5. Компоновка автомобилей

Компоновка автомобилей зависит, прежде всего, от на­значения машины и определяется, в основном, взаимным положе­нием основных элементов автомобиля — двигателя, кабины, транс­миссии, отделения для пассажиров, груза, экипажа. Компоновка 'должна обеспечивать заданное, целесообразное или удобное разме­щение людей или грузов в машине, возможность оптимальной реализации сил тяги, создаваемой двигателем; удобное обслужива­ние, высокие эксплуатационные качества, особенно проходимость, подвижность, маневренность, тормозные качества. Компоновка, кроме того, зависит от типа несущей системы и типа привода к ведущим колесам. На большинстве ААМН двигатель, кабина, кузов размещены

п оследовательно.

Рисунок 1.2 — Основные компоновочные схемы автомобилей

Классической схемой (рис. 1.2) принято считать такую, при которой двигатель, сцепление и коробка передач располагаются в передней части, ведущий мост расположен сзади и имеет карданный привод. При этом могут быть следующие варианты:

1) двигатель находится над передним мостом, кабина расположе­на за двигателем (рис. 1.2, а);

2) двигатель находится над передним мостом, кабина частично надвинута на двигатель (рис. 1.2, б);

3) двигатель находится над передним мостом, кабина над двига­телем (рис. 1.2, в);

4) двигатель находится сзади переднего моста, кабина макси­мально сдвинута вперед (рис. 1.2, г).

Примером первого варианта является компоновка ав­томобилей ЗИЛ-131Н, УАЗ-3151, Урал-4320. Преимуществом такой компоновки является хороший доступ к двигателю, недостатком — ограниченная обзорность впереди автомобиля.

Примером второго варианта является компоновка ав­томобилей ЗИЛ-4331, ЗИЛ-4334, КрАЗ-260. В них за счет некоторого ухудшения доступа к задней части двигателя улучшена обзор­ность с места водителя. Кроме того, более рационально распре­деляется масса по мостам автомобиля, увеличивается длина гру­зовой платформы при сохранении прежней габаритной длины ма­шины.

Примером третьего варианта является компоновка ав­томобилей ГАЗ-66 и КамАЗ-4310. При такой компоновке увеличи­вают нагрузку на ведущие колеса переднего моста, обеспечивая тем самым оптимальное использование сцепной массы и наилучшую обзорность с места водителя. К недостаткам следует отнести плохой доступ к двигателю, худшие вход и выход из кабины, необходимость создания устройства для опрокидывания кабины.

Четвертый вариант компоновки (МАЗ-6422) обеспе­чивает хорошую обзорность, удобство входа и выхода из кабины, рациональное распределение массы по мостам автомобиля. К недо­статкам схемы следует отнести затрудненный доступ к двигателю, большие вертикальные ускорения, действующие на водителя и пас­сажиров из-за консольного расположения кабины.

Специальные колесные шасси (СКШ), как правило, многоосные, имеют самые различные варианты компоновок по взаимному распо­ложению кабины и двигателя и по расположению трансмиссий с мостовой схемой.

При первой схеме (рис. 1.2, а) и двигатель, и кабина расположены примерно на одном уровне по высоте, при этом дви­гатель располагается сзади за кабиной. Компоновка обеспечива­ет хороший обзор и удобный доступ к двигателю, но ограничи­вает возможности для размещения специального оборудования (БАЗ-135ЛМ, БАЗ-6950).

Вторая схема (рис. 1.2, ё) отличается тем, что двигатель размещается в передней части машины между правой и левой кабинами (МАЗ-543, МАЗ-7911 и их модификации) ниже их. При такой компоновке пространство за кабинами и над нею, вдоль всей рамы используют для размещения ракет или для монтажа специаль­ного оборудования. В модификации МАЗ-79111 правая кабина от­сутствует и на ее месте размещают ту часть оборудования, которая располагается сзади кабины. За счет этого значительно увеличива­ется освобожденная часть рамы, используемая для монтажа специ­ального оборудования.

У трехосной корпусной плавающей машины двигатель распола­гается в задней части корпуса.

По типу привода к ведущим колесам (рис. 1.3) автомобилей существуют различные схемы. Тип привода, в первую очередь, определяется количеством двигателей и от способа разда­чи мощности по ведущим колесам — мостового (рис. 1.3, а — г) или бортового (рис. 1.3, д —и). Для трехосных автомобилей в на­стоящее время применяется, главным образом, схема с проходным промежуточным мостом (рис. 1.3, б). При такой схеме упрощается конструкция карданной передачи, обеспечивается лучшая компо­новка промежуточного и заднего мостов.

В случае установки двух двигателей, как правило, каждый из них обеспечивает подачу мощности к колесам одного борта. При этом мощность к колесам бортов от коробки передач может переда­ваться непосредственно к раздаточной коробке (рис. 1.3, д) или через передачи раздаточных коробок (рис. 1.3, ё). Схема без переда­чи используется на шасси БАЗ-135ЛМ, с передачами в РК на шасси БАЗ-69501.

Так как при установке на шасси двух двигателей жесткой связи между приводами колес левого и правого бортов нет, межколесные дифференциалы в трансмиссиях этих машин отсутствуют. Однако, ввиду значительной удаленности передних и задних колес при этом возможно возникновение циркулирующей мощности. Поэтому для снижения этого вредного эффекта колесам обеспечивают эластич­ность, частично тем самым компенсируя кинематическое несоответ­ствие в трансмиссии и ходовой части.

При установке на шасси одного двигателя и при бортовой схеме привода колес (рис. 1.3, ж, з) распределение мощности по бортам обеспечивается с помощью раздаточной коробки; при этом в ней устанавливают межбортовой дифференциал (БАЗ-5 93 7), исключаю­щий появление циркуляции мощности. Для повышения проходимо­сти на скользких поверхностях его кратковременно блокируют. На шасси БАЗ-6944, БАЗ-6950 (рис. 1.3, и) в РК дополнительно помимо межбортового устанавливают два межколесных диффе­ренциала, связывающих между собой пары колес каждого борта.

Это исключает возникновение циркуляции мощности внутри бортового привода, но усложняет конструкцию раздаточной ко­робки.

Автомобили с бортовой схемой привода ведущих колес имеют ограниченное применение ввиду сложности и характерных недо­статков. Такая схема используется, как правило, на корпусных машинах и шасси, когда по условиям компоновки необходимо освободить от агрегатов среднюю часть машины для размещения вооружения, техники, специального оборудования и личного соста­ва. При бортовой схеме привода ведущих колес основную часть агрегатов размещают по бортам машины.

Легковые автомобили могут иметь три варианта схем компоновки: классическая схема, схема с задним расположением двигателя и переднеприводная схема. При классической схеме (рис. 1.2, ж) двигатель и трансмиссия располагаются в передней части, ведущий мост с карданным приводом сзади. При этом вари­анте общая длина и масса машины больше, чем при других вариан­тах компоновки.

Рис. 1.3. Варианты компоновок трансмиссий

При заднем расположении двигателя (рис. 1.2, т) двигатель, сцепление, КП, главная передача и дифференциал выполняют в виде единого агрегата и располагают сзади вдоль или поперек продольной оси автомобиля. Ведущий мост — задний. Эту схему считают неперспективной.

При переднеприводной схеме (рис. 1.2, и, к) двигатель, сцеп­ление, КП, главная передача, дифференциал выполняют в виде единого агрегата, который располагают впереди вдоль или поперек продольной оси автомобиля. Эта схема наибольшим образом распро­странена на последних моделях легковых автомобилей. При одина­ковых внутренних объемах автомобиль короче, более устойчив и маневренен в движении. Ввиду отсутствия туннеля для карданной передачи улучшаются условия для размещения пассажиров.

Рисунок 1.4 — Схемы расположения осей автомобилей с четырьмя и более осями (а — е), двухосных (ж — т) и трехосных (п — т.) автомобилей