Автомобиль

Автомобиль, самодвижущийся экипаж для перевозки людей и грузов по безрельсовым дорогам. Первые А. с механич. тягой относятся к 70—80 гг. 18 в (Кюнье, Мурдок); эти модели были с деревянной рамой на трех колесах, с паровым двигателем т. э. т. I.

самой примитивной конструкции; расчетная скорость А. Кюнье была 4 км/ч. Более жизненную, серьезную форму конструкция А. начинает принимать с момента появления двигателя внутреннего сгорания, вернее, с момента изобретения Готлибом Даймлером в 1883 г. компактного быстроходного автомобильного двигателя. В 1885 г. им была построена первая мотоциклетка и четырехколесный А. Почти одновременно Бенц (в Маннгейме) сконструировал трехколесный А., по типу близкий к А. Даймлера. Начиная с этого времени, развитие конструктивных форм быстро подвигается вперед под влиянием гл. обр. спортивного интереса. В 1895 г. между Парижем и Бордо были устроены гонки, В которых участвовали 22 А., причем машина фирмы Панар - Левассор покрыла расстояние 1 175 км в 48³/₄ часа, то есть имела среднюю скорость 24 км/ч. С течением времени, наряду со спортивнотуристическим интересом к А., начинает выявляться его хозяйственное значение — появляются грузовые, пожарные и прочие виды А., служащие исключительно для хозяйственных целей. В настоящее время эксплуатя А. является одним из мощных видов транспорта, успешно конкурирующим в отдельных случаях с ж. д. К началу 1927 г. всего А. на земном шаре насчитывалось 27,5 млн.; производство их за 1926 г. достигло почти 5 млн. Современные А. снабжаются двигателями — электрическими, паровыми и внутреннего сгорания (бензиновыми, керосиновыми и нефтяными). Преимущественное распространение получили А. с бензиновым мотором — в виду надежности их действия, удобства карбюрирования и сжигания бензина, большого радиуса действия и возможности легко и повсеместно пополнять запасы горючего — бензина.

На фигуре 1 (ст. 163) изображено шасси нормального легкового А. с бензиновым мотором. Основные механизмы А. располагаются в следующем порядке: мотор с системой охлаждения крепится к передней части шасси; эффект, мощность двигателя передается к коробке передач через особый механизм — сцепление, представляющее собой фрикционную муфту; из коробки передач усилие направляется через карданный вал с двумя шарнирами по концам к дифференциалу и от последнего через п о л у о с и—к задним колесам. Передача от карданного вала к дифференциалу осуществляется парой конических шестерен, червяком или помощью двойной зубчатой передачи. Окружное усилие на задних ведущих колесах вызывает реакцию дороги, которая последовательно передается колесам, шарикоподшипникам полуосей, заднему мосту и раме А. Передние колеса обычно не являются ведущими, а служат только для управления А., к-рое производится путем поворота не всей передней оси, а только кулаков, на которых сидят передние колеса. Расположение и функции основн. механизмов норм, грузовых А. те яш, что и у легковых (фигура 2, ст. 163).

Моторы А. крепятся к шасси на трех точках, во избежание поломок опорных лап во время перекосов рамы при езде по

Фигура 1. Нормальное шасси легкового автомобиля с бензиновым двигателем. неровной дороге. Ось коленчатого вала мотора направлена параллельно земле или же, с целью меньшего износа шарниров карданного вала, наклонена по направлению к дифференциалу. Сцепление служит для разъединения мотора от ведущих колес в момент переключения передач; последнее не м. б. выполнено при включенном сцеплении, т. к. под влиянием окружного усилия зубья шестерен сильно прижаты друг к ДРУ^ГУ> “ включение следующей пары зубчаток при разности окружных скоростей и при наличии больших масс (маховик и вся масса А.), связанных с каждой из них, невозможно без поломок. Назначение сцепления— исключить одну из масс (маховик),

уменьшить разность окружных скоростей включаемых шестерен, уменьшить давление на зуб включенных и тем самым свести до минимума удар при смене передач. Механизм сцепления в большинстве случаев выполняется в виде одного стального диска, трущегося по двум связанным с маховиком поверхностям, обшитым «ферродо» (фигура 3); момент инерции освобождающейся части (диск) такого сцепления очень мал, и включение передач происходит без удара. Грузовые А. и автобусы с более тихоходными моторами, обладающие большим крутящим моментом, снабжаются сухими многодисковыми сцеплениями (фигура 4); реже встречаются сцепления конусом и многодисковое-

Фигура 2. Нормалыюе шасси грузового автомобиля. сцепление с дисками, работающими в масле. Америк, статистика показывает, что выпущенные за 1926 г. легковые и грузовые А.,с точки зрения сцепления, распределялись следующим образом (в %):

Тип	Легко-	Авто-	Грузовые А.
сцепления	вые А.	бусы	До IV. т	свыше I¹/» «г
Однодисковое. Многодисковое су-	81	20	22	11
хое.	18	80	78	87
Конус.	1	"—	—	2

Коэфф-ты трения f и нормальные давления р, применяющиеся при различных сцеплениях, при которых они работают без заметного износа, равны:

р кг/с-м“ f

«ферродо» по стали, сухие. 0,8—0,9 0,3—0,35

сталь по стали, в масле. 1,5—2,0 0,04

Фпг. 3. Однодисковое сцепление.

Коробка передач служит для увеличения крутящего момента мотора; на тяжелой дороге и подъемах мотор должен развивать большой крутящий момент, который, по условиям карбюрации и сгорания в двигателях внутреннего сгорания, не м. б. выше определенной величины. Сопротивления, которые приходится преодолевать А., требуют от мотора, чтобы он на ведущих колесах развил вращающий момент, в 4—5 раз больший, чем он может развить; это м. б. достигнуто или путем увеличения литража мотора А., что в действительности ограничено весом и габаритными размерами двигателя, или же установкой коробки передач, увеличивающей крутящий момент на задних колесах за счет скорости движения. В этом отношении двигатели внутреннего сгорания отличаются от паровых машин и электромоторов, которые при данных размерах и числе оборотов могут развивать большой крутящий момент, обусловливаемый гл. обр. емкостью аккумуляторов и производительностью .котла. Нормальная коробка скоростей, путем включения той или иной пары шестерен, позволяет иметь 3—4 разных передаточных числа от мотора к задним колесам (фигура 5). Чем больше число передач в коробке скоростей, тем меньшей мощности мотор, при прочих равных условиях, м. б. поставлен и тем экономичнее эксплоа-тация А. в отношении расхода топлива; при такой коробке мотору предоставляется больше возможности работать при полной, более экономичной нагрузке.

Большинство европейских легковых А. снабжено 4-скоростной коробкой, американские— исключительно 3-скоростной. В связи с этим мощность моторов америк. машин больше, чем у европейских, что при работе на прямой передаче, в смысле приемистости и способности к подъемам, выгоднее; с другой стороны, при городской езде с часто меняющимся режимом работы, А. с 4-скоростнон коробкой экономичнее. Коробки передач грузовых А. по конструкции одинаковы с таковыми для легковых машин (фигура 6). Некоторые фирмы (N. A. G., Garford, Federal) в коробках скоростей автобусов и грузовиков постоянную пару зацепления делают сменной, с таким расчетом, чтобы передаточное число от мотора к карданному валу было больше единицы (фигура 7). При данной конструкции, в условиях легкой дороги и при езде без

Фиг.

4. Миогодисковое сцепление.

Фигура 5. Коробка передач легкового автомобиля, груза, работу мотора можно перевести на меньшее число оборотов и полное открытие дросселя, то есть на более экономичный

*ϋ

режим. При механизме добавочных передач на грузовике можно достичь 15—20% экономии топлива против работы на прямой передаче при тех же условиях пути.

Фигура 6. Коробка передач грузового автомобиля.

- Механизм коробки передач А. требует большой практики для переключения шестерен скоростей. С целью уничтожения переключения шестерен было предложено много интересных конструкций для замены зуб-

Нормальный рычаг передач

Фигура 7. Коробка скоростей с добавочной передачей. Когда включена постоянная передача C+D, то 1-я передача становится 5-й, 2-я передача становится 6-й, 3-я передача становится 7-й. чатого зацепления фрикционным и даже всей механической коробки гидравлическою или электромагнитною коробкой.

Фигура 8. Схема коробки передач Форда.

Коробка скоростей Форда (фигура 8 и 9)— одна из таких конструкций; шестерни находятся в постоянном зацеплении, изменение передаточного числа и задний ход выполняются помощью притормаживания дисков (фигура 10). На фигуре 11 изображена электромагнитная передача Оуена. Электромагниты В, служащие одновременно и маховиком, при вращении захватывают своим

Фигура 9. Схема коробки передач Форда: слева — 1-я скорость, справа — задний ход. магнитным полем якорь С; последний сидит на одной оси с якорем Е электромотора, электр. магниты которого неподвижны; якорь Е соединен с карданным валом; ток, получаемый благодаря скольжению якоря С

Фигура 10. Общий вид коробки передач Форда. в поле магнита В, поступает в электромотор D-Е и служит для дальнейшего повышения крутящего момента — чем больше скольжение, тем медленнее движение А., тем больше вырабатываемый ток и тем больше крутящий момент на задних колесах; управление выполняется контролле-

Фигура 11. Схема автомобиля с электромоторной передачей. ром и акселератором. Недостаток конструкции — наличие зубчатой передачи для заднего хода и большой вес.

Электромагнитные и гидравлич. передачи до сего времени широкого распространения не получили. В последнее время в коробки скоростей вводят приспособления для механизации перестановки шестерен: включение шестерен в них невозможно прежде, чем сцепление и предыдущая передача не выключены. Переключение произво-

одним шарниром, открытый или закрытый. На фигуре 2 изображен А. с открытым карданным валом, толкающее и скручивающее усилия передаются штангой в виде треугольника. На фигуре 13 показан способ передачи скручивающего и толкающего усилий

3--

ПО А-В

Фигура 12. Пневматическое управление коробкой передач: 1 — от моторного компрессора, 2— кран управления передачами, 3 — к мотору, 4 —к резервуару, S — кран управления передачами во второй кабине машиниста (смотрите Автомотриса), 6—мотор-компрессор. дится пневматическим способом (фигура 12; коробка скоростей A. E. G.), а не рычагом скоростей. Кпд современных нормальных коробок передач, в зависимости от включенной передачи, колеблется от 97% (прямая) до 94% (первая передача). Усилия от коробок скоростей к ведущим колесам в большинстве случаев передаются карданным валом (фигура 1 и 2). В длинных машинах, при коробках моноблок с мотором, во избежание вредных напряжений от собственного веса карданного вала, последний делают из двух частей, расположенных

5 р /з

один за другим. Прогиб вала f= ^ g- j

от собственного веса не должен быть больше 0,1 миллиметров (Р—вес кард, вала, I—его Длина, 7—экваториальный момент инерции, Е—модуль упругости материала вала). Цепная передача в современном А. почти не применяется: по данным америк. статистики, этот тип передачи встречается только в 4% общего количества грузовых А. Недостатки цепной передачи: неравномерность хода, вследствие непостоянства крутящего момента, набегание и вытягивание цепи, износ и обрывы. Цепная передача применяется в тяжелых грузовиках, так как карданная, из-за большого передаточного числа (г₀=12—17), чрезмерно утяжеляет задний мост.

В зависимости от способа передачи реакции заднего моста и толкающего усилия карданный вал выполняется с двумя или рессорами; в данном случае передние концы задних рессор не имеют сережек; рессоры, кроме статической нагрузки, работают на дополнительное напряжение от скручивающего момента заднего моста. Дан-

Фигура 13. Передача усилии рессорами, открытый кардан и штампованный задний мост. ная конструкция, в виду своей простоты, входит в употребление и на грузовых А. (Saurer, Fiat, Berliet, A. E. G.). Для тяжелых условий пути, не исключающих

возможности поломки рессор, данная конструкция для грузовых машин не рациональна. Значительно надежнее представляется способ передачи толкающего и скручивающего усилий карданной трубой, где рессоры работают исключительно на статическую нагрузку. Соединение карданного вала с коробкой скоростей и задним мостом выполняется шарнирами, позволяющими передавать вращательное движение одновременно с изменением угла между карданным валом и валом коробки скоростей. Большим распространением пользуются дисковые шарниры Гарди (из нескольких слоев прорезиненного полотна), благодаря своей дешевизне и удобству монтажа.

Передача к дифференциалу в современных легковых А. и грузовиках до 17₂— 2 тонны осуществляется исключительно парой конических шестерен; в более тяжелых грузовиках и в автобусах эта передача выполняется червяком или двойной зубчатой передачей; преимущество последней перед

Фигура 15. Дифференциал с коническими шестернями. червячной заключается в возможности поднять выше низшую точку картера дифференциала над уровнем земли. С этой же целью в легковых машинах оси карданной и коронной шестерен выполняют непересе-кающимися (фигура 14); последнее возможно только при винтовом зацеплении. Винтовое зацепление, по сравнению с шестернями с прямым зубом, отличается плавностью хода, бесшумностью, бблыней опорной поверхностью и крепостью зуба; в производстве эти шестерни легче, чем прямозубчатые. Коронная или червячная шестерни крепятся к дифференциальной коробке. Дифференциалом называется механизм для уничтожения пробуксовывания

Фигура 16. Дифференциал с цилиндрическими шестернями. колесами при поворотах А., когда длины путей, проходимых наружным и внутренним колесами, разные. Нормальные конструкции дифференциала представлены на фигуре 15 и 16. Дифференциалы с цилиндрическими шестернями имеют меньшее распространение; число сателлитов в них больше, чем в конических. Уничтожая буксовании колес при поворотах, нормальные типы дифференциалов обладают недостатком — возможностью непрерывного буксования одного из колес при уменьшении действия на него реакции почвы, вследствие понижения коэфф. трения между шиной и почвой. Чтобы предупредить это явление, тяжелые грузовики снабжаются механизмами, позволяющими сцеплять полуо-си в одно целое, чем избегают уменьшения вдвое сцепного веса, к-рое наступает во время буксования одного из колес. Для этой же цели применяются дифференциалы с «неполным поворотом». Идея их конструкции заключается в следующем: при нормальных поворотах А. на 90° разница в числе оборотов внутреннего и внешнего колес в среднем равна 0,7 оборота; следовательно, нет необходимости при нормальных поворотах давать колесам возможность полного вращения относительнодруг друга, — после поворота на 0,7 оборота дальнейшее относительное движение может быть уничтожено; А. с подобным дифференциалом не будет иметь постоянного буксования одного из колес; сцепной вес и проходимость А. не уменьшаются (фигура 17).

Для предупреждения поперечного буксования передних колес на поворотах, продолжения осевых шеек колес должны пересекаться в одной точке, на продолжении задней оси (фигура 18). Поперечная рулевая тяга, соединяющая рычаги поворотных кулаков, м. б. расположена или позади передней оси или перед ней; в последнем

Фигура 14. Карданная и коронная шестерни с ненересека-ющимися осями. случае она работает на растяжение; при больших усилиях и ударах такое расположение предпочтительнее (грузовые А.).

Расстояние ΜΌ при повороте колес до отказа называется радиусом поворота А.; средние величины его для современных машин колеблются от 6 до 10 л у грузовиков и от

4,5 до 10 метров у легковых. Указанное условие — пересечение линий МС, MD и МН в одной точке М — выполняется не при всех положениях поворотных кулаков; ошибка тем меньше, чем больше угол поворота и чем больше отношение базы А. к ходу колес. Радиус поворота у А. с четырьмя поворачивающимися колесами вдвое меньше; при городской езде это преимущество не имеет места: при тро-гаиии с места А., остановившийся у барьера тротуара, принужден долгое время ехать по прямой во избежание, в случае поворота, заезда задними колесами на тротуар.

В легковых дешевых А. для широкого пользования (Honomag, Grade, Pluto, Rhode), благодаря малому общему весу (360—400 килограмм), износ шин ведущих колес невелик; в виду этого, для удешевления продукции, дифференциалы в них не применяются (тип заднего моста данной конструкции изображен на фигуре 19). От дифференциала мощность передается полуосям и далее колесам А. Полуоси, обычно выемные, передают или только крутящий момент (разгруженные), или крутящий и изгибающий одновременно (неразгруженные).

Фигура 18. Схема четыреугольника Жанто.

Конструкция задних мостов нормальных А. выполняется в следующем виде: а) мосты цельные; б) мосты с разрезной осью, в) двойные мосты, г) мосты, представляющие собою простую ось (при цепной передаче). Последние два типа встречаются только в грузовых А. Задний мост, будучи неподвешенной деталью, подвергается ударной нагрузке. Рациональная конструкция его должна удовлетворять одновременно требованиям крепости и легкости. Цельные мосты, наиболее распространенные, бывают литые, кованные и штампованные. Амери-канск. и европ. практика указывают на исключительное распространение сварных штампованных мостов (фигура 13); литые и кованные мосты применяются гл. обр. в грузовиках и автобусах. Задние мосты с «разрезной осью» не имеют труб, охватывающих полуоси, и дают последним возможность вертикального перемещения. Достоинства данной конструкции: легкость,

Фигура 19. Задний мост без дифференциала. возможность обходиться без рамы, минимальный вес частей, подверженных ударной нагрузке. Подвеска А. выполняется помощью нормальных плоских рессор. Преимущественное распространение получили рессоры полуэллиптические; кантилеверные рессоры применяются для подвески задних мостов легковыхА.

В грузовых А. у п от ре бл яю тся исключ ительно п олуэлл ип тиче-скиё рессоры.

Основные тенденции в развитии конструкции нормальных рессор направлены к увеличению их длины и радиуса кривизны. На фигуре 20 показаны ходовые типы рессор.

Наиболее совершенной, с точки зрения комфортабельности езды, является подвеска с четырьмя независимыми колесами, когда каждое колесо может независимо от остальных перемещаться в вертик. направлении (неровности дороги, проходимые одним колесом совершенно не отражаются на других). На фигуре 21 представлена передняя ось А. с независимыми колесами; на фигуре 23 изображен А. конструкции НАМИ с разрезной задней осью; рессоры крепятся

Фигура 20. Различные типы автомобильных рессор. к раме при помощи сережек. В последнее время появилась конструкция крепления рессор к раме помощью кусков резины, отличающаяся простотой ухода, амортизирую-

Фигура 21. Подвеска передних колес автомобиля Коттен-Дегут. хцим действием и дешевизной (фигура 22). В некоторых конструкциях рессор грузовых А. концы их отогнуты книзу, автомобильная рама опирается плоскими кронштейнами на эти концы, которые при вибрации рессор скользят по плоскости кронштейнов. Эта конструкция имеет целью увеличить рабочую длину рессоры при порожнем автомобиле и тем самым увеличить эластичность подвески. Рессоры современных легковых А. снабжены амортизаторами — приборами, уменьшающими амплитуду колебаний рессоры путем превращения работы поднятия и опускания рамы А. в работу трения, сжатия пружины, перекачивания жидкости из одного сосуда в другой, и т. д.

Фигура 22. Крепление рессоры на резине.

Толщина листов автомобильных рессор колеблется от 3 до 15 миллиметров. Расчет рессор по

b h²

упрощенной ф-лв:Р1=п- —^— · К (Р — статическая нагрузка па конец рессоры, η — число листов, b — ширина листов, Тг — средняя толщина листа, I — плечо действия силы Р) дает в среднем напряжение К для передних рессор 2 500—3 500 килограмм/см², для задних—5 000—6 000 килограмм/см². При переездах через канавы и камни нагрузка Р, вследствие динамического воздействия массы А., достигает величины, в 2—2 у₂ раза превосходящей статическую нагрузку. Т. о. рессоры работают иногда на пределе упругости. Передние рессоры рассчитываются с запасом на случай дополнительной их нагрузки при торможении. Самый невыгодный случай работы передних рессор—переезд через канаву с большой скоростью, при одновремен ном торможении задних колес. Тормоза располагают в современных А. на колесах и на карданном валу, непосредственно за коробкой скоростей. Для получения наибольшего эффекта торможения теоретически выгодно располагать тормоза на наиболее быстро вращающихся деталях, то есть самый быстродействующий тормоз должен быть расположен на маховике; практически это не выполняется, т. к. приведенная инерционная сила поступательно движущейся массы всего А. при резком торможении вызовет большие дополнительные напряжения в коробке скоростей, которые могут быть причиной поломки шестерен в том случае,

Фигура 23. Задний мост с разрезной осью автомобиля НАМИ I.

когда сцепление перетянуто или рассчитано с большим запасом. Увеличение средней скорости А. и сильное развитие уличного движения выдвинули повышенные требования к интенсивности торможения. Путь торможения определяется следующей ф-лой:

о ₌ Л___Л

Qm. bд ν’

где (Q—полный вес А., Q_m.—вес автомобиля, приходящийся на заторможенные колеса,

v—скорость А., д—ускорение силы тяжести, а μ — коэффициент трения между колесом и дорогой.

Чем больше Qm., тем меньше путь торможения при данных Q и v. Отсюда ясна выгода торможения всех 4 колес; в этом слу-

чае S=^—, значение μ для сырой мо-2 <7

стовой 0,2, для сухой 0,6. При торможении одних передних или задних колес Qm. соответственно равно;

b. Q

для передних ^^

» задних _г,

L + μ.η

[здесь: а — горизонт, расстояние центра тяжести А. от передней оси, L — расстояние

Фигура 24. Схема привода торможения на четыре колеса. между осями (а + b=L), h — высота центра тяжести А. над землей]. На фигуре 25 даны сравнительные результаты испытаний для определения пути торможения, произведенных с одним и тем же А. при торможении четырех и двух колес, на сухой мостовой и влажной. Схема привода к тормозам на 4 колеса и конструкция тормозов на передней оси даны на фигуре 24 и 26.

Идея серво-тормозов заключается в том, что в них при слабом нажатии на тормозную педаль создается большое нажатие тормозных колодок; регулируя нажатие на педаль,

Фигура 2 5. Диаграмма пути торможения.

Фигура 26. Тормоз на переднее колесо: 1—передняя ось, 2—поворотпый палец, 3—ось кулака, 4—ступица, 5—тормозный барабан, 6—тормозный кулачок, 7—поперечная рул. тяга, «—тормозные колодки, 9—оттягивающая пружина. можно создать любую силу торможения и без утомления поддерживать ее долгое время. На серво-тормозе Перро (фигура 27) обе колодки соединены шарниром, ббль-шая колодка имеет неподвижную опору О, меньшая свободным концом опирается на поворотный камень, при вращении которого малая колодка прижимается к барабану; создаваемое окружное усилие передается на шарнир W и с большой силой прижимает колодку U к тормозному барабану. Сервотормоз Рено расположен не в барабане, а

в коробке передач. Кроме механич. к тормозам применяются гидравлическая и пневматическая передачи. Достоинство их то же, что и серво-тормозов; одна из таких конструкций изображена на фигуре 28 и 28а; здесь К — компрессор, D — регулятор давления, М — манометр, Н — кран для накачивания шин, F — кран управления, соединенный с педалью, и Z_h— цилиндры тормозов, L — баллон с воздухом, S — предохранительный клапан. Действие прибора таково, что, давая разные положения крану F, сообщают Фигура 28а. Пневматический ЦИЛИНДры Z_v И Z% тормоз.—Действие на колесо, то С атмосферой, ТО

с баллоном сжатого до 6—8 atm воздуха; интенсивность торможения достигается тем, что при разных положениях крана F (2, 3, 4) воздух из бал лона L подводится к цилиндрам с большей или меньшей скоростью. Во избежание заносов А. вследствие разности нажатия тормозов применяют механизмы—уравнители, назначение которых—выравнивать нажатие тормозов правой и левой стороны; в тормозах гидравлических и пневматических уравнивание тормозов происходит автоматически.

Вращение рулевой сошке передается червяком — червячным колесом, червяком — сектором, винтом— гайкой и конической зубчатой передачей (последняя применяется только в дегких дешевых А.). Передача червячным колесом дает возможность уничтожать люфт, получающийся от износа частей, путем перестановки червячного колеса в разные положения на своей оси; в других типах передачи для уничтожения люфта применяют особые детали (эксцентрическая втулка). Нормально допускаемый люфт не должен превосходить 6—8° на рулевом колесе. Передача от передних колес к рулевому колесу выполняется обратимой, чтобы избежать поломки органов управления при косом ударе о передние колеса; для избежания отдачи угол наклона витков червяка или винтовой нарезки выбирают близким к углу трения — с tg от 0,12 до 0,16 (для смазанных стали и бронзы). Полный поворот передних колес в легковых А. соответствует 0,9—1,0 оборота штурвала, в грузовиках —1,25—1,5. Длину сошки и рычагов поворотных кулаков выбирают, исходя из предположения, что на рулевое колесо действует окружное усилие не свыше 15 килограмм; при расчете на крепость это усилие берут в 3 раза большим.

Конструкция автомобильных покрышек бывает двух основных типов: у первого— основание покрышки состоит из нескольких слоев прорезиненного полотна, плотно между собой связанных тонкими слоями резины; во втором — «корд» — основание состоит из нескольких идущих только в одном направлении тонких нитей основы, соединенных между собой подвижно, направление нитей в смежных слоях—крест-накрест. Последняя конструкция получила почти исключительное распространение; преимущества этого типа: меньше потери на внутреннее трение, меньший нагрев шины, большая долговечность и бблыная средняя скорость А.; средние значения коэфф-та качения для шин с полотном — 0,018, для шин «корд» — 0,011. Автошины различаются величиной давления воздуха в них: шины с высоким давлением, 4 — 5,5 atm, и шины «баллон» с низким давлением, 1,5— 3,0 atm. Шины низкого давления дают большую комфортабельность езды; мелкие

Фигура 27. Серво-тормоз Перро.

неровности дороги проходят незаметно для экипажа; средняя скорость А. по плохой дороге выше при шинах низкого давления; благодаря своей эластичности эти шины проходят безвредно для своей прочности по неровным и острым камням; благодаря большой опорной поверхности уд. давление и износ меньше, сцепление с грунтом лучше. На гладкой дороге потери на внутреннее трение у шин «баллон» больше, чем у шин высокого давления. Нормальная нагрузка, с которой работают современные А., приходящаяся на единицу поверхности шин высокого давления, равна в среднем 5—6 килограмм/см². Грузовые А. до ЗУ₂ m и автобусы в настоящее время монтируются на пневматиках, что позволяет увеличить скорость их движения. Сплошные шины — грузоленты — применяются преимущественно на тяжелых грузовиках с небольшой скоростью движения; разновидностью массивных шин являются сплошные шины с воздушными каналами и камерами (смотрите Автотипа).

Мощность, развиваемая автомобильным двигателем, расходуется на преодоление внутренних и внешних сопротивлений движению; на фигуре 29 дана диаграмма баланса мощности А. в зависимости от скорости движения и числа оборотов мотора на прямой передаче. Здесь Жм.— эффектив. мощность мотора на полном дросселе, Жтр. — мощность, затрачиваемая на трение в трансмиссии, JVn.K.—мощность, теряемая на качение передних колес, Ж₃.к. — то же — для задних колес, Же. — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха. Разность Жм. — (Жтр. + Жп.к. +Ж₃.к.+ + Же.) — Жи. есть избыток мощности, который тратится на преодоление подъемов и на ускорение А. при разгоне. Скорость, соответствующая на диаграмме значению Ж_и.=0, есть предельная максимальная скорость автомобиля на ровном месте. Динамические качества А. характеризуются величиной Ж_и.: чем избыток мощности больше, тем А. приёмистее, тем лучше он берет подъемы. Мощность, развиваемую А. на окружности задних колес, называют мощностью А.: Жа.=Жм.— —(Жтр. + Ж₃.К.). На фигуре 30 дан баланс мощности А. при нормальном числе оборотов, за 100% принята энергия топлива, подведенная к двигателю.

Испытание А. производится на станках и на ходу. На фигуре 31 и 32 дана схема станка для испытания целых автомобилей. А. ставят задними колесами на барабаны; задний мост крепят к особо прочному упору, под передние колеса А. помещают весы. Барабаны

Фигура 29. Баланс мощности автомобиля на прямой передаче.

Теплотворпая способпость топлива

Фигура 30. Баланс мощности автомобиля (энергия топлива 100%). Потери в %%: 1—через охлаждающую воду—3 5,8; 2—на лучеиспускание и с отходящими газами—35,6; 3—на сопротивление трубопровода—1,0; 4—через глушитель — 1,2;

5 — на механические потери в двигателе—5,6;

6 — на трение в трансмиссии на прямой передаче—2,9; 7—в задних покрышках—3,7; 8—в передних покрышках — 1,1; 9— на сопротивления в перед, колесах—0,6; 10—на сопротив. воздуха—7,1.

укреплены на валу, на концах которого находятся две тормозные динамомашины, установленные на балансирных рамах; тормоза могут быть любой конструкции — гидравлические (Фруда, Юнкерса) или механические (Прони, Цоллера). Испытание на барабаны и вращая последние помощью динамомашин, определяют мощность Νη.κ., затрачиваемую на вращение передних колес. В том случае, когда станок оборудован гидравлическим или механическим тормозами, определение Νη.κ. выполняется на

состоит в определении характеристик А., отнесенных к задним колесам при работе на разных передачах, гл. обр. на прямой, т. к. оценку качеств А. принято считать по данным его обычной работы. Давая разную нагрузку тормозам станка, получают разные скорости движения при данном положении дросселя. Установив режим, замеряют помощью обоих весов (фигура 31) момент на валу и его число оборотов особыми счетчиками; далее переходят к следующим режимам. Зная момент и число оборотов барабанов, вычисляют мощность на задних колесах; одновременно определяют суммарный расход топлива. Кривые, полученные при

Фигура 32. Станок Ридлера (поперечный разрез).

данном испытании, изображены на фигуре 33. Здесь Να.— мощность на задних колесах, Q — суммарный часовой расход бензина и q — расход топлива на силу-час. Величина давления воздуха в шинах, их качество и степень изношенности, при всех прочих равных условиях, могут влиять на величину Να; чтобы избежать этого, с целью уточнения результатов, определяют мощность не на окружности шины, а на ободе; это достигается при помощи весов под передними колесами: под влиянием реакции заднего моста передняя ось А. разгружается. Определив для различных режимов величину этой разгрузки весами (фигура 32), зная расстояние между осями А. и число оборотов задних колес, определяют мощность No. на ободе задних колес. Разность No. —Να.== Na.к. — потеря па качение задних колес. Поставив автомобиль передними колесами специальном станке. Мощность Νβ., идущая на преодоление сопротивления воздуха, подсчитывается по ф-ле:

_ a. F. V^s

^Νβ· ~~ ЧЬ. (3,6)³

Здесь F — лобовая площадь А. в м^г, ν — скорость А. в км/ч, « — коэфф., зависящий

Фигура 33. Диаграмма N_a, Q и g на прямой передаче в зависимости от V_a и Ν_Μι

от формы кузова и плотности воздуха; « определено для разных форм кузова лабораторным путем, помощью продувки моделей А. в аэродинамических трубах. Средние величины коэффициента а:

для норм, открытого легкового А..0,07

» лимузина, автобуса и А. с поднятым верхом. 0,045 » закрытого спортивного А. спец, формы. 0,02 » грузовых А0,07

Коробки передач и дифференциалы испытывают на специальных станках, для определения их кпд в зависимости от формы зубьев, конструкции, скорости, нагрузки и смазки. На фигуре 34 показан станок для испытания коробок скоростей; здесь правая пендель-динамо служит электромотором,

Фигура 34. Станок для испытания коробки передач: 1—вращающая пендель-динамо, 2—вращаемая динамо, 3—испытуемая коробка передач, 4—динамометр налагаемой нагрузки, 5—динамометр потери нагрузки, 6—указатель, 7—балансирный рычаг. левая—тормозом; коробка укреплена между ними неподвижно и соединена с электромашинами помощью карданных шарниров. Испытание А. на ходу производится при помощи прибора акселерометра. Сущность его заключается в том, что он автоматически записывает кривую ускорения А. в функции времени во время разгона или замедления хода А. Если на минимальной скорости, с которой А. может идти на прямой передаче на ровном месте, быстро дать полное открытие дросселя, то А. начнет разгоняться и в течение определенного времени достигнет предельной максимальной скорости; за этот период акселерометр запишет кривую ускорений, которая в момент предельной скорости даст j=0. Если, далее, выключить сцепление, не выключая коробки скоростей, то движение А. будет замедляться, и акселерометр запишет кривую отрицательного ускорения. Зная вес А. и перестроив полученные кривые в функции скорости, подсчитывают мощность по ф-ле:

jy=9. /. —

д ^Ja 270

где Q—вес автомобиля с пассажирами в килограммах, д—ускорение силы тяжести в M/cK^z,j_a —ускорение А. в м/ск^а и υ_α — скорость А. в км/ч. Из первой кривой (разгон) определяется избыток мощности Nu., из второй (затухание)— сумма мощностей Νη.κ. + Аз.к. + А^гтр. + Ж в Кроме лабораторных испытаний, выясняющих исключит, динамич. качества и экономику машины, за последние 15—20 лет различные автомобильные организации для всестороннего выявления эксплуатон-ных качеств А. устраивают большие испытательные автомобильные пробеги, где одновременно с экономическими и динамическими качествами учитываются все поломки и проходимость машины по тяжелым дорогам. Из автомобильных пробегов, имевших у нас место, необходимо отметить: пробег 1912 г. Петербург—Вильно—Ковно— Гродно—Барановичи—Минск—Москва—Петербург (2 843 вс.), пробег 1923 г. Москва— Смоленск—Псков—Петроград—Новгород— Москва (1963 км), пробег 1925 г. Ленинград—Москва—Тифлис—Москва (5 250 км).

Качества А. оцениваются определенными величинами, характеризующими его с точки зрения конструкции, динамики и экономики. Всесторонняя оценка конструктивных достоинств машины затруднительна в виду разнообразия требований, коим должен удовлетворять А.; наиболее общими признаками, какие можно применить для оценки конструкции, являются:

1) «коэфф. мно.гооборотности», то есть число оборотов мотора при скорости 1 км/ч, и

2) «коэффиц. рациональности конструкции», то есть отношение полезной нагрузки к мертвому весу. Коэфф. многооборотности оценивает напряженность работы мотора и его долговечность. Средние значения этого коэффициента для современных А. таковы:

легковые автомобили.25—35

грузовые » .20—45

По сравнению с автомобилями выпуска 1900—1910 гг. оборотность современных машин выше, что объясняется общим стремлением к уменьшению литража мотора. Коэффиц. рациональности конструкции оценивает правильность использования того количества материала, к-рое пошло на постройку А. при правильном выборе напряжений; чем этот коэфф. больше, тем, при прочих равных условиях, конструкцию можно считать более рациональной, без лишнего мертвого веса. Этот коэффицент выражается следующими чи:

легковые автомобили. от 25 до 40% грузовики..» 77 » 90%

(для легковых А. вес шофера включен в полезный груз). К величинам, оценивающим конструкцию, относится кпд трансмиссии птр.=N_d/N_e, характеризующий конструкцию передачи и правильность ее монтажа; средние значения v}_mp. для легковых А. 90—92%, для грузовиков 80—85%.

Динамические свойства А. оцениваются тремя величинами: запасом мощности на т общего веса, литровой мощностью и ср. эффект, давлением, отнесенным к ведущим колесам. Числовые значения этих величин таковы:

1. Запас мощности А. на т общего веса: Nu. _т„,

ЬР/т.

Легковые автомобили Грузовые автомобили а) Неприемистые машины—от 3,2 до 4,0 ff/m.

б) Машины с хорошей динамикой—от 7 IP 1т до а) Машины, годные только для езды по хорошим дорогам, от 2,3 до 2,7 IP/m.

б) Машины, пригодные для проселочных дорог, от 3,0 до 4,5 В?/тп.

2. Литровая мощность, отнесенная к зад-ним колесам: JP.

^yh

Легковые автомобили Грузовые автомобили а) Машины с плохим ис- а) Машины тихоходные,

пользованием объёма, большой грузоподъем-тихоходные, от 4 до ности свыше З¹/» т, от 6,5№. 3,9 до 4,4 1Р.

б) Машины с хорошей от- б) Машины среднего тон-дачей, верхними клана- нажа, от 5 до 6,5 IP. нами, быстроходные, от

8,5 до 15 №.

3. Среднее эффект, давление, отнесенное к задним колесам: р_е =

900. Х_аV_h. п для двух тактных двигателей р_е —

450. Щ V_h.n)·

Легковые автомобили Грузовые автомобили а) Машины с плохой от- а) Машины с плохой отда-дачей,отЗ,4до 3,1 килограмм/см“. чей, от 3,1 доЗ, бкг/с.и².

б) Машины с хорошим ис- б) Машины с хорошим использованием энергии, пользованием энергии, от 4,65 до 5,25 килограмм/см¹. от 3,9 до 4,6 килограмм/см^г.

Приведенные цифры для легковых А. относятся к машинам нормального типа; в гоночных машинах величины среднего эффект, давления и в особенности литровой мощности значительно выше (до 55 Н* на задних колесах). Такое увеличение литровой мощности получается путем изменения фаз распределения, повышения числа оборотов и степени сжатия. Кривая характеристики мощности гоночных машин имеет вогнутость по отношению к оси абсцисс, что является признаком плохого запаса мощности, плохой приёмистости машины в условиях нормальной городской езды до 40—45 км/ч.

Экономика машины в лабораторных и пробеговых испытаниях оценивается расходом топлива и смазки. Суммарный расход масла при определенной регулировке перепускного клапана (смотрите Автомобильный двигатель) почти пропорционален числу оборотов двигателя и не зависит от нагрузки. Расход бензина на машину, отнесенный к 100 км, зависит от скорости. На фигуре 35 изображена диаграмма расхода топлива на 100 км в зависимости от подъема и скорости, в условиях езды, соответствующей условиям испытания на ст. Рид-лера, то есть на ровной асфальтовой или торцовой деревянной дороге. Обычно эти кривые расхода имеют минимум, не всегда совпадающий с работой на полном дросселе. Уд. расход топлива, отнесенный к мощности на задних колесах N_a, при работе на полном дросселе для легковых машин обычно меньше, чем для грузовых, что объясняется большей степенью сжатия моторов легковых А., а также более тщательным выполнением трансмиссии. Нормальный расход бензина на силу-час, отнесенный к задним колесам, равен:

для легковых автомобилей. 3 00—34 0 г для грузовиков.. 39 0—420 г

На диагр. фигура 36 и 37 (ст. 189—190) даны расходы бензина и масла на основании результатов Всесоюзного автомоб. пробега 1925 г. в зависимости от литража мотора— для легковых и от полного веса груженой машины—для грузовых А. На диагр. фигура 37, кроме того, нанесен полезный тоннаж А. Средние кривые расходов прове дены, не принимая во внимание точек неправильно отрегулированных машин. Данные диагр. 36 и 37 относятся к условиям езды А. с полным грузом вне города, при отсутствии частого переключения передач и при наличии высоких средних скоростей

Фцг. 35. Диаграмма экономики автомобиля по испытаниям на станке Ридлера. движения. В условях городской езды расход топлива сильно зависит от индивидуальных качеств шофера,—в среднем он выше на 10—15% против езды за городом. На диагр. кружками обозначены машины, премированные за экономичность.

При проектировании А., в связи с теми или иными условиями работы машины, необходимо бывает выяснить: мощность мотора, передаточное число в дифференциале, максимальную скорость, максимальный подъем как на прямой, так и на низших передачах. Для этих подсчетов служит основное уравнение:

В^Т^+Иу+ТУз,

где IF — общее сопротивление движению автомобиля, IFj — сопротивление почвы движению, TF₂—сопротивление от подъема, W₃— усилие от сопротивления воздуха; W, W_v W₂, W₃ выражены в килограммах.

Суммарное сопротивление IF должно равняться окружному усилию, которое развивает двигатель на шине заднего колеса, то есть

— р — 716,2.У. η.ΐκί₀Е. п ’

где N — эффект, мощность мотора в Н⁵, г_к — передаточное число в коробке скоростей (от 1 до 4,5), г₀—передаточное число в дифференциале (от 3,75 до 5,2, для грузовиков 5,5 —15), из — кпд механизмов А., включая потери в шинах (0,8 — 0,85 для легковых и 0,7 для грузовых), п—число оборотов мотора в минуту, R — радиус колеса в метров.

Каждое из сопротивлений W_lt W₂ и W_a соответственно равно:

W_x=Q.fKZ, (1)

где О — общий вес А. в ж (им обычно задаются на основании имеющихся конструкций), f— коэфф. общего сопротивления почвы качению автомобиля (для асфальта 10 килограмм/т, для очень хорошего шоссе 16 килограмм/т, для хорошей торцовой деревянной мостовой 18 килограмм/т, для нормальной мостовой в хорошем состоянии 23 килограмма/т, для плохой мостовой 33 килограмма/т, для проселочной дороги

Jlujnpaotc мотора

Фигура 36. Расход бензина и масла легковыми автомобилями на 100 км по данным пробега 1925 г. кг

✓

•

РЕДНИ

i расха

A SEHi

ИНА

* о

• о

*^т

• ^а

г "

О ^v

Во

“

•ЕДНИЙ

РАС АО,

МАСЛ,

о о

— О о

—

а—:

—!л

:—

--.

в и о

- 1

го

НАМ Ai

ТОМОВ

ШЙ

о о__

-""Τ

234 5 6730 10

Полный вес автомобиля

Фигура 37. Расход бензина и масла грузовыми автомобилями на 100 км но данным пробега 1925 г. от 80 до 160 килограмм/т, для песка от 150 до 300 килограмм/т);

1Г₂=Q. h кг, (2)

где Q — общий вес автомобиля в т, h— подъем в тысячных (подъемы на прямой передаче для машин со средней динамикой—0,032—0,040, с хорошей—до 0,090);

*· “ ⁽³⁾

где F—лобовая площадь сопротивления А. в м²(берется или по точному обмеру или приблизительно равной ширине хода колес на расстояние от земли до наивысшей точки; средние значения—для легковых А.

1,5—2,5 м², для грузовиков 4,0—6,0 м²); « — коэффиц. сопротивления воздуха (значения его даны выше), V — скорость А. в км/ч. Окружное усилие, развиваемое мотором на окружности задних колес, во избежание буксования должно удовлетворять условию

Р < Qe f>

где f— коэффициент трения между шиной и дорогой (для влажной дороги 0,2, для сухого асфальта 0,7; при расчете обычно берут 0,4), Q_c — сцепной вес А., то есть вес, приходящийся на ведущие колеса (если ведущие колеса только задние, то обычно Q_c равно от 0,56 до 0,62 от общего веса Q для легковых и 0,65—0,70 для грузовых А.)· Определив по вышеприведенной формуле мощность мотора согласно тем общим

/я гоо

-Ь‘

_ь

✓

✓ г"

✓

и"*

Slv

7N.

/у

/У

У* г

_ _ _

____

—

V а км/_ч ^{10 20}

30 40 50 во 70 80 90 100 110 120 130 140 150

п О 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300

Фигура 38. Испытапие автомобиля Мерседес-Даймлер. условиям, которым должен удовлетворять А.,

, 900 N

подсчитывают по формуле V_h=-литраж

Ре п ^

мотора, задавшись кривой ср. эффект, давления. После определения характеристики мотора и после выявления точных размеров и веса А. производится повторный подсчет, где окончательно определяются динамические качества А. Кроме ф-л, указанных выше, определяющих тормозную мощность мотора, в западных странах применяются ф-лы налоговой мощности, характеризующие гл. обр. размерность мотора, а не действительную мощность. У нас применяется немецкая формула налоговой мощности N=0,3 d^z. s. г, где d — диаметр цилиндров в см, s — ход поршня в JK, г — число цилиндров мотора.

Применение компрессорных моторов повышает динамические качества автомобиля. Идея компрессорных моторов заключается в увеличении заряда рабочей смеси помощью повышения объёмного коэфф-та наполнения; последнее достигается тем, что воздух, идущий на образование рабочей смеси, поступает в цилиндр под давлением, а не под влиянием разрежения во время хода всасывания; одновременно с увеличе нием. количества воздуха, подача бензина в карбюратор тоже повышается — или помощью особого насоса, включаемого в действие одновременно с компрессором, или же путем повышения давления в бензиновом баке. Конструкции воздушных компрессоров бывают центробежные, поршневые и крыльчатые типа Рато. Поплавковая камера карбюраторов компрессорных моторов непосредственного сообщения с атмосферой не имеет. На фигуре 38 °/о даны результаты ислыта-юо ния автомобиля Мерседес-Даймлер (15/70/100) с ⁹⁰ компрессорным мотором (6 х 80 х 130). Обозначе-⁸⁰ ния кривых следующие: А—фактическая эффект. ⁰ мощность мотора без компрессора; D—мощность, к-рую можно было бы получить от этого же мотора, если бы всасывающие трубы и клапаны сделать нормального сечения (предвидя постановку компрессора, последние выполнены заводом более узкими); С — мощность, которую можно было бы получить от этого Hie мотора без компрессора, увеличив до возможного максимума степень его сжатия и пе-реведя работу на бензол; юо в—фактическая мощность, получаемая с мотора при ⁵⁰ работе с компрессором на бензине; {W+г) — кривая сопротивления движению автомобиля, IV ск.— мощность автомобиля на четвертой передаче при работе с компрессором, К— выигрыш в мощности от применения компрессора, аоb — коэффициент объёмного наполнения при работе без компрессора, аоb—коэффициент объёмного наполнения с включенным компрессором. Компрессор включается в тот момент, когда запас мощности без компрессора достигает максимума (число оборотов мотора η—1 800).

Хорошие эксплуатонные и динамические качества А.—уменьшение расходов на топливо и резину, повышение приёмистости, способности брать подъемы, максимальной скорости, уменьшение пути торможения и прочие—возможны только при наличии большой литровой мощности двигателя и при малом общем весе всего А. Это м. б. выполнено только при условии повышения напряжений, с к-рыми работают детали автомобиля. По сравнению с изделиями тяжелого машиностроения, детали автомобильных моторов и А. в целом работают с напряжениями в 5—6 раз большими. К материалам, применяемым в автомобилестроении, предъявляются высокие требования в смысле их качества. В приведенной на ст. 193—194 таблице даны механические свойства главных материалов, идущих на изготовление отдельных частей автомобиля.

Примеси в сплавах, идущих на изготовление деталей А. (в %)	Механич. свойства
Примеси в сплавах, идущих на изготовление деталей А. (в %)	кояфф. креп, в к г/мм“	пред, упруг, в килограммах/мм“	удлинение в %	Применение
Алюминиевый сплав
Медь 2,5—4.. Цинк 16—18..J	12—18	—	2—4	Картера двигателей и коробок скоростей
Хромоникел. сталь N.C.l (X. М. 2)
Углерод до 0,16.. Никель 3,0—3,5.} Хром 0,7.. Хромоникел. сталь N.C.4 (X. Μ. 1)	100—140	90—110	12—8	Части с болып. износом и среди, напряжением: рулев. управл., кулаки, ролики (цементируются)
Углерод до 0,16.. Никель 4—4,5..> Хром 1—1,25.. Хромоникел. сталь N. К. Η. V. (X. 3)	120—160	110—140	11—3	Части с болып. напряж. и износом: шестерни, коробки скор, и задн. мосты, поршн. пальцы (применяется цементация)
Углерод 0,3—0,36. Никель 3—3,5. Хром 0,6—0,9..1 Хромоникел. сталь (N. К. Н.)	90	70	12	Удярн. нагрузка, скруч. и срезыв. напряж.: полуоси, шпонки, валики,коробки скор., болты (термин, обработка до механической; закалка)
Углерод 0,3—0,36.» Никель 3,0—3,5. Хром 0,6—0,9.. Хромоникел. сталь (S. Н.)	70—80	100—110	12—10	Части с болып. папряж.: коленчат. валы, крестовины дифференциала, рессоры. хомуты, кардан (термическая об-раб. после механической; закалка)
Углерод 0,45—0,5 3 .» Никель 3,0—3,5. Хром 1,0—1,2.*. Никелевая сталь Р. N. 3 (Н. 3)	140	120	6	Части с болып. напряж., но среди, износом: шестерни, не требующие цементации; коленчатые валы (закалка)
Углерод 0,3 .. Никель 3,0—3,5.\| Кремнистая сталь (К. Р.)	60—80	40—70	20—13	Части с болып. напряжением, требующие болып. вязкости: рулевые сошки, рычаги рулевой трапеции, шатунные болты
Углерод 0,5—0,6.^ Кремний 1,2—1,5.I	Термин, обработан. до 140—250	120—130	7—6 1	Рессоры и пружины

Помимо этих стандартных материалов, свойства которых можно варьировать в зависимости от той или иной термической обработки, в автомобилестроении применяются различные сорта бронз и «белых металлов» для подшипников и втулок. Средний состав и механич. свойства их следующие:

Бронза

Медь.84% i

Олово. 11 » I Коэфф. креп. 18—25 ке/мм^гСвинец. 3» i Удлинение. 10—12%

Цинк.2 » )

Баббит

Олово. 83% I

Сурьма. 12 » Тв. по Брипеллю. 20 Медь.5 » J

В специальных случаях, в гоночных А. с числом оборотов до 5 000—7 000 в мин., применяются металлы «дуралюминий» и «электрон»; имея малый уд. в 2,5—3,0, эти металлы по сравнению с алюминием имеют значительно больший коэфф. крепости— до 48 килограмм/мм² и удлинение до 18—20%; эти металлы, помимо обычной механич. обра ботки, свойственной алюминию, обладают способностью коваться и принимать закалку. Область их применения — картера, части сцепления, рамы, кузова, поршни и шатуны. Средние напряжения, с которыми работают главные детали современных автомобилей, даны в следующей таблице:

Деталь	Напряж. в килограммах! миллиметров¹	Условия работы
Валы коробки		На 1-й передаче или
скоростей.	20—30	задн. ходе
Зубья шестерен		На 1-й передаче и
коробки скоро-		задн. ходе;условн.
стей.	90—1 00	расчет на 1 зуб
Карданный вал.	11—12	На 1-й передаче и задн. ходе
Задние рессоры.	50—6 0	Только от статич. нагрузки и скру-чив. момента; при переезде канав в 2—2V« раза больше
Полуоси.	30—40	На 1-й передаче и
		задн. ходе
Цапфа передн.	3,5—4,0	От статич. нагруз-
колеса. 1	3,5—4,0	ки; при переезде препятствий в 2— 27, раза больше

т. э. т. I.

Приведенные напряжения (кроме цапф и рессор) в работе имеют место редко и в течение короткого промежутка времени, когда применяются задний ход йли первая передача; обычные рабочие напряжения в

2—3 раза меньше указанных. Фактические

В грузовиках начинает входить в употребление поднимающаяся платформа для сбрасывания груза (фигура 39). Автобусы и большинство грузовиков, до Зу₂ га, монтируются на пневматиках; в автобусах начинают применять шины «баллон».

максимальные напряжения в зубьях шестерен надо считать вдвое меньше, чем приведено, так как при точности изготовления и монтажа коробки передач современных автомобилей в зацеплении находятся не меньше двух пар зубьев; по условному

-, 6 Р h, _п

расчету на один зуб к=—р-— (Р—давление на зуб, h — высота зуба, b — толщина зуба, I — длина зуба); запас прочности обычно берут не меньше 1,5—2.

Видоизменение А. нормального типа. На фигуре 40 изображено шасси А. конструкции Константинеско. Мотор 2-цилиндровь®, 2-тактный, механизм передач расположен между цилиндрами, литраж 0,493. Передача к задней оси выполняется двумя коническими шестернями, дифференциал отсутствует. Задний ход достигается включением кулачковой муфты. Особенностью машины является самоустана-вливающаяся коробка скоростей, причем

Основные тенденции в развитии конструктивных форм легковых А. к 1926/27 годах сводятся к следующему: 1) повышение литровой мощности мотора, 2) уменьшение веса всего А., 3) повышение интенсивности торможения и механизация его,

4) улучшение подвески (удлинение рессор, разрезные оси), 5) усовершенствование коробок скоростей и дифференциала.—В грузовых А. и автобусах намечается стремление к повышению средней скорости и, в связи с этим, к уменьшению веса заднего моста и к торможению 4 колес. между определен, границами число передач бесконечно велико. На фигуре 41 изображена схема действия коробки Константинеско. Идея коробки заключается в том, что при принужденном качании маятника силой, приложенной между концом и опорой его, в опоре появляется сила реакции, величина которой зависит от живой силы маятника. Роль маятника выполняет рычаг А, эксцентрично сидящий на валу двигателя 1; опора маятника, точка О, связана рычагами D и В с механизмом, представляющим собою втулку свободного хода велосипеда,

которая через дисковый шарнир соединена с карданным валом; при качании рычага В вправо и влево карданный вал будет поворачиваться в одну сторону во время хода л

Фигура 41. Схема действия коробки скоростей в автомобиле Конетантинеско. рычага влево. При трогании с места рычаг В и точка О неподвижны; двигатель работает на малых оборотах и живая сила маятника А вызывает небольшую реакцию в точке О; по мере увеличения числа оборотов, реакция на точку О быстро растет и достигает величины, достаточной для преодоления сопротивления движению рычага А. С этого момента точка О перестает быть неподвижной и маятник начинает вращаться ок. фиктивных центров качания 0,0₂ и т. д. При установившемся движении для данного положе-

задерживаются, амплитуда колебаний точки О уменьшается и, если положение дросселя остается неизменным, характеристика мотора остается прежней, но он начинает работать с бблыним числом оборотов и при той же скорости движения. В том случае, когда общее сопротивление превысит максимум мощности, соответствующей данному открытью дросселя, А. автоматически умень-

шит скорость до той величины, которая будет соответствовать данному сопротивлению. Увеличение скорости при неизменной дороге достигается ббльпшм открытием дросселя. Для того, чтобы передача движения от втулки к карданному валу происходила не толчками, в данном А. выполнены две втулки 2, 3, движение которых связано т. о., что при свободном ходе одной вторая имеет рабочий ход, причем конец рабочего хода одной втулки несколько запаздывает по отношению к началу рабочего хода другой. Конструкция данной коробки передач, помимо удобства управления, позволяет понизить расход топлива—за счет того, которого расходуется при переключении передач, а также за счет работы на более прикрытых дросселях, из-за ограниченности числа передач в нормальной коробке скоростей.

На фигуре 42 и 43 изображены план шасси и коробка скоростей грузового А. с 4 ведущими колесами. Шестерни коробки — в постоянном зацеплении, переключение — ио

ния дросселя А. имеет определенную скорость, число оборотов мотора и амплитуду колебаний точки О; при ухудшении дороги или при подъеме сопротивление на ведущих колесах увеличивается, раз махи рычага В

мощью кулачковых муфт. На главном валу коробки скоростей со стороны заднего моста насажена зубчатка, приводящая в движение через цепную передачу третий вал, к-рый соединен карданными валами с передним и задним мостами А. Сцепной вес таких А. равен полному весу экипажа, что повышает проходимость А. по плохой дороге. Отрицательной стороной данной конструк-

Фигура 4 3. Коробка скоростей автомобиля с четырьмя ведущими колесами. ции является усложнение передачи на переднюю ось. Ради единообразия производства в нек-рых конструкциях передние и задние мосты делают одинаковыми, т.е. задние колеса в них делают тоже управляемыми.

Дальнейшим развитием А. с 4 ведущими колесами является 3-осный А. (Бюс-синг, Рено). На фигуре 44 и 45 представлен план шасси и общий вид такого автомобиля.

Передача к ведущим колесам — одним карданным валом. Подвеска задних осей допускает независимое друг от друга вертикальное перемещение каждого из задних колес. Достоинства приведенной конструкции, по сравнению с 4-колесным А. оди

Фпг. 45. Поворотливость задних осей трехосного автомобиля в вертикальной плоскости. накового веса: 1) меньшее удельное давление шин на мостовую и меньший износ последних; 2) более покойная езда: неровности мостовой для заднего моста менее чувствительны благодаря тому, что при пере езде через них одной из осей вторая остается на земле; 3) меньшее динамическое воздействие на задние рессоры в виду того, что ударная нагрузка на рессору получается не от всего веса, приходящегося на заднюю часть А., а лишь от части его, приходящейся на одну ось. К недостаткам конструкции надо отнести скольжение задних колес во время поворотов. Кроме упомянутых конструкций сравнительно редко встречаются такие, в которых мотор расположен непосредственно над ведущей (задней или передней) осью (Румплер, Гономаг, Фораи). Это вызывается, с одной стороны, стремлением придать кузову А. обтекаемую форму, с другой—желанием выкинуть передачу от мотора к ведущим колесам и соединить блок «мотор-коробка» непосредственно с ведущей осью. Наряду с изменениями конструкции основных деталей, в современных А. уделено много внимания усовершенствованию сравнительно мелких деталей, увеличивающих как комфортабельность езды, так и удобство ухода за А.

В 60% современных А. подача топлива осуществляется при помощи вакуум-аппаратов, идея которых заключается в следующем: в баллоне, емкостью 2—4 л, во время хода всасывания создается разрежение, под влиянием которого бензин из заднего бака перетекает в этот баллон, а из него самотеком поступает в карбюратор. Достоинства этой системы перед подачей под давлением — постоянство напора, меньшее количество деталей, требующих герметичности, более легкий осмотр. На фигуре 46 представлена схема центральной смазки отдельных деталей шасси А.; центральным насосом, приводимым в движение рукой или ногой, масло гонится к рессорным пальцам, карданам, тормозным рычагам и прочим деталям, требующим кропотливой смазки тавотом.

По назначению различают А.: легковые, грузовые, цистерны, пожарные, прожекторные, для чистки и поливки улиц, гоночные и бронированные. Каждый из этих типов в основных чертах имеет те же детали, что и нормальный А. Вес нормальных легковых А. колеблется в пределах от 500 до 2 500 килограмм. Максимальные скорости их — от 60 до 120 км/ч. Полезный тоннаж грузовых А. доходит до 5 т, реже до 7—10 тонн Начиная с 3 т, грузовики снабжаются регуляторами скорости, ограничивающими последнюю, в зависимости от тоннажа, в пределах 18—35 км/ч. На фигуре 47 и 48 даны мертвые веса современных легковых и грузовых А. П о ж а р-ные А. снабжаются центробежными или поршневыми насосами, приводимыми в действие от автомобильного двигателя помощью особой муфты; во время перевода мотора на стационарную работу на пожарный насос система охлаждения двигателя, во избежание перегрева, снабжается свежей водой; мощность пожарных насосов доходит до 310 000 л воды в час, при высоте подачи в 80 д; I 1, 2 или 4 электрич. мотора, батарея ак-на фигура 49 представлен разрез такого на кумуляторов и контроллер. Расположение coca. Средняя скорость гоночных A. j электрических моторов и привод на ведущие

Фигура 4G. Схема центральной смазки шасси. при состязаниях на расстояние свыше 100 км доходит до 200 км/ч; автомобиль «Амилькар» (литраж 1,1 л) в состязаниях колеса выполняются различно. Следующая таблица дает сравнительные величины радиуса действия, скорости и коэффициента

Фигура 47. Мертвый вес легковьйс автомобилей (без топлива и смазки) с открытым кузовом.

1926 г. показал скорость 197,4 км/ч; в настоящее время в Англии фирмой Самбим строится гоночный А. мощностью в 1 000 IP, расчетная скорость этого А. 340 км/ч. На фигуре 50 изображен тип гоночного А. с кузовом обтекаемой формы.

Электрические А. имеют большое распространение в странах с хорошо развитой электрич. сетью. Положительными качествами электрич. А. являются: 1) простота ухода и управления, 2) меньшие затраты на ремонт, 3) плавность трогания с места и перехода с одной скорости на другую,

4) экономичность вследствие дешевого первоначального источника энергии (дрова, уголь), 5) бесшумность, 6) независимость работы от погоды. К недостаткам этих А. относятся: большой мертвый вес, малый радиус действия и небольшая скорость, что ограничивает область применения этих А. исключительно эксплуатей в городе. Основными деталями электрич. А. являются рациональности конструкции бензиновых и электрических автомобилей.

Типы А.	Мертв. вес в килограммах	Козфф. I Мак-рацион. сим. констр. скор. в % 1 в км/ч		Радиус действия в км
4-мест н. легко в о й Бензиновый.	1 200	25	I 80	300—400
Электрический.	1 800	16	42	150
Грузовой З/s т Бензиновый.	4 000	87	30	250—300
Электрический.	4 500	78	20—22	6 0—70

Электрич. А. не имеют коробки скоростей и сцепления, т. к. электрич. моторы обладают свойством развивать большой крутящий момент, необходимый для преодоления инерции А. при трогании с места и сопротивления подъемов. Общая мощность моторов электрических автомобилей из-за соображений мертвого веса, невелика: 4—5 ЬР у легковых и 4—20 IP у грузовых А.

Основные механизмы паровых А. следующие: 1) паровая 2-цилиндровая ма кг

4000

ность в коробке скоростей и сцеплений отпадает. Изменение скорости движения и момента на ведущих колесах выполняются изменением отсечки. Испытания, произведенные с паровым А. Стен-лея, дали следующие результаты: при пробеге в 210 км с 4 пассажирами—средняя скорость 54 км/ч. и расход керосина 14—1bкг на 100 км. Слабое место паровых А.—котел, который из - за соображений компактности и веса является перенапряженным. Большого распространения паровые автомобили не имеют вследствие ненадежности котла, а также в виду того, что экономия, получаемая от перевода ра-

„ «# боты на керосин, теряется

Полезный тоннаж * ^ ’ „У,

Фигура 48. Мертвый вес грузовых автомобилей (без смазки и топлива) ^из-за меньшего КОЭффИци-

с платформой. ~~~

;

_и__:

L·

-f--

i !

шина двойного действия, расположена в середине шасси или у заднего моста; 2) водотрубный паровой котел с давлением пара до 38 atm, расположен в передней части А., на месте бензинового мотора нормаль-

Фигура 49. Автомобильный пожарный насос. ного А.; 3) конденсатор, представляющий собою тип радиатора, расположен спереди на месте нормального радиатора. Подача топлива в форсунку и воды в котел регулируется независимо от шофера, автоматически, в зависимости от уровня воды и давления пара в котле. Отработанный пар поступает в конденсатор, где охлаждается, конденсируется в воду и идет обратно в водяной бак. Пуск в ход занимает 1—2 минуты. В качестве топлива применяется ке-

Фигура 50. Тип гоночного автомобиля. росин. В виду того, что паровая машина питается энергией, вырабатываемой вне ее в определенном количестве, она может на тихих оборотах развить значительный крутящий момент на ведущих колесах—надоб-

ента полезного действия паровой машины.

Лит.: Кузнецов Н. Г., Курс автомобилизма, П., 1916; «Мотор·», М.; Чудаков Е. А., Динамическое и экономическое исследование автомобиля. М.,

1 928; Bussien R., Automobil-technisches Hand-buch, В., 1 925; Heller A., Motonvagen und Fahr-zeugmaschinen fur fliissigen Brennstoff, B., 1912; «Mitteilungen des Instituis fur Kraftfahrwesen an d. Sachs. techniscben Hochschule, Dresden», В. 1—2, B., 1923—24; II e 1 d t P. M., Automobilbau, 3 B-de., B., 1922·—23; M arret G., Le chassis autoniobiie, P., 1917; Judge A., Modern Motor-cars, 3 vis, L., 1924; «Motorwagen», B.; «Auto-Technik», В.; «La vie automobile», P.; «Tbe Automobile Engineer», L.; <The Journal of the Society of Automotive Engineers, New York. H. Лавров.