Henkilöauto

Henkilöauto on yleensä pienehkö auto, joka on tarkoitettu ihmisten kuljetukseen. Autoon mahtuu yleensä kahdesta kahdeksaan henkilöä kuljettaja mukaan lukien. Lisäksi henkilöautossa on tavaratila.
Yleisesti henkilöautoina käsitettäviä alle 3500 kiloa kokonaismassaltaan olevia henkilöautoja saa ajaa B-luokan ajo-oikeudella.
Henkilöautot joiden kokonaismassa on yli 3500 kg mutta enintään 7500 kg ajamiseen vaaditaan C1-luokan ajo-oikeus ja sitä painavampiin C-luokan ajo-oikeus. Tällaisia henkilöautoja ovat esimerkiksi vanhoista linja-autosta tai kirjastoautosta rakennetut ja muutoskatsastetut matkailuajoneuvot. Ajoneuvolaki ei määrittele henkilöautolle maksimipainoa, joten käytännössä raskaimmat henkilöautot voi olla 6x6 vetotavalla olevasta linja-autoalustasta rakennettuna matkailuajoneuvona jopa 26000 kg kokonaismassaltaan.

Rakenne ja toiminta

Henkilöauto tukeutuu tiehen neljän pyörän avulla. Pyörät on yhdistetty auton itsekantavaan koriin pyöräntuentalaittein, jotka mahdollistavat pyörien joustoliikkeen. Joustoliikkeen ansiosta auto myötäilee tien epätasasuuksia. Henkilöautossa on nykyisin poikkeuksetta itsekantava kori, jossa kori- ja runkorakenteita ei voida selkeästi erottaa toisistaan. Auton liikuttamiseen tarvitaan moottori, jonka tuottama voima välitetään pyöriin voimansiirron avulla. Auton nopeuden hidastamiseen tarvitaan jarrut, jotka muuttavat auton liike-energian lämmöksi ja mahdollistavat näin auton hidastamisen ja pysäyttämisen. Ohjaamista varten autossa on ohjauslaitteet jotka kääntävät pyöriä halutun kaartoliikkeen saavuttamiseksi. Auton korin sisällä on istuimet, joilla kuljettaja ja matkustajat istuvat. Kuljettajan paikalla ovat hallintalaitteet, joita ovat ohjauspyörä, erilaiset polkimet, vaihteenvalitsin ja lukuisat erilaisia auton toimintoja käyttävät kytkimet.

Pyörät ja pyöräntuenta

Auton pyörä muodostuu renkaasta ja vanteesta. Rengas on paineistetulla ilmalla täytettävä erilaisista kumeista valmistettu teräslangoilla vahvistettu ympyrämäinen kappale, joka asennetaan vanteen päälle ja joka on tietä vasten ja siten kantaa auton painon. Vanne, jonka päälle rengas on asennettu kiinnitetään pyörännapaan. Pyörännapa kiinnitetään autoon tukivarsilla, jotka sallivat pyörän koriinnähden pystysuuntaisen liikkeen. Auton painon kantavat jouset, joiden ansiosta pyörät joustavat koriin nähden eivätkä kaikki pyörään kohdistuvat iskut välity auton koriin ja toisaalta auton pyörä pysyy paremmin kiinni tiessä. Iskunvaimentimet hidastavat jousituksen liikkeitä estäen auton keinumisen ja hilliten korin liikkeitä erilaisissa ajotilanteissa.

Moottori

Henkilöautoissa käytetään pääasiassa nopeakäyntisiä nelitahtisia uppomäntämoottoreita, jotka käyttävät polttoaineena bensiiniä tai dieselöljyä. Bensiinikäyttöiset moottorit ovat yleisempiä kuin dieselmoottorit, mutta dieselmoottoreiden osuus henkilöautojen voimanlähteenä on kasvanut. Maakaasu ja alkoholi ovat muita polttoainevaihtoehtoja, mutta niiden osuus on huomattavasti pienempi. Brasiliassa, jossa voidaan käyttää maassa tuotettua sokeriruokoa etanolin valmistukseen osuus on huomattava.
Myös sähkömoottori-polttomoottori yhdistelmä eli nk. hybridivoimalaite on tulossa henkilöautoihin. Pelkkää sähkömoottoria henkilöautoissa käytetään tällä hetkellä lähinnä kaupunkialueen erilaisessa jakeluliikenteessä, mutta ykkösautoksikin tarkoitetut sähköautot, myös tila-autot, yleistyvät nopeasti. Nykyisin käytössä oleva akkuteknologia mahdollistaa jopa 600 kilometrin toimintasäteen ennen seuraavaa latausta.

Voimansiirto

Moottorin kampiakselilta voima siirretään kytkimen kautta vaihteistoon, jonka jälkeen voima jaetaan pyörille tasauspyörästön avulla ja johdetaan vetoakseleiden välityksellä pyöriin. Kytkimen tehtävänä on tuottaa liikkeellelähtemiseen tarvittava momentti erinopeuksilla pyörivien kampiakselin ja vaihteiston välille, sekä katkaista, että kytkeä voimanvälitys moottorilta vaihteistoon. Vaihteisto tarjoaa käytettäväksi useita erilaisia välityssuhteita, jotta autolla voidaan ajaa laajalla nopeusalueella siten että moottorin kierrosluku pysyy sen toiminta-alueella. Tasauspyörästö tarvitaan, jotta auton pyörät voisivat pyöriä eri nopeuksilla kaarteissa ajettaessa. Vetoakselit välittävät voiman pyörille, jotka muuttavat vääntömomentin rengas-tie-kontaktin avulla työntövoimaksi.

Jarrut

Jarruilla hidastetaan auton nopeutta tai pidetään jo pysähtynyt auto paikallaan. Henkilöautojen jarrut perustuvat kitkaan. Jarruissa on kitkapinta, johon painetaan jarrukenkää tai palaa, mikä pyrkii estämään kitkapinnan liikettä. Näin saadaan aikaan auton pyörään vääntömomentti, joka pyrkii pysäyttämään auton tai pitämään sen paikallaan. Nykyaikaiset autot on varustettu lukkiutumattomilla jarruilla, joiden ansiosta auton pyörät eivät lukkiudu voimakkaastikaan jarrutettaessa. Pyörien pysyessä pyörimässä auton ohjattavuus säilyy voimakkaasta jarrutuksesta huolimatta.

Kori

Henkilöautoissa on itsekantava kori. Itsekantava kori kantaa kaikki siihen kohdistuvat kuormitukset ilman erillisen rungon apua. Kaikki auton osat kiinnittyvät joko suoraan tai muiden osien välityksellä auton koriin. Korirakenteen tehtävänä on paitsi tarjota kiinnityspisteet ja tilat auton osille ja järjestelmille, myös tarjota tilat matkustajille ja matkatavaroille. Korin on suojattava matkustajia ja tavaroita sään ja törmäysten vaikutuksilta.

Sisustus

Matkustamossa ja tavaratilassa tarvitaan sisustus, jotta matkaaminen olisi miellyttävää, käytännöllistä ja turvallista. Matkustamossa tarvitaan ennen kaikkea istuimet.

Hallintalaitteet

Auton ajamiseksi kuljettajalle tarvitaan laitteet auton ohjaamiseksi. Autoa ohjataan ohjauspyörän, polkimien, vipujen ja erilaisten kytkimien avulla. Ajon aikana kuljettava ohjaa auton kulkusuuntaa kääntelemällä ohjauspyörää, hallitsee auton nopeutta ja kiihtyvyyttä kaasupolkimen avulla, käyttää jarruja jarrupolkimella, sekä hallitsee erilaisten valojen ja merkkivalojen toimintaa erilaisten katkaisimien avulla. Hallintalaitteet on sijoitettava siten, että niiden käyttö ajon aikana olisi mahdollisimman helppoa ja vaivatonta.

Turvavarusteet

Henkilöautojen turvavarusteet jaotellaan usein passiivisiin ja aktiivisiin turvalaitteisiin. Passiviset turvalaitteet pyrkivät minimoimaan onnettomuuden seurauksia. Tällaisia ovat muun muassa turvavyöt ja -tyynyt eli airbagit. Aktiiviset turvalaitteet taas pyrkivät ehkäisemään onnettomuuteen joutumista. Tällaisia ovat muun muassa lukkiutumattomat jarrut, ajonvakautusjärjestelmät tai järjestelmät, jotka jarruttavat havaitessaan esteen auton edessä.