| а. В 1885 Г. Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886 его соотечественник К. Бенц взял патент на трёхколёсный А. с таким же двигателем мощностью 0,75 л. с. Последующие годы явились началом пром. произ-ва А. В 1890-е гг. появились первые А. "Панар-Левассор" и "Де Дион-Бу-тон" (Франция), в 1892 построил свой первый автомобиль Генри Форд (США) и начал их пром. произ-во в 1903 (рис. 4). Один из первых русских А. "Руссо-Балт" 1908) показан на рис. 5. Первый сов. А.- АМО-Ф15 был выпущен в 1924 (рис. 6). В 1932 в СССР началось массовое произ-во А. ГАЗ-А (рис. 7). См. Автомобильная промышленность. О развитии конструкций А. см. в статьях Грузовой автомобиль, Легковой автомобиль.
С 1894 регулярно устраиваются авто-моб. гонки, к-рые сыграли большую роль в развитии конструкции А. и их распространении. Если в первой гонке ср. скорость была 24 км/ч, то уже через 5 лет она достигла 70 км/ч; в 1904 она составила 100 км/ч и в 1907 - 114 км/ч. Абс. мировой рекорд скорости составил (1968) 966,753 км/ч на А. с газотурбинным и 658,667 км/ч с поршневым двигателем.
Классификация А. По назначению А. разделяются на транспортные, специальные и гоночные. Транспортные А. служат для перевозки грузов и пассажиров. Специальные А. имеют постоянно смонтированное оборудование или установки и применяются для различных целей (пожарные и коммунальные А., автолавки, автокраны и т. п.). Гоночные А. предназначаются для спортивных соревнований, в т. ч. для установления рекордов скорости (рекордно-гоночные А.).
Транспортные А. в свою очередь делятся на легковые, грузовые и автобусы. Легковые автомобили имеют вместимость от 2 до 8 чел. Они выпускаются с закрытыми (седан и лимузин), открытыми (фаэтон) и открывающимися (кабриолет) кузовами. Грузовые автомобили оборудованы кузовом для перевозки груза, грузоподъёмность их от 0,25 до 100 т. Грузовые А. без кузова или с небольшим кузовом, предназначенным для балласта, приспособленные для буксировки прицепных систем, наз. А.-тягачами, они бывают седельные (для полуприцепов) н буксирные (для прицепов). А. или А.-тягач вместе с прицепной системой (прицеп, полуприцеп, прицеп-роспуск, прицеп-тяжеловоз) образуют автомобильный поезд. Автобусы, имеющие кузов вместимостью более 8 чел., подразделяются на городские, пригородные, междугородные (туристские), местного сообщения и др.
[01-PAKET-09-1.jpg]
1 - "Самокатка" И. П. Кулибина; 2 - паровой автомобиль Ж. Кюньо; 3 -электробус И. В. Романова; 4 - "Форд"; 5 - "Руссо-Балт"; 6 - АМО-Ф15; 7 - ГАЗ-А; 8 - трансмиссия автомобиля: 1 - двигатель; 2 - сцепление; 3 - коробка передач; 4 - карданная передача; 5 - главная передача и дифференциал; 9 - подвеска автомобиля: а - зависимая; б - независимая; 10 - рулевое управление: 1 - рулевое колесо; 2 - рулевой вал; 3 - рулевой механизм; 4 - рулевая сошка; 5 - продольная рулевая тяга; 6 -поворотная цапфа; 7 - рулевой рычаг; 8 - поперечная рулевая тяга; 11 -тормозная система автомобиля ЗИЛ-110: 1 - тормозной механизм колёс; 2 - главный тормозной цилиндр; 3 - педаль тормоза; 4 - рукоятка ручного тормоза.
По проходимости А. разделяются на дорожные, внедорожные (карьерные) и А. повышенной и высокой проходимости. Дорожные предназначены для эксплуатации по общей сети автомоб. дорог. Внедорожные, имеющие увеличенные габаритные размеры и осевые нагрузки, могут использоваться только на спец. дорогах, напр, в карьерах. А. повышенной и высокой проходимости рассчитаны на работу в тяжёлых дорожных условиях и по бездорожью. Основной вид таких А.- колёсные полноприводные (т. е. имеющие привод ко всем колёсам). Кроме колёсных, различают ещё следующие А. высокой проходимости: колёсно-гусе-ничные со сменными гусеничными движителями или колёсами; полугусеничные, имеющие одновременно гусеничные движители и колёса; снегоходы с движителями в виде широких гусениц или шнеков; А. на пневмокатках; "амфибии" - колёсные А. с водонепроницаемым кузовом и дополнит, движителем в виде гребного винта; А. на воздушной подушке, приводимые в движение тяговым воздушным винтом или реакцией направляемой назад струи воздуха от компрессора; шагающие А., передвигающиеся с помощью перемещающихся лыж. Проходимость обычных дорожных А. может быть существенно улучшена установкой на их задние ведущие колёса арочных шин с очень широким профилем и высокими грунтозацепами.
Конструкция А. Автомобиль состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, механизмов управления, электрооборудования, кузова для перевозки пассажиров или грузов и кабины (у грузовых А.).
В зависимости от рода двигателя различают: паровые А. (распространения не имеют); бензиновые А.- с двигателем внутр. сгорания, работающим на автомобильном бензине (большинство легковых А. и грузовых А. малой и средней грузоподъёмности); дизельные А.- с двигателем внутр. сгорания, работающим на дизельном топливе (преимущественно грузовые А. большой грузоподъёмности и многоместные автобусы); газобаллонные автомобили - с газовым двигателем внутр. сгорания, работающим на сжатых или сжиженных горючих газах, запас к-рых находится в установленных на А. баллонах (распространены только в районах с дешёвым газовым топливом); газогенераторные автомобили - с двигателем внутр. сгорания, работающим на газе, получаемом из твёрдого топлива (древесных чурок, угля, торфа и различных брикетов) в газогенераторе, установленном на А. (получили массовое применение в годы Великой Отечеств, войны вследствие дефицита жидких топлив); газотурбинные автомобили - с газовой турбиной (пока распространения не получили, но перспективны для применения в качестве тяжёлых и внедорожных грузовых А. и скоростных междугородных автобусов); электрич. А.- с двигателем, работающим от аккумуляторных батарей (из-за малого запаса хода и большого веса пока используются в небольшом количестве, гл. обр. как грузовые А. малой грузоподъёмности для работы в городах, перспективны как легковые и грузовыепосле пром. освоения аккумуляторов большой ёмкости при малом весе). См. также Автомобильный двигатель.
Трансмиссия (силовая передача) передаёт вращающий момент от двигателя к движителю А. (колёсам, гусеницам и др.). Трансмиссия может быть: механической,электромеханической и гидромеханической. Наиболее распространена механич. трансмиссия (рис. 8), к-рая обычно состоит из сцепления - муфты, дающей возможность кратковременно разъединить и плавно соединить двигатель и последующие механизмы трансмиссии; коробки передач -шестерённого ступенчатого редуктора, позволяющего изменять в широких пределах вращающий момент на ведущих колёсах (тяговую силу) и осуществлять задний ход; карданной передачи - валов с шарнирами, передающих вращающий момент от коробки передач к главной передаче при изменяющихся углах между их валами; главной передачи - шестерённого редуктора, постоянно повышающего вращающий момент, передаваемый от коробки передач к ведущим колёсам; дифференциала - механизма, распределяющего вращающий момент от главной передачи между ведущими колёсами, благодаря чему они вращаются на поворотах и неровностях дороги с разными угловыми скоростями; полуосей, передающих вращающий момент на ведущие колёса (см. рис. на вклейке к стр. 152). Главные передачи, выполняемые ранее в виде пары конич. шестерён с прямыми зубьями (у грузовых А. в виде двух пар - цилиндрической и конической), делают со спиральными зубьями или с гипоидным зацеплением. При поперечном расположении двигателя главные передачи выполняются в виде цилиндрич. передач. На нек-рых А. высокой проходимости или большой грузоподъёмности применяют разнесённые главные передачи в виде центрального конич. редуктора и бортовых (колёсных) редукторов (пары цилиндрич. шестерён с наружным или внутр. зацеплением, планетарного редуктора).
Наиболее перспективны бесступенчатые передачи, к-рые значительно облегчают управление, улучшают комфортабельность езды и проходимость А. Эти передачи часто наз. автоматич. трансмиссиями, поскольку в них передаточное число изменяется автоматически с помощью аппаратуры автоматич. управления коробкой передач или совместного действия трансформатора момента и аппаратуры автоматич. управления. Широко распространены гидромеханич. (гидротрансформатор и ступенчатая механич. коробка передач), гидрообъёмные (гидронасос и гидромоторы) и электромеханич. (генератор, электродвигатели и механич. редукторы) трансмиссии. Гидромеханич. передачу чаще всего применяют для легковых А. высокого класса и больших гор. автобусов, электромеханич.- для особо тяжёлых грузовых А. См. Гидродинамическая передача.
Ходовая часть А. состоит из рамы, подвески, осей (мостов) и колёс. Рама А. служит для установки кузова, кабины, двигателя, коробки передач и др. механизмов и узлов. У большинства легковых А. и автобусов раму заменяет кузов, к-рый в этом случае представляет собой прочную и жёсткую несущую систему. Подвеска А. выполняет упругую связь рамы или несущего кузова с осями (мостами). При помощи подвески осуществляется передача сил, действующих на., колёса, раме (кузову), смягчаются динамич. нагрузки, колебаниям придаётся желаемый характер, что обеспечивает необходимую плавность хода и устойчивость А. при движении. Долгое время на А. применялась подвеска в виде листевых рессор, затем в качестве упругого элемента стали использовать также витые пружины, торсионы, пневматич. или гидропневматич. элементы. Для быстрого гашения колебаний в систему подвески вводятся амортизаторы (обычно гидравлич. рычажные и телескопические), а для уменьшения крена на поворотах - стабилизаторы поперечной устойчивости. Широко распространена независимая подвеска колёс (рис. 9), при к-рой каждое колесо подвешено к раме отдельно, так что изменение положения одного из них не вызывает перемещения другого.
На большинстве А. применяют дисковые колёса, состоящие из прикрепляемого к установленной на оси ступице диска и обода с камерной или бескамерной пневматич. щиной (см. Шина автомобильная), а для тяжёлых грузовых А. и больших автобусов - также бездисковые колёса с ободом, крепящимся непосредственно к ступице.
Механизмы управления А. включают рулевое управление и тормозную систему. Рулевое управление (рис. 10) служит для изменения направления движения А., что осуществляется поворотом передних колёс вместе с цапфами, на к-рых они установлены, посредством рулевого механизма (червячная, винтовая, кривошипная или реечная передачи), связанного валом с рулевым колесом (штурвалом) и системой привода с цапфами передних колёс. Для облегчения управления А. в рулевой привод вводятся гидравлич., пневматич. или гидропневма-тич. усилители. В СССР и др. странах, где принято правостороннее движение, применяют левое рулевое управление, и наоборот. Это улучшает обзорность дороги, что особенно важно при обгоне. Рулевое управление должно обеспечивать хорошую поворотливость А. без бокового скольжения управляемых колёс на повороте при минимальном усилии на рулевом колесе, а также стабилизацию колёс при прямолинейном движении. Лёгкость управления создаётся необходимым передаточным числом рулевого механизма и рулевого привода (силовое передаточное число находится в пределах 100-300), причём передаточное число рулевого механизма часто бывает переменным. Рулевой привод осуществляет одновременный поворот управляемых колёс на различные углы с качением их без бокового скольжения. Стабилизация управляемых колёс, т. е. их способность сохранять положение, занимаемое при прямолинейном движении, и автоматически возвращаться в это положение, когда рулевое колесо будет отпущено, достигается поперечным и продольным наклоном шкворней поворотных цапф колёс. Для повышения маневренности А., особенно повышенной проходимости, делают управляемыми все колёса (2-осные А.) или колёса двух передних осей (4-осные А.). Для этой же цели выполняют поворотными колёса прицепов-роспусков или полуприцепов у автопоездов. Тормозная система служит для замедления движения и полной остановки (рабочий ножной тормоз), а также для удержания А. на месте (стояночный ручной тормоз). Рабочий тормоз действует на все колёса А. На каждом колесе устанавливают барабанный или дисковый тормозной механизм, действие к-рого осуществляется гидравлич., пневматич. или пневмогидравлич. приводом. В тормозных механизмах тормозные колодки с фрикционными накладками во время торможения прижимаются к колёсному тормозному барабану или диску. Гидравлич. привод (рис. 11), к-рый часто бывает снабжён вакуумным или пневматич. усилителем, применяется на легковых А. и грузовых А. малой грузоподъёмности, на остальных А. устанавливается преим. пневматич. привод, получающий сжатый воздух от компрессора, приводимого в действие двигателем А. Стояночный тормоз действует обычно только на ведущие колёса (непосредственно или через трансмиссию).
Для повышения надёжности тормозов применяют раздельный привод от одной педали на передние и задние колёса или дублированный привод на задние колёса. На больших автобусах и тяжёлых грузовых А. всё больше используют дополнительные тормоза-замедлители, в к-рых часто тормозной момент создаётся двигателем при перекрытом выпускном трубопроводе и прекращении подачи топлива. Применяются также тормоза-замедлители с независимым от двигателя электрич. или гидравлич. тормозящим устройством, действующим на трансмиссию А.
Электрооборудование А. состоит из источников тока (аккумуляторной батареи и установленного на двигателе генератора) и нескольких групп потребителей, оно необходимо для работы системы зажигания и пуска двигателя, а также для приборов наружного и внутр. освещения, световой и звуковой сигнализации А. Система наружного освещения и сигнализации включает: наружное головное освещение, осуществляемое фарами с ближним и дальним светом (свето-технич. параметры фар подбираются так, чтобы обеспечить видимость дороги вперёд на 100-150 м при движении с большими скоростями и безопасный разъезд на сравнительно узкой дороге без ослепления водителей встречных А.); белые или жёлтые фонари (подфарники), обозначающие спереди габариты А. при его движении в тёмное время суток с выключенными фарами по хорошо освещённым улицам и дорогам; задние (красные) фонари, обозначающие габариты А. сзади; указатели поворотов (фонари с мигающими огнями, установленные спереди и сзади, а иногда и с боковых сторон А.); фонари светового стоп-сигнала для оповещения о торможении. Кроме того, могут устанавливаться противотуманные фары, габаритные фонари и отражатели, а также спец. светящиеся знаки (автопоезд, такси и т. п.). В нек-рых странах введены мигающие задние красные фонари для обозначения стоящего на дороге А.
Степень совершенства конструкции А. оценивается по компактности конструкции - рациональное использование габаритов и массы, обеспечивающее необходимую грузо- или пассажировместимость А. при минимальных затратах материалов на его изготовление; по динамичности - интенсивность разгона, устойчивость движения на прямой передаче, макс, скорость, тяга на крюке (для автопоездов); по топливной экономичности - расход топлива на выполненную транспортную работу (грузовые А. и автобусы) или на 1 км пробега (легковые А.); по проходимости - гео-метрич. параметры шасси и кузова (дорожный просвет, углы свесов, радиусы продольной и поперечной проходимости), тягово-сцепные свойства, удельное давление на грунт; по удобству пользования- степень обеспечения сохранности грузов в пути и лёгкость выполнения погрузочно-разгрузочных работ, комфортабельность перевозок пассажиров (размеры сидений, проходов, высота подножек, ширина дверей, мягкость подвески, отопление, вентиляция и т. п.); по лёгкости управления - размер усилий и количество необходимых для управления действий водителя, манёвренность А., лёгкость пуска двигателя, запас хода и др.; по безопасности движения - устойчивость управляемого движения, надёжность торможения и длина тормозного пути, обзорность дороги, эффективность освещения и сигнализации и др.; по приспособленности к технич. обслуживанию и ремонту - периодичность и трудоёмкость технич. обслуживания и ремонта, лёгкость доступа к агрегатам и узлам при их осмотре, регулировке и ремонте; по долговечности и надёжности - сроки службы, межремонтные пробеги, потребность в ремонтных работах, стабильность рабочих процессов, интенсивность отказов, бездефектность и др.
Совершенствование конструкции А. предусматривает макс, автоматизацию управления рабочими процессами агрегатов, механизмов и систем, а также управления движением А. Созданы А., к-рые могут работать по заданному маршруту без водителя или при миним. его участии. Большое внимание уделяется при конструировании новых моделей А. повышению общей надёжности и сведению до минимума необходимых операций технич. обслуживания. У перспективных моделей отсутствуют узлы, нуждающиеся в регулировке, в систематич. добавке масла (применены антифрикц. материалы или долговечная смазка), а жидкие масла (в двигателе, трансмиссии) могут сменяться через длительный период (30- 50 тыс. км).
В СССР создан и периодически уточняется перспективный типаж А., в, основе к-рого лежит полное удовлетворение потребностей нар. х-ва и населения в А. различного назначения, грузоподъёмности и пассажировместимости. Этот типаж предусматривает целесообразное и экономически оправданное количество базовых моделей с большим числом модификаций на основе широкой конструктивной унификации агрегатов, узлов и деталей. Т. о., обеспечивается надёжная и эффективная работа А. в различных климатич. и дорожных условиях при миним. затратах на их обслуживание и ремонт.
Лит.: Чудаков Е. А., Автомобиль, 4 изд., т. 1 - 3, М.- Л., 1937; Автомобиль, 3 изд.. М., 1951; Гольд Б. В., Фалькевич Б. С., Теория, конструирование и расчет автомобиля, М., 1957; Исаев А. С., От самобеглой коляски до ЗИЛ-111, М., 1961; Гагарин Е. И., Леонтий Лукьянович Шамшуренков. [Изобретатель], М., 1963; Литвинов А. С., РотенбергР. В., ФрумкинА. К., Шасси автомобиля, М., 1963; Анохин В. И., Отечественные автомобили, 2 изд., М., 1964; Автомобили. Устройство, эксплуатация и ремонт. 2 изд., М.. 1965; Бухарин Н. А. [и др.], Автомобили. Теория рабочих процессов, М.-Л., 1965: Бурков М. С., Специализированный подвижной состав автомобильного транспорта, М.. 1966; Иларионов В. А., Эксплуатационные свойства автомобиля, М., 1966; Бекман В. В., Гоночные автомобили, Л., 1967; Автомобиль. Эксплуатация и ремонт, М., 1968 (Энциклопедический словарь-справ |
