Компоновка и общие конструктивные особенности легковых

ав­томобилей.

Общая компоновка легкового автомобиля может осу­ществляться по классической, переднеприводной и заднеприводной схемам. При классической схеме компоновки двигатель рас­полагается спереди, а ведущими являются задние колеса. При переднеприводной схеме компоновки двигатель располагается спереди, передние колеса являются ведущими и управляемыми. При заднеприводной схеме компоновки двигатель располагается сзади, а ведущими являются задние колеса (ЗАЗ-968М).

На автомобилях с классической схемой компоновки (рис. 2) передача крутящего момента от двигателя и объединенной с ним в единый силовой агрегат коробки передач 17 осуществляется через карданную передачу 14, а также через размещенные в картере заднего моста 13 и объединенные в единый редуктор главную передачу и дифференциал на полуоси задних ведущих колес.

На автомобилях с переднеприводной схемой компоновки (см. рис. 1) двигатель 2 и коробка передач 8 конструктивно объедине­ны с главной передачей и дифференциалом в единый блок, от которого крутящий момент через шарнирные приводные валы 22 передается на передние ведущие колеса.

Переднеприводные автомобили имеют ряд преимуществ по сравнению с автомобилями с классической схемой компоновки. При переднеприводной компоновочной схеме не требуется де­лать тоннель для карданной передачи в салоне автомобиля, что позволяет сделать кузов более удобным и легким. Кроме того, отсутствие карданной передачи позволяет ниже расположить пол кузова и получить более низкое расположение центра тяжести автомобиля, обеспечивая тем самым улучшение его продольной и поперечной устойчивости при движении. Применение приво­да на передние колеса обеспечивает лучшую, по сравнению с заднеприводными, устойчивость автомобиля против бокового заноса. При этом совпадение движения колес с направлением действия силы тяги способствует хорошей управляемости, ма­невренности и проходимости на скользких дорогах. Улучше­ние управляемости и проходимости переднеприводных авто­мобилей объясняется не столько тем, что ведущими являются передние колеса, сколько тем, что на них приходится значи­тельно большая часть массы автомобиля.

Указанные особенности характеризуют высокую активную без­опасность переднеприводных автомобилей. К важнейшим элемен­там активной безопасности на переднеприводных автомобилях относится также двухконтурный привод рабочего тормоза с диа­гональной схемой трубопроводов (кроме автомобилей АЗЛК). Он обеспечивает сохранение эффективности торможения до 50% даже при выходе из строя одного из контуров. К этому следует доба­вить и двухконтурный регулятор давления тормозной жидкости в приводе задних тормозных механизмов.

В качестве составных элементов пассивной безопасности переднеприводных автомобилей следует отметить конструкцию ку­зова, который при дорожно-транспортных происшествиях погло­щает энергию удара, сохраняя заданное пространство салона, энер­гоемкие бамперы, травмобезопасную рулевую колонку, инерцион­ные ремни безопасности.

К достоинствам переднеприводных автомобилей следует от­нести их более высокую экономичность, обусловленную умень­шением аэродинамического сопротивления кузова, снижением их массы, уменьшением потерь в трансмиссии на передачу кру­тящего момента, а также применением электронной бесконтак­тной системы зажигания двигателя. Переднеприводные автомо­били имеют кузова клиновидной формы с большими углами наклона ветрового и заднего стекол, а также пластмассовые бам­перы, вливающиеся в общие очертания кузова и способствую­щие хорошей его обтекаемости, что значительно снижает поте­ри на преодоление сопротивления воздуха при движении. Сни­жение массы переднеприводных автомобилей связано как с компоновкой (отсутствие карданной передачи и тяжелого заднего моста), так и с более широким применением деталей из легких материалов: пластмассы, алюминиевых и магниевых сплавов.

Автомобиль ВАЗ-2109имеет переднеприводную схему компо­новки с поперечным расположением двигателя. Двигатель кон­структивно объединен с расположенными в одном картере агре­гатами трансмиссии; сцеплением, коробкой передач, главной пе­редачей и дифференциалом в единый силовой агрегат, от которого крутящий момент передается на передние колеса автомобиля при­водными валами неравной длины с шарнирами равных углов скоростей. Применение непосредственной связи силового агре­гата с передними колесами без дополнительных звеньев (кар­данной передачи, заднего моста) позволило увеличить вмести­мость салона и багажника при уменьшении габаритных разме­ров автомобиля по сравнению с автомобилями ВАЗ с классической схемой компоновки. В передней части салона от­сутствует кожух коробки передач, а в тоннеле пола кузова вместо карданной передачи размещаются дополнительный глушитель, привод коробки передач и привод стояночного тормоза. Топ­ливный бак расположен под задним сиденьем в защищенной от ударов при авариях зоне, запасное колесо - в нише пола багажника, который отделяется от салона складной полкой. Пе­редняя подвеска автомобиля типа «Мак-Ферсон» (по имени изо­бретателя) - независимая однорычажная с амортизаторной стойкой. На автомобиле ВАЗ-2109 устанавливается двигатель ВАЗ-2108.

Автомобили АЗЛК-2141-01 и АЗЛК-21412-01имеют переднеприводную схему компоновки с продольным расположени­ем двигателя (в отличие от переднеприводных автомобилей ВАЗ и ЗАЗ). Благодаря продольному расположению двигателя при­водные валы достаточно длинные и равные по длине, что улуч­шает маневренность и сокращает радиус поворота автомобиля. Принятая схема компоновки обуславливает равномерное распре­деление массы автомобиля на передние и задние колеса при полной его загрузке и обеспечивает тем самым необходимый сцепной вес и хорошую доступность к узлам силового агрегата. Вместе с тем продольное расположение двигателя обусловило увеличение переднего свеса и более высокое расположение ка­пота, несколько ухудшая обзорность и аэродинамические качес­тва по сравнению с автомобилем ВАЗ-2109. Запасное колесо на автомобилях АЗЛК крепится снаружи к полу багажного отделе­ния, обеспечивая тем самым его чистоту. Автомобили АЗЛК-2141-01 и АЗЛК-21412-01 различаются тем, что на первом из них, являющемся базовой моделью, устанавливается двигатель ВАЗ-2106-70 (в дальнейшем для краткости обозначаемый ВАЗ-2106), а на втором, являющемся модификацией базовой модели, устанавливается двигатель УЗАМ-331.10 (в дальнейшем для крат­кости обозначаемый УЗАМ-331) и главная передача с увеличен­ным передаточным числом.

Следует отметить, что рассматриваемые модели автомобилей являются модернизированными модификациями выпускавших­ся до 1990 г. базовой модели АЗЛК-2141 и ее модификации АЗЛК-21412. В отличие от ранее выпускавшихся моделей они имеют: боковые стекла уменьшенной толщины и радиатор системы ох­лаждения с пластмассовыми бачками, что снижает массу авто­мобиля; измененные подушки опор двигателя и дополнитель­ный глушитель системы выпуска отработавших газов, что улуч­шило виброакустические качества автомобиля; металлофторопластовый упорный подшипник верхней опоры телескопической стойки передней подвески, снижающий усилие на рулевом ко­лесе; пробку с замком на горловине бензобака; грязезащитные резиновые фартуки передних и задних колес; энергопоглощаю­щую рулевую колонку, повышающую пассивную безопасность автомобиля; модернизированные наружные зеркала заднего вида, улучшающие обзорность дороги; гибкую подвеску для поднятия полки багажного отделения при открывании двери задка; плас­тмассовую обивку двери задка для улучшения эстетических ка­честв; экран привода замка капота для защиты от злоумышлен­ного открывания капота; защитный кожух трубопроводов под днищем кузова для повышения безопасности движения. В даль­нейшем для краткости изложения индексы «01» в обозначениях моделей автомобилей АЗЛК будут опускаться, подразумевая при этом, что речь идет о последних, наиболее современных, моди­фикациях этих автомобилей.

Автомобиль ЗАЗ-1102имеет переднеприводную схему компо­новки с поперечным расположением двигателя, сходную с авто­мобилем ВАЗ-2109, однако в отличие от него имеет трехдвер­ный кузов с двумя широкими боковыми дверями, что обеспечи­вает необходимый комфорт пассажиров. Запасное колесо размещено в моторном отсеке, что способствует увеличению объема и поддержанию чистоты багажного отделения. На авто­мобиле устанавливается двигатель МеМЗ-245 Мелитопольского моторного завода.

Недостатком указанной компоновки является технологически сложное конструктивное исполнение механизмов привода к ведущим управляемым передним колесам.

Автомобиль ВАЗ-2105имеет переднее расположение двигате­ля, крутящий момент от которого передается через агрегаты тран­смиссии - сцепление, коробку передач, карданные валы, ре­дуктор заднего моста с главной передачей и дифференциалом и полуоси - на задние ведущие колеса. Автомобиль имеет тре­хобъемный кузов типа «седан» с отделенным от пассажирского отсека багажником. Бензобак и запасное колесо установлены вер­тикально соответственно в правой и левой частях багажника, в полу которого для этого имеются специальные углубления. Ав­томобиль имеет независимую двухрычажную бесшкворневую пе­реднюю подвеску, зависимую пружинную заднюю подвеску, а также карданную передачу, состоящую из двух шарнирно соеди­ненных валов с промежуточной опорой. На автомобиле устанав­ливается двигатель ВАЗ-2105. Модификации базовой модели ВАЗ-2105 укомплектовываются другими моделями двигателей ВАЗ.

Автомобиль ИЖ-21251так же, как и ВАЗ-2105, имеет класси­ческую схему компоновки, однако в отличие от ВАЗ-2105 имеет двухобъемный кузов «комби», аналогичный по конструкции ку­зовам переднеприводных автомобилей. Бензобак у него распо­ложен под полом багажного отсека, а запасное колесо - гори­зонтально в нижнем отделении багажного отсека. В задней за­висимой подвеске автомобиля ИЖ-21251 в отличие от автомобиля ВАЗ-2105 в качестве упругих элементов используются не пружи­ны, а рессоры, а карданная передача состоит из одного вала и не имеет промежуточной опоры. Автомобиль укомплектован дви­гателем Уфимского моторного завода модели 412Э (в дальней­шем для краткости обозначаемый 412), который по конструк­ции сходен с устанавливаемым на автомобиль АЗЛК-21412 дви­гателем УЗАМ-331, являющимся модернизацией двигателя 412.

В зависимости от взаимного расположения трех основных час­тей автомобиля различают компоновки грузовых авто­мобилей и автобусов. На грузовых автомобилях отличительным признаком всех возможных компоновок является взаимное разме­щение двигателя и кабины водителя. В настоящее время наиболее распространены капотная и бескапотная компоновки.

Капотная(традиционная) компоновка (автомобиль ЗИЛ-130) сложилась на автозаводах очень давно. Но в последнее время особенно сильно проявились ее главные недостатки: ухуд­шение обзорности для водителя и неравномерное распределение массы по осям. Более прогрессивной считается бескапотнаякомпоновка, когда двигатель полностью или частично рас­полагается в кабине водителя (автомобили МАЗ и КамАЗ). Она обеспечивает лучшее распределение массы по осям, хорошую обзор­ность, но ухудшает доступ к обслуживанию двигателя.

Автобусы компонуют по трем схемам: с пе­редним расположением двигателя, с задним расположением двига­теля, с расположением двигателя под полом. Каждая компоновка имеет свои преимущества и недостатки; ее выбирают исходя из назначения автобуса, сложившейся технологии производства и других факторов. Например, если подходить к выбору компоновки с учетом обеспечения в салоне максимального объема для пас­сажирских мест, то наилучшей компоновкой следует считать третью, хотя при таком размещении двигателя предъявляют особые требования к его конструкции.