Строение автомобиля
Автомобиль – это самоходная машина, приводимая в движение установленным на нем двигателем. Автомобиль состоит из отдельных деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.
Деталь – это часть машины, состоящая из целого куска материала.
Узел – соединение нескольких деталей.
Механизм – устройство, предназначенное для преобразования движения и скорости.
Система – совокупность отдельных частей, связанных общей функцией (например, системы питания, охлаждения и т.д.)
Итак, приступим к изучению устройства автомобиля.
Автомобиль состоит из трех основных частей:
1) Двигатель (источник энергии)
2)
3)Кузов автомобиля (предназначен для размещения водителя и пассажиров в легковом автомобиле и груза в грузовом автомобиле).
ТЕПЕРЬ РАССМОТРИМ ЭЛЕМЕНТЫ ШАССИ:
Трансмиссия передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменяет величину и направление этого момента.
В трансмиссию входят:
1) Сцепление (разъединяет коробку передач и двигатель во время переключения передач и плавно соединяет их для плавного движения с места).
2) Коробка передач (изменяет силу тяги, скорость и направление движения автомобиля).
3) Карданная передача (передают крутящий момент от ведомого вала коробки передач на ведущий вал главной передачи)
4) Главная передача (увеличивает крутящий момент и передает его на полуоси)
5) Дифференциал (обеспечивает вращение ведущих колес с разными угловыми скоростями)
6) Полуоси (передают крутящий момент от дифференциала к ведущим колесам).
7) Раздаточная коробка (устанавливается в автомобилях повышенной проходимости, с двумя или тремя ведущими мостами) и служит для распределения крутящего момента между ведущими мостами.
Ходовая часть выполняет роль телеги и состоит из:
1) Рамы (на которую устанавливаются все механизмы автомобиля).
2) Подвески (обеспечивает плавный ход автомобиля, смягчая удары и толчки, воспринимаемые колесами от дороги).
3) Мостов (агрегаты, которые соединяют колеса одной оси).
4) Колеса (круглые, свободно вращающиеся диски, которые позволяют автомобилю катиться).
Механизмы управления автомобиля служат для управления автомобилем.
Механизмы управления автомобиля состоят из:
1) Рулевого управления(изменяет направление движения).
2) Тормозная система(позволяет уменьшать скорость, вплоть до остановки автомобиля).
Техническое устройство автомобиля
Автомобиль— самоходная машина, которая приводится в движение установленным в нее двигателем.
Автомобиль состоит из различных деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.
Деталь — часть машины, которая состоит из целого куска.
Узел — соединение нескольких деталей.
Механизм — устройство предназначено для переработки движения и скорости.
Агрегат — соединение нескольких устройств в одно целое.
Система
Начинающие автомобилисты всегда задумываются над главными техническими вопросами, —
Как выучить строение автомобиля? Как получить опыт ремонта и обслуживания автомобиля?
Этот сайт был создан для того, чтобы развеять ваши страхи по поводу тяжелого обучения и приступить к методичному обучению технического устройства автомобиля. Материалы, размещенные на этом сайте будут полезны не только автослесарям, но и ученикам автошкол и обычным автолюбителям.
АВТОМОБИЛЬ СОСТОИТ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ:
Содержание:
1.Кузов (рама)— устанавливается на раме.
Кузов предназначен для размещения водителя и пассажиров в легковом автомобиле и груза в грузовом. Кузов грузового автомобиля состоит из платформы для груза, кабины водителя, капота, закрывающего двигатель и опоры.
2. Двигатель— источник механической энергии (преобразует разные виды энергии в механическую работу).
3.Механизмы управления — включают в себя рулевое управления и тормозную систему автомобиля.
3.1Рулевое управление— изменяет направление движение автомобиля с помощью поворота передних колес, через рулевой механизм связанный с рулевым колесом.
3.2Тормозная система — служит для снижения скорости движения автомобиля и совершения кратковременной или полной остановки.
4.
Трансмиссия автомобиля— передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменяет величину и направление этого момента.
Трансмиссия состоит из:
-сцепление
-коробка передач
-карданная передача
-главная передача
-дифференциал
-полуоси
Автомобиль повышенной проходимости имеет два или три ведущих моста, а в трансмиссию устанавливают раздаточную коробку. Она распределяет крутящий момент между ведущими мостами (через карданные валы).
5.Ходовая часть (подвеска автомобиля) — состоит из рамы, на которой установлены все механизмы автомобиля, подвески (рессоры и амортизаторы), передних и задних мостов и колес.
6. Электрооборудование — служит для работы системы зажигания и электрического пуска автомобиля, а также освещения и сигнализации.
Устройство автомобиля. Всё об автомобиле
Видео: Общее устройство легкового автомобиля в 3D. Как работает автомобиль? Устройство двигателя автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в 3D. Общее устройство грузового автомобиля. Электрооборудование автомобиля: устройство и основные неисправности
В наше время автомобиль уже не является роскошью. Практически каждый человек может позволить себе приобрести его. Но зачастую очень мало людей знакомы с устройством автомобиля, хотя каждому водителю очень важно знать о том из каких основных частей, узлов и агрегатов состоит транспортное средство. В первую очередь это необходимо когда происходит какая-то поломка автомобиля, благодаря тому что владелец хотя бы в общих чертах знаком с конструкцией машины, он может определить где же именно случилась неисправность.
Легковой автомобиль состоит из 5 основных частей:
- кузов (несущая конструкция)
- ходовая часть
- трансмиссия
- двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный)
- система управления двигателем и электрооборудование
Кузов
Кузов — та часть автомобиля на которую крепятся все остальные составляющие. Стоит отметить, что когда только появились автомобили, они не имели кузова. Все узлы крепились к раме, из-за чего автомобиль становился достаточно тяжёлым. Чтобы снизить вес производители отказались от рамы, и заменили её кузовом.
Кузов состоит из четырёх основных частей:
- передний лонжерон
- задний лонжерон
- моторный отсек
- крыша автомобиля
- навесные составляющие
Надо заметить, что такое разделение деталей достаточно условно, потому что все детали взаимосвязаны друг с другом и образуют одну конструкцию.
Опорой для подвески являются лонжероны, которые привариваются к днищу. Двери, крышка багажника, капот и крылья относятся больше к навесным составляющим. Также надо отметить и задние крылья, которые присваиваются непосредственно к кузову, а вот передние бывают съёмными (всё зависит от производителя).
Ходовая часть
Ходовая часть состоит из огромного количества самых разнообразных узлов и агрегатов, благодаря которым автомобиль и имеет возможность передвигаться. Основными составляющими ходовой части являются:
- передняя подвеска
- задняя подвеска
- колёса
- ведущие мосты
Чаще всего на современные автомобили производители устанавливают переднюю независимую подвеску, т.к. она обеспечивает наилучшее управление, а также что не мало важно — комфорт. В независимой подвеске все колёса крепятся к кузову с помощью собственной крепёжной системы, за счёт чего обеспечивается прекрасное управление автомобилем.
Нельзя забывать и про уже устаревшую, но всё равно присутствующую во многих автомобилях зависимую подвеску. Задняя зависимая подвеска в основном представляет собой жёсткую балку или ведущий мост, если конечно рассматривать автомобиль с задним приводом.
Трансмиссия
Трансмиссия автомобиля — это совокупность механизмов и агрегатов для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Из составляющих трансмиссии можно выделить три основных узла:
- коробка переключения передач или просто КПП (механические, роботизированные, автоматические или вариаторные)
- ведущий мост или мосты (в зависимости от производителя)
- шарнир равных угловых скоростей или, если выразится проще, карданная передача
Для того чтобы обеспечить плавную передачу крутящего момента на автомобиле установлено сцепление, благодаря которому происходит соединение вала двигателя с валом коробки передач.
Сама коробка переключения передача нужна для того чтобы изменять передаточное число, а также уменьшать нагрузку на сам двигатель. Карданная передача необходима чтобы соединять коробку переключения передач непосредственно с колёсами или с ведущим мостом. А сам ведущий мост монтируется в корпусе коробки передач, если у машины передний привод. Если у автомобиля задний привод то ведущий мост служит задней балкой.
Двигатель
Двигатель — это сердце машины, которое состоит из большого количества различных частей.
Основное назначение двигателя – это преобразование тепловой энергии сгорающего топлива в механическую энергию, которая с помощью трансмиссии передаётся на колёса.
Система управления двигателем и электрооборудование
К основным элементам электрооборудования автомобиля относятся:
Аккумуляторная батарея (АКБ) предназначена главным образом для запуска самого двигателя автомобиля.
АКБ является постоянным возобновляемым источником энергии. Если двигатель не запущен, то именно благодаря АКБ осуществляется работа всех устройств, работающих за счёт электроэнергии.
Генератор нужен для того чтобы происходила постоянная подзарядка АКБ, а также для поддержания постоянного напряжения в борт–сети.
Система управления двигателем состоит из всевозможных датчиков и электронного блока управления, который сокращённо называется ЭБУ.
Потребителями электроэнергии о которых говорилось чуть выше являются:
Нельзя забыть и о электропроводке, которая состоит из большого количества проводов. Эти провода и составляют бортовую сеть всего автомобиля, которая соединяет воедино все источники, а также потребители электроэнергии.
Видео: Общее устройство автомобиля
Ответы на вопросы
Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя.
ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.
Что такое коробка передач?
Коробка передач — это механизм для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).
Что такое подвеска автомобиля?
Подвеска — это совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой.
Что такое кузов?
Кузов – элемент несущей части, обеспечивающий размещение пассажиров и грузов, и очень часто выступающий в качестве остова для закрепления основных агрегатов и узлов автомобиля.
Вперед БелавтоМАЗОбщее устройство кузова автомобиля. Применяемые материалы
Несущий кузов, характерный для большинства легковых автомобилей, содержит полые элементы, изготовленные из листовой стали, на которых устанавливаются и крепятся сваркой кузовные панели.
В зависимости от типа автомобиля, около 5000 сварных точек должны быть выполнены вдоль сварочных фланцев общей длиной 120…200 м. Ширина сварочного фланца составляет 10-18 мм. Другие части (передние крылья, двери, капот, крышка багажника) крепятся к опорным конструкциям кузова на болтах или с помощью точечной сварки. Существуют также каркасные и скелетные типы конструкций кузовов.
В качестве материала для кузовов применяется тонколистовая сталь. Наиболее преобладающая толщина 0,75…1 мм, однако, отдельные части кузова могут иметь толщину от 0,6 до 3,0 мм.
Для изготовления высоконапряженных конструктивных элементов применяется высокопрочная низколегированная листовая сталь. Некоторые детали кузова, например, бампера, молдинги, люки, спойлеры, решетки радиаторов, облицовки надколесных ниш, колпаки и др. могут изготавливаться из пластмасс.
Общая конструкция кузова легкового автомобиля показана на рисунке.
Рис. Кузов легкового автомобиля:
1 – подоконная балка; 2 – передняя балка крыши; 3 – лонжерон крыши; 4 – задняя балка крыши; 5 – задняя стойка кузова; 6 – задняя панель; 7 – пол в задней части кузова; 8 – задний лонжерон; 9 – средняя стойка кузова; 10 – поперечина под задним сиденьем; 11 – передняя стойка; 12 – поперечина под сиденьем водителя; 13 – порог; 14 – надколесная ниша; 15 – поперечная балка опор двигателя; 16 – передний лонжерон; 17 – поперечина передняя; 18 — поперечина радиатора
Для защиты кузова от коррозии при изготовлении кузова применяются следующие меры:
- снижение до минимума фланцевых соединений, острых кромок и углов
- устранение зон, где могут скапливаться пыль и влага
- выполнение отверстий для предварительной антикоррозионной обработки и обработки методом электрофореза
- обеспечение доступности к элементам кузова для ввода ингибиторов коррозии
- обеспечение вентиляции полых элементов
- предотвращение проникновения пыли и влаги в скрытые полости
- выполнение дренажных отверстий
- снижение до минимума зон, подвергающихся воздействию ударов камней
- покрытие нижней части кузова и тех частей кузова, которые в наибольшей степени подвержены коррозии (двери и силовые элементы в передней части автомобиля) специальными защитными средствами
Для снижения массы кузова, при сохранении его прочности, в современных автомобилях применяют высокопрочную сталь, доля которой в верхней и нижней частях кузова составляет 50…60%.
Применение высокопрочной листовой стали позволяет снизить массу применяемых деталей кузова на 25%.
Стальной листовой материал современных автомобилей подвергается электролитическому или термическому цинкованию. Соединение отдельных деталей кузова производится с помощью лазерной сварки, обеспечивающей абсолютно гладкие швы.
Фланцы, подверженные активному коррозионному воздействию, обрабатываются специальными пастами (поливинилхлорид или эпоксидная смола) в зоне расположения точечных швов.
Перспективным направлением в развитии автомобильных кузовов является применение алюминия и в 2005 году масса алюминиевых деталей на один автомобиль в Европе составляет 130 кг. Среди новых материалов, активно завоевывающих автомобилестроение, следует назвать пеноалюминий – чрезвычайно легкий, жесткий, с высоким энергопоглощением при столкновении. Металлические пенистые структуры обладают и высокими характеристиками, обеспечивающими шумоизоляцию и термостойкость, однако стоимость деталей из такого материала выше, чем у стальных, примерно на 20%.
Разработан новый материал «AAS» трехслойной структуры, способной кардинально изменить конструкцию кузова и снизить его массу до 50%.
В конструкции концептуальных автомобилей компаний «Ауди» и «Даймлер-Бенц» использованы каркасы из прессованных алюминиевых профилей. Масса кузова модели «Ауди А8» за счет этого снижена до 810 кг.
Структура передней части современных легковых автомобилей разработана таким образом, чтобы в случае легкого ДТП (скорость до 15 км/ч) необходимо было менять только поперечину бампера 5 и прикрепленные к ней поглотители энергии деформации 1. Если повреждения структуры автомобиля более значительны, тогда может возникнуть необходимость замены лонжеронов, для этого также следует отвернуть болтовое соединение. Все значительные повреждения в передней части автомобиля могут быть устранены только сваркой соответствующих оригинальных деталей.
Рис. Нижняя часть легкового автомобиля Audi:
1 – поглотитель энергии; 2 – лонжерон 1; 3 – лонжерон 2; 4 – болтовое соединение; 5 – поперечина бампера
Большой интерес представляет новый пластиковый материал под маркой «Fibropur».
В его структуре – полиуретан и натуральные волокна (лен и сизаль в равных пропорциях). Детали из такого пластика отличаются легкостью, жесткостью, ударной вязкостью и меньшей стоимостью в сравнении с полиуретаном.
Замены металлических узлов и деталей на пластиковые позволили уменьшить стоимость их производства. В результате уже на нынешнем этапе создаются условия для снижения себестоимости автомобиля на 20 … 30%.
В настоящее время 48% всех пластмассовых деталей в легковом автомобиле приходятся на долю внутренней отделки кузова. Однако пластмассы применяются и в других агрегатах автомобилей – например, самоклеящиеся листовые материалы для повышения жесткости и прочности кузова из тонких стальных листов, оконные стекла из поликарбоната, которые на 40% легче, всасывающие патрубки из полиамида на двигателях.
В последнее время производители транспортных средств все большее внимание обращают на химические способы соединения узлов и деталей автомобиля. Так, компания «Крайслер» разрабатывает концептуальный автомобиль (CCV) с кузовом из термопластов, соединенный с рамой специальным клеем.
Стекла кузовов легковых автомобилей выполняют многослойными с высокой теплоотражающей способностью. Такие стекла эффективно защищают от теплового воздействия извне, причем теплоотражающая способность никак не сказывается на их прозрачности. Они уменьшают интенсивность ультрафиолетовых лучей и обладают шумоизолирующими свойствами. Для этого в многослойной структуре стекла предусмотрены защитная и отражающая прослойки. Многослойная конструкция травмобезопасна, потому что между слоями стекла находится защитная пленка, предотвращающая образование осколков.
Производители автомобилей большое внимание уделяют травмобезопасным конструкциям кузова, которые описаны в разделе «Системы пассивной безопасности».
Устройство автомобиля для сдающих экзамены в ГИБДД и начинающих водителейГеоргий Бранихин, 2010
1. Общее устройство автомобиля
К транспортным средствам категории «В»
относятся автомобили, разрешенная максимальная масса которых не превышает 3500 кг
с количеством сидячих мест, помимо сиденья водителя, не более восьми.
Любой легковой автомобиль состоит из следующих элементов (рис. 1.1):
♦ двигателя;
♦ трансмиссии;
♦ ходовой части;
♦ механизмов управления;
♦ электрооборудования;
♦ дополнительного оборудования;
♦ кузова.
Двигатель — это «сердце» машины. Он сжигает топливо и преобразует тепловую энергию в механическую: заставляет вращаться коленчатый вал, затем вращение через трансмиссию передается на колеса (составляющую ходовой части).
Так машина приводится в движение.
Рис. 1.1.
Общий вид легкового автомобиля: 1 — фара; 2 — вентилятор системы охлаждения двигателя; 3 — радиатор системы охлаждения двигателя; 4 — распределитель зажигания; 5 — двигатель; 6 — аккумуляторная батарея; 7 — катушка зажигания; 8 — воздушный фильтр; 9 — телескопическая амортизаторная стойка передней подвески; 10 — бачок омывателя ветрового стекла; 11 — коробка передач; 12 — ручка стеклоподъемника; 13 — внутренняя ручка двери; 14 — рычаг задней подвески; 15 — элемент обогрева заднего стекла; 16 — основной глушитель; 17 — задний амортизатор; 18 — задний тормоз; 19 — балка задней подвески; 20 — поперечная штанга задней подвески; 21 — топливный бак; 22 — рычаг стояночной тормозной системы; 23 — дополнительный глушитель; 24 — вакуумный усилитель тормозной системы; 25 — вал привода передних колес; 26 — передний тормоз; 27 — штанга стабилизатора передней подвески
Во время движения водитель управляет автомобилем с помощью рулевого колеса и педалей, представляющих собой механизмы управления.
Он включает свет фар и указатели поворотов, то есть пользуется электрооборудованием.
При этом водитель пристегнут ремнем безопасности, ему тепло (работает обогреватель) — задействовано дополнительное оборудование.
Кузов среднестатистического легкового автомобиля состоит из моторного отсека (там находится двигатель), пассажирского салона и багажного отделения. Он же является несущей конструкцией для узлов и агрегатов автомобиля.
Современные автомобили можно классифицировать по нескольким признакам: по типу кузова, типу и рабочему объему двигателя, типу привода колес и габаритным размерам.
Классификация по типу кузова
Кузова современных легковых автомобилей разнообразны и многофункциональны, хотя, конечно, их основное предназначение — перевозка пассажиров и небольшой поклажи.
В зависимости от формы кузова и количества посадочных мест легковые автомобили делятся на следующие типы.
Седан — машина с двумя, четырьмя или даже шестью боковыми дверями. Характерные черты — моторный отсек и багажное отделение у седанов вынесены наружу, то есть изолированы от салона (рис. 1.2). Седаны, имеющие шесть боковых дверей и перегородку, отделяющую водительскую секцию салона от пассажирской, называют лимузинами.
Рис. 1.2. Седан — самый распространенный тип кузова
Купе — двухдверный кузов с одним или двумя рядами полноразмерных или укороченных сидений (есть варианты, в которых задние сиденья — детские) (рис. 1.3).
Универсал — автомобиль с дверью в задней стенке кузова. Отличается от остальных типов тем, что имеет постоянный грузовой отсек, не отделяющийся от пассажирского стационарной перегородкой (рис. 1.4).
Рис. 1.3. Купе
Рис. 1.4. Универсалы любят дачники и путешественники
Хетчбэк — гибрид седана и универсала.
В наше время довольно популярный тип кузова. Как и в универсале, в хетчбэке задний ряд сидений складывается (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Хетчбэк
Вагон — он же мини-вэн. Характерные признаки — моторный отсек и багажное отделение не выступают за пределы кузова (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Мини-вэн удобен для семейных поездок
Кабриолет — автомобиль со складывающимся верхом и опускающимися боковыми стеклами окон (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Кабриолет
Джип — все более популярный тип кузова: вытянутый вверх хетчбэк (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Джип
Пикап — закрытая кабина (одно — или двухрядная) и открытая платформа для грузов с откидным задним бортом (может иметь мягкий или жесткий верх) (рис. 1.9).
Рис.
1.9. Пикап удобен при перевозке грузов
Классификация по типу и рабочему объему двигателя
Большинство современных автомобилей оснащено двигателями, работающими на бензине или на дизельном топливе. Следовательно, по типу двигателя автомобили делятся на бензиновые и дизельные.
По рабочему объему двигателей машины классифицируются следующим образом:
♦ особо малый класс (так называемые малолитражки) — до 1,1 литра;
♦ малый класс — от 1,1 до 1,8 литра;
♦ средний класс — от 1,8 до 3,5 литра;
♦ большой класс — 3,5 литра и более.
Классификация по типу привода колес
В зависимости от того, на какую колесную ось (переднюю или заднюю) передается крутящий момент от двигателя, автомобили делятся на заднеприводные, переднеприводные и полноприводные.
Заднеприводные — автомобили, у которых крутящий момент от двигателя передается на задние колеса (рис.
1.10).
Рис. 1.10. Заднеприводной автомобиль
Движение происходит по толкательному принципу: задние (ведущие) колеса толкают вперед автомобиль, а передние (ведомые) служат для изменения направления движения.
Переднеприводные — автомобили, в которых крутящий момент от двигателя передается на передние колеса, которые тащат за собой всю машину и служат для изменения направления движения (рис. 1.11).
Кстати, переднеприводной автомобиль более устойчив на дороге.
Рис. 1.11.
Переднеприводной автомобиль
Полноприводные — автомобили, в которых крутящий момент передается и на передние, и на задние колеса одновременно (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Полноприводной автомобиль: а — с раздаточной коробкой; б — с полным приводом, подключаемым автоматически; в — с постоянным полным приводом
Классификация по габаритным размерам
В современной автомобильной промышленности различают шесть европейских классов в зависимости от габаритных размеров автомобиля.
Классы обозначаются буквами латинского алфавита: A, B, C, D, E, S (или F) (рис. 1.13).
Рис. 1.13. Классификация автомобилей по габаритным размерам
♦ А — мини-класс. Характеризуется длиной не более 3,6 м и шириной до 1,6 м. Такие автомобили могут быть как трех-, так и пятидверными.
♦ В — малый класс. Длина кузова — от 3,6 до 3,9 м, ширина — от 1,5 до 1,7 м.
♦ С — низший средний класс (в народе — гольф-класс или компакт-класс). Длина таких машин — от 3,9 до 4,4 м, ширина — от 1,6 до 1,75 м.
♦ D — средний класс. К этой категории относятся автомобили длиной от 4,4 до 4,7 м и шириной от 1,7 до 1,8 м.
♦ Е — высший средний класс, или бизнескласс. Это кузова от 4,6 до 4,8 м в длину и более 1,7 м в ширину.
♦ S (F) — класс люкс (представительский класс). Автомобили длиной свыше 4,8 м и шириной более 1,7 м.
|
Об издании
Одна из самых динамично развивающихся отраслей. Десятки миллионов проданных по всему миру единиц техники каждый год и добрая сотня фирм-производителей. Все это об автомобилях. По развитию технологий на третьем месте, впереди только космическая и авиапромышленность. Причем автопромышленность постоянно использует разработки, позаимствованные у своих старших «братьев». Дешевые, дорогие, спортивные и не очень, автомобили проникают в нашу жизнь постоянно. Будущий или уже состоявшийся автомобилист, со своей стороны, перестал быть просто потребителем — человеком, который знает, только как включить, выключить и как управлять машиной. Им движет здоровое любопытство. Ведь интересно и престижно знать, что заставляет автомобиль двигаться. Свою лепту вносят различные СМИ и блоггеры, обзоры марок и моделей которых пестрят различными терминами и аббревиатурами систем и механизмов.
Парадоксально, но факт — современный автомобиль сложен настолько, насколько же и прост. Это так в силу того, что базовые элементы, при сочетании которых машину можно назвать автомобилем, остаются, по сути, неизменными уже добрую сотню лет. Усложняются лишь элементы, добавляются новые вспомогательные системы. Эти системы, двигаясь в ногу со временем, расширяют свой функционал (как, например, произошло с антиблокировочной системой — при добавлении определенного программного обеспечения появилась система курсовой устойчивости, которая использует все элементы ABS). Все вышеописанные вопросы и нюансы раскрыты в данном учебнике. Изучив его, можно будет понять, что заставляет двигаться автомобиль, из каких элементов он состоит и для чего они необходимы. © ООО «Издательство «Монолит» |
Бумажная версия |
Не хочется от них отставать, наоборот, есть желание быть, как говорится, в тренде. Да и знания технического толка никогда не будут лишними, например, при посещении СТО. Нельзя быть отстающим в жизненно необходимых вопросах. А выбор автомобиля, его правильная эксплуатация и надлежащее обслуживание непосредственно связано со знанием его конструкции и особенностей устройства тех или иных агрегатов. Ведь после покупки смартфона вы его изучаете. Для чего? Чтобы максимально эффективно использовать все его ресурсы, стремясь при этом не навредить сему устройству. Такая же ситуация и с автомобилем.
Все делается для повышения безопасности и улучшения комфорта при управлении автомобилем. Но, возвращаясь к вопросу о знаниях, пусть и базовых, можно прийти к выводу, что они могут быть полезны и при покупке нового (или старого, но очередного) автомобиля. «Сладкое пение» менеджеров по продажам в автосалоне про крайнюю необходимость той или иной системы в автомобиле могут затуманить глаза любому, но только не человеку, который четко знает, за что эти системы отвечают. А рассказ о расходе топлива у двухлитрового бензинового двигателя в 6 литров (если это не гибридный силовой агрегат) может стать решающим при выборе автомобиля. Однако подкованный знаниями автомобилист сразу же переспросит, расход при каком цикле эксплуатации — городском, загородном или смешанном – указан. Можно быть уверенным, что данный вопрос, как минимум, обескуражит продавца.
Какие системы применяются на современных транспортных средствах. По каким параметрам и как классифицируются автомобили.Структура вагона | Строительство автомобилей
Автомобиль по своему устройству кажется очень сложным, но на самом деле его собрал обычный человек. Поэтому не стоит пугаться перед автомобилем. Эта статья об устройстве автомобиля для начинающих просто и доступно покажет вам принцип работы и устройство автомобиля.
Автомобиль состоит из нескольких основных частей: кузова, двигателя и шасси.
Кузов автомобиля — самая дорогая автомобильная деталь, и по праву относится к самым дорогим автомобильным деталям.
Без шасси машина тоже никуда не денется, ведь в ее основе трансмиссионное шасси и механизмы управления.
А двигатель можно сравнить с сердцем, без которого машина всего лишь универсал с домиком.
Состав трансмиссии автомобиля для новичков:
Коробка передач состоит из следующих основных механизмов: коробка передач, сцепление, главная передача, карданная передача, дифференциал, полуоси.Все эти механизмы передачи используются для передачи крутящего момента от двигателя к колесам.
Состав шасси автомобиля для начинающих:
Ходовая часть автомобиля — это часть автомобиля, отвечающая за его подвижность. Шасси состоит из подвески и колес.
Конструкция кузова для начинающих: Кузов автомобиля может служить как для размещения пассажиров в легковых автомобилях, так и для перевозки грузов на грузовиках.
В конструкцию кузова автомобиля входят амортизатор, лонжероны и бамперы. Для запуска автомобиля используется:
Стартер — электродвигатель, предназначенный для пуска двигателя внутреннего сгорания. После поворота ключа зажигания пусковой ток от аккумуляторной батареи поступает на обмотку стартера.
Коленчатый вал крутящий момент передается на ведущие колеса через элементы трансмиссии.
По конструкции двигатель автомобиля для начинающих можно разделить на два механизма (кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм) и 5 систем (система запуска, система питания, система зажигания, система охлаждения, система смазки).
Структура автомобиля PNG изображения | Векторные и PSD файлы
дизайн векторных логотипов автомобилей
8338 * 8338
авто логотип автомобилей
1200 * 1200
праздник старинных автомобилей с закатом на пляже вектор фон
2500 * 2500
силуэт автомобиля простой логотип
4167 * 4167
набор машин
9000 * 9000
вектор значок автомобиля
1024 * 1024
классический стильный автомобиль
1200 * 1200
1200 * 1200
1200 * 1200
летний серфер и автомобиль с векторным изображением кокосовой пальмы
5000 * 5000
желтый цвет роскошный спортивный автомобиль векторная иллюстрация
5000 * 5000
роскошный белый супер спорт автомобиль векторные иллюстрации
5000 * 5000
розовый автомобиль путешествия 3d элемент
1200 * 1200
классический старый дизайн роскошного автомобиля
6000 * 6000
реалистичный желтый автомобиль
1200 * 1200
вектор следы автомобильных шин
2000 * 2000
силуэт автомобиля простой логотип
4171 * 4171
дизайн силуэта автомобиля для печати иллюстраций дизайн спортивного автомобиля вектор
2380 * 2380
красный автомобиль super s
1200 * 1200
набор автомобильных запчастей
2000 * 2000
супер роскошный спортивный автомобиль
2000 * 2000
вектор автомобиля lamborghini
8333 * 8333
вектор силуэт автомобиля
5000 * 5000
оранжевый high-end автомойка элементы сцены 1200
1200
автомойка дизайн логотипов шаблонов чистка автомойка услуги логотип векторные иллюстрации
5000 * 5000
набор значков транспорта в простом стиле глифов, таких как автомобиль, лодка, самолет и др.
4167 * 4167
Знак запрета запрещен для автомобилей
4096 * 4096
Карта структуры глобальной сети Интернет
1200 * 1200
структура молекулы ДНК атом нейроны научный фон для медицины наука технология иллюстрация молекулы химии на синем фоне с копией пространства для вашего текста
1200 * 1200
логотип автомобиля силуэт
1200 * 1200
молекулярных структурных элементов косметической текстуры ДНК
1200 * 1200
шины колеса автомобиля
1200 * 1200
иллюстрации автомобиля Мустанг
1510 * 1510
логотипа автомобиля в простой шаблон графического дизайна линии вектор
5000 * 5000
имитация автомобиля ключ вектор бесплатно png
2000 * 2000
медицинские органы структуры человека
2000 * 3500
автомобильная шина
2000 * 2000
автомобиль движение автомобиля мультфильм автомобиль
713 * 606
арабский набор символов человек богатый араб человек с автомобилем и верблюдом
2000 * 2000
структура мозга анатомия нервной системы человеческая схема медицина векторная иллюстрация
4167 * 4167
синий жук иллюстрация элемента автомобиля
1200 * 1200
Конструкция вагона ▷ Французский перевод
поездка авто автомобиль транспортное средство вагон
Упражнение 9.
Прочтите текст и выделите основные типы кузова автомобиля.
Прочтите текст и выделите основные типы кузова автомобиля.ВИДЫ КУЗОВА АВТОМОБИЛЯ
Основное назначение автомобильного кузова — обеспечение комфортного проживания водителя и пассажиров. С введением унитарных конструкций кузов стал основной конструкцией, на которую крепятся все остальные элементы автомобиля. Таким образом, кузов является одновременно несущей конструкцией и удобным местом для пассажиров.Существует несколько типов кузова легкового автомобиля, такие как седан, универсал, хэтчбек, купе, кабриолет и т. Д.
Седан — это полностью закрытый кузов с двумя или четырьмя пассажирскими дверями. Общая форма кузова седана основана на трех коробках: передняя часть образует моторный отсек, центральная часть — это контейнер для пассажиров, а задний ящик — это место для хранения вещей, называемое багажником (багажником) для багажа.
Универсал (универсал) имеет линию крыши, расширенную до задней части кузова, чтобы увеличить площадь пола для перевозки багажа или товаров.
Задняя дверь позволяет легко загружать громоздкие или длинные предметы. Сзади установлены более прочные пружины подвески, чтобы выдерживать дополнительную нагрузку.
Дизайн хэтчбека обычно основан на кузове седан, но область багажника или багажника сливается с центральной частью кузова, поэтому хэтчбек находится на полпути между седаном и универсалом.
Купе обычно двухдверный тип, рассчитанный на двух человек: водителя и одного пассажира. Некоторые модели купе имеют дизайн 2 + 2, но задняя часть больше подходит для детей или для случайного использования взрослыми.
Кабриолет, также называемый кабриолетом или купе с откидным верхом, можно превратить в открытый автомобиль, сняв жесткую крышу или опустив складную тканевую крышу.
Большинство серийно выпускаемых автомобилей имеют кузов из штампованной стали, хотя алюминиевые кузова все чаще используются из-за их меньшего веса. Другой распространенной практикой является формование кузовных панелей из стеклопластика (стеклопластика, часто называемого стекловолокном).
В настоящее время также используются другие материалы, такие как углеродное волокно, для производства кузовных панелей и конструкций.
Салон
Estate (универсал)
Хэтчбек
Купе
Кабриолет
Упражнение 10. Соберите информацию о различных моделях автомобилей или их компонентах и участвуйте в проекте.Представьте проект своей группе. Вы можете использовать следующие веб-сайты: www.visualdictionaryonline.com, www.automotivecare.com
ТЕСТ 4
1. Выберите правильные слова и заполните пропуски.
1. В конструкции автомобиля предусмотрены все необходимые системы автомобиля.
A местонахождение B номер C требование D назначение
2.
Автомобиль включает двигатель, шасси и.
A подвеска B кузов C дизель D сцепление
3. Обоймы трансмиссии, коробка передач, карданный вал и др.
A рама B тормоза C сцепление D задний мост
4. Системы рулевого управления колесами и тормозами рулевого управления.
A Main B Major C Достаточно D Рулевое управление
5.Приводные линии включают …, передний и задний мосты и т. Д.
A рама B коробка передач C сцепление D пространство
6. Подвеска включает, амортизаторы, рычажный механизм.
A карданный вал B пружины C мощность D перемещение
7.
Для RWD задние колеса действуют как ведущие.
A пространство B рычажное соединение C расстояние наружу D расположение
8.В планировке доступен каждый блок.
A передний привод B передний привод C 4WD
9. Системы и компоненты относительно легких транспортных средств имеют легкую конструкцию.
A достаточный B унитарный C обычный D основной
10. Безрамное расположение обеспечивает легкую конструкцию автомобиля.
A изолированный B ведущий C передний D жесткий
2.Заполните пропуски соответствующими грамматическими формами.
1. Мощность двигателя через трансмиссию и трансмиссию.
A должен быть передан C должен передать
B передаются D передаются
2. Основное назначение легкового автомобиля — комфортное размещение пассажиров.
A должен быть предоставлен C обеспечивает
B при условии, что D предоставит
3.Громоздкое оборудование легко помещается в кузов универсал.
A можно загрузить B можно загрузить C можно загрузить D можно загрузить
4. Дизайн хэтчбека на кузове седан.
A будет основан на B основан C основан на D на основе
5. Кабриолет в открытую машину.
A можно изменить B можно изменить C можно изменить D можно изменить
6. Алюминиевые корпуса из-за их меньшего веса.
A используется B используется C используется D используется
7.Большинство серийных автомобилей имеют кузов из штампованной стали.
A иметь B означает иметь C имеет D, имеющее
8.
Купе как двухдверные модели.
A разработаны B имеют C должны быть разработаны D разработаны
9. Это строительный ящик.
A похож на B похож на C похож на D должен походить на
10. Электроэнергия для работы электрического и электронного оборудования автомобиля.
A необходимо B необходимо C необходимо D необходимо
: 2015-04-16; : 14;
Пример оптимизации дизайна: автомобильные конструкции. Марк Каррут
1 Пример оптимизации конструкции: автомобильные конструкции Марк Каррут
2 1.ВВЕДЕНИЕ Противоаварийные конструкции используются в транспортных средствах, таких как автомобили и поезда, для защиты пассажиров и снижения риска серьезных травм в случае столкновения. Термин «структура при столкновении» обычно относится к элементам, которые добавляются к основному корпусу транспортного средства специально для обеспечения защиты при столкновении, но в настоящее время весь кузов транспортного средства, вероятно, играет определенную роль в характеристиках при столкновении. Перед продажей транспортные средства (особенно дорожные) должны пройти ряд краш-тестов / сертификатов, призванных обеспечить определенный уровень защиты в случае различных типов ударов.Для точного прогнозирования характеристик автомобиля в краш-тесте обычно требуется расширенное компьютерное моделирование или эксперимент. Эти эксперименты дороги в выполнении, а моделирование требует большого количества компьютерного времени. Что мы можем узнать об облегчении структур аварийных ситуаций, не имея доступа ни к экспериментальным данным, ни к достаточным компьютерным ресурсам? По сути, ключевым требованием защиты при столкновении является поглощение и рассеивание энергии. При столкновении ударная конструкция должна рассеивать энергию удара, обеспечивая при этом, чтобы находящиеся в транспортном средстве люди не подвергались чрезмерным ускорениям / силам, и чтобы зона выживаемости внутри автомобиля оставалась нетронутой (т.е.е. ударная структура не проникает слишком далеко в автомобиль). Это рассеяние энергии достигается за счет пластической работы, выполняемой при деформации материала в структуре столкновения. Следовательно, сравнивая способность различных материалов к рассеиванию энергии и учитывая их плотность, можно оценить, какие материалы обеспечивают оптимальное рассеивание энергии на единицу удельного поглощения энергии по массе. В этом исследовании, посвященном автомобилям, сравнения будут основаны на наборе идеализированных предположений о деформации материала.Там, где это возможно, будут также делаться ссылки на литературу по проектированию противоаварийных конструкций и целых кузовов автомобилей. Ключевая цель исследования — сравнить характеристики материалов в приложениях по рассеиванию энергии, возможности проектирования аварийных структур и потенциал облегчения аварийных структур за счет использования оптимальных конструкций и материалов. 2. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ Разрушенные конструкции рассеивают энергию за счет пластической работы. Идеальный материал для ударной конструкции должен иметь высокую пластическую способность к обработке и при этом быть как можно более легким.Работа, совершаемая при пластической деформации, может быть рассчитана с помощью интеграла: где — эффективное напряжение, — эффективная деформация. Однако для некоторых материалов, таких как пенопласт, этот метод расчета пластической работы не подходит, поскольку невозможно рассчитать состояние напряжения / деформации в каждой точке материала. В этих случаях свойства материала считаются
.3 только на макроскопическом уровне.Когда пеноматериалы подвергаются сжатию при сжатии, они обычно демонстрируют очень плоскую (т.е. постоянное напряжение) кривую напряжения-деформации вплоть до деформации, известной как деформация уплотнения. При более высоких деформациях напряжение быстро увеличивается при очень небольшом увеличении деформации (Ashby, 2006). Следовательно, в идеализированной модели рассеивание энергии на единицу объема можно точно предсказать с помощью формулы (Ashby, 2006): где — напряжение плато, а — деформация уплотнения. В этом исследовании материалы сравниваются с использованием набора в высшей степени идеализированных предположений.Для блока материала предполагается, что материал идеально поддается одноосному сжатию (т.е. каждая точка в блоке испытывает полную пластическую деформацию до точки разрушения), и рассеяние энергии рассчитывается путем умножения прочности на сжатие и деформации разрушения. . Рассматриваются следующие материалы: алюминиевый пенопласт; сверхвысокопрочные стали; деформируемый алюминиевый сплав 5454; Углепластик; и магний. Алюминиевые пены Материал Относительная плотность Плотность Рассеивание энергии / Единичный объем (МДж / м 3) Рассеиваемая энергия / Единичная масса (МДж / кг) Cymat Foam Alulight Foam Alporas Foam ERG Foam Duracore Foam Сверхвысокопрочная сталь Алюминий DP DP TRIP CP-W MS- W AA5454-H AA5454-H Углепластик магний (EA55RS) Таблица 2.1. Сравнение рассеивания энергии различных материалов 1 Из-за чувствительности углепластика к условиям нагрузки и ориентации волокон эти числа взяты из USDTRITA (2008). Это значение относится к прогрессивному осевому дроблению, ориентация волокон неизвестна
4 Рисунок 2.1: Удельное поглощение энергии при прогрессивном дроблении (USDTRITA, 2008) Результаты сравнения материалов показаны в таблице 2.1. (Значения взяты из программного обеспечения для выбора материалов CES, Эшби и др. (2000), и таблиц данных от поставщиков материалов). Свойства углепластика во многом зависят от ориентации волокна и способа загрузки; Приведенные здесь значения взяты из USDTRITA (2008). Таблица 2.1 показывает хорошую степень сходства в рассеивании энергии на единицу массы между многими различными примерами. Обычно алюминиевые пены работают немного лучше, чем сверхвысокопрочные стали и алюминиевые сплавы, но углепластик и магний заметно превосходят все другие материалы.Пена Duracore и сталь TRIP800 работают особенно хорошо, хотя и значительно хуже, чем углепластик и магний. На Рисунке 2.1 (USDTRITA, 2008) показаны результаты рассеяния удельной энергии при испытании на продольное раздавливание для нескольких материалов. Как правило, эти числа хорошо согласуются с таблицей 2.1, за исключением пен, которые в таблице 2.1 сопоставимы с алюминием, но на рисунке 2.1 значительно хуже. Это несоответствие может быть просто вызвано использованием разных свойств пены; удельное энергопоглощение пен очень чувствительно к относительной плотности пены.Однако Эшби (2006) показал, что для этого конкретного типа дробления (прогрессирующего осевого обрушения) полые стальные трубы превосходят пенопласт по удельному поглощению энергии, хотя и не с запасом, показанным на рисунке 2.1, так что это вряд ли может быть причиной несоответствие. В настоящее время высокопрочные стали обычно используются в конструкции автомобильных аварийных конструкций, и разработка этих материалов за последнее десятилетие частично была обусловлена этим применением (такие проекты, как ULSAB — Ultra Light Steel Auto Body — демонстрируют это).Постоянная разработка направлена на поиск дальнейших улучшений, и материалы TRIP (Transformation Induced Plasticity) входят в число тех, которые находятся в стадии разработки.
5 Этот анализ показывает очень похожие характеристики у большинства алюминиевых пен, сверхвысокопрочных сталей и алюминия, за исключением стали TRIP800 и пенопласта Duracore, которые значительно лучше.Это говорит о том, что переход на алюминиевый пенопласт с высокими эксплуатационными характеристиками или недавно разработанные стали UHSS может принести пользу в весе. Однако переход на противоударную конструкцию из углепластика или магния может, согласно таблице 2.1, обеспечить значительно более высокую экономию веса. В этом разделе был рассмотрен идеализированный анализ выбора материалов для приложений поглощения энергии. В следующем разделе более подробно рассматривается конструкция самих аварийных структур, которые сильно влияют на аварийные характеристики.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ В АВАРИЙНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ Тщательное проектирование противоаварийных конструкций имеет жизненно важное значение, если они должны обеспечивать эффективную защиту во время удара. Хотя идеализированный анализ предыдущего раздела полезен с теоретической точки зрения, на самом деле конструкция конструкции столкновения будет сильно влиять на степень деформации материала, которая происходит во время удара, и, следовательно, на рассеяние энергии. Во-первых, необходимо учитывать направление удара. При лобовом ударе в направлении движения ударные конструкции обычно имеют форму длинных элементов, которые во время удара раздавливаются по всей своей длине для рассеивания энергии (прогрессирующее осевое разрушение).При боковом ударе, помимо основной конструкции автомобиля (например, средней стойки), боковые лучи проникновения размещаются поперек дверей и обычно рассеивают энергию за счет деформации при изгибе. Здесь рассматривается конструкция конструкции как для лобового, так и для бокового удара, а альтернативные конструкции сравниваются с применяемыми в настоящее время конструкциями. Обычно тонкостенные трубы или призматические секции нагружены в осевом направлении, сила дробления вызывает прогрессирующее изгибание стенок во время деформации, которая распространяется по длине трубы.Эшби (2000) сравнил использование заполненных пеной трубок с сердцевиной и обычных труб с точки зрения удельных энергетических характеристик (поглощенная энергия / единицу массы). Результаты показывают, что оптимизированные трубки с небольшим, но значительным отрывом превосходят по характеристикам трубки, заполненные пеной. Ким (2002) выполнил исследование по оптимизации экструдированных алюминиевых профилей, чтобы максимизировать удельное поглощение энергии за счет изменения формы поперечного сечения. Его результаты показывают, что удельное поглощение энергии трубкой квадратного сечения может быть улучшено на 1.9 раз за счет оптимизации профиля поперечного сечения. Эти результаты предполагают, что оптимизированная конструкция может значительно улучшить поглощение удельной энергии конструкциями при фронтальном ударе. Кроме того, результаты раздела 2 предполагают, что углепластик может быть очень многообещающим материалом для поглощения удельной энергии, особенно для прогрессивного осевого дробления. Следовательно, оптимально спроектированная аварийная структура CFRP, вероятно, будет значительно (возможно, в 10 раз)
На6 легче, чем используемая в настоящее время обычная стальная конструкция.Однако углепластик значительно дороже, и у большинства производителей автомобилей нет производственных мощностей для этого материала. 3.2 БОКОВЫЕ УДАРНЫЕ БАЛКИ Поведение боковых ударных балок во время деформации заметно отличается от поведения фронтальных ударных балок. Вместо того, чтобы деформироваться в продольном направлении вдоль оси балки, балки бокового удара, которые обычно устанавливаются на краях дверной коробки, деформируются в основном при изгибе. В настоящее время эти балки обычно изготавливают из сверхвысокопрочных сталей, но также используются другие материалы, в том числе штампованный алюминий и стали холодной штамповки.Как упоминалось в разделе 3.1, трубки, заполненные пеной, работают хуже, чем цилиндры с полыми трубами при продольной деформации, но для таких наклонных ударов ситуация иная. Преимущество пеноматериалов в том, что их свойства изотропны, поэтому они будут работать одинаково независимо от направления удара, тогда как стальная труба будет работать значительно хуже при косом ударе по сравнению с продольным. Сэндвич-панели из пенопласта могут стать более легкой альтернативой боковым балкам.Эшби (2000) описывает систему алюминиевой пены, произведенную немецкой компанией Karmann GmbH. В этих продуктах используется сердцевина из алюминиевой пены, приклеенная роликом к двум алюминиевым лицевым листам. Карманн утверждает, что эти детали в десять раз жестче и на 50% легче, чем аналогичные детали из стали, хотя никаких дополнительных доказательств для этих заявлений найти не удалось. Результаты раздела 2 показывают, что пена может иметь небольшое преимущество перед сверхвысокопрочной сталью; однако эти сэндвич-панели обладают дополнительным преимуществом, заключающимся в использовании обшивки кузова как части конструктивной системы автомобиля, что обычно не происходит, и обеспечивают дополнительную экономию веса.Это пример функциональной интеграции, когда несколько функций объединены в один компонент. Однако такая интеграция может привести к проблемам с качеством, поскольку приклеивание пенопласта к кожуху тела делает панель более восприимчивой к случайным повреждениям и вмятинам. Использование углепластика в конструкции при боковом ударе может быть более трудным. Поскольку в поведении при боковом ударе преобладает изгиб, а не прогрессирующее осевое дробление, удельное поглощение энергии, вероятно, будет значительно меньше, чем показано на рисунке 2.1. Однако использование углепластика в сочетании с другими материалами может по-прежнему предлагать легкую альтернативу боковым балкам. 4. ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ МАССОВОЙ ЭКОНОМИИ Анализ предыдущих разделов показывает, что может существовать потенциал облегчения аварийных конструкций за счет как оптимизированной конструкции, так и замены материалов. Углепластик, в частности, очень хорошо работает при лобовом ударе, хотя может быть менее полезен для конструкций при боковом ударе.
7 В этом разделе делается попытка оценить возможную экономию массы на основе анализа материалов из раздела 2, а также путем изучения доступной литературы по конструкции облегченных автомобилей.4.1 РАСЧЕТНАЯ ЭКОНОМИЯ МАССЫ ПО ДАННЫМ О МАТЕРИАЛЕ Используя идеализированные свойства материала из раздела 2, можно получить теоретическую оценку потенциала экономии массы при замене материала. Предполагается, что DP600 является представителем стали, которая может быть использована в современной противоаварийной конструкции. Затем измеряется экономия массы относительно этого материала, как показано в таблице 4.1. Материал Алюминий Сверхвысокий алюминий CFRP (ударопрочность сталей из вспененного магния) Экономия массы по сравнению с DP600 Cymat: 24% Alulight: 24% Alporas: -53% ERG: 21% Duracore: 50% DP500: 5% TRIP800: 50% CP-W800 : -4% MS-W1200: -28% AA5454-h3: 14% AA5454-h5: 4% 93% 70% Таблица 4.1: Расчетная экономия массы на основе данных о материалах по сравнению со сталью DP600 (обратите внимание, что отрицательные числа представляют увеличение массы) Поскольку эти цифры основаны на в высшей степени идеализированных предположениях, невозможно сделать точную оценку потенциальной экономии веса за счет замены материала в конструкциях аварий относительно автомобилей реального мира. Тем не менее, результаты достаточно ясны, чтобы можно было сделать следующие общие выводы: магний и углепластик могут обеспечить снижение веса ударных конструкций более чем на 50% по сравнению с материалами, которые используются в настоящее время. Современные стали UHSS, такие как TRIP800, и эффективные алюминиевые пены, такие как поскольку Duracore предлагает улучшенный вес по сравнению с более старыми сталями UHSS, но не так хорош, как углепластик или магний. Учитывая большие дополнительные затраты на использование и производство компонентов из углепластика и магния, а также большие выбросы, связанные с производством алюминиевой пены, дальнейшие разработки сталей UHSS могут предложить самые привлекательные средства для снижения веса 4.2 ОЦЕНКА ЭКОНОМИИ МАССЫ ПО ЛИТЕРАТУРЕ В литературе можно найти меньше теоретических оценок потенциала снижения веса. Эти оценки часто исходят от производителей автомобилей или поставщиков материалов, и, хотя они могут дать более точную оценку возможной экономии веса по сравнению с существующими конструкциями, их сложнее проверить, поскольку они редко содержат подробную техническую информацию.
8 Cheah (2010) обобщил примеры из литературы, в которых делались заявления о возможной экономии веса, частично повторенные в таблице 4.2. Концепция / источник Основной материал Год Тип автомобиля Экономия веса 1 Стальной автомобиль будущего Сталь 2009 г. Компактный автомобиль 13% 2 Стальной автомобиль будущего Сталь 2009 г. Среднеразмерный автомобиль 15% 3 Исследование Lotus Steel 2010 г. CUV 21-38% 4 SuperLIGHT-CAR Алюминий 2009 г. Компактный автомобиль (201 кг) 5 Lotus APX Aluminium 2006 SUV 28% Таблица 4.2: Примеры из литературы о возможной экономии веса (Cheah, 2010) Цифры в таблице 4.2 относятся к снижению веса всего автомобиля, а не к отдельным деталям, поэтому их сложно обобщить полученные результаты. Тем не менее, результаты для будущего стального автомобиля (WorldAutoSteel, 2009) разбивают экономию веса по различным частям автомобиля, а для конструкции кузова / аварии оценивается экономия в 11% по сравнению с современным автомобилем (2010 г.). замена существующих материалов на стали более высокой прочности.Это говорит о том, что оценки потенциала облегчения, сделанные в разделе 4.2, завышены, скорее всего, потому, что современные автомобили уже используют сталь, более высокую, чем DP600, что было принято в качестве базового варианта в этом анализе. Тем не менее, Lotus (2010) оценивает возможное снижение веса на 21-38% по сравнению с Toyota Venza 2010 года и показывает, что сталь DP590 используется в больших частях боковой конструкции кузова (что важно для характеристик при столкновении), которые имеют аналогичные характеристики. к стали DP600, используемой в качестве эталона в разделе 4.1. В исследовании Lotus используются две новые конструкции для оценки экономии массы, первая из которых основана на переходе на стали более высокой прочности, а вторая — на замене сталей другими материалами с высокими характеристиками (композитами из стекловолокна, магнием и алюминий). В первом случае оценивается экономия массы 15,9%, а во втором — 42,2%. Хотя эти результаты качественно отличаются от раздела 4.1, они усиливают следующие ключевые моменты: Для стальных транспортных средств замена существующих материалов на более прочные стали позволяет сэкономить массу примерно на 15% (для алюминиевых транспортных средств использование более прочных сплавов может обеспечить аналогичную экономию массы. ) Большая экономия ~ 40% может быть достигнута за счет замены другими высокоэффективными материалами, такими как магний и волокнистые композиты (хотя это, вероятно, приведет к увеличению стоимости).
9 4.3 ОБЗОР ВОЗМОЖНОЙ ЭКОНОМИИ МАССЫ В разделах 4.1 и 4.2 даны количественные оценки потенциала экономии массы за счет замены материалов. Они суммированы здесь в сочетании с другими примерами, упомянутыми в литературе: Мера по облегчению Ожидаемая экономия Замените сталь более прочной сталью 10-15% Замените сталь другими материалами (например,грамм. алюминий, магний, композиты) 20-40% Оптимизированная конструкция фронтальных ударных конструкций 47% (Kim, 2002) Многослойные панели из алюминиевой пены до 50% (Karmann GmbH) Таблица 4.3: Сводка возможностей экономии массы для ударных конструкций 5. ВЫВОДЫ Анализ этого рабочего документа приводит к следующим выводам: Дальнейшие разработки высокопрочных сталей могут обеспечить экономию массы на 10-15% для автомобильных аварийных конструкций. Замена сталей материалами с более высокими эксплуатационными характеристиками, такими как алюминий, магний или углепластик, может способствовать большей экономии веса. на 20-40% Оптимизированная конструкция или использование альтернативных конструкций, таких как сэндвич-панели из пенопласта, может обеспечить снижение веса до 50%. Использование как замены материала, так и оптимальной конструкции может обеспечить большую экономию веса. Эти оценки соответствуют поставленным целям. производителей автомобилей для снижения веса, например Jaguar Land Rover, которые нацелены на снижение веса дверей на 30% 6.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Эшби, М.Ф., Эванс, А.Г., Флек, Н.А., Гибсон, Л.Дж., Хатчинсон, Дж. У., Уодли, Х.Н. (2000), Металлические пены: Руководство по дизайну, Butterworth Heinemann. Эшби, М.Ф. (2006), Свойства пен и решеток, Philosophical Transactions, Series A, Mathematical, Physical and Engineering Science, 364 (1838),
10 Cheah, L.W. (2010), Автомобили на диете: материальное и энергетическое воздействие снижения веса легкового автомобиля в США.С., докторская диссертация, Массачусетский технологический институт Ким, Х. (2002) Новый экструдированный алюминиевый профиль с несколькими ячейками для максимального поглощения энергии при столкновении и эффективности веса. Тонкостенные конструкции, 40 (4), Lotus Engineering Inc. (2010), Оценка возможностей массового сокращения для программы автомобилей модельного года, представленная Международному совету по чистым перевозкам Департамента транспортных исследований и управления инновационных технологий США (USDTRITA ) (2008 г.), Краткое изложение материалов по определению характеристик безопасности будущих транспортных средств из пластика и композитных материалов (PCIV) WorldAutoSteel (2009 г.), Краткое изложение фазы I.7. БЛАГОДАРНОСТИ Я хотел бы поблагодарить Ребекку Лис и Мартина Холливелла из Jaguar Land Rover за полезные обсуждения этой темы.
Дизайн кузова автомобиля — Ресурсы, новости и учебные материалы по дизайну автомобилей
Ferrari Roma получает награду Car Design Award
Ferrari Roma выиграл премию Car Design Award в категории «Серийные автомобили», которая проводилась с 1984 по 1997 год, а затем была возобновлена в ее нынешнем виде в 2016 году.
Pininfarina запускает международный конкурс дизайна
По случаю своего 90-летия Pininfarina объявила о проведении международного конкурса дизайнеров, в котором учащимся предлагается создать что-то, что выражает их мечты о будущем.
Hyundai Concepts выиграл три награды Red Dot Awards
Hyundai получил три престижных награды Red Dot Awards 2020 в группе Design Concept, в том числе «Лучшее из лучших» в категории «Мобильность и транспорт».
Nissan объявляет об инновации для массового производства деталей из углеродного волокна
Nissan объявил о новом подходе к компрессионному формованию смолы с переносом, который позволяет точно моделировать производственный процесс и сократить время разработки.
Астон Мартин Виктор
Aston Martin Victor — это уникальный автомобиль, разработанный Q by Aston Martin на заказ и представленный на Concours of Elegance во дворце Хэмптон-Корт, где он выиграл класс Future Classics.
Jeep Grand Wagoneer Concept
Компания Jeep представила почти готовую к производству концепцию, которая представляет будущие модели внедорожников премиум-класса Jeep Wagoneer и Grand Wagoneer, которые должны быть выпущены в 2021 году.
Hyundai представляет новый Tucson с параметрическим дизайном
Абсолютно новый Hyundai Tucson имеет версии с короткой и длинной колесной базой, а также отличительную подпись светового оформления «Parametric Hidden Lights».
Новый Mercedes-Benz S-Class
Mercedes-Benz представил новый S-класс, отличающийся более чистым дизайном, удлиненными пропорциями, высокой аэродинамической эффективностью и множеством передовых технологий.
JAXA-Toyota совместно разрабатывают пилотируемый герметичный вездеход Lunar Cruiser
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) и Toyota Motor Corporation (Toyota) объявили сегодня, что они назвали пилотируемый марсоход под давлением, который в настоящее время проходит совместные исследования JAXA и Toyota, «LUNAR CRUISER» as…
Команда Fordzilla P1 Concept
Ford и его киберспортивная команда Team Fordzilla впервые в мире представили на мероприятии gamescom в этом году; Совершенный виртуальный гоночный автомобиль, разработанный в сотрудничестве дизайнеров Ford и игрового сообщества. Концепт Team Fordzilla P1 был …
Европейский центр дизайна Hyundai представляет футуристическую мыльницу
Компания Hyundai опубликовала тизер-тизер автомобиля-мыльницы, созданного в Hyundai Design Center Europe, с футуристическим внешним видом и клиновидным силуэтом.
Skoda Enyaq: эскизы дизайна и интервью
Официальный эскиз дизайна и интервью по дизайну нового Škoda Enyaq, электрического внедорожника, который будет представлен 1 сентября во время виртуального мероприятия.
Volkswagen ID.4: превью дизайна
Volkswagen выпустил набор дизайнерских эскизов, которые предвосхищают внешний вид компактного электрического внедорожника ID.4, который дебютирует в следующем месяце.
FIAT Panda Design Contest by IAAD: победители
IAAD — Итальянский университет дизайна объявил победителей стипендий на получение степени бакалавра в области транспортного дизайна.
Дизайнеры Ford используют виртуальную реальность для анализа дизайна
Хотя производство автомобилей было возобновлено на предприятиях Ford в Европе и Северной Америке, разработка автомобилей во время кризиса COVID-19 осуществлялась с использованием виртуальной реальности. Во время изоляции дизайнеры Ford работали над .