Автомобиль «Москвич»

Автомобиль «Москвич»

«Москвич» выпуска 1964—1965 гг.— типич­ный современный легковой автомобиль. Сотни тысяч машин этого класса производят ежегодно многие заводы разных стран.

На «Москвиче» установлен двигатель с ра­бочим объемом всего 1,36 л, но с мощностью 50 л. с. Автомобиль развивает скорость до 120 км/час и расходует на шоссе не более 7 л топлива на 100 км пути. Вес «Москвича» с пол­ной заправкой топливом, водой и смазкой —1000 кг. Нетрудно подсчитать, что на литр рабочего объема двигателя и на тонну веса автомобиля (с пассажирами и багажом) приходит­ся по 37 л. с. мощности двигателя. На перевозку одного пассажира на расстояние 100 км рас­ходуется 1,75 л топлива. Эти отношения харак­теризуют совершенство конструкции двигателя, способность автомобиля к быстрому разгону («приемистость») и движению с большой ско­ростью, его экономичность.

Вспомним, что соответствующие показатели нашего первого массового легкового автомобиля ГАЗ-А (1932) были: мощность на 1 л объема дви­гателя 12л. с., на тонну 29л. с. и 2,75 л топлива на пассажира (при 100-километровом пути). Про­изводительность двигателя с тех пор увеличи­лась втрое, скорость — почти в полтора раза, а расход топлива снизился более чем на одну треть.

В красивом, обтекаемом кузове «Москви­ча» скрыты многочисленные механизмы. Вни­мательно осмотрим машину, доберемся до всех механизмов и познакомимся с их устройством.

Энергию для движения автомобиля выраба­тывает двигатель. Он находится спереди, под так называемым капотом. Поднимаем капот. Вот он, двигатель — поршневой (га­зотурбинные автомобильные двигатели сущест­вуют пока только в виде опытных образцов), внутреннего сгорания, четырехтактный, карбю­раторный, верхнеклапанный, четырехцилинд­ровый, рядный, с водяным охлаждением.

Впереди, справа от двигателя, расположен воздухоочиститель. В нем поток воздуха, необходимого для образования горю­чей смеси, проходит через сетку, смоченную в масле. Пылинки прилипают к масляной плен­ке, и воздух поступает к двигателю достаточно чистым.

Теперь обойдем автомобиль и откинем задний номерной знак. Под ним — крышка гор­ловины бензобака. От бака под полом кузова проложена трубка к насосу, установленному на двигателе. Двигатель приводит насос в действие, он маленькими порциями выкачивает бензин из бака и подает его вкарбюратор — при­бор для распыления и смешивания бензина с воздухом. Горючая смесь бензина и воздуха поступает в цилиндры двигателя. Там она сжимается, взрывается от электрической искры и, расширяясь при взрыве, совершает работу— вращает вал двигателя. (Более подробно об устройстве двигателя внутреннего сгорания рас­сказано в ст. «Двигатели и генераторы».)

От отверстий выпускных клапанов двигателя идут трубы под кузов, к глушителю. Это стальной сосуд с перегородками, в которых про­деланы отверстия. Отработавшие газы с боль­шой скоростью выходят из цилиндров двигателя и проходят через лабиринт перегородок. Ско­рость движения газов при этом уменьшается, и из глушителя они вылетают сравнительно медленно и почти бесшумно.

Усилие от двигателя передается задним коле­сам через механизм сцепления, коробку передач, карданный вал, главную передачу, дифферен­циал и полуоси заднего моста. Чтобы увидеть все эти механизмы, нужно осмотреть автомобиль снизу. Причем для лучшего понимания их назначения и устройства удобнее рассматривать эти механизмы в обратном порядке. Начнем с полуосей.

Ось заднего моста разделена на две полуоси для того, чтобы колеса могли вращаться с разными скоростями. Это необходимо на по­воротах, когда одно колесо идет по кругу мало­го радиуса, а другое — по большому кругу. Концы полуосей с коническими шестернями на них свободно входят в коробку дифферен­циала (от латинского слова «дифференция» — «разность»). На других концах укреплены колеса. Коробку дифференциала по диаметру пересе­кает валик с двумя свободно насаженными ше­стернями-сателлитами. Зубцы сателлитов сцеп­лены с зубцами полуосевых шестерен. Когда автомобиль идет по прямой, полуоси, сателлиты с их валиком и коробка дифференциала с укреп­ленной на ней ведомой шестерней главной пере­дачи составляют как бы один цельный вал. Его вращает ведущая шестерня главной передачи, насаженная на конце карданного вала, который идет от моста вперед, к коробке передач. На повороте одно из колес, напри­мер левое, стремится вращаться медленнее другого, правого. Тогда левая полуосевая ше­стерня начинает вращать сателлиты. Их зубцы как бы подгоняют правую полуосевую шестерню, и правое колесо вращается быстрее. Колеса вращаются с разной скоростью. Но они по-прежнему связаны друг с другом — через валик сателлитов, а через коробку дифференциала и шестерни главной передачи — с карданным валом.

Почему этот вал называется карданным? Де­ло в том, что двигатель неподвижно укреплен на кузове, а задний мост подвешен к кузову на упругих рессорах. Значит, чтобы бесперебой­но передавать вращение вала двигателя к кача­ющемуся на рессорах мосту, нужно соединить двигатель и мост как бы гибким валом. Эту «гибкость» и придают валу особые шарниры — карданы.

Если присоединить передний конец кардан­ного вала непосредственно к маховику двига­теля, колеса начнут вращаться, как только за­работает двигатель. Число их оборотов будет изменяться только в зависимости от числа оборотов вала двигателя. Но чтобы тронуться с места, разогнаться или преодолеть подъем, развиваемое двигателем усилие нужно увеличить, а число оборотов колес уменьшить. Для этого между двигателем и карданным валом устанав­ливают коробку передач.

В коробке передач три вала: ведущий, связанный с валом двигателя, ведомый, связан­ный с карданным валом, и промежуточный. Ведущий и ведомый валы находятся друг про­тив друга на одной геометрической оси, а про­межуточный — под ними. Чтобы получить «пря­мую» передачу усилия от двигателя к кардан­ному валу, ведущий и ведомый валы можно сцепить воедино кулачковой муфтой. На прямой передаче автомобиль идет по ровной дороге.

Когда требуется умножить усилие, ведомый и ведущий валы отделяют друг от друга, пере­двигая кулачковую муфту. Вращение ведущего вала теперь передается через пару шестерен на промежуточный вал. Этот вал несет на себе еще три шестерни с разным числом зубьев.

С каждой из этих шестерен постоянно сцеплены шестерни, свободно сидящие на ведомом вале. Их можно соединить с ведомым валом посредст­вом кулачковых муфт.

У «Москвича», кроме прямой (высшей, или четвертой) передачи, есть еще три передачи переднего хода и особая передача для заднего. На первой передаче число зубцов на шестерне ведомого вала примерно вчетверо больше, чем на ведущей. Поэтому ведомый вал вращается вчетверо медленнее ведущего, но зато передает вчетверо большее усилие. Последовательно пере­ключая передачи с первой до четвертой, водитель плавно трогает автомобиль с места и постепенно дает ему разгон. При движении на подъем или по плохой дороге водитель переходит с прямой передачи на одну из низших. При этом водитель пользуется рычагом под рулевым колесом. От него идут т я г и к вилкам, передвигающим кулачковые муфты. Передвигая рычаг, водитель передвигает и муфты, соединяя ведомый вал с шестерней одной из передач.

Кулачковые муфты всегда вращаются с тем же числом оборотов, что ведомый и карданный валы. Шестерни же через промежуточный и ведущий валы связаны с двигателем. При таком условии трудно сцеплять и расцеплять кулачки. Необходимо в момент переключения передач разъединять ведущий вал и вал двигателя. Для этого между коробкой передач и двигате­лем установлен механизм сцепления. Он при­жимает диск ведущего вала коробки передач к маховику двигателя. Трение между поверх­ностями плотно соединяет их, и ведущий вал коробки вращается с тем же числом оборотов, что и вал двигателя.

Чтобы прервать передачу вращения, водите­лю нужно, нажав педаль сцепления, отодви­нуть диск от маховика. (Движение педали передается гидравлической системой.) Теперь ведущий вал коробки уже не вращается вместе с валом двигателя, и можно без труда переклю­чить передачи. Можно также, если надо нена­долго остановиться, придать коробке положе­ние холостого хода, когда ни одна из муфт не введена в сцепление ни с одной из шестерен. После переключения водитель отпускает педаль и пружины снова прижимают диск к маховику. Во время переключения автомобиль катится по инерции.

Закончив изучение силовой передачи (транс­миссии), осмотрим автомобиль изнутри. На­жмите кнопку дверной ручки и займите в кабине место рядом с водителем. Внимательно осмотри­тесь. Перед водителем — рулевое колесо, рыча­ги, педали и кнопки. Под его ногами — слева направо — педали сцепления, тор­моза и подачи топлива. Под ру­лем — рычаг перемены передач, а под щитом приборов — рычаг стояноч­ного (ручного) тормоза. Педаль сцепле­ния водитель нажимает левой ногой. Правая нога во время движения находится на педали подачи топлива. Если нужно увеличить скорость, на педаль нажимают посильнее. Когда необходимо замедлить ход, нажим на педаль уменьшают, а для торможения или полной остановки пере­ставляют ногу на соседнюю тормозную педаль. Рычаг стояночного тормоза водитель тянет на себя, когда нужно остановить автомобиль на склоне или оставить его без присмотра. Слева от педали сцепления — кнопка. Она служит для переключения света фар с «дальнего» на «ближний», чтобы не ослеплять водителей встречных машин.

На щите приборов один большой и четыре маленьких циферблата. Стрелка на большом циферблате показывает, с какой ско­ростью идет автомобиль; у стрелок маленьких свои задачи: они отмечают, сколько бензина в баке, как расходуется электроэнергия, какая температура воды в системе охлаждения двига­теля, каково давление в системе смазки. А ря­дом с циферблатами — замок зажигания, объ­единенный с включением стартера, и несколько кнопок. Они служат для включения разных ламп стеклоочистителя, обогревателя кузова, радио­приемника, для регулирования состава и коли­чества горючей смеси, поступающей в двигатель.

Рычаги и педали (кроме педалей сцепления и тормоза) связаны с подчиненными им механизмами через тяги и тросы. Подвинется педаль или рычаг — вслед за ними переместит­ся тяга или натянется трос. А это в свою оче­редь вызовет поворот одной из заслонок карбю­ратора, или раздвинет и прижмет к тормоз­ному барабану колодки стояночного тормоза, или передвинет муфты в коробке передач.

Привод к рабочим тормозам в виде тяг был бы очень неудобным: ведь передние колеса поворачиваются вместе с тормозными барабана­ми. Здесь нужен гибкий привод, например рези­новые трубки, заполненные вязкой жидкостью (смесью масла и спирта). Одним концом они присоединены к главному тормозному цилиндру около педали, а другим — к рабочему цилиндру у каждого колесного тормоза.

Нажимая педаль, водитель передвигает пор­шень в главном цилиндре. Жидкость наполняет трубки, и под ее давлением поршеньки в рабо­чих цилиндрах расходятся. Они раздвигают колодки тормозов и прижимают их к внутрен­ней поверхности вращающихся вместе с колесами барабанов. Между накладками на колодках и барабанами возникает трение. Накопленная при движении энергия расходуется уже не на вращение колес, а на трение, и автомобиль за­медляет ход, а затем и останавливается. Когда торможение прекращается, поршеньки сходят­ся, жидкость возвращается в главный цилиндр, колодки снова стягиваются пружинами. Такая же система привода применена для выключения сцепления.

Чтобы продолжить осмотр «Москвича», нам надо выйти из кабины. Вот колеса. Они на­сажены на оси и привернуты гайками к шпиль­кам тормозных барабанов. Эти гайки и большую гайку на конце можно увидеть, сняв хромиро­ванный колпак колеса.

Каждое колесо имеет свою отдельную ось. Мы уже знаем, что задние колеса вращаются вместе с полуосями заднего моста. Полуоси покоятся в подшипниках кожуха, или кар­тера. Задний мост — это узел, в ко­торый входят картер, полуоси, передаточные шестерни, задние колеса и тормоза. Оси же передних колес не вращаются. Колеса отделены от оси подшипниками и вращаются на них сво­бодно.

Ось каждого переднего колеса составляет одно целое со сложной кованой деталью — стойкой подвески. Стойка прикреп­лена на шарнирах к верхнему и нижнему качаю­щимся рычагам подвески. Рычаги крепятся (также на шарнирах) к поперечине, а поперечина — к кузову. Вид рычагов и стоек спереди напоминает параллелограмм. Когда колесо ко­леблется на неровностях дороги, рычаги качают­ся и параллелограмм как бы складывается. Но перемещение его сторон ограничено, так как между нижним рычагом и поперечиной вставле­на сильная пружина. Каждое колесо поднимает­ся и опускается независимо от другого. А кузов при этом остается на одном уровне: пружина поглощает и ослабляет толчки колеса, переда­ваемые на кузов. Такая подвеска называется независимой, параллелограммной или рычажно-пружинной.

При повороте машины налево или направо оба передних колеса поворачиваются (согласо­ванно друг с другом) вокруг невидимых осей, проходящих через центры шарниров стойки. От стоек колес отходят поворотные ры­чаги, соединенные поперечной тя­гой. Чтобы водитель мог управлять колесами, поперечная тяга связана с рулевым колесом через короткий рычаг (сошку), ру­левой механизм и рулевой вал. Поворачивая рулевое колесо, например, против часовой стрелки, водитель перемещает конец сошки вправо. Одновременно перемещается впра­во поперечная тяга. Ее левый конец тянет левое колесо, а правый толкает правое. Оба колеса поворачиваются влево.

Снизу к кузову на длинных гибких стальных полосах — рессорах — подвешен картер заднего моста. Рессоры выполняют ту же функ­цию, что и пружины передней подвески,— защи­щают кузов от колебаний колес на неровностях дороги. Кроме того, они передают кузову так называемые толкающие усилия от заднего моста.

Внутри пружин передней подвески и около рессор мы видим черные трубки. Их верхние концы присоединены к кузову, а нижние — к рычагам подвески и к заднему мосту. Это телескопические амортизаторы. Нижний стакан амортизатора плотно входит в верхний; оба они заполнены вязкой жидко­стью. Внутри нижнего стакана сделана перего­родка с большим и малым отверстиями. Большое отверстие перекрыто клапаном, который пропу­скает жидкость только из верхнего стакана в нижний.

Когда колесо наезжает на бугор, рессора или пружина сжимается, нижний стакан вдви­гается в верхний и жидкость перетекает вниз. Но вот колесо опускается. Теперь клапан закрыт, и жидкость медленно просачивается через малень­кое отверстие, тормозя опускание нижнего ста­кана и сдерживая рессору. Не будь амортиза­тора, рессора совершила бы после толчка еще несколько затухающих колебаний и кузов рас­качивался бы некоторое время даже на ровной дороге.

Механизмы «Москвича» смонтированы на кузове. Кузов несет их на себе, так же как и полезную нагрузку — пассажиров. Поэтому его называют несущим кузовом, в отличие от кузовов грузовых и некоторых боль­ших легковых автомобилей, у которых меха­низмы установлены на особой раме (в этом слу­чае всю механическую часть автомобиля назы­вают шасси). Несущий кузов есть не только у «Москвича». На кузове собраны также меха­низмы «Запорожца», «Волги» и большинства автобусов. Прочная стальная оболочка несу­щего кузова не только защищает пассажиров, но и несет нагрузку. Это позволяет облегчить автомобиль — обойтись без рамы. К грузовым автомобилям трудно применить несущую кон­струкцию кузова, так как у них нет общей жест­кой оболочки. К раме (т. е. на шасси) каби­на, платформа, крылья, облицовка радиатора крепятся в этом случае отдельно.

Мы уже говорили о колесах, но не уделили внимания важнейшей их части — шине. Ее назначение — обеспечивать сцепление колеса с дорогой и поглощать толчки от мелких неров­ностей. Наезжая, например, на камень, шина проминается, сжимая находящийся внутри нее воздух. Толчок от камня передается на колесо и далее на подвеску и кузов ослабленным.

Сейчас применяют шины двух видов.

Присмотритесь к ободу колеса. Если из отверстия в ободе свободно высовывается кла­пан — вентиль шины, значит, на обод надета шина с камерой. Если вентиль плотно привернут к самому ободу, значит, шина бескамерная. В первом случае воздух заключен в кольцеобраз­ную камеру из тонкой резины, которую покрыш­ка предохраняет от повреждений. Во втором слу­чае покрышка играет сразу две роли. Ее края очень плотно прижаты к ободу, и воздух не может просочиться.

Такое упрощение конструкции шины стало возможным после достижения большой точно­сти в изготовлении шин и ободов. Это очень выгодно. Во-первых, шина облегчается. Во-вторых, она не выходит полностью из строя в случае прокола. Если из проколотой камеры воздух выходит через зазоры между покрышкой, камерой и ободом, то из проколотой бескамерной шины он может выйти только через маленькое отверстие прокола; к тому же это отверстие закрывает сам виновник прокола, например гвоздь. В-третьих, бескамерная шина менее подвержена нагреву во время движения — нет трения между камерой и покрышкой, а обод, непосредственно соприкасающийся с воздухом, хорошо отводит тепло.

Управлять «Москвичом», мчащимся со ско­ростью 80, а то и 120 км /час, ощущать власть над десятками лошадиных сил мощности двига­теля, видеть через ветровое стекло новые и новые картины—как это увлекательно! И главное, доступно всем. Новичок быстро усваивает все приемы управления и, становясь постепенно опытным водителем, управляет автомобилем почти автоматически. Но учиться водить автомо­биль можно только под наблюдением опытного инструктора.

Роль водителя, конечно, не только в том, чтобы «вертеть баранку». Есть у него и другие обязанности и перед поездкой, и после нее. Чтобы автомобиль долго, бесперебойно и надеж­но работал, за ним нужен уход. Перед поездкой необходимо проверить, есть ли в баке бензин, в радиаторе — вода, в картере двигателя — масло; каково давление в шинах; исправны ли все лампы и сигналы; плотно ли соединены тру­бопроводы; как действуют тормоза. А по возвращении в гараж следует вновь осмотреть ав­томобиль, устранить неисправности, помыть машину.

Но и это не все. Через каждые несколько тысяч километров пробега автомобиль надо осмотреть более основательно. Сроки таких про­верок записаны в инструкции по уходу за ав­томобилем. Взгляните на счетчик — не пора ли проверить зазоры клапанов, состояние карбюра­тора и приборов зажигания, свободный ход педалей сцепления и тормоза, затяжку рулевых тяг? Не нужно ли подтянуть все соединения и места крепления приборов, смазать автомобиль, сменить масло в картере двигателя?

Чтобы облегчить водителю заботы об автомо­биле, в гаражах и на станциях обслуживания устроены смотровые ямы, эстакады и подъемни­ки, есть также моечные машины, компрессоры для накачки шин, пылесосы, приспособления для смазки. С таким оборудованием можно за 1—2 часа проделать все необходимые работы по периодическому техническому обслуживанию автомобиля, а то и сменить неисправные меха­низмы и детали. И автомобиль поступит в ваше распоряжение «умытый», «подтянутый», смазан­ный, готовый к новым сотням и тысячам километ­ров пробега.