Устройство несущего кузова и ходовой части автомобиля: конструкция, принципы работы и элементы

Назначение и конструкция несущего кузова

В отличие от грузовых автомобилей, автобусов и мотоциклов, большинство современных легковых машин оснащено несущим кузовом. Это ключевая конструктивная особенность, при которой двигатель, элементы трансмиссии, подвеска, механизмы управления и дополнительное оборудование монтируются не на отдельную раму, а непосредственно на сам кузов. Таким образом, кузов принимает на себя все основные нагрузки, выполняя роль силовой конструкции. Помимо этого, в его пространстве размещаются водитель с пассажирами, багаж, а также он служит «массой» (общим минусом) для электросистемы автомобиля.

Составные части кузова

Кузов состоит из двух основных групп элементов: каркаса и навесных узлов. Каркас — это сварная металлическая конструкция, образующая жесткий корпус. В него входят:
  • Днище (пол) с усилителями жесткости.
  • Штампованные панели боковин.
  • Элементы передней и задней части.
  • Крыша.
  • Крылья (на некоторых моделях они могут быть съемными, т.е. навесными).
На этот каркас устанавливаются навесные элементы: двери, капот, крышка багажника, стекла, бамперы, зеркала, декоративные детали, сиденья и прочее.

Оснащение салона

Внутреннее пространство салона предназначено для размещения органов управления, приборной панели с контрольно-измерительными приборами, а также для обеспечения комфорта и безопасности. Для этого используются системы вентиляции, отопления, обогрева стекол, ремни безопасности, подголовники и прочее. При дооснащении салона дополнительными аксессуарами важно помнить о безопасности: они не должны ограничивать обзор или действия водителя и не должны становиться источником травм в случае аварии.

Ходовая часть автомобиля: основы

Ходовая часть — это комплекс узлов, обеспечивающих движение и связь автомобиля с дорогой. В ее состав входят передняя и задняя подвески, колеса и шины. Главная задача подвески — соединить кузов с колесами, смягчая и поглощая удары и вибрации от неровностей дороги, тем самым обеспечивая плавность хода и устойчивость.

Типы подвесок

Существует два основных типа подвесок:
  • Независимая: колеса на одной оси могут перемещаться вертикально независимо друг от друга, что улучшает комфорт и сцепление с дорогой.
  • Зависимая: колеса одной оси жестко связаны между собой, поэтому при наезде на неровность оба колеса наклоняются одновременно.

Конструктивные особенности передней подвески

На легковых автомобилях передние колеса, как правило, соединяются с кузовом через независимую подвеску. Ее ключевые элементы:
  • Упругие элементы (пружины/рессоры): смягчают удары от дороги.
  • Амортизаторы (демпферы): гасят колебания пружин, предотвращая раскачку кузова.
  • Стабилизатор поперечной устойчивости: уменьшает крен кузова в поворотах, противодействуя центробежной силе.

Углы установки колес

Для обеспечения устойчивости, управляемости и уменьшения износа шин передние колеса устанавливаются под строго определенными углами:
  • Продольный и поперечный наклон оси поворота (шкворня): обеспечивает стабилизацию — самовозврат колес в нейтральное положение после поворота. Принцип аналогичен колесам supermarket-тележки.
  • Развал: угол наклона плоскости колеса относительно вертикали. Небольшой положительный развал (1-2°) компенсирует нагрузки в движении и облегчает поворот.
  • Схождение: угол между плоскостями вращения колес одной оси. Необходим для компенсации возможного бокового увода колес из-за развала, что снижает износ шин.
Схождение — регулируемый параметр, обычно настраивается изменением длины рулевых тяг.

Конструктивные особенности задней подвески

Задняя подвеска может быть как зависимой, так и независимой, но на многих бюджетных и среднеразмерных автомобилях традиционно применяется зависимая конструкция. В качестве упругих элементов используются витые пружины или, реже, листовые рессоры. Гашение колебаний, как и спереди, осуществляют амортизаторы.

Амортизаторы: гасители колебаний

Амортизатор — это герметичный цилиндр, заполненный специальной жидкостью (или газожидкостной смесью), внутри которого движется поршень со штоком. При работе подвески поршень перемещается, заставляя жидкость проходить через малые калиброванные отверстия. Сопротивление этому потоку и преобразует энергию колебаний в тепловую, эффективно гася раскачку кузова. Газонаполненные (например, азотные) амортизаторы часто обладают улучшенными и более стабильными характеристиками.

Колеса и шины

Колеса — это конечное звено, передающее крутящий момент на дорогу и обеспечивающее контакт с ней. Колесо состоит из диска с ободом и шины.

Конструкция шины

Шина выполняет несколько функций: амортизация мелких неровностей, обеспечение сцепления и управляемости. По конструкции шины делятся на:
  • Камерные: внутри находится отдельная резиновая камера для воздуха.
  • Бескамерные (более современные): воздух накачивается непосредственно в полость между шиной и герметичным ободом диска.
Основные части шины: каркас (корд), протектор (беговая часть с рисунком), боковины и борта.

Типы шин по конструкции корда

  • Диагональные: нити корда перекрещены под углом ~37°. Встречаются реже.
  • Радиальные (маркировка «R»): нити корда расположены практически под 90° к боковинам. Такие шины более эластичны, обеспечивают лучшее сцепление, меньший расход топлива и больший комфорт, но их боковины более уязвимы к повреждениям (например, о бордюр).

Маркировка шин

Параметры шины указываются на ее боковине в формате, например, 195/55R16:
  • 195 — ширина профиля в мм.
  • 55 — серия (процентное отношение высоты профиля к ширине, здесь 55%).
  • R — радиальная конструкция.
  • 16 — посадочный диаметр обода в дюймах.
Современная маркировка также может включать индексы нагрузки, скорости, сезонности (летние, зимние, всесезонные), информацию о износостойкости, сцеплении и температурном сопротивлении.

Интересное: Топ 18 самых дорогих машин (без учëта налогов) часть 1.

Интересное еще здесь: Обзоры.

Несущая система и ходовая часть.