Что входит в шасси автомобиля?

Что такое шасси в автомобиле: назначение, принцип работы

Функционально любой автомобиль можно рассматривать, как совокупность пассажирского и грузового отсеков, а также всех механизмов и конструкций, позволяющих транспортному средству передвигаться, то есть кузова и шасси.

Исторически сложилось выделение двигателя в самостоятельную единицу, к шасси не относящуюся, хотя структурно он тоже всегда упоминается в его составе.

Функции шасси в машине

Исходя из основного предназначения автомобиля, шасси должно выполнять следующие задачи:

  • принимать крутящий момент от двигателя, преобразовывать его до нужной величины и передавать на ведущие колёса;
  • обеспечивать максимальное гашение ударов и толчков от неровностей дороги, сохраняя от перегрузок пассажиров, груз и механизмы автомобиля;
  • задавать направление движения, стабильность и безопасность на любых дорогах;
  • выполнять служебное, экстренное и стояночное торможение;
  • придавать дополнительную прочность и жёсткость кузову.

Некоторые элементы шасси могут монтироваться внутри кузова, сохраняя при этом свою функциональную автономность.

Устройство и конструкция

В соответствии с выполняемыми функциями шасси состоит из отдельных систем:

  • Трансмиссия, куда относятся коробка передач, раздаточная коробка, система приводов и карданных валов, редукторы ведущих мостов, полуоси;
  • Подвеска с упругими элементами, демпферами (амортизаторами), направляющим аппаратом;
  • Колёса и ступичные узлы;
  • Рулевое управление, куда входят руль, колонка, усилители, рулевой редуктор (рейка), рулевая трапеция и поворотные кулаки;
  • Тормозная система, достаточно сложно устроенная по соображениям эффективности и безопасности.

Конструктивно узлы шасси могут быть скомпонованы вокруг рамы автомобиля или, при её отсутствии, вокруг нижних элементов силовой структуры несущего кузова.

Для повышения комфорта и улучшения управляемости часто на машины устанавливаются передний и задний подрамники. Это прочные пространственные конструкции, к которым крепятся детали подвесок и трансмиссии, а сами они монтируются на кузове.

Так кузов избавляется от многих нежелательных сил, которые прикладывались бы к нему со стороны дороги и силового агрегата.

Большое значение компоновка шасси имеет и для технологичности процессов сборки и ремонта автомобилей. Вместо того, чтобы производить все работы вокруг объёмного и тяжёлого кузова, производится предварительная сборка всех элементов на раме или подрамниках, после чего полученные крупные модули соединяются с кузовом.

Такой подход имеет и свои недостатки, поскольку детали подрамников начинают в свою очередь мешать при сборочно-разборочных операциях. Но преимуществ больше, поэтому подрамники присутствуют почти на всех современных автомобилях.

Трансмиссия

Через трансмиссию проходит путь крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колёсам. При этом он меняется в широком диапазоне, в зависимости от выбираемого водителем или автоматически суммарного передаточного числа трансмиссии.

Это число означает отношение оборотов двигателя к частоте вращения колёс. Ровно во столько же раз, во сколько скорость вращения вала двигателя больше, чем валов на выходе трансмиссии, возрастает крутящий момент.

Это очень важно для реализации всей мощности мотора, поскольку она зависит от частоты вращения вала, но при этом может потребоваться на любой скорости.

В состав классической механической трансмиссии могут входить:

  • Сцепление , предназначенное для рассоединения двигателя, всех прочих узлов и плавного их подключения;
  • Коробка передач , непосредственно меняющая общее передаточное число, а значит скорость и крутящий момент;
  • Раздаточная коробка , используется на полноприводных автомобилях, с её помощью вращение распределяется по разным осям;
  • Карданные валы и привода с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУС), связывающие между собой узлы трансмиссии и ступицы колёс;
  • Главные передачи , где крутящий момент дополнительно умножается, а вращение разворачивается от продольного направления на поперечное;
  • Дифференциалы , позволяющие осям и колёсам на одной оси вращаться с разной скоростью.

Трансмиссия в авто с передним приводом.

Трансмиссия в авто с задним приводом.

Чаще всего используется механическая трансмиссия с ручной или автоматической коробкой, но возможно применение гидравлических и электрических трансмиссий, например на гибридных и особо большегрузных автомобилях.

Классификация

Шасси может быть рамного типа или собранным на основе несущего кузова. Рамы, в свою очередь, подразделяются на:

  • Лестничного типа в виде двух лонжеронов, соединённых силовыми поперечинами;
  • Объёмная, представляющая собой пространственную конструкцию, к которой крепятся навесные детали кузова;
  • Хребтовая, когда все нагрузки принимает на себя мощная труба по центру автомобиля, на которую и навешиваются элементы трансмиссии и подвески, часто внутри неё проходят карданные валы;
  • Интегрированная, то есть включённая в силовую структуру несущего кузова для принятия на себя основной доли всех нагрузок, но не отделяемая от деталей кузова;
  • Распределённая, с отдельными передними и задними подрамниками, соединёнными несущим днищем автомобиля со встроенными лонжеронами и поперечинами.

Применение рам ограничено тяжёлыми автомобилями, грузовиками, а также полноприводными машинами высокой проходимости, где важна прочность и способность постоянно противостоять изгибающим нагрузкам.

Иногда от кузова наоборот требуется высокая жёсткость, тогда используется пространственная рама, например в автоспорте.

Во всех прочих случаях использование отдельной рамы нежелательно, поскольку это увеличивает массу и стоимость машины. Тогда в автомобилях применяется несущий кузов.

Силовая структура, часто из высокопрочных сортов стали, образует каркас кузова, выполняя требования по прочности и безопасности, но в условиях постоянных ударных и скручивающих нагрузок ослабевает из-за усталости металла. Но для дорожных автомобилей это не так важно, зато конструкция получается лёгкой и жёсткой.

Шасси грузовых автомобилей

Практически всегда грузовики строятся на шасси с рамой лестничного типа. Два массивных лонжерона вдоль автомобиля, обычно переменного сечения, обеспечивают независимое размещение кабины с двигателем и грузовой платформы или сцепного устройства для полуприцепа.

Для тяжёлого грузовика именно такой подход очень важен. В кузове, а здесь это означает именно грузовую платформу, размещается очень большая масса, погасить колебания которой с помощью только подвески невозможно.

Плоская рама же обеспечивает гибкость и податливость, груз обретает некоторую свободу и его перемещения в такт неровностям дороги не достигают разрушающих нагрузок. Сама же рама выполнена из упругой стали, восстанавливающей свою исходную форму после снятия напряжения.

Кроме того, рамная конструкция позволяет выполнить шасси грузовика функционально завершённой конструкцией. На нём располагаются двигатель, трансмиссия, подвески и тормоза.

Остаётся навесить на раму любой кузов из предусмотренной линейки, будь то бортовой грузовик, фургон, цистерна или седельный магистральный тягач.

Так же достаточно легко решаются вопросы с изменением количества мостов, размеров, типов кабин и дополнительного оборудования. Модульность конструкции позволяет снизить себестоимость автомобилей.

Вплоть до поставки голых шасси специализированным фирмам для постройки уникальных автомобилей в единичном производстве.

Достоинства и недостатки

Концепция разделения автомобильного конструктива на шасси и кузов имеет свои преимущества:

  • возможность территориального разделения кузовных цехов и производителей шасси, с выделением сборочных производств;
  • дешевизна расширения номенклатуры автомобилей на единой платформе, вплоть до построения разных марок машин на одном шасси;
  • проведение рестайлинга моделей без дополнительных затрат на разработку нового шасси;
  • минимальные затраты на проведение крупных ремонтов;
  • вынесение мелкосерийного производства за рамки крупных предприятий.

Недостатками будут неизбежные затраты из-за невозможности дублирования функций кузова и шасси одними и теми же узлами:

  • некоторое увеличение общей массы автомобиля;
  • трудности с распределением массы по осям;
  • повышение центра тяжести автомобиля и ухудшение управляемости;
  • невозможность перекомпоновки узлов при создании модификаций.

По этим причинам чёткое разделение шасси и кузова не используется в дорогих спортивных и представительских автомобилях, где главными являются их потребительские характеристики, а не вопросы оптимизации производства.

Так же поступают и при конструировании самых дешёвых бюджетных автомобилей, где модели быстро обновляются, а номенклатура модификаций минимальна, гораздо важнее малая масса, то есть общее количество затраченных материалов и деталей.

Что такое шасси в автомобиле: назначение, принцип работы

Функционально любой автомобиль можно рассматривать, как совокупность пассажирского и грузового отсеков, а также всех механизмов и конструкций, позволяющих транспортному средству передвигаться, то есть кузова и шасси.

Исторически сложилось выделение двигателя в самостоятельную единицу, к шасси не относящуюся, хотя структурно он тоже всегда упоминается в его составе.

Функции шасси

Элементы подвески ходовой части снижают нагрузки и компенсируют колебания при движении по ухабистой дороге и бездорожью. Подрамник позволяет установить на шасси кузов, двигатель и другие агрегаты. Передний и задний мосты посредством колес передают вращательное движение и таким образом обеспечивают движение автомобиля.

Первые автомобили, выпускаемые в прошлом столетии, имели некоторое отличие от тех, которые сегодня ездят по дорогам. Все автомобили — и легковые, и грузовые — раньше имели раму, на которую устанавливались все агрегаты и узлы (кузов, трансмиссия, двигатель и т. д.). С течением времени рамное шасси автомобиля осталось только у грузовиков и автобусов. В легковых же автомобилях функции рамы начал выполнять кузов.

Двигатель

Двигатель — источник механической энергии, необходимый для движения автомобиля. В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива в его цилиндрах, преобразуется в механическую работу.

На автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием и с самовоспламенением, а также электрические.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ШАССИ

Таким макаром, можно выделить две разные схемы шасси тс.

  • Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько крепких балок, на которые инсталлируются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить огромные грузы и просто управляться с разными динамическими нагрузками.
  • Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать огромные грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.
Читайте также  Что такое vdc в автомобиле?

Зависимо от предназначения автомобиля, могут употребляться последующие виды конструкций:

  • лонжеронные;
  • хребтовые;
  • периферийные;
  • вильчато-хребтовые;
  • решетчатые.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ШАССИ?

Благодаря шасси и элементам подвески, которые входят в состав ходовой части, происходит понижение нагрузок и компенсация колебаний во время движения транспортного средства по неровной дороге и бездорожью. Благодаря подрамнику, который входит в состав шасси, инженеры получили возможность устанавливать на шасси кузов, силовой агрегат, трансмиссию и прочие агрегаты. За счет фронтального и заднего мостов посредством передачи крутящего момента на колеса происходит движение авто.

Когда-то все автомобили (и легковые и грузовые) имели раму, чего не скажешь о нынешних авто. На раму устанавливался кузов, двигатель, трансмиссия, а также навесное оборудование ходовой части. Со временем производители авто поняли то, что в раме для легковушек нет необходимости, и все функции рамы стал выполнять модифицированный кузов. А рама стала уделом тяжелых внедорожников (рамников) и грузовых авто.

Габаритные размеры транспортных средств

Важными характеристиками любого транспортного средства (ТС) являются габаритные размеры. Это длина, ширина, высота, грузоподъёмность, объём кузова.

Чтобы правильно определять габариты, важно чётко ориентироваться в терминологии и уметь корректно производить расчёт расстояния.

Колесная база – расстояние от центральной линии передних колес до центральной линии задних колес. Стандарт для маломерных, компактных авто равен 254 мм (100 дюймов), у полноразмерных авто, пикапов – 381 см.

  • Ширина колеи – расстояние между линиями двух колес одной оси. Стандартная ширина колеи для передней оси – 157 см для задней оси -163 см. Чем шире ширина колеи, тем выше способность успешного преодоления на высоких скоростях крутых поворотов (при низкой ширине колеи есть риски опрокидывания транспортного средства).
  • Ширина ТС (транспортного средства) – наибольшее расстояние между максимально удаленными частями кузова, находящимися справа и слева него. Измерения проводятся перпендикулярно центральной линии транспортного средства.
  • Длина ТС – расстояние от наиболее выразительно выступающей точки на заднем бампере до такой же точки на переднем бампере.
  • Высота ТС – высота от дороги до крыши транспортного средства (самой высокой его части).

По габаритам автомобили делятся на несколько групп:

Полноразмерный автомобиль.

Рассчитан на перевозку 4-х-5-ти взрослых людей. Большинство полноразмерных легковых авто – четырёхдверные, полноприводные или заднеприводные.

Автомобили среднего размера.

Ориентированы на транспортировку 3-4-х человек. На машины этого типа установлены небольшие двигатели, за счет этого наблюдается существенная экономия топлива.

Компактные и мини-компактные автомобили.

Большинство из них – переднеприводные. За счёт малого веса, и небольшого аэродинамического сопротивления именно у них отличная топливная экономичность.

Составные элементы шасси

Классический комплект автомобильного или колесного тракторного шасси состоит из следующих агрегатов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, КПП, карданную передачу, полуоси, главную передачу, дифференциал. Для машин с полным приводом в трансмиссию включается раздаточная коробка.

Сцепление. В схеме трансмиссии ТС находится непосредственно в контакте с маховиком двигателя и в нужное время отключает соединение с коленвалом, прекращая передачу крутящего момента на шестеренки коробки передач.

Конструктивно сцепление бывает «сухим» (на автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрым» (работающее в масляной ванне, такой тип стоит на мотоциклетных движках с поперечным расположением). Также оно бывает однодисковым — на легковых автомобилях и малых грузовиках, или двухдисковым — на тяжелых грузовиках и тракторах.

Коробка переключения передач. КПП бывают механические, полуавтоматические и автоматические. Коробка передач служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя на средних оборотах коленчатого вала, при разных скоростях движения транспорта и при разных условиях движения (дорога, бездорожье). Обеспечивается это путем изменения угловой скорости и как следствия, крутящего момента, на выходном валу КПП, по отношению к входному валу. Достигается это за счет использования шестерней с различными передаточными числами.

Раздаточная коробка. Служит для распределения крутящего момента между ведущими осями автомобиля и для повышения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, которое распределяет крутящий момент от входного вала (карданного вала), на приводные валы колес (полуоси). Бывает блокируемый и не блокируемый.

Шасси грузовых автомобилей

Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях.

В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применятся лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Хребтовая рама представляет собой одну несущую продольную балку, на которую крепятся поперечины. Зачастую эта балка имеет круглое сечение, благодаря чему в ней могут размещаться элементы трансмиссии. Такая рама обеспечивает большую стойкость к кручению, чем лонжероны. Также использование шасси хребтового типа предполагает использование независимой подвески всех колес. Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку. Остальные типы рамы шасси не используются для грузовых автомобилей.

Классификация

Шасси может быть рамного типа или собранным на основе несущего кузова. Рамы, в свою очередь, подразделяются на:

  • Лестничного типа в виде двух лонжеронов, соединённых силовыми поперечинами;
  • Объёмная, представляющая собой пространственную конструкцию, к которой крепятся навесные детали кузова;
  • Хребтовая, когда все нагрузки принимает на себя мощная труба по центру автомобиля, на которую и навешиваются элементы трансмиссии и подвески, часто внутри неё проходят карданные валы;
  • Интегрированная, то есть включённая в силовую структуру несущего кузова для принятия на себя основной доли всех нагрузок, но не отделяемая от деталей кузова;
  • Распределённая, с отдельными передними и задними подрамниками, соединёнными несущим днищем автомобиля со встроенными лонжеронами и поперечинами.

Применение рам ограничено тяжёлыми автомобилями, грузовиками, а также полноприводными машинами высокой проходимости, где важна прочность и способность постоянно противостоять изгибающим нагрузкам.

Иногда от кузова наоборот требуется высокая жёсткость, тогда используется пространственная рама, например в автоспорте.

Во всех прочих случаях использование отдельной рамы нежелательно, поскольку это увеличивает массу и стоимость машины. Тогда в автомобилях применяется несущий кузов.

Силовая структура, часто из высокопрочных сортов стали, образует каркас кузова, выполняя требования по прочности и безопасности, но в условиях постоянных ударных и скручивающих нагрузок ослабевает из-за усталости металла. Но для дорожных автомобилей это не так важно, зато конструкция получается лёгкой и жёсткой.

Достоинства и недостатки шасси наземного ТС

Современные ТС, будь то автомобиль, трактор или специальное самоходное устройство оснащается шасси, которое укомплектовано по последнему слову конструкторской мысли.

Положительным качеством шасси современных автомобилей является их высокая надежность и ресурс агрегатов, который позволяет без замены им работать не один десяток тысяч километров. А использование в виде опоры землю, дает ТС на базе данного шасси перемещать огромные грузы, на большие расстояния с малой затратой топлива и оптимальной скоростью.

Основным недостатком шасси наземных ТС является отсутствие универсальности при переходе работы из одной среды в другую.

Другие значения термина

Кроме определения выше, слово «шасси» может использовать для описания самоходных транспортных средств, предназначенных для установки различных машин и механизмов. Также этот термин применяют касательно той части летательных аппаратов, которая используется для движения по аэродрому, осуществления взлета и посадки. Как и в случае с шасси автомобиля, эта деталь смягчает удары и нагрузки при наземном перемещении самолетов. Авиационные шасси, в отличие от автомобильных, могут иметь конструкцию с колесами, лыжами или поплавками.

Нередко значение слова шасси путают с понятием привода автомобиля. Неправильная трактовка терминов вызвана тем, что они относятся к практически одной и той же части транспортного средства. Автовладельцы свободно говорят, что их автомобиль имеет шасси 4х2. Но при этом следует понимать, что 4х2 — это всего лишь компоновочная схема, из которой можно узнать количество ведущих колес, но не более. О том же, что такое шасси, уже было сказано выше. Несмотря на то, что колеса и привод входят в систему шасси, неуместно применять этот термин только для такого узкого описания.

Шасси автомобиля — что это такое?

Любое транспортное средство, независимо от его типа и назначения, состоит из трех основных частей: двигателя, кузова и шасси. Шасси автомобиля — это система, состоящая из собранных воедино узлов ходовой части, трансмиссии и механизма управления. Она является одной из самых важных частей транспортного средства, так как позволяет обеспечить восприятие и передачу всех сил, которые действуют на него во время движения.

Функции шасси

Элементы подвески ходовой части снижают нагрузки и компенсируют колебания при движении по ухабистой дороге и бездорожью. Подрамник позволяет установить на шасси кузов, двигатель и другие агрегаты. Передний и задний мосты посредством колес передают вращательное движение и таким образом обеспечивают движение автомобиля.

Первые автомобили, выпускаемые в прошлом столетии, имели некоторое отличие от тех, которые сегодня ездят по дорогам. Все автомобили — и легковые, и грузовые — раньше имели раму, на которую устанавливались все агрегаты и узлы (кузов, трансмиссия, двигатель и т. д.). С течением времени рамное шасси автомобиля осталось только у грузовиков и автобусов. В легковых же автомобилях функции рамы начал выполнять кузов.

Читайте также  Чем оттереть битум с автомобиля?

Классификация шасси

Таким образом, можно выделить две различные схемы шасси транспортных средств.

Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько прочных балок, на которые устанавливаются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить большие грузы и легко справляться с различными динамическими нагрузками.

Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать большие грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.

В зависимости от назначения автомобиля, могут использоваться следующие виды конструкций:

Шасси грузовых автомобилей

Наиболее распространенными считаются лонжеронные рамы. Они представляют собой две продольные балки, соединенные поперечинами. Форма таких балок может быть совершенно разной: трубчатой, Х- или К-образной. В наиболее нагруженной части рама имеет увеличенное сечение швеллера. Параллельная схема лонжеронов (балки располагаются на равном расстоянии на всем протяжении шасси) применяется на грузовых автомобилях. В легковых автомобилях повышенной проходимости могут применятся лонжероны, которые имеют некоторое расхождение осей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Вильчато-хребтовая рама имеет разветвление продольной балки в задней или передней части. То есть она совмещает в себе лонжероны и хребтовую балку.

Остальные типы рамы шасси не используются для грузовых автомобилей.

Другие значения термина

Кроме определения выше, слово «шасси» может использовать для описания самоходных транспортных средств, предназначенных для установки различных машин и механизмов. Также этот термин применяют касательно той части летательных аппаратов, которая используется для движения по аэродрому, осуществления взлета и посадки. Как и в случае с шасси автомобиля, эта деталь смягчает удары и нагрузки при наземном перемещении самолетов. Авиационные шасси, в отличие от автомобильных, могут иметь конструкцию с колесами, лыжами или поплавками.

Нередко значение слова шасси путают с понятием привода автомобиля. Неправильная трактовка терминов вызвана тем, что они относятся к практически одной и той же части транспортного средства. Автовладельцы свободно говорят, что их автомобиль имеет шасси 4х2. Но при этом следует понимать, что 4х2 — это всего лишь компоновочная схема, из которой можно узнать количество ведущих колес, но не более. О том же, что такое шасси, уже было сказано выше. Несмотря на то, что колеса и привод входят в систему шасси, неуместно применять этот термин только для такого узкого описания.

Типы подвесок

Шасси автомобиля может иметь различные типы подвески:

  • на продольных рессорах;
  • с направляющими парными рычагами;
  • с двумя продольными рычагами;
  • с дышлом;

Подвески оснащаются рычагами, прокладками, амортизаторами и рессорами. Основной целью этого узла автомобиля является поглощение вибраций и колебаний во время движения. Передняя и задняя подвески отличаются, так как конструкция управляемых колес требует применения более сложных узлов.

Что такое шасси автомобиля? 2 современных типа конструкции

Чтобы понять, что такое шасси современного автомобиля и как оно видоизменилось со времени производства первых машин, нужно сначала разобраться с конструкцией самого транспортного средства, в которой этот ходовой элемент играет важную роль. Кроме него имеются еще две базовые части любой машины: двигатель и кузов.

Само шасси является сложной системой, в которой собраны вместе узлы ходовой части транспортного средства, система управления движением и трансмиссии. Оно отвечает за его ходовые характеристики транспортного средства, обеспечивая восприятие и последующую передачу сил, действующих на автомобиль во время его движения.

Конструктивные особенности

У первых автомобилей шасси было выполнено в виде рамы из двух продольно расположенных балок, соединённых идущими крест-накрест поперечинами, на которые устанавливались колеса. Это была рамная конструкция, на которой располагались места для:

  • двигателя;
  • трансмиссии;
  • кузова.

Кузовная часть обычно имела большие размеры и выполняла дополнительную функцию для размещения водительских и пассажирских мест и защиты их от осадков и ветра во время поездки. Сегодня такую конструкцию имеют стандарты для шасси магистральных грузовиков. Сегодня на легковых авто, в том числе и на внедорожниках, шасси имеют иной тип схемы. От рамы отказались в 1920 годах после создания машин с кузовной частью несущего типа. К 1950 годах полностью была разработана общая концепция такой конструкции для легковых и грузовых авто различных классов и автобусов:

  • для среднего и малого классов малолитражек в виде несущей кузовной конструкции;
  • для высшего класса и машин высокой проходимости в виде несущей рамы или полунесущего кузова с элементами рамы;
  • для грузовиков использовалась старая рамная конструкция;
  • на автобусах применялся полунесущий или несущий кузов, а рама использовалась в моделях с шасси от грузовых машин.

Элементы конструкции

Современное автомобильное шасси имеет прочные и долговечные элементы и системы, которые располагаются между кузовной конструкцией, двигателем и дорожным полотном. Именно эти детали и узлы шасси обеспечивают движение транспортного средства, возможность управлять им и отвечают за комфорт пассажиров во время поездки. Современная конструкция шасси включает в себя такие важные детали, обеспечивающие нижеперечисленные возможности:

  • колёса с шинами;
  • трансмиссию;
  • подвеску;
  • рулевое управление и тормозную систему.

Несущим элементом в грузовиках выступает рама, выполняющая функции остова такого транспортного средства.

Функциональность

Шасси в легковых моделях сегодня решает три основные задачи:

  • создание тяговой силы;
  • плавность хода;
  • управление движением машины.

Использующееся для тракторов и спецтехники самоходное шасси до сих пор выполняет функции несущей конструкции, на которой, как и прежде, устанавливаются все важные элементы такого транспортного средства.

В современных легковых авто мотор и иные важные элементы вместе с водителем и пассажирами располагаются внутри кузовной конструкции. При этом во время движения машины находящиеся внутри такой коробки люди не испытывают никакого дискомфорта. Колесная база в такой конструкции может осуществлять движение по дорожному покрытию любого качества.

В современном автомобиле систему из узлов и механизмов, обеспечивающих комфортное движение АТС по поверхности любого типа называют ходовой частью машины, состоящей из:

  • опорных устройств транспортного средства – колёс;
  • подвески, создающей упругую связь между колёсами и несущей конструкцией автомобиля.

Эти элементы обеспечивают плавность движения автомобиля по дороге любого типа. На подрамник шасси устанавливается кузов, мотор и другие важные узлы современного автомобиля. С переднего и заднего моста вращательное движение передаётся на колёса, обеспечивая таким образом движение машины.

При создании современных автомобильных шасси инженеры обращают внимание на эргономичность такой конструкции и структурную эффективность. Шасси со всеми своими узлами должно оптимально вписываться в конструкцию кузовной части, в котором располагается салон , багажник и основные узлы автомобиля. Подвеска не должна занимать много места внутри кузовной конструкции, исключение делается только для спортивных моделей, развивающих высокие скорости. У них подвеска занимает большую часть внутреннего пространства кузова.

При оптимальном расчёте структурной эффективности удаётся передавать нагрузки с подвески на кузовную часть в специальных точках крепления, что позволяет существенно уменьшить вес кузова машины. При распределении нагрузок в стороне от таких точек крепления приводит к увеличению веса кузовной части легкового автомобиля.

Подвеска

К основному узлу ходовой части автомобиля любой модели относится и подвеска, от которой зависят устойчивость машины на дороге во время движения, безопасность и комфорт процесса вождения. С момента появления первого в мире авто инженерами было придумано большое количество видов подвесок, но наибольшее распространение получили конструкции зависимого и независимого типа. Они отличаются способом соединения колёс, расположенных на одной оси.

Зависимая подвеска

В этой конструкции колёса жёстко связаны осью между собой. У неё есть свои преимущества и недостатки. Достоинством её является создание максимального сцепления поверхности колеса с дорожным полотном, когда машина совершает поворот по гладкой дороге. В этот момент оба колеса не меняют своего положения на вертикальной оси за счет создания жёсткой фиксации.

Недостатки проявляются при поездке по неровной поверхности дороги, когда при наезде одного колеса на препятствие происходит наклон оси и на другом. В результате снижается комфортность передвижения и уменьшается равномерное сцепление поверхности колёс с дорожным покрытием. Сегодня зависимую конструкцию не устанавливают на передней оси легковых авто, его заменили на МакФерсон.

Устанавливают зависимую схему только на заднюю колёсную ось в виде конструкций для ведущей и ведомой задней оси. В первом случае ставят мост, подвешенный на продольных рессорах или продольных направляющих рычагов на некоторых внедорожниках и пикапах.

Для ведомой задней оси применяется задняя балка или торсионы, работающие на скручивание. Этот тип применяется обычно на бюджетных моделях с передним приводом.

Независимая подвеска

В этой схеме колеса одной оси не связываются жёстко друг с другом, поэтому изменения положения одного колеса не влияет на другое. При независимости работы на разных концах оси обеспечивается равномерное сцепление поверхности колёс с дорожным полотном при прохождении неровностей на дороге и более комфортный режим езды для водителя и пассажиров. В такой схеме неподрессорные массы имеют меньший объем, и у разработчиков новых конструкций автомобильных шасси есть возможность за счёт замены конфигурации и материалов и дальше уменьшать их объём и вес, делая автомобиль более скоростным и комфортным. Недостатком является изменение параметров положения развала-схождения и ширины колеи во время работы.

Читайте также  Что такое секретка в автомобиле?

Классификация шасси

На современных транспортных средства используются два типа шасси:

  • рамное в виде несущих балок, на которых устанавливаются все элементы автомобиля. Такая прочная конструкция обеспечивает большую грузоподъёмность и устойчивость к динамическим нагрузкам;
  • в виде несущего кузова, выполняющего все функции рамы. За счёт этого удалось снизить вес автомобиля, повысить его комфортабельность и скоростные характеристики в ущерб грузоподъёмности.

Современные авто оборудуют ходовыми конструкциями различного типа:

  • лонжеронными;
  • хребтовыми;
  • периферийными;
  • вильчато-хребтовыми;
  • решётчатыми.

От конструкционных особенностей схемы зависят ходовые и эксплуатационные характеристики той или иной модели авто.

Шасси грузовых автомобилей

Грузовики обычно оборудуют лонжеронными рамами, соединёнными друг с другом балками трубчатой, Х- или К-образной формы. В месте, на которое оказывается повышенная нагрузка, используется швеллер с большим диаметром, что позволяет добиваться нужной грузоподъёмности.

Чаще всего грузовые машины имеют параллельную рамную конструкцию, в которой на всём её протяжении балки находятся на одном и том же расстоянии друг от друга. На внедорожниках лонжероны могут иметь расхождение осей по вертикали и горизонтали.

На конструкции хребтового типа имеется только одна балка, установленная продольно и скреплённая поперечинами. За счёт наличия в ней полости большого диаметра можно разместить в ней детали трансмиссии. В отличие от лонжеронов она обладает повышенной устойчивостью к кручению и позволяет использовать независимую подвеску для переднего и заднего привода.

Рама вильчато-хребтового типа отличается характерными разветвлениями в виде вилки на обоих её концах. Она позволила совместить характеристики балки хребтового типа и обычной рамной конструкции.

Кроме вышеперечисленных схем, используемых обычно на грузовом автотранспорте и машинах с повышенной проходимостью, имеется так называемое самоходное шасси, которое ставят на трактора, спецтехнику различного типа.

Кроме этого имеются ещё авиационные типы конструкций, позволяющие небольшим самолётам плавно перемещаться по поверхности во время взлёта и посадки. В отличие от автомобильных аналогов они могут иметь не только колёса, но также поплавки или и лыжи, в зависимости от условий использования самолётной техники.

Часто неопытные владельцы машин путают шасси с автомобильным приводом, забывая о том, что последний вместе с колёсами является составным элементом системы, передающей усилие мотора на движитель и колёсную базу.

Заключение

Автомобильное шасси является важным конструктивным элементом в в любом автомобильном виде транспорта, в котором находятся все основные детали и механизмы, обеспечивающие восприятие и передачу сил для последующего движения машины. Разнообразие современных конструкций позволяет создавать различные модели авто с разнообразными ходовыми характеристиками и кузовной частью. При выборе подходящей модели современного автомобиля всегда следует обращать внимание на тип установленного в нём шасси.

Что входит в шасси автомобиля?

Тема лекции

Общее устройство автомобиля и двигателя

1. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» / Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н. Нарбут и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 304 с.
2. Устройство автомобиля: Учебник для учащихся автотранспортных техникумов / Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я. Тур. – 6-е изд., стереотип. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.
3. Пожарная техника: Учебник / Под ред. М.Д. Безбородько. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. – 550 с.

1.1 Определение понятия «автомобиль»

Автомобиль (от греческого autos – «сам» и латинского mobilis – «подвижный») – самоходная транспортная машина, приводимая в движение установленным на нем двигателем.

Любой автомобиль состоит из трех основных частей:
1) двигателя,
2) кузова,
3) шасси.

По назначению автомобили подразделяют на:
1) пассажирские;
2) грузовые;
3) специальные – не выполняют транспортную работу. Оборудованы специальными приспособлениями, устройствами, механизмами. Могут иметь специальные кузова.

Пожарные и аварийно-спасательные автомобили относятся к специальным автомобилям.

1.2 Определение понятия «пожарный автомобиль»

Согласно ГОСТ Р 53248-2009 Техника пожарная. Пожарные автомобили. Номенклатура показателей:
«Пожарные автомобили – оперативные транспортные средства на базе автомобильных шасси, оснащенные пожарно-техническим вооружением, оборудованием, используемые при пожарно-спасательных работах».

Основные пожарные автомобили (ПА):
1) перевозят личный состава к месту вызова,
2) перевозят огнетушащее вещество (или может подавать огнетушащее вещество в зону пожара из других источников);
3) перевозят пожарное оборудование;
4) подают огнетушащее вещество в зону пожара.

Специальные пожарные автомобили – пожарные автомобили, предназначенные для обеспечения выполнения специальных работ на пожаре (какой-либо из пунктов 1), 2), 3), 4) не выполняется). Это автолестницы и коленчатые подъемники, рукавные автомобили, автомобили ГДЗС и т.д.

1.3 Определение понятия «аварийно-спасательный автомобиль»

Согласно ГОСТ Р 53248-2009 Техника пожарная. Пожарные автомобили. Номенклатура показателей:

«Пожарный аварийно-спасательный автомобиль (АСА) – пожарный автомобиль, оборудованный генератором, комплектом аварийно-спасательного инструмента и предназначенный для доставки личного состава, пожарно-технического вооружения, оборудования к месту пожара (аварии) и проведения действий при аварийно-спасательных работах».

1.4 Определение понятия «базовое шасси»

Согласно ГОСТ Р 12.2.144-2005 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Автомобили пожарные. Требования безопасности. Методы испытаний:

Таким образом, пожарные автомобили состоят из шасси (основы транспортного средства) и пожарной надстройки.

Согласно НПБ 312-2003 Техника пожарная. Аварийно-спасательный автомобиль. Общие технические требования. Методы испытаний:

«Базовое шасси АСАсерийно выпускаемое автомобильное шасси, с доработкой кузова (салона) в целях приспособления его для выполнения специальных работ».

АСА (по НПБ 312-2003) создаются на шасси грузовых автомобилей, грузоподъемностью от 2 до 12 т, а также на базе автобусов.

1.5 Задачи курса «Базовое шасси пожарных и аварийно-спасательных автомобилей»

Пожарные и аварийно-спасательные автомобили могут выпускаться в разных вариантах конструктивного исполнения:

1. Применение стандартных (серийных) шасси с наиболее подходящими для эксплуатации характеристиками в зависимости от назначения, условий применения (мощность двигателя, колесная формула, грузоподъемность).

2. Выполнение модернизации стандартных шасси с учетом специфики эксплуатации ПА (установка более мощного двигателя, изменение передаточных чисел трансмиссии, усиление подвески и т.п.).

3. Изготовление для ПА специального шасси. ПА, изготовленные на специальном шасси имеют более высокие эксплуатационные свойства, по сравнению с аналогами на базовых шасси.

Третий вариант – более перспективный, однако требует больших затрат. Поэтому большинство отечественных ПА выполняются по первому (реже – второму) варианту конструктивного исполнения.

В связи с этим, специалисту по пожарной безопасности важно иметь знания по устройству серийных автомобилей, на базе которых изготавливаются ПА. Это, главным образом, грузовые автомобили ЗИЛ, КамАЗ, «Урал». Реже используются шасси ГАЗ, УАЗ (в основном — на АСА и ПА легкого класса).

Необходимо изучить их общее устройство, а также назначение, основы конструкции и принцип действия отдельных агрегатов, узлов, механизмов и систем базовых автомобилей.

Все зарубежные ПА создаются на базе национальных, региональных (евронормы) международных (ИСО) стандартов и норм.

Для создания ПА на зарубежных предприятиях (фирмах) используются современные специальные шасси с более высоким уровнем энергообеспечения и безопасности.

Наметилась тенденция к созданию многоцелевых пожарно-спасательных автомобилей с расширенным спектром функций, а также ПА первой помощи (автомобилей быстрого реагирования с набором функциональных контейнеров).

Студентам необходимо освоить навыки анализа различных конструктивных схем, знать основные тенденции развития конструкции автомобиля.

1.6 Общее устройство автомобиля

Автомобиль состоит из отдельных деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.

Механизм – устройство, предназначенное для преобразования движения и скорости.
Агрегат – соединение нескольких устройств в одно целое.
Система – совокупность отдельных частей, связанных общей функцией (например, системы питания, охлаждения, смазки и т. д.).

Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, кузова и шасси.

Двигатель – источник энергии.
Шасси объединяет трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.
Кузов, устанавливаемый на шасси, 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 оперения. В данной дисциплине кузов не изучается.

Ходовая часть состоит из рамы, на которой установлен кузов и все механизмы автомобиля, подвески (рессоры и амортизаторы), передних и задних мостов и колес. Крутящий момент, подводимый от двигателя через трансмиссию к ведущим колесам, вызывает противодействие дороги, которое выражается силой реакции, приложенной к ведущим колесам и направленной в сторону движения автомобиля. Силы реакции передаются на ведущий мост, а от него через рессоры на раму автомобиля и толкают ее вперед. Рама в свою очередь передает эти силы через передние рессоры на передний мост и к передним колесам, вызывая поступательное движение автомобиля.

Механизмы управления — рулевое управление, которым изменяют направление движения автомобиля, и тормозная система, позволяющая быстро уменьшать скорость движения или останавливать автомобиль.

Трансмиссия (см. рисунок) передает крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля и изменяет величину и направление этого момента. В трансмиссию входят следующие механизмы: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси. Последние три механизма составляют ведущий (обычно задний) мост.

1.7 Автомобильные двигатели. Назначение, классификация

Двигатель – энергосиловая машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу.