Устройство грузового автомобиля, классификация, схемы компоновки

Из этого материала вы узнаете:

Общее устройство грузового автомобиля

Прежде чем разрабатывать регламент технического обслуживания грузовых автомобилей, необходимо четко представлять их устройство. Практически любое самоходное транспортное средство состоит из трех основных частей: кузова, шасси и силовой установки.

Кузов, крепящийся к раме, служит для размещения шофера и пассажиров, а также для перевозки грузов. Этот важнейший элемент включает в себя два основных модуля (в легковых авто они объединены в один): собственно платформа и кабина водителя, в которой сосредоточены органы управления. Размеры грузовиков варьируются в самом широком диапазоне, так как разные модели сконструированы для решения различных задач.

Общее устройство грузового автомобиля 

Силовая установка

Устройство двигателя грузового автомобиля имеет некоторые конструктивные особенности. Одной из основных характеристик является мощность. ДВС, приводящий в движение транспортное средство, обеспечивает создание тягового усилия, которое затем передается на ведущие колеса. Преобразование тепловой энергии сжигаемого топлива в механическую происходит в камерах сгорания.

Возникающие силы толкают поршни, соединенные посредством кривошипно-шатунного механизма с коленчатым валом, заставляя его вращаться. После чего крутящий момент предается на ведущие оси. Если задействованы все мосты, то автомобиль называют полноприводным.

Наибольшее распространение получили дизельные и бензиновые моторы. Чаще всего техническое устройство грузового автомобиля подразумевает такую компоновку основных элементов, при которой ДВС располагается в передней части машины в подкапотном пространстве. Моторы некоторых моделей легковушек смонтированы сзади, в месте, где традиционно находится багажник.

Шасси

Устройство ходовой части грузового автомобиля начинается с изучения шасси, которое представляет собой сложный комплекс агрегатов, узлов, механизмов и деталей. В него включают мосты с колесами, трансмиссию, рулевую и тормозную системы.

Ходовая часть

Трансмиссия воспринимает крутящий момент от коленчатого вала двигателя и передает его ведущим колесам машины. Для выбора режима движения используется сложная система агрегатов, состоящая из сцепления, коробки переключения передач и кардана. К механизмам трансмиссии также относятся главная передача, расположенная в корпусе ведущего моста, дифференциалы, полуоси.

Рама

Все узлы машины крепятся к несущей платформе. Вместе с трансмиссией этот элемент принято называть ходовой частью автомобиля. Отдельно рассматривается совокупность органов для изменения направления движения. В устройство управления грузового автомобиля входят рулевое колесо, колонка, механизм, выполняющий изменение момента, приложенного к рулю, усилитель. Для того чтобы во время движения оперативно изменять скорость или произвести полную остановку, в устройстве грузового автомобиля предусмотрена тормозная система.

Если машина имеет предназначение для решения каких-то узкоспециальных задач, то в устройство грузовых автомобилей при проектировании вносятся определенные изменения. Например, в условиях бездорожья зарекомендовали себя машины, у которых все колеса являются ведущими. За счет этого повышается проходимость и управляемость.

Также по некоторым соображениям конструкторы располагают кабину грузового автомобиля непосредственно над ДВС. Таким образом при тех же габаритах увеличивается полезная площадь грузового отсека.

Рама 

В сегменте производства пассажирского транспорта наладили выпуск моделей, у которых изготавливается кузов вагонного типа. За счет этого автобус получает большую вместительность. Есть также машины с компоновкой мотора в задней части перпендикулярно длине салона для увеличения его пространства.

Типы грузовых автомобилей по грузоподъемности

Как и у любого сложного технического изделия, у автомобилей как грузовых, так и легковых существует своя классификация по различным признакам. У машин для перевозки материальных объектов (не людей) одним из основных параметров является грузоподъемность.

Малотоннажные грузовики

Автомобили со снаряженной массой не выше 3,5 тонны. Важно, что для управления водителю достаточно иметь права категории В. Российскими лидерами в производстве такой техники являются заводы ГАЗ и УАЗ.

Среди европейских моделей пользуются популярностью Ford Transit, Mercedes и Volkswagen. Подобная техника отличается маневренностью и мобильностью. Кроме того, такие машины способны развивать высокую скорость.

Среднетоннажные грузовики

К этому классу относятся авто с массой до 12 тонн. Наиболее популярны на отечественных дорогах машины горьковского автозавода («Валдай») и заграничные модели от Hyundai, Volvo, Volkswagen и, разумеется, MAN. Техника средней категории грузоподъемности наиболее востребована у бизнесменов, так как она производительна и ее движение по дорогам, в том числе и в городских условиях, законодательно не ограничено.

Крупнотоннажные грузовики

К этой категории причисляют автомобили, чья полная масса составляет свыше 12 тонн при фактической грузоподъемности более 8 тонн. Наиболее распространенная модификация – автопоезда, состоящие из седельного тягача и полуприцепа, различные конструкции которых позволяет транспортировать практически все категории грузов: контейнеры, габаритные монолитные объекты, сыпучие, жидкие и прочие материалы. Чаще всего такая техника осуществляет междугородние и трансграничные перевозки.

Крупнотоннажные грузовики 

Наибольшей популярностью пользуются качественные автомобили повышенной комфортности, производимые всемирно известными производителями MAN, Mercedes, Volvo, Scania и Daf. В последнее время востребована продукция таких компаний, как Foton, Renault и Iveco. Часто на трассах встречаются также отечественные КаМАЗы и белорусские МАЗы.

Отдельную категорию составляют сверхтяжелые грузовики. Эти транспортные средства предназначены для решения узкого спектра специфических задач. По правилам дорожного движения подобной технике запрещено самостоятельно передвигаться по дорогам, так как она дает нагрузку на полотно, превышающую допустимые нормативы. Кроме того, многие модели обладают габаритами, которые не позволяют проезжать под мостами и эстакадами.

Отличия в устройстве грузовых автомобилей в зависимости от грузоподъемности

Малотоннажные грузовики

Такие грузовые автомобили имеют сходство с легковыми машинами, но из-за повышенной нагрузки их узлы и агрегаты обладают увеличенным моторесурсом.

Принцип устройства грузового автомобиля малой грузоподъемности почти не отличается от концепции, по которой строится легковой транспорт. Так как эти модели все же предназначены для перевозки грузов, у них применяется подвеска рессорного типа. Такая амортизация относительно проста в конструкции и достаточно эффективна при движении по дорожному полотну не самого высокого качества.

Эти легкие машины снабжаются не особо мощными ДВС. Мотора объемом 2–3 литра вполне достаточно для того, чтобы обеспечить транспортировку небольших партий товара. Как правило, отечественные «Газели» оснащены бензиновым или гибридным (газовым) двигателем. А зарубежные производители предпочитают использовать дизели с турбонаддувом.

Регламент ТО малотоннажных грузовиков весьма схож с обслуживанием легковых автомобилей. У них аналогичные сроки наработки на отказ и периодичность замены технических жидкостей.

Среднетоннажные грузовики

В технике этого класса чаще всего применяется пневматическая тормозная система. В отличие от гидравлических тормозов, свойственных легковым машинам, на грузовиках среднего тоннажа управление системой экстренного снижения скорости осуществляется при помощи сжатого воздуха, так большой вес придает грузовикам повышенную инертность. И для быстрой остановки техники пневматика обладает лучшей эффективностью за счет обеспечения быстрой передачи тормозного усилия.

Среднетоннажные грузовики 

В свою очередь, пневмоподвеска обеспечивает устойчивость машины при полной загрузке, повышая управляемость и создавая демпфирующий эффект.

Крупнотоннажные грузовики

Главной особенностью тяжелых грузовиков является установка мощных двигателей, которые после достижения определенного пробега можно неоднократно ремонтировать. Есть существенные отличия в конструкции других агрегатов и узлов, которые обусловлены спецификой эксплуатации подвижного состава подобного класса.

У моторов крупнотоннажных грузовиков обычно низкое соотношение объема и мощности. Так, двухлитровый дизельный двигатель с турбиной легкового BMW может обладать мощностью примерно 250–280 л. с., а трехлитровый – уже до 300 л. с. Седельные тягачи снабжены ДВС объемом 7–12 литров, но их мощность лежит в пределах 240–480 л. с. Однако более современные модели оснащаются очень мощными моторами (600 л. с.).

Устройство и принцип работы грузового автомобиля определяется набором функций, который конструкторы стремятся реализовать при проектировании. Ключевыми параметрами для крупнотоннажного транспортного средства являются крутящий момент и тяговое усилие. Кроме того, производители техники должны уделять большое внимание такому фактору, как экономичность.

Для владельцев большегрузных машин, которые транспортируют в течение года огромные объемы товаров, это имеет исключительно важное значение. Ведь при среднегодовом пробеге в 150 тыс. километров даже незначительное увеличение расхода топлива очень критично и может вылиться в ощутимые финансовые потери.

К другим определяющим характеристикам ТС относят надежность и ремонтопригодность. Обычно пробег до первого ремонта составляет 300–400 тыс. километров. Такой путь при интенсивной эксплуатации автомобиль проходит за два года. В течение этого периода производители рекомендуют регулярно проводить техническое обслуживание всех агрегатов, узлов и систем.

Конструкторы грузового автотранспорта еще на этапе проектирования осознают, что техническое изделие предназначено для бизнес-структур. Такие автомобили очень дорогие (несколько десятков миллионов рублей), и условия их эксплуатации весьма жесткие. К тому же стоимость моторов грузовиков может достигать 5 млн. рублей. Поэтому инженеры КБ стараются повысить надежность и ремонтопригодность, естественно, не в ущерб производительности и мощности.

Важным отличительным признаком устройства тяжелого грузового автомобиля является наличие в конструкции встроенного компрессора, который приводится в действие мотором посредством клиноременной или шестеренной передачи. Предназначение агрегата – закачка воздуха в ресиверы пневматической тормозной системы.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей

Расположение основных элементов автомобиля выбирается с учетом множества факторов: колесной формулы, типа двигателя и трансмиссии, размеров платформы (рамы) и пр. Устройство практически всех грузовых автомобилей связано с передним расположением кабины и моторного отсека. Существует три основные компоновочные схемы. Рассмотрим их подробнее.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей 

Капотная

Классическое исполнение, которое гарантирует хороший уровень пассивной безопасности. При таком расположении мотора и относительно невысокой кабины основные механизмы и агрегаты компонуются наиболее оптимальным способом.

Среди недостатков можно упомянуть сокращение полезной площади грузовой платформы и недостаточную обзорность через лобовое стекло, так как высокий и длинный капот не позволяет водителю рассмотреть дорожное полотно непосредственно перед кабиной.

Полукапотная

Компоновка, которая также обеспечивает неплохой уровень безопасности. По сравнению с предыдущей схемой высота кабины несколько завышена. Конструкция трансмиссии не обладает признаками чрезмерной сложности.

Устройство кузова грузового автомобиля, спроектированного по этому принципу, отличается тем, что рабочая площадь грузовой платформы увеличена за счет частичного размещения кабины над мотором. Это повышает угол обзора с водительского места. Среди недостатков – затрудненный доступ к двигателю.

Бескапотная

Эта схема расположения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает наилучший обзор, так как кабина находится практически над мотором. Но по этой же причине водительская капсула располагается высоко, создавая определенные трудности для комфортной посадки.

Из-за отсутствия капота как такового машины этого типа снабжены специальным опрокидывателем кабины, который фиксирует ее в наклонном положении. Такая компоновка требует нестандартного расположения других агрегатов и механизмов. Кроме того, водитель отделен от окружающего пространства практически одним стеклом, поэтому уровень пассивной безопасности нельзя назвать высоким.

Бескапотная 

Центр тяжести машины с бескапотной компоновочной схемой в зависимости от различных конструкторских решений может находиться в разных местах относительно осей. Если предполагается режим работы со значительными нагрузками на передний мост, то конструкторы при компоновке транспортного средства располагают мотор практически над осью. В других случаях условия эксплуатации требуют сдвига ДВС назад. Это характерно либо для сверхтяжелых, либо, наоборот, малолитражных грузовых автомобилей.

К сожалению, формат и размер статьи не позволяет подробно рассказать про устройство других важных узлов. Например, коробки передач грузовых автомобилей.

Часто задаваемые вопросы об устройстве грузового автомобиля

Какие элементы составляют кузов грузового автомобиля?

Перечислим основные устройства:

• водительская капсула с местами для пассажиров;
• капот;
• передние крылья;
• задние брызговики;
• облицовка;
• площадка для размещения груза.

Какие бывают разновидности кузовов грузовых автомобилей?

Существует классификация автомобилей по типу кузова. Различают:

• открытый: бортовой, низкорамный и платформа;
• закрытый: тентованный, цельнометаллический, изотермический, рефрижератор;
• специальный: цистерна, специальный подвижной состав (бетономешалка, молоковоз, панелевоз и пр.).

Почему на грузовые автомобили устанавливают большие дефорсированные двигатели?

Данные двигатели в целом надежнее и обладают повышенным моторесурсом. Грузовым автомобилям не нужен чрезмерно мощный мотор. Гораздо важнее такая характеристика, как крутящий момент. Это позволяет технике (даже с тяжелым грузом) более плавно и уверенно трогаться с места и входить в крутые повороты.

И, что очень важно для любого бизнесмена, стоимость машины должна соответствовать ее качеству. По этой причине устройство грузовых автомобилей имеет ряд отличий от конструкции легковых машин.