Горизонты техники для детей, 1963 №10 (17)

Все об автомобиле

(Часть X-я)

До сих пор мы с вами говорили о двигателе автомобиля, являющемся источником его силы. Вы знаете, что конструкция автомобиля состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова.

В предыдущем номере я обещал рассказать вам о шасси автомобиля. Шасси — это часть автомобиля, обеспечивающая возможность его передвижения в нужном нам направлении. Познакомимся с этой сложной конструкцией.

Вначале рассмотрим силовую передачу, или, как еще говорят, трансмиссию. Какую задачу выполняет трансмиссия? Она переводит мощность от двигателя к ведущим колесам. Можно сказать, что она существует для того, чтобы двигатель вращал колеса, толкая таким образом вперед весь автомобиль. Как выглядит трансмиссия, вы видите на рис. 1. Она состоит из множества деталей, главными из которых являются: сцепление, коробка передач, карданный вал, задняя ведущая ось и ведущие колеса. Все эти части нужно хороши знать, потому что они одинаково важны в автомобиле.

Рис. 1. Схема силовой передачи с двигателем:

_{1 — двигатель, 2 — сцепление, 3 — коробка передач, 4 — карданный вал, 5 — задняя ведущая ось, 6 — ведущее колесо.}

Начнем со сцепления. Само название уже указывает, что эта часть что-то сцепляет, то есть соединяет. Сцепление соединяет двигатель с коробкой передач.

— А нельзя ли соединить непосредственно коробку передач с кривошипным валом? — спросите вы.

Давайте ответим на этот вопрос вместе. Если двигатель присоединить к коробке передач непосредственно, то он окажется сопряженным с колесами неразрывно. Но вот мы хотим остановить автомобиль, например, на перекрестке. Мы тормозим, останавливаемся, двигатель замолкает. Как только загорится зеленый свет светофора, нам надо трогаться с места, а тут приходится заводить мотор, выходить из машины, торопиться. Разве это удобно? Нет, очень неудобно. И тогда конструкторы придумали установить в трансмиссии автомобиля сцепление.

Простейшее сцепление по виду напоминает два металлических диска, один из которых укреплен на конце кривошипного вала двигателя, а второй — на вале, передающем движение на коробку передач (рис. 3).

Рис. 3. Принцип действия автомобильного сцепления.

_{a) Сцепление включено. Оба диска вращаются с одинаковой скоростью..}

_{b) Легко нажимаем на педаль сцепления. Второй диск скользит по первому и медленнее вращается.}

_{c) Сцепление выключено. Диски рассоединены.}

Этот вал назван валом сцепления. Первый диск (так будем для удобства называть тот диск, который укреплен на конце кривошипного вала двигателя) прикреплен прочно к кривошипному валу. Второй же диск (тот, который установлен на вале сцепления) может передвигаться по этому валу назад и вперед. На вале сцепления имеются зубцы, которые заходят в соответствующие пазы в диске. При вращении диска благодаря этим зубцам и пазам вращается и сам вал сцепления. Такое соединение в технике называется шлицевым соединением (рис. 2).

Рис. 2. Диск с шлицевым соединением. Может вращаться вместе с валом и передвигаться вдоль него

А сейчас представим себе, что мы плотно прижали один диск к другому. Что произойдет? При работе двигателя вращается кривошипный вал и укрепленный на нем диск.

Второй диск, поскольку он прижат к первому, тоже будет вращаться, причем с такой же скоростью. В этом случае сцепление соединит двигатель с коробкой передач, а следовательно, с колесами. Автомобиль передвигается. Что же надо сделать, чтобы остановить его? Надо рассоединить диски. Первый диск будет вращаться с прежней скоростью (поскольку двигатель работает), а второй диск остановится, так как мы остановили автомобиль.

Вот мы и достигли желаемого результата: остановили автомобиль, не останавливая двигателя. А теперь мы хотим поехать дальше. Что для этого надо сделать? Приблизить и прижать второй (неподвижный) диск к первому (вращающемуся). При этом, начиная с момента соприкосновения с первым диском, второй диск в результате трения получает вращение от первого. Оба диска начинают вращаться с одинаковой скоростью.

Значит, чтобы автомобиль двигался, диски должны быть прижаты один к другому.

— Но ведь водитель не может постоянно прижимать один диск к другому? — не без основания спросите вы.

Конструкторы нашли ответ и на этот вопрос: второй диск к первому прижимает не водитель, а одна или несколько пружин. Водитель же только разъединяет диски на остановках, нажимая на педаль сцепления и отсоединяя двигатель от ведущих колес.

Тот, кто хорошо помнит конструкцию двигателя, может мне задать законный вопрос: ведь на конце кривошипного вала двигателя имеется маховик. Как же там может находиться одновременно и диск?

Это было бы действительно неудобно. Специалисты упростили и эту конструкцию. Вместо того, чтобы на кривошипном вале укреплять маховик и диск сцепления, они решили прижимать второй диск непосредственно к маховому колесу. Такой принцип нашел применение во всех марках автомобилей.

Ребята, постоянно читающие наш журнал, умеют, наверное, делать опыты с трением. Кто еще не научился этому, проделайте следующее: прижмите друг к другу два металлических кусочка и постарайтесь повернуть их. Это не очень трудно. Но труднее будет сделать это, если к одному кусочку приклеим наждачную бумагу: трение увеличится.

В сцеплении трение нам необходимо для того, чтобы вращение первого диска лучше передавалось второму. Один из дисков покрыт специальным материалом, обладающим большим трением и прочностью.

Вот, пожалуй, и все пока о сцеплении. Мой совет вам, ребята, понаблюдайте во время езды за водителем, заметьте момент, когда водитель нажимает на педаль сцепления. Это поможет вам понять принцип действия сцепления, что необходимо также и для изучения коробки передач. О ней мы поговорим в следующий раз.

Тадеуш Рихтер