Грузовые автомобили. История и развитие

История автомобильного транспорта
С давних времен люди сочиняли сказки и мечтали о создании более быстрого способа передвижения, примером могут служить Сапоги-Скороходы, Ковер-Самолет, волшебники, переносящие людей за тридевять земель, тридесять морей.
Сейчас трудно поверить в то, что чуть больше двухсот лет назад горожане с таким же удивлением встречали первые автомобили, появившиеся на улицах. Если наше удивление вызвано восторгом, то крики жителей древних городов раздавались от суеверного страха.
Появились тележки, затем конные экипажи, автомобиль. Первоначально появилось слово «самодвижущийся», буквально «авто-мобильный», произошло слово от греческого «аутос» - «сам» и латинского «мобилис» - «подвижный». Слово относилось ко всем механизмам созданным человеком: часы, куклы - автоматы, музыкальные шкатулки и многое другое.
В 18 веке лошадей в экипажах заменили силой пара и применили термин «автомобиль». В 1885-1886 годах были изобретены первые бензиновые автомобили «бензиномобили» с двигателем внутреннего сгорания. С этого времени наступил переломный момент в транспортной технике. В настоящее время парк автомобилей с двигателем внутреннего сгорания составляет более 99,9% мирового автомобильного транспорта. Нет ни одной отрасли народного хозяйства или деятельности человека, в которой бы не использовался автомобиль.
В России до 1917 года автомобили не получили широкого распространения. Были как их противники, так и сторонники, дальнейшая жизнь расставила все по своим местам.
В 1904 году в Санкт-Петербурге было организовано таксомоторное общество, а чуть позднее автомобили стали использовать почтовые и военные ведомства.
Первый российский автомобиль был создан в 1896 году Е.А. Яковлевым и П. П. Фрезе. Хотя дореволюционная Россия не имела высокоразвитой автомобильной промышленности, первые автомобили по своим внешним качествам и техническим характеристикам не уступали лучшим образцам зарубежной автомобильной промышленности. К большому огорчению, ни один образец не сохранился до нашего времени.
Мы не можем представить себе жизнь без автомобиля, он и друг и первый помощник, может нас доставить туда, где еще не ступала нога человека, очевидно, поэтому автомобиль является самым популярным видом транспорта.
Несмотря на большую популярность автомобиля, ученые подсчитали, что его используют не в полной мере. Две трети своей дневной жизни автомобиль не работает и количество пассажиров в среднем не превышает двух человек. Следует сделать вывод, что этот вид транспорта используется человеком всего на 10-15%.
Назначение и классификация современных грузовых автомобилей
Грузовики предназначены для использования на дорогах общего пользования. Могут иметь бензиновый, дизельный, газовый, комбинированный или гибридный двигатель. В грузовике может быть от 2-х до 5-ти осей. У всех грузовиков одинаковая рама основы шасси (лестничного или хребтового типа), необходимая для установки кузовов. Первый дизельный грузовик был сконструирован и построен в 1923 году.
Каждый многоосный грузовик может перевозить груз от 20 до 25 тонн. Начиная с конца девятнадцатого века традиционная конструкция кузова грузовика - бортовая платформа . Их используют и как универсальный грузовой транспорт (общего назначения), и для перевозки отдельных видов грузов. Грузовые автомобили общего назначения подразделяют по массе груза, который можно перевозить в кузове на:
- особо малые, (от 0, 3 т до 1, 0 т), для перевозки небольших партий грузов, обычно в пределах города;
- малые (от 1,0 т до 3,0 т), для перевозки товаров в торговой сети (доставка товаров населению на дом и в сельском хозяйстве);
- средние (от 3,0 т до 5,0 т), для перевозки массовых грузов промышленных предприятий, строительных материалов и сельскохозяйственных грузов;
- большие (от 5,0 т до 8,0 т), для массовых перевозок по дорогам с твердым покрытием;
- особо большие автомобили (свыше 8 т), для перевозки руды, угля, вывозки породы, работы на крупных стройках и т.д.
Специальные типы кузовов используют шасси только в качестве транспортера. Специализированные кузова используются для перевозки определенных типов груза. Например: фургоны для штучного груза, цистерны - для перевозки жидких и сыпучих продуктов, самосвалы - для перевозки навалочных грузов, панелевозы - для перевозки панелей и т.д. Самосвалы имеют металлический усиленный кузов и оборудованы специальным гидравлическим устройством позволяющим опрокидывать его, чтобы разгрузиться. Для перевозки контейнеров используются контейнеровозы. Автокраны, пожарные машины, машины скорой помощи, автобетономешалки, разбрасыватели минеральных удобрений, топливозаправщики и другие - это транспортно - технологические специализированные автомобили.

Рис . Специализированные типы кузовов: а - фургон, б - цементовоз, в - панелевоз

Сельскохозяйственные машины имеют кузова с добавочными бортами и с трехсторонней разгрузкой. Двуосные кузова выдерживают нагрузку от 1, 5тонн до 12 тонн, а многоосные кузова до 45 тонн.
Для транспортировки леса используются лесовозы, они рассчитаны на перевозку груза до 400 тонн и имеют мощный двигатель в 3000 лошадиных сил. Такие машины имеют огромный вес и им не разрешается пользоваться дорогами общественного пользования.
В обозначении марки грузового автомобиля российского производства используют сокращенное название завода изготовителя (КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ, ГАЗ). Цифра, указанная через дефис, означает номер модели.
Например: грузовой автомобиль ГАЗ-330753, где: 3 - третий класс, 3 - вид автомобиля, 07 - номер модели, 5 - пятая модификация седьмой модели, 3 - номер экспортного варианта.
Исключение составляет первая цифра в марках автомобилей ЗИЛ-5301 и «ГАЗель».
Автомобили, со специальным кузовом, для перевозки пассажиров, называют пассажирскими. Подразделяются такие автомобили на две группы: легковые - для перевозки до 8 человек и автобусы - до перевозки группы людей свыше 9 человек, не считая водителя автобуса. Автобусный транспорт бывает городской, пригородный и междугородний. В зависимости от длины автобусы подразделяют на классы - от 2-го до 8-го.
Общее устройство автомобиля
Все автомобили, в независимости от особенности своей конструкции состоят из трех основных частей: 1. двигателя, 2. кузова, 3. шасси.
Двигатель - это главная движущая сила автомобиля, источник механической энергии. В двигателе тепловая энергия преобразуется в механическую работу. Тепловая энергия возникает в двигателе внутреннего сгорания, за счет сгорания топлива в его цилиндрах.
Кузов - часть автомобиля, предназначенная для размещения водителя и пассажиров или размещения груза. Кузов состоит из двух частей: 1. кабины, 2. платформы.
К кузову автомобиля можно отнести крылья, облицовку и капот.

Рис. кабина и кузов

Шасси - в шасси входят все узлы и механизмы, передающие усилия от двигателя на ведущие колеса, а также служащие для передвижения и управления автомобиля. Шасси состоит из следующих частей: 1. механизмы управления, 2. ходовую часть (рис ходовая часть), 3. трансмиссию (силовую передачу).
Механизмы управления включают рулевое управление, связанное с передними колесами рулевым приводом, и тормозную систему.
Рулевое управление нужно для управления ходом движения автомобиля и для изменения направления движения. Рулевым управлением изменяют направление движения автомобиля путем поворота передних колес.

Рис. Рулевое управление

Тормозная система служит для замедления скорости движения и остановки автомобиля, а также удержание автомобиля в неподвижном состоянии длительное время.

Рис. Тормозная система

Ходовая часть служит для перемещения автомобиля. Вращательное движение ведущих колес при их сцеплении с дорожным покрытием, преобразуется в поступательное движение автомобиля. Ходовая часть автомобиля состоит из рамы, передней и задней осей, соединяемых с рамой подвеской, в которую входят упругие элементы (рессоры, цилиндрические пружины или пневматические баллоны) и амортизаторы. У большинства легковых автомобилей роль рамы выполняет несущий кузов.
Трансмиссия состоит из: 1. сцепления, 2. коробки передач, 3. карданной передачи, 4. ведущего моста (главной передачи, дифференциала и полуосей-приводных валов).

Рис. Трансмиссия

Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля, а также изменяющих вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по величине и направлению.
Сцепление служит для кратковременного отъединения коробки передач от двигателя, плавного их соединения при трогании автомобиля с места и переключения передач.
Коробка передач предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестерен. Коробка передач позволяет разобщать на длительное время двигатель от ведущих колес и обеспечивать движение автомобиля задним ходом.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче под изменяющимися углами.
Ведущий мост состоит из механизмов, с помощью которых происходит увеличение вращающего момента и вращение валов передается к ведущим колесам под прямым углом.
Водитель автомобиля
Кто же такой водитель автомобиля. В справочниках мы найдем такой ответ: водитель - человек, управляющий легковыми и грузовыми автомобилями и автобусами всех типов и марок.
Водителю автомобиля мало знать правила движения, необходимо контролировать правила проезда пассажиров (водитель общественного транспорта), правила посадки и высадки пассажиров, исправлять возникшие в пути мелкие неполадки, проверять правильность крепления грузов в кузове, заполнять накладные на перемещение грузов, знать правила технического обслуживания, устройство автомобиля. Стать хорошим водителем - профессионалом может далеко не каждый, можно научиться управлять автомобилем, но не чувствовать его. Важную роль здесь играет способность оценивать дорожную ситуацию, реакция водителя и оперативное мышление. Водитель должен просчитывать дорожные ситуации наперед, видеть не только то, что происходит на дороге, но и то, что может произойти, быть внимательным и вдумчивым. Профессия водителя накладывает определенные обязательства к физической подготовке и состоянию здоровья.
Приведенные ниже факторы помогут разобраться в себе и определиться с выбором быть или не быть водителем.
1. Ваши физиологические и психологические особенности (скорость реакции, тип нервной системы, зрение, особенность внимания и восприятия, психологическая и физическая способность сохранять бдительность, наблюдательность, способность быстро переключать внимание, развитое прогностическое мышление и другие), от которых будет зависеть уровень безопасности при управлении автомобилем.
2. Личная склонность к определенной профессии.
Профессию водителя можно получить в ДОСААФ, колледжах. Лица, достигшие 16 летнего возраста допускаются к сдаче квалификационных экзаменов на получение права управления транспортом категории «А» - с рабочим объемом двигателя до 500 куб. см.
Лица, достигшие 18 летнего возраста, допускаются к сдаче экзамена на получение права управления транспортом категории «А»с рабочим объемом двигателя более 500 куб. см, а также транспорта, категорий «В», «С».
Лица, достигшие 21 года, - для категории «Д», «Е», «Троллейбус», «Трамвай».
В отдельных случаях к сдаче квалификационных экзаменов на получение права управления транспортными средствами категорий "В" и "С" допускаются лица, достигшие семнадцатилетнего возраста и прошедшие соответствующую подготовку в учреждениях образования, основными образовательными планами которых предусмотрена подготовка водителей транспортных средств, а также лица, направленные военкоматами.
Практическая часть экзамена на первом этапе включает в себя:
1. разворот на участке ограниченных размеров, за одноразовое включение задней передачи,
2. заезд задним ходом в бокс. Заезд осуществляется задним ходом с поворотом в бокс, за одноразовое включение задней передачи. Бокс расположен перпендикулярно к направлению движения автомобиля,
3. подъем на эстакаду. Остановка на эстакаде, трогание с места и продолжение движения. Упражнение выполняется на транспортном средстве с механической трансмиссией. Исключение, транспортные средства категории «Д»,
4. диагональная парковка (постановка автомобиля в бокс правой стороной). Упражнение осуществляется правой стороной автомобиля задним ходом в бокс, за одноразовое включение передачи. Бокс расположен параллельно движению автомобиля.
Для каждой учебной группы председатель комиссии выбирает вид упражнения. Лицам, сдающим экзамен индивидуальна вид элемента определяет председатель комиссии или экзаменатор.
На сдачу каждого элемента дается две попытки. Не засчитывается выполнение упражнения, при остановке двигателя, по вине экзаменуемого, при касании ограничителей, при резком трогании с места на подъеме, или откате при трогании с места более чем на 30 сантиметров. В таком случае дается повторная попытка или же экзамен будет продолжен в следующий раз с исходной позиции.
Второй этап практического экзамена считается сдан, если заданный маршрут курсант проходит без аварийных ситуаций и общее число штрафных очков не превышает двадцати баллов.
Работа водителем особенно большегрузных автомобилей или автоцистерн требует большого опыта, а также знаний определенных правил перевоза жидкостей. Водитель должен знать технологические особенности транспортировки и разгрузки груза, а также в обязательном порядке проходить предрейсовый инструктаж, где указывается специфика груза, а также то, какие документы должен иметь с собой.
Болезни водителей
Как и у всех профессий у водителей есть свои профессиональные заболевания, которые можно разделить на несколько групп.
Первая. Заболевания позвоночника и малого таза. Связано такое заболевание с неудобным положением водителя за рулем, в котором он находится длительное время. К ним же можно отнести остеохондрозы, радикулиты, а также простатит. Согласно статистике, последним заболеванием страдают до 60% мужчин. В первую очередь развитию этого заболевания у водителей способствует застой крови в малом тазу, а также неудобная поза, в которой постоянно находится водитель, сопутствующими факторами являются курение и выпивка. Простатит опасен тем, что заболевание, как правило, ведет развитию импотенции.
Вторая. Сердечные заболевания. Вызваны большой эмоционально - психологической нагрузкой водителя. У водителей наиболее часты инфаркты, гипертония, сбои сердечного ритма.
Третья. Болезни желудочно - кишечного тракта. Вызваны нерегулярным и неполноценным питанием во время работы. Свойственны водителям - дальнобойщикам.
Поэтому, чтобы не допустить возникновения перечисленных заболеваний и перехода их в хроническую форму, необходимо ежедневно делать гимнастические упражнения, которые должны держать в форме сердечнососудистую систему, тонус нервной системы, в том числе и кровообращение. В таком комплексе обязательно должны присутствовать упражнения с круговыми движениями в поясничном отделе позвоночника, а также всевозможные сгибания - разгибания. Такие упражнения способствуют активизации кровообращения в малом тазу. Нет ничего лучше и проще контрастного душа, после физических упражнений.
Нужно постепенно повышать разницу температур, от прохладно - теплой, до максимально горяче-холодной, такой, чтобы кожа выдержала в течение нескольких секунд. Такой температурный душ активизирует кровообращение кожи, центральное кровообращение, нормализует тонус нервной системы, стимулирует иммунную систему.
Завершающим этапом профилактических мероприятий должна стать ежедневная прогулка, в день нужно проходить не менее пяти километров в течение 40 минут.
Физических упражнений, контрастного душа и ежедневной прогулки достаточно для того, чтобы активизировать жизненно важные функции организма. Но надо это делать вовремя, не допуская возникновения заболевания, а тем более перехода его в хроническую форму.
И лучше перестраховаться и сходить к врачу, при возникновении минимальных отклонений, чем потом оказаться госпитализированным.
Что нужно знать водителю перед выездом на линию
Преимущества автомобилей как транспортного средства можно полностью использовать лишь тогда, когда на них работают квалифицированные и добросовестные водители.
Долг каждого водителя - в совершенстве знать и содержать доверенный автомобиль в постоянной готовности, уметь водить его в самых сложных дорожных условиях.
Несколько основных пунктов, которые обязательно должен соблюдать водитель любого транспортного средства перед выездом на линию.
1. Проверить состояние шин, удалить все посторонние предметы, застрявшие в проекторе и между сдвоенными шинами колес. На шинах не должно быть вздутий, отслаивание каркаса, разрывов нитей корда. Давление воздуха в шинах должно соответствовать данным, приведенным паспорте на автомобиль.
2. Проверить внешний вид автомобиля: чистоту внешних приборов освещения, чистоту номерных знаков, а также зеркал заднего вида и стекол кабины.
3. Проверить затяжку гаек задних колес ключом для гаек колес. При хорошо затянутых гайках, звук от постукивания молотка по боковым граням гаек стремянок и передних колес, будет звонкий и чистый, а в противном случае - глухой.
4. Проверить герметичность систем охлаждения, гидроусилителя рулевого управления и гидравлического привода тормозов, системы смазки. Убедиться в отсутствии течи масла из коробки передач и заднего моста.
5. Убедиться в надежности запоров бортов грузовой платформы, а также замков дверей кабины.
6. Проверить работу внешних световых приборов и сигнализации: указателей поворота, звукового сигнала, фар, габаритных фонарей, освещения номерного знака, а также наличие светоотражателей.
7. Проверить уровень масла в картере двигателя и охлаждающей жидкости в радиаторе, а при включенном зажигании - наличие бензина в топливном баке (по указателю уровня топлива на щитке приборов). При необходимости системы дозаправить.
8. Обязательно проверить состояние привода тормозов. При снятии ноги с педали тормоза, педаль должна сразу же возвращаться в исходное положение.
9. Проверить состояние ручного тормоза.
10. Убедиться в отсутствии повреждений рулевых тяг.
11. Проверить устойчивость работы двигателя на малой частоте вращения коленчатого вала.
12. Проверить соответствие люфта рулевого колеса заводским данным. Рулевое колесо должно вращаться свободно, плавно.
13. При медленном и плавном отпускании педали сцепления автомобиль должен плавно трогаться с места.
14. Проверить коробку передач. Передачи должны включаться плавно и не выключаться самопроизвольно.
15. Проверить исправность спидометра.
16. Проверить наличие всех необходимых документов.
17. Проверить наличие медицинской аптечки, а также наличие наиболее необходимых мелких запасных частей, чтобы в случае выхода из строя, могли устранить неисправность сами, не прибегая к услугам служб технической помощи.
18. Автомобиль должен быть укомплектован лопатой и топором.
19. Если автомобиль работает в горных условиях, то машина должна быть укомплектована одним из противооткатных средств.
20. Помните, что поломка автомобиля в дороге неизбежна, если только научитесь управлять автомобилем, но не будете знать его устройство. Каждый раз перед выездом на линию, убедитесь в техническом состоянии автомобиля. Лучше устранить неисправность на месте, чем в дороге.
21. Недопустим выезд автомобиля с обнаруженной неисправностью.
22. Если произошла поломка автомобиля в пути, примите меры для того, чтобы убрать автомобиль за пределы проезжей части или хотя бы к тротуару.
23. Автомобили, стоящие посреди проезжей части, даже с выставленным знаком аварийной остановки создают дополнительную опасность на дороге, требуют от других участников дорожного движения повышенной внимательности и осторожности, особенно в темное время суток.
24. Каждый стоящий на обочине дороги или посреди проезжей части автомобиль, отрицательно действует на психику водителя.
Водитель должен знать, что наиболее непредсказуемым в транспортном движении является пешеход, он может мгновенно остановиться, развернуться, продолжить движение в обратном направлении или же передумать и пойти опять вперед.
Поведение пешеходов, по мнению психологов, имеет свои закономерности:
1. Пешеход может терпеливо ждать перехода всего 30 секунд.
2. Пешеход обязательно будет переходить дорогу, если интервал между автомобилями более 5 - 6 секунд.
3. Группа пешеходов намного «храбрее», чем пешеход - одиночка.
4. Самый отчаянный пешеход не будет переходить улицу, если интервал между транспортными средствами меньше 2 секунд.
5. Дети абсолютно непредсказуемы. Поэтому, увидев ребенка, даже рядом с дорогой, надо снизить скорость и усилить внимание. Если ребенок на дороге - лучше остановиться.
6. Новичок - водитель на дороге должен соблюдать повышенное внимание, так как он не может четко и быстро рассчитать интервалы и время, в отличие от водителя - профессионала.

Ходовая часть

Силы, действующие на движущийся автомобиль
Современный автомобиль легко приспосабливается к условиям движения, он то медленно передвигается по грязной и скользкой дороге, то поднимается в гору, то мчится по автобану. При этом колеса автомобиля могут вращаться с разной частотой и отталкиваться от дороги с неодинаковой силой, в то время как режим работы двигателя почти не меняется.
Движение автомобиля зависит от сил взаимодействия, которые возникают в местах соприкосновения колес с дорогой.

Рис. Схема сил взаимодействия колес автомобиля с дорогой.

Это сила сцепления, которая возникает между ведущими колесами автомобиля и дорогой, по другому ее называют силой трения скольжения.
Сила сопротивления движению автомобиля. Автомобиль по ровной дороге движется гораздо легче, чем на подъеме или же ухабам, а также против ветра.
Сила трения качения , объясняется тем, что при перекатывании одного тела по другому оба тела деформируются и на это затрачивается работа. Сила трения качения тем больше, чем сильнее деформация. У автомобильного пневматического колеса сила сопротивления качению значительно больше (благодаря упругости шины), чем у металлических колес железнодорожных составов.
Сила сопротивления воздуха возрастает при увеличении скорости автомобиля и чем больше лобовая поверхность автомобиля.
Назначение и общее устройство кузова автомобиля
У большинства легковых автомобилей есть так называемый несущий кузов на котором устанавливают двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеску ходовой части, дополнительное оборудование. У грузовых автомобилей, автобусов, мотоциклов все основные элементы конструкции устанавливают на раме, к которой, при помощи деталей подвески прикреплены передний и задний мосты с колесами.
Расстояние между осями колес называется базой автомобиля , а расстояние между серединами шин передних и задних колес - колеей . База колес правой и левой стороны у подавляющего большинства автомобилей одинакова, в то время как колея передних и задних колес может быть различна. Одной из главных характеристик автомобиля является колесная формула , например 4 х 2 (четыре на два), означает, что автомобиль имеет четыре колеса (сдвоенные шины считаются одним колесом), из которых два колеса ведущих.
Рама автомобиля является частью несущей системы грузового автомобиля и представляет собой систему балочной конструкции и состоит из двух продольных балок-лонжеронов А, соединенных поперечными балками Б с использованием заклепок или сварки. На раме закреплены все основные агрегаты и узлы. Рама автомобиля воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобиля.

Рис. Ходовая часть
1 - крюк буксирный, 2 - передняя рессора, 3 - передний мост, 4 - задний мост, 5 - буксирное устройство, 6 - задняя рессора, А - лонжерон рамы, Б - поперечина рамы.

Балки Б изготовлены из стали корытообразного профиля (швеллеры), по длине переменного сечения. В зонах, подвергающимся большим нагрузкам, лонжероны иногда усиливают вставками, а для увеличения жесткости рамы устанавливают косынки и угольники. К передним поперечным балкам крепится двигатель, к продольным - кронштейны. К кронштейнам прикреплены топливный бак, крылья, подножки, рессоры, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.