1.3. Назначение, эксплуатационные требования и общее устройство автомобилей

Автомобиль — машина, предназначенная для перевозки грузов или людей, а также для размещения на нем специального оборудования.

Любой автомобиль должен удовлетворять определенным конструктивным и эксплуатационным требованиям.
Конструктивные требования сводятся к следующему:

• обеспечение возможно меньших веса конструкции и стоимости при максимальных надежности и долговечности;

• исполнение заданных заказчиком характеристик, в том числе требуемых грузоподъемности, максимальной скорости, запаса хода, гарантийного срока службы и т.п.;

• обеспечение возможности эксплуатации в разных климатических условиях, например, при температуре от -55 до +45 °С, в
горных районах с высокой относительной влажностью (тропический климат), в Арктике и др. В таких условиях эксплуатации требуется дополнительная защита водителя и пассажиров от внешних воздействий (жары, холода, пыли и т.п.). В зависимости от назначения машины и предполагаемых условий эксплуатации может потребоваться герметизация кабины, установка усиленной теплоизоляции, отопительно-вентиляционных установок или устройств кондиционирования воздуха и т.д.;

• возможность установки специального оборудования;

• дополнительные требования, предъявляемые к автомобилю, если он является специализированным транспортным средством. В частности, к автомобилю высокой проходимости могут быть предъявлены требования, обусловленные его назначением или предполагаемыми условиями эксплуатации.

К конструктивным требованиям относятся также требования соответствующих стандартов и нормалей в отношении необходимого комфорта для водителя и пассажиров, обзорности, соблюдения установленных габаритных размеров и нагрузки на колеса, расположения внешних световых приборов и т. п.

Вследствие большого разнообразия природных условий необходимо особенно внимательно подходить к определению требуемых качеств автомобиля по проходимости.

Следует учитывать также, что оптимальное конструктивное решение не может быть универсальным и хорошее решение для
одних условий эксплуатации может оказаться непригодным для других условий.

Наиболее экономичным является создание транспортных средств, предназначенных для определенного диапазона условий
эксплуатации.

Эксплуатационные требования должны предусматривать определенную стойкость деталей к коррозии и изнашиванию; применение ограниченного числа сортов смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) и топлив; максимальные промежутки между периодическими техническими обслуживаниями; легкий доступ к основным агрегатам, удобство их обслуживания и возможность быстрой смены; минимальное число точек, требующих периодического ухода (точек смазывания, креплений и др.); минимальное количество необходимого для обслуживания инструмента; минимальную номенклатуру запасных частей.

Общая компоновка автомобилей определяется главным образом тремя факторами: размещением двигателя, расположением колес и схемой трансмиссии (см. подразд. 4.1).

Определяющими в компоновке автомобиля являются места расположения двигателя и кабины.

Например, в автомобиле с двигателем, расположенным впереди кабины (рис. 1.3, а), обеспечиваются нормальные условия
работы водителя, относительная чистота воздуха в кабине и изоляция от шума, необходимая температура, а также хороший доступ к двигателю.

Общая компоновка автомобилей по расположению двигателя относительно кабины

Рис. 1.3. Общая компоновка автомобилей по расположению двигателя относительно кабины:

а — впереди; б — под кабиной; в — сзади, в специальном моторном отделе

Однако при установке двигателя перед кабиной увеличиваются длина и вес автомобиля, а также ухудшается обзорность. Поэтому главной тенденцией в развитии данной компоновки автомобиля стало стремление к перемещению кабины вперед и сокращению длины двигателя.

На рис. 1.3, б показана компоновка, при которой двигатель расположен в кабине или под полом кабины. Такая компоновка в
настоящее время является самой распространенной на автомобилях.

Отсутствие выступающего вперед капота улучшает обзорность, позволяет сократить базу и длину автомобиля, но подобное расположение двигателя может уменьшить число посадочных мест в кабине и вызывает увеличение общей ширины кабины, особенно при V-образном двигателе.

Доступ к двигателю при такой компоновке затрудняется, а условия работы водителя ухудшаются по сравнению с первым вариантом компоновки.

Доступ к двигателю в этом случае обеспечивается или изнутри кабины, через люки, закрытые съемными панелями или крышками, либо путем применения подъемных или откидных кабин. Подъем кабины при этом осуществляется гидравлическим или электрогидравлическим подъемником, а также спиральными пружинами. Подъем кабины осуществляется за 15…20 с. Органы управления имеют специальные шарнирные соединения и при подъеме
перемещаются вместе с кабиной.

В конструкциях с подъемными или откидными кабинами обеспечиваются хорошие тепло-, шумоизоляция и доступ к двигателю. Однако откидная кабина усложняет конструкцию и увеличивает вес автомобиля. Существенным недостатком такой кабины является необходимость выхода пассажиров и удаления инструмента и других находящихся в ней предметов в том случае, если ее нужно откинуть. При движении по грязным дорогам низ кабины забрызгивается грязью, которая при поднятии кабины стекает на водителя.

На рис. 1.3, в показана компоновка автомобиля с расположением двигателя сзади кабины в специальном моторном отделении. При таком расположении число мест в кабине может достигать четырех в одном ряду, обеспечиваются наилучшая обзорность и хороший доступ к двигателю. Сокращение длины автомобиля в этом случае меньше, чем при расположении двигателя в кабине. Наибольшее применение компоновка с двигателем сзади кабины находит на автомобилях-тягачах и специальных автомобилях.

При расположении двигателя, как показано на рис. 1.3, а, б, радиатор находится впереди. Это упрощает его установку и обдув.

При расположении двигателя, как показано на рис. 1.3, в, возникают затруднения в осуществлении надежного охлаждения. Радиаторы при такой компоновке ставят по бокам или сзади мотоотсека; привод к вентиляторам сильно усложняется.

При компоновке грузового автомобиля большое внимание уделяется распределению веса по осям без полезной нагрузки. Желательно, чтобы на ведущую ось приходилось не менее 50 % полного веса автомобиля.

Наибольший габаритный размер автомобилей и автопоездов (поперечный) устанавливается в форме прямоугольника шириной 2,5 м и высотой 3,8 м, в который должно вписываться все оборудование автомобилей и автопоездов за исключением боковых зеркал, которые могут выступать за его пределы при условии установки их на откидных кронштейнах.

Полная длина автомобилей и автопоездов не должна превышать
следующих значений, м:

Автомобиль с любым числом осей (без прицепа)…………………12,0

Автомобиль с полуприцепом или с одним прицепом…………….20,0

Автопоезд с двумя и более прицепами………………………………. 24,0