Среднемоторная (под полом салона)

_ _

+ +

_

+

Заднемоторная

+ +

+

_ _

_ _

+

•+ +• — отлично; -+» — хорошо; ■-» — удовлетворительно; •— » — плохо

Рис. 1.30. Грузовые автомобили: а, б — двухосные; в — трехосные; г —четырехосные; д — многоосные

Таблица 1.6. Индексы грузовых автомобилей

Полная Обозначение автомобилей 1

Существует классификация автобусов по полной массе (до 5 т, свыше 5 т) и по габарит­ ной длине (табл. 1.5).

Компоновка грузовых автомобилей, прицепов, полуприцепов связана в основном с коли­ чеством осей (рис. 1.30) и исполнением грузового пространства (рис. 1.31). Количество осей зависит от полной массы автомобиля и разрешенной нагрузки от отдельной оси на дорогу (см. законодательные ограничения). Чем большую массу груза (или специального оборудова­ ния) необходимо перевозить, тем большее число осей должен иметь грузовой автомобиль.

Несущая система большинства грузовых автомобилей выполнена в виде рамы, двигатель расположен продольно спереди, ведущие колеса задние (классическая компоновка). Автомоби­ ли, предназначенные для движения как по дорогам, так и по бездорожью, имеют все ведущие колеса (полноприводная компоновка), но спроектированы они на базе дорожных грузовых автомобилей классической компоновки. Лишь незначительная часть грузовых автомобилей, предназначенных преимущественно для движения вне дорог, имеют компоновку, отличающу­ юся от классической (автомобили-амфибии, специальные автотранспортеры и т. д.).

Легкие грузовые автомобили (полной массой до 3,5 т) могут базироваться на шасси легкового ав­ томобиля, в таком случае их компоновка аналогична компоновке базового легкового автомобиля.

Таблица 1.7.