Основными агрегатами автомобиля являются двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия, механизмы управления, рама с колесами и устройствами для их подвески. На раме монтируется кузов для перевозки грузов или специальное оборудование, кабина для водителя и другие узлы. Двигатели автомобилей (рис. 4.2) работают по четырехтактному циклу: наполнение цилиндров — сжатие — рабочий ход — выпуск отработанных газов в атмосферу. Для сгорания топлива его смешивают с воздухом либо в самом цилиндре, либо в специальном приборе — карбюраторе. В первом случае в цилиндр нагнетается чистый воздух и там сжимается, при- этом его температура быстро повышается до 600.. .700 °С. Впрыснутое форсункой топливо смешивается с горячим воздухом и самовоспламеняется. Такие двигатели называются дизельными. У карбюраторных двигателей приготовленная горючая смесь после поступления в цилиндр воспламеняется при помощи электрической искры. Двигатель состоит из блока цилиндров, кривошип- но-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем смазки, охлаждения, зажигания (для бензиновых моторов).

Кривошипно-шатунный механизм осуществляет рабочий процесс двигателя и преобразовывает возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. К этому механизму относятся цилиндры, поршни, I шатуны, коленчатый вал с маховиком и подшипниками, расположенными в картере.

Механизм газораспределения осуществляет в определенные моменты впуск в цилиндр воздуха или горючей смеси и выпуск из цилиндров отработаных газов через глушитель в атмосферу. С этой целью каждый цилиндр снабжается клапанами — впускным и выпускным. Время открытия и закрытия клапанов определяется расположением кулачков на распределительном валу, соединенном с коленчатым валом зубчатой или цепной передачей. Кулачки распределительного вала с помощью толкателей соответственно перемещают клапаны. Возврат клапанов в исходное положение осуществляется специальными пружинами, установленными в блоке или головке Цилиндров.

Рис. 4.1. Грузовые автомобили общего назначения:
а — с открытой платформой и бортами; б — повышенной проходимости; в — тягач

Система питания служит для подачи топлива в распыленном виде в цилиндр в конце такта сжатия воздуха (у дизельных двигателей) или для приготовления горючей смеси (у карбюраторных двигателей). К системе питания относятся топливные баки, насос, фильтры, форсунки (у дизелей), карбюратор, отстойник, бензонасос и воздухоочистители.

Система смазки обеспечивает подвод масла под давлением к трущимся поверхностям деталей двигателя с целью охлаждения и снижения износа.

Масло заливается в поддон двигателя и с помощью насоса по трубопроводам нагнетается под давлением 0,2… 0,5 МПа через фильтры к трущимся деталям.

Рис. 4.2. Двигатель внутреннего сгорания: 1 — головка; 2 — цилиндр; 3 —поршень; 4 —- поршневой палец; 5 — шатун; 6 — водяной насос; 7 —картер; 8— маховик; 9 — коленчатый вал; 10 — поддон; И — масляный насос; 12 — распределительные шестерни; 13— шестерни привода насоса; 14 — толкатель; 15 — глушитель; 16 — впускной патрубок; 17 — клапан; 18 — запальная свеча; 19 — радиатор

Система охлаждения обеспечивает отвод теплоты от деталей механизмов, нагревающихся в процессе работы двигателя. Обычно применяют водяное охлаждение, при этом цилиндр и головка двигателя имеют двойные стенки, между которыми циркулирует охлажденная вода. Циркуляция воды обеспечивается насосом, а ее охлаждение происходит в радиаторе с помощью вентилятора. Реже применяется воздушное охлаждение путем обдува непосредственно двигателя сильным потоком воздуха от вентилятора.

Система зажигания предназначена для воспламенения смеси в конце такта сжатия у карбюраторных двигателей. Для этого в головку цилиндра ввернута запальная свеча, между электродами которой в конце такта сжатия проходит электрическая искра, воспламеняющая смесь.

В последние годы все строительные машины оснащены дизельными двигателями, так как они не боятся перегрузок, более экономны, надежны, используют дешевое топливо, их выхлопные газы менее токсичны. Однако дизельные двигатели тяжелее и стоимость их изготовления выше.

Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим коле- еам машины. Распространение получили механические трансмиссии благодаря их простоте, низкой стоимости и надежности. Трансмиссия состоит из муфты сцепления, коробки передач, карданных валов и ведущих мостов.

Муфта сцепления предназначена для кратковременного отсоединения коробки передач от двигателя. Схема муфты приведена на рис. 4.3. На конце фланца коленчатого вала двигателя укреплен маховик, к торцу которого пружиной прижат ведомый диск муфты сцепления. Ступица диска установлена на шлицах первичного вала коробки передач с опорным подшипником. При помощи педали диск можно отвести от маховика и разобщить трансмиссию. Плавно отпуская педаль и постепенно наращивая силу трения между диском и маховиком за счет пружины, можно обеспечить плавное трогание автомобиля с места. Схема механических трансмиссий автомобилей приведена на рис. 4.4, а.

Трансмиссии состоят из двигателя муфты сцепления, шестеренчатой коробки перемены передач, карданного вала, главной передачи, дифференциала, полуосей, ведущих и направляющих колес.

Рис. 4.3. Принципиальная схема муфты сцеплиния

Коробка перемены передач служит для изменения чисел передаточных отношений, для получения различной величины скоростей и тягового усилия, а также изменения направления вращения ведущих колес. На автомобилях применяют ступенчатые шестеренчатые коробки передач с ручным управлением при помощи качающегося рычага, расположенного в кабине водителя.

Некоторые тягачи имеют кроме основной коробки передач (с 3.. .5 ступенями) еще дополнительную, или раздаточную, коробку И, установленную позади основной коробки. Дополнительная коробка имеет 2…3 передачи.

Рис. 4.4. Схема механических трансмиссий грузовых автомобилей: а —с колесной формулой 4X2; б —с колесной формулой 6X4; в —с формулой 6X6; г — составные части дифференциала

Сочетание двух коробок обеспечивает тягач 6…15 передаточными числами трансмиссии (рис. 4.4, б, в). Карданный вал соединяет коробку передач с ведущими мостами автомобиля и обеспечивает передачу крутящего момента под углом на колеблющиеся от неровностей дороги ведущие мосты. Эти карданные валы состоят из трубы с шлицевой муфтой и двух шарниров, укрепленных на его концах. Шарниры выполнены в виде двух вилок, соединенных между собой крестовиной.

Главная передача и дифференциал (рис. 4.4, г) монтируются в картере ведущего моста и состоят из набора конических шестерен 5, повышающих крутящий момент на ведущих колесах. Главные передачи бывают одно- и многоступенчатые и передают крутящий момент на полуоси ведущих колес.

Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущего колес с разной частотой вращения, что требуется при движеиии автомобиля на кривых участках дороги, когда колеса проходят пути разной длины. Дифференциал состоит из корпуса, конических полуосевых шестерен, сателлитов, укрепленных в корпусе на специальной крестовине. Крутящий момент ведомой шестерни главной передачи передается на корпус с сателлитами, которые вращают конические шестерни. При движении автомобиля по прямому участку пути сателлиты неподвижны и работают как кулачковые муфты. На криволинейном участке они вращаются и обеспечивают различную частоту вращения полуосевых шестерен и полуосей, приводящих правые и левые колеса автомобиля.

Рис. 4.5. Принципиальная схема рулевого управления

Колеса автомобиля состоят из диска с плоским ободом, на котором монтируется пневматическая шина. Для удобства монтажа и демонтажа шины диск имеет специальное стопорное кольцо или делается разъемным. Давление воздуха в шинах транспортных автомобилей равно 0,25.. .0,6 МПа.

Колеса смонтированы на подшипниках, размещенных в корпусе заднего моста. Последний соединен с рамой автомобиля посредством упругих элементов — плоских рессор. Рессоры прогибаются при наезде колес на препятствия и таким образом предохраняют автомобиль, груз и пассажиров от резких толчков. С этой же целью установлены гидравлические амортизаторы. Они выполнены в виде цилиндра, в поршне которого имеется отверстие с клапаном, обеспечивающим свободный, но медленный проход жидкости. Это замедляет возврат колеса из верхнего в нижнее положение и стабилизирует платформу кузова.

Механизмы управления поворотом и торможением автомобиля включают рулевое управление и тормозные системы. Рулевое управление (рис. 4.5) служит для поворота управляемых колес автомобиля посредством воздействия водителя на рулевое колесо на колонке. Конец рулевого вала соединен с червячным редуктором рулевого механизма, на выходном валу которого установлена сошка, соединенная с продольной рулевой тягой. Последняя, в свою очередь, соединена с поворотным рычагом, поперечной тягой и цапфой колес на оси. На тяжелых машинах в управлении применяются гидроусилители рулевого механизма, облегчающие труд водителя.

Тормозных систем у автомобиля две: одна с ножным приводом, действующая на все колеса, другая — только на ведущие колеса и имеет ручной привод. По конструкции тормозные системы делятся на колодочные и дисковые, а по типу привода — на гидравлические, пневматические и механические. Устройство тормозных систем должно обеспечивать безотказную работу при торможении как самого автомобиля, так и прицепных устройств.

При перевозках больших объемов однотипных грузов рационально использовать специальный транспорт. Наиболее часто применяемые специализированные автомобили — это самосвалы грузоподъемностью 5…15 т. Кузов самосвала обычно опрокидывается назад или набок при помощи гидроцилиидра (рис. 4.6). Рабочая жидкость по трубопроводам при включении крана управления 2 подается в гидроцилиндр от насоса, имеющего привод от коробки передач автомобиля. Системой рычагов движение штока передается кузову самосвала. Некоторые типы самосвалов имеют кузов, опрокидывающийся на угол до 55° в три стороны. Высокий экономический эффект дает применение самосвалов при массовых перевозках сыпучих материалов на расстояния до 50 км.

Рис. 4.6. Принципиальная схема гидравлического привода подъема кузова самосвала

Широко используются также автомобили-заправщики как цистерны для доставки и раздачи бензина, дизельного топлива, масла, воды, битума и др. Эти автомобили оборудуются дополнительно насосами и системами пневмогидропривода. Для доставки на стройку бетона и растворов используется специальный подвижной состав, например автомобили, у которых вместо кузова смонтирована овальная цистерна с загрузочным люком сверху и разгрузочным лотком с заслонкой снизу. Во время разгрузки цистерну наклоняют на необходимый угол и через лоток происходит выгрузка материала.

Применяются также автоцементовозы с аэрационной выгрузкой сыпучих материалов. Цистерна машины имеет горизонтальную микропористую перегородку, через которую подается воздух. Насыщаясь воздухом, цемент приобретает свойство текучести и разгружается вниз через разгрузочный люк.
Для перевозки, а иногда и приготовления бетона и растворов применяются передвижные автобетоносмесители. Битумные материалы перевозят на специальных битумовозах и автоприцепах, имеющих утепленную цистерну с подогревом в пути.

Очень часто автотягачи работают с прицепами, применение которых позволяет перевозить крупноразмерные и тяжелые грузы и машины, что снижает транспортные расходы. Используются различные виды грузовых прицепов: автомобильные с бортовой платформой грузоподъемностью 5,5…8 т (рис. 4.7, а) или с кузовом- самосвалом грузоподъемностью 4…7 т, полуприцепы грузоподъемностью 7,5…20 т (рис. 4.7, б), присоединяемые к седельным тягачам, прицепы-роспуски грузоподъемностью 5,0…15,0 т (рис. 4.7, в) для перевозки длинномерных грузов. У последних типов длина прицепного дышла может меняться в зависимости от длины перевозимого груза.

Громоздкие и особо тяжелые грузы перевозят на специальных прицепах-тяжеловозах (трейлерах) грузоподъемностью 20, 40 и 60 т (рис. 4.7, г). Эти прицепы имеют малую высоту и большое количество колес, что обеспечивает низкое удельное давление на грунт.

В задней части трейлера смонтированы откидные трапы, по которым строительные машины собственным ходом или с помощью лебедки въезжают на платформу прицепа.

Для перевозки железобетонных изделий и конструкций используются специальные прицепы и полуприцепы хребтового типа. На этих прицепах изделия перевозят в вертикальном положении, что предохраняет от повреждений их отделанную поверхность и облегчает монтаж изделия на строительной площадке.

Общий вид панелевоза показан на рис. 4.7, д. Он имеет грузовую платформу, которая специальным устройством сцепляется с седлом тягача. На платформе укреплена рама в виде металлоконструкции треугольного сечения. Наружная поверхность этой конструкции облицована деревянными и резиновыми полосами, в нескольких местах установлены канатные блоки. Для перевозки панели устанавливают на платформу в вертикальном положении, прислоняют к раме и закрепляют канатом, натягиваемым ручной лебедкой, смонтированной на полуприцепе.