Устройство автомобиля
Устройство автомобиля на примере автомобилей ВАЗ 2108, 2109
Автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и модификации на их базе это, прежде всего, переднеприводные легковые автомобили. Их компоновочная схема характеризуется передним и поперечным расположением силового агрегата (двигателя в сборе с коробкой передач, главной передачей и дифференциалом). От него крутящий момент передается на передние колеса посредством валов неравной длины, на концах которых установлены шарниры равных угловых скоростей.
Передние ведущие колеса создают высокую устойчивость автомобиля против бокового заноса. Совпадение направления действия силы тяги на передних ведущих колесах с направлением движения колес обеспечивают автомобилю хорошую управляемость, маневренность и проходимость, особенно на скользких и обледенелых дорогах.
Переднеприводная компоновка, по сравнению с заднеприводной, позволяет полнее использовать длину автомобиля и уменьшить его массу, сделать удобнее салон и посадку водителя и пассажиров. Увеличивается полезный объем автомобиля без увеличения его габаритов. Это объясняется тем, что отсутствуют промежуточные звенья трансмиссии (карданная передача, задний мост) и поэтому не нужно кожух коробки передач, занимавший значительное пространство в зоне ног на заднеприводных автомобилях, и большой туннель на полу для карданной передачи. На переднеприводных автомобилях в небольшом туннеле пола размещается только система выпуска отработавших газов и привод стояночного тормоза.
Очень компактная и задняя часть автомобиля. Топливный бак размещается под задним сиденьем, а запасное колесо - в нише пола багажника. Благодаря этому получен значительный объем багажного отделения. Клиновидная форма кузова позволяет улучшить аэродинамические характеристики, то есть уменьшить сопротивление воздуха при движении автомобиля. Этому способствуют сглаженные наружные поверхности кузова, большой наклон передних и задних стекол, а также плавный переход наружной поверхности передних бамперов в формообразующую поверхность кузова.
Малое аэродинамическое сопротивление, новый более экономичный двигатель, а также установления новых шин с уменьшенным сопротивлением качению, позволили получить низкий расход топлива. С уменьшением расхода топлива тесно связано снижение массы автомобиля, на каждый килограмм собственного веса автомобиля обходится примерно в 20 г горючего на 100 км. пути. Снижению массы способствует как переднеприводная компоновка автомобиля (отсутствие тяжелого заднего моста, карданной передачи), так и рациональная силовая схема кузова, широкое применение легких пластмасс и новых конструкционных материалов.
Из пластмасс изготовлены бампера, различные кожухи, детали отопителя, облицовка салона и багажника. Масса деталей из пластмасс достигает 80 кг. Радиатор и многие детали коробки передач также изготовлены из алюминиевых сплавов, также позволило уменьшить массу и силового агрегата, и автомобиля в целом.
На автомобиле установлен новый двигатель, специально разработанный для поперечного расположения, для чего максимально уменьшена его длина. Подбор оптимального процесса сгорания, фаз газораспределения, формы камеры сгорания и газовых каналов - все это позволило довести степень сжатия в двигателе до 9,9. В сочетании с новым карбюратором и системой зажигания это улучшило экономичность двигателя.
Насос охлаждающей жидкости оригинальной конструкции, расположен в передней части блока цилиндров и приводится в движение ремнем привода распределительного вала. Радиатор - алюминиевый с пластмассовыми бачками.
Система смазки двигателя имеет оригинальный масляный насос с шестернями внутреннего зацепления. Насос расположен на переднем конце коленчатого вала и не имеет какого-либо дополнительного привода. Масляный фильтр унифицирован с применяемым на автомобиле ВАЗ-2105. В системе питания находится топливный фильтр тонкой очистки. Для стабилизации давления на входе в карбюратор предусмотрена обратная топливная ветвь для слива излишков топлива обратно в бак. Применен новый карбюратор, обеспечивающий экономическое смесеобразования на различных режимах работы двигателя.
Система зажигания двигателя - электронная бесконтактная. Бесконтактный датчик в датчике-распределителе зажигания построен на использовании эффекта Холла, коррекция угла опережения зажигания механическая, за счет центробежного и вакуумного регуляторов. Электронная система зажигания повышает стабильность работы двигателя на малых оборотах и улучшает его экономичность.
Трансмиссия автомобиля проста, компактна и надежна. Она объединена в единый узел, состоящий из сцепления и коробки передач с главной передачей и дифференциалом. Компактность этого агрегата позволила расположить силовой агрегат поперек автомобиля и осуществить привод передних колес непосредственно от коробки передач, позволяет наиболее рационально использовать мощность двигателя и уменьшить расход топлива. Трансмиссия сохранила высокую надежность и работоспособность предыдущих моделей и в то же время уменьшена общая масса и уровень шума.
Коробка передач выполнена по двухвальной схеме. Все передачи переднего хода синхронизированы. Большая часть коробок передач выпускается в пятиступенчатой исполнении, но предусмотрено производство и четырехступенчатых коробок передач. Применение в коробке передач маловязкого моторного масла уменьшает потери при передаче крутящего момента и облегчает трогание автомобиля в зимнее время. Сцепление однодисковое сухое с диафрагменной нажимной пружиной и с повышенной износостойкостью фрикционных накладок. Привод сцепления тросовый, что делает его проще. В приводе отсутствуют зазоры, и подшипник выключения сцепления постоянно поджат к диафрагменной пружине с усилием 5-7 кгс.
На автомобилях применена принципиально новая подвеска передних колес типа «качающаяся свеча», называемая по имени изобретателя подвеской «Макферсон». Пружина в такой подвеске расположена фактически над осью поворотного устройства и нагружена меньше, чем в подвеске двухрычажной типа. В подвеске есть только один рычаг нижний. Подвеска компактна, имеет малую массу, большой ход колес и более эластична. Плечо обката передней подвески отрицательное, так как точка пересечения оси поворота колеса с полотном дороги лежит за пределами наружной части автомобиля. Это способствует повышению устойчивости автомобиля при торможении, когда левое и правое колеса имеют разный сцепление с полотном дороги, а также уменьшает влияние тяговых сил на рулевое управление.
Подвеска передних колес хорошо согласуется с задней подвеской из двух качаются в продольной плоскости рычагов, соединенных между собой перекладиной, что играет роль стабилизатора. Упругим элементом в задней подвеске так же, как и в передней, являются винтовые пружины.
С поперечным расположением силового агрегата и подвеской передних колес типа «МакФерсон» хорошо компонуется рулевое управление с реечным рулевым механизмом. Оно не требует промежуточных рычагов, компактно и просто по конструкции. Рулевая тяга присоединяются к центральной части рулевого механизма, что позволило упростить конструкцию рулевого привода, так как применяются только два шаровых шарнира. Этот тип рулевого управления обеспечивает небольшое усилие на рулевом колесе (9-12 кгс).
Тормозная система имеет эффективные передние дисковые и задние барабанные тормоза. Привод тормозов с вакуумным усилителем, двухконтурный, с диагональным разделением контуров. Один контур обслуживает тормозные механизмы левого переднего и правого заднего колес, другой правого переднего и левого заднего колес. Такое разделение контуров является наиболее простым и отвечает требованиям по эффективности тормозов в случае выхода из строя одного из контуров, когда автомобиль сохраняет прямолинейное направление движения и теряется не более 50% эффективности торможения.
Кузов - трехдверный двухобъёмный типа «хэтчбек». Он сочетает универсальность грузапассажирского кузова со стремительными линиями спортивных автомобилей. Багажный отсек отделен от салона пластмассовой полкой, установленной за задним сиденьем. Кузов легко трансформируется в грузопассажирский вариант отвержение вперед подушки и спинки заднего сиденья. Большие боковые двери обеспечивают удобный вход и выход пассажиров, а задняя дверь облегчает погрузку и выгрузку багажа.
Передние анатомические сиденья с подголовниками существенно повышают комфорт. Они, так же как и заднее сиденье, выполнены из вспененного полиуретана с обивкой из трикотажного материала. Механизм бесступенчатой регулировки позволяет плавно регулировать наклон спинки передних сидений. Кроме того, передние сиденья можно перемещать вперед и назад, как для подбора оптимального их расположения, так и для обеспечения удобной посадки пассажиров на заднее сиденье. Вследствие отработки силовой схемы каркаса кузова достигнута высокая прочность кузова и «мягкое» гашение энергии удара в случае аварии.
Высокая коррозионная стойкость кузова достигается прежде всего применением стали с цинковым покрытием на всех коррозионно опасных деталях: поперечинах пола, деталях порогов дверей и т.д. Предусмотрено уплотнение сварных швов специальной мастикой. Кроме того, увеличение коррозионной стойкости достигается катафорезного грунтом, специальной обработкой закрытых полостей и нанесением эпоксидного защитного покрытия при окончательной обработке кузова.
Электрооборудование практически полностью оригинально. В приборах и узлах широко применяется электроника и специализированные интегральные схемы (регулятор напряжения, коммутатор системы зажигания, сигнальные реле). На автомобилях устанавливается малообслуживаемые либо не обслуживается аккумуляторная батарея, малогабаритный стартер с торцевым коллектором, электронная бесконтактная система зажигания, система встроенных датчиков с приборами, контролирующая работу важнейших систем автомобиля. Введен новый прибор эконометр, что позволяет подбирать наиболее экономичный режим движения. Кроме контрольных приборов, автомобиль оснащен специальной системой диагностики.
Разъем для включения диагностического оборудования станций технического обслуживания размещен под капотом. Он соединен со всеми контрольными точками системы электрооборудования. Система диагностики позволяет обследовать техническое состояние генератора, регулятора напряжения, системы зажигания, аккумуляторной батареи и т.д. Электрический очиститель ветрового стекла имеет три режима работы два постоянных (но с разными скоростями движения щеток) и один прерывистый. На части выпускаемых автомобилей устанавливаются очистители фар. Для улучшения работы очистителей служит омыватель стекла.
Автомобиль ВАЗ-2109 отличается от автомобиля ВАЗ-2108 пятидверным кузовом и небольшими изменениями в системе питания двигателя. Двигатель оснащен заборником холодного воздуха, берут воздуха непосредственно под облицовкой радиатора. Он изготовлен из полипропилена и закреплен над радиатором системы охлаждения двигателя. Заборник соединен с торморегулятором воздушного фильтра полипропиленовым воздуховодом каркас кузова другой формы, с двумя прорезями для передних и задних тюрьме.
Передние боковые двери и их механизмы имеют такое же устройство, как и двери автомобиля ВАЗ-2108, отличие только в размерах. Задние боковые двери подобные по конструкции передним, но незначительно отличаются устройством замков дверей. Замки не закрываются снаружи ключом и оснащены дополнительной блокировкой против открывания замка изнутри. Рычаг этой блокировки находится на торце двери под внешним замком. Если перед закрытием дверей перевести рычаг вниз, то дверь изнутри открыть будет невозможно. Она откроется только внешней ручкой двери.
Особенности устройства автомобиля ВАЗ-21081 следующие. На этом автомобиле устанавливается двигатель модели ВАЗ-21081 с уменьшенным рабочим объемом (1,1 л) и только четырехступенчатая коробка передач. Кузов и все остальные узлы и механизмы такие же, как на автомобиле ВАЗ-2108. Двигатель (по сравнению с моделью 2108) имеет другие блок цилиндров, головку цилиндров, коленчатый и распределительный валы. В связи с уменьшенным рабочим объемом двигателя устанавливается карбюратор с другими тарировочных данными, а также несколько изменена система выпуска отработанных газов.
Автомобили ВАЗ-21083 и ВАЗ-21093 отличаются от автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 установкой более мощного двигателя 21083 с рабочим объемом 1,5 л. Кроме того, на них применяется только пятиступенчатая коробка передач. На части автомобилей может быть установлена цифровая система зажигания. Двигатель 21083 имеет блок цилиндров с увеличенным диаметром цилиндров (82 мм). Также увеличено диаметр поршней и диаметры впускных клапанов и каналов в головке цилиндров. Карбюратор устанавливается с другими тарировочных данными.
Автомобиль ВАЗ-21099 отличаются от всех вышеописанных автомобилей четырехдверным кузовом типа «седан». Кузов у него трехобъемный, то есть разделен перегородками на три объемы: моторный отсек, салон и багажное отделение объемом 0.43 кв.м. По устройству и компоновке автомобиль ВАЗ-21099 полностью аналогичен автомобилю ВАЗ-21093 (кроме задней части кузова). На нем тоже устанавливается двигатель 21083 с рабочим объемом 1,5 л и пятиступенчатая коробка передач. Возможна установка панели приборов.
