Особенности и различия конструкций легкового и рамного автомобилей

Итак, на данный момент существует несколько классических конструкций силовых элементов автомобиля.

  1. Несущий лонжеронный кузов.
  2. Лонжеронная рама с закреплёнными на ней не силовыми элементами.
  3. Кузов с интегрированой рамой.
  4. Пространственная рама обшитая кузовными панелями. Либо просто пространственная рама.

Первый вариант – несущий кузов. Самая распространённая конструкция, совмещающая в себе технологичность, удобство, жёсткость и малый вес. Для автопроизводителей самый выгодный вариант.Части кузова отштамповываются каждая из своего вида стали или алюминия.

Верх рамки лобового стекла и верхние части центральных стоек крыши делают из конструкционной стали. Дверные проемы и пол изготавливаются из стальных сплавов повышенной прочности; а более нагруженные вертикальные части рамки лобового стекла и поперечины, отделяющие салон от багажника – из прочной стали.

Наконец, из особо высокопрочной стали делаются подмоторный каркас и балки, перед которыми ставятся бамперы.

При этом внешние панели, не влияющие на пассивную безопасность, могут быть не только стальными, но и алюминиевыми, пластиковыми и даже стекловолоконными – применение таких материалов повышает стойкость к коррозии и снижает вес автомобиля в целом.

Все детали кузова и ответственность каждой из них за какие либо конкретные элементы нагрузки или безопасности перечислять не буду, их там вагон и маленькая тележка.В отличие от рамных, все агрегаты крепятся к кабине, и сама кабина (вместе со всеми внешними и наружными элементами кузова) несет всю нагрузку.

Яркое преимущество перед рамами — легкий вес и лучшая жесткость на кручении (в рамных машинах её во многом обеспечивает водружённый сверху кузов, хотя силовым несущим элементом он как бы и не является.). Следствие низкого веса — лучшая управляемость, экономичность и динамика.

Другое неоспоримое преимущество — лучшая пассивная безопасность, так как изначально конструкторы могут создать специальные зоны, которые при аварии будут поглощать энергию удара.

И всем бы был хорош несущий кузов, вроде бы всё круто, но… Есть и один очень существенный минус. Из-за того, что все элементы несущего кузова взаимосвязаны и вместе отвечают за всю конструктивную нагрузку, при повреждении одного элемента страдает весь кузов, теряя свои характеристики и жесткость.

Есть и другие минусы не несущие таких критических факторов. Например, есть такой фактор, как низкая ремонтопригодность несущего кузова. В отличие от рамы восстановить родную геометрию кузова после повреждений практически невозможно, не говоря уже об исходных характеристиках жёсткости и управляемости.

Ещё у большинства легковых машин со временем начинает деформироваться передняя часть кузова, особенно в местах крепления стоек кузов нажинает «разъезжаться». Проявляется это в связи с эксплуатацией на плохих (читай наших) дорогах, банальной усталости металла и общей нагруженности передней части авто.

И тут к нам на выручку приходит подрамник. Замечательный «кусок рамы» который более равномерно распределяет нагрузку от подвески на несущий кузов и препятствует локальным перегрузкам силовых элементов. Бывает как передний, так и задний.

Является наиболее часто применяющимся силовым элементом усиливающим конструкцию несущего кузова.

И ещё большинство кузовных деталей, особенно не относящихся к капсуле безопасности, плохо дружат с сопроматом, что впрочем компенсируется некоторым избытком прочности на этих деталях.

Итак. Несущий кузов применяется на подавляющем большинстве современных легковых автомобилей и автобусов.

Плюсы:

  • Вес.
  • Жёсткость на кручение.
  • Технологичность изготовления.
  • Высокая степень безопасности из-за поглощения силовыми элементами энергии удара.

Управляемость, вследствие меньшего веса и высоты, а также возможности минимизации паразитных факторов вроде лишних элементов.

Минусы.

  • Низкая ремонтопригодность.
  • Низкая жёсткость на излом.

Плохая приспособленность к агрессивным условиям эксплуатации без дополнительных усилений.

Несущая лонжеронная рама с размещёнными на ней прочими элементами конструкции. Несущая рама в наше время встречается чаще всего на внедорожниках и грузовых автомобилях. Это достаточно мощная конструкция, хорошо приспособленная к агрегатированию на неё кузова-кабины и прочих элементов авто.

Использование её на технике подразумевающей тяжёлые условия эксплуатации или серьёзные силовые нагрузки оправдано, и компенсирует большинство её недостатков.

Помимо этого такая конструкция обладает большой модульностью, т. е. на одной и той же раме можно построить разные авто, например пикап или вагон, или же, в случае грузовиков седельный тягач или самосвал.

В основе рамы лежит конструкция, к которой крепятся все агрегаты вашего автомобиля, и вся нагрузка (удары от подвески, вибрации от мотора, вес всех агрегатов) ложится именно на нее. Она может быть сварной реже цельнолитой или даже клёпаной.

Сварные рамы имеют ряд преимуществ: их части штампуются, большинство деталей сваривается между собой при помощи электросварки, а некоторые элементы делаются съемными (части, к которым крепится силовой агрегат, и те, которые находятся в наиболее часто подверженных деформациям местах).

Кабина (место, где размещены водитель и пассажиры) минимальную силовую нагрузку и крепится через элементы, которые полностью или частично убирают вибрации (демпфирующие элементы, как то резиновые, гидравлические или пневматические подушки), к самой раме.

Рама же представляет собой жесткую стальную конструкцию, способную выдержать серьезные нагрузки.

Плюсов у такой конструкции много. Во-первых, как уже было сказано выше, это модульность. Т. е. «испортив» старый кузов на неё можно с успехом водрузить новый. Кроме того восстановить геометрию повреждённой рамы значительно проще, для этого, правда, придётся демонтировать все навесные элементы.

Раму можно весьма эффективно усиливать без применения сложных конструкций, при этом, правда пострадает вес. Но в целом любые усиливающие элементы требуют увеличения веса. Кроме того, у такой машины после долговременной езды по плохим дорогам не будет перекосов дверных проемов и трещин на стойках лобового стекла.

И еще немаловажный момент: если взять два внедорожника одного класса, – рамный и безрамный – и посмотреть на их склонность к опрокидыванию, то можно заметить, что первую машину перевернуть существенно сложнее, ведь у нее центр тяжести гораздо ниже.Но, естественно у такой конструкции масса минусов.

Для начала это вес, ведь кроме рамы нам нужен ещё и кузов, который весит хоть и меньше несущего, но всё же немало. Естественно лишний вес сказывается и на управляемости и на расходе топлива. Кроме того на «чувство машины» сильно влияют опорные элементы между рамой и кузовом. При езде на рамном авто сложно отделаться от ощущения валкости и «ватности».

Минусом рамной конструкции также является неудобство установки на неё легкового кузова. Либо авто будет избыточно высоким, либо придётся жертвовать местом в салоне. Кроме того от избыточных нагрузок рама может лопнуть, и хотя восстановить её не так уж сложно, но всё же это фактор достаточно неприятный.Есть свои минусы и в плане безопасности.

Хотя практически, при столкновении двух авто тяжёлый внедорожник оказывается более безопасным в силу веса и прочности, то например, при ударе в дерево или столб рама играет злую шутку. Она практически не деформируется, соответственно минимально гася энергию, соответственно вся кинетическая энергия «прилетает» водителю и пассажирам.

Не менее неприятный расклад при срыве кузова с рамы. И хотя современные рамы относительно травмобезопасны в этом плане, они всё же проигрывают кузовам.Итак: несущая лонжеронная рама применяется в большинстве грузовиков и достаточно большём количестве внедорожников.

Плюсы:

  • Прочность.
  • Модульность.
  • Ремонтопригодность.
  • Хорошая изоляция от шумов и вибраций за счёт элементов крепления кузова к раме.
  • Лояльное отношение к серьёзным нагрузкам.

Практически никогда не нуждается в серьёзном усилении сторонними элементами.

Минусы:

  • Вес.
  • Управляемость и экономичность.

Безопасность при столкновении со слабо деформируемыми препятствиями.

Кузов с интегрированой рамой. Тут существует 2 варианта.

Представитель первого Jeep Cherokee – конструкция проста до безобразия. Классическая лонжеронная рама с наваренным на неё кузовом.

Представители второго — многочисленные кроссоверы. Например, Suzuki Grand Vitara нового поколения. В этом случае рама и кузов являются равноценно нагруженными элементами. Да и сама рама не такая мощная как на Джипе.

Собственно такая конструкция включает в себя и плюсы, и недостатки, как несущего кузова, так и несущей рамы. Всё зависит от конкретного автомобиля.

Там, где рама мощнее, соответственно больше от «рамника», там где рама больше походит на родные лонжероны кузова, больше от авто с несущим кузовом.

Итак: интегрированая рама встречается на кроссоверах и лёгких внедорожниках, реже на среднеразмерных внедорожниках.

Своеобразный компромис двух миров, и, что характерно, неплохо работает. Малые нагрузки воспринимает кузов, большие рама.

Пространственная рама. Пространственная рама представляет собой несущую конструкцию в виде клетки опоясывающей с разных сторон части авто.

К ней крепятся все элементы конструкции и декоративные элементы кузова. В серийных авто встречается крайне редко по причине низкой технологичности и сложности изготовления.

Лучше всех дружит со сопроматом, поэтому самая прочная при минимальном весе.

Реально применяется при постройке суперкаров или гоночных автомобилей. Было несколько премиум моделей не спортивных авто строящихся на пространственной раме, но на данный момент таковых нет.

Обладает массой плюсов и практически не имеет минусов. Главный минус этой конструкции – цена. Так как для производства требуется несоизмеримо больше времени чем для любой другой конструкции, то авто с пространственной рамой это либо сверхдорогие суперкары, либо строящиеся в единичных экземплярах гоночные авто.

Лёгкая, прочная с хорошо прогнозируемой деформацией, такая рама, практически, представляет собой несущий гоночный каркас и несущую раму одновременно. Декоративные элементы нужны лишь для того чтоб закрыть саму раму, но не несут никакой силовой нагрузки.

Итак: Пространственная рама применяется при строительстве гоночных авто и суперкаров в силу сложности изготовления и низкой технологичности процесса.

Плюсы:

  • Вес.
  • Прочность.
  • Минимальная деформация в любых плоскостях.
  • Прогнозируемость деформации при ударах.

Лояльность к высоким нагрузкам.

Минусы:

  • Цена.
  • Абсолютная «недружелюбность» к водителю.
  • Вибрации и рельеф будут чётко ощутимы даже с мягкой подвеской.

Источник: https://www.drive2.ru/b/655138/

Кузов современного автомобиля

Любой автомобиль состоит из ряда составных узлов – силовой установки, трансмиссии, ходовой части, систем управления. Чтобы собрать все эти элементы в единую конструкцию и обеспечить их взаимосвязь между собой, используется еще один конструктивный компонент – несущая часть, к которой и осуществляется крепление всех составляющих элементов.

Назначение, конструкция и виды несущей части

По мере развития автомобилестроения было создано несколько видов несущей части. Но несмотря на имеющиеся различные типы, эта составляющая включает в себя один из основных компонентов – кузов автомобиля.

В задачу кузова входит не только крепление составных частей авто, а еще и восприятие всех нагрузок и воздействий окружающей среды, а также обеспечение пространства для размещения пассажиров и груза.

Изначально на автотранспорте применялась несущая часть, состоящая из двух элементов – кузова и рамы. В такой конструкции кузов по большей части принимал на себя только нагрузки, которые создавали пассажиры и груз. Основные же воздействия приходились на раму, которая также выступала основным связующим элементом для составных частей авто (именно к ней крепились узлы и механизмы).

Но существуют и другие виды несущей части. В целом, она подразделяется на:

  1. Рамную;
  2. С несущим кузовом;
  3. Комбинированную.

Рамный вид, как уже отмечено, состоит из двух элементов – рама и кузов автомобиля. Между собой эти элементы соединены посредством эластичных проставок. Изначально он применялся на всех авто.

Сейчас же такую компоновку несущей части можно встретить только на грузовиках и внедорожниках (хотя на последних – не всегда).

Поскольку кузов в такой конструкции не используется в качестве компонента, к которому крепятся составные элементы, второе название этого типа – с разгруженным кузовом.

Со временем на легковом транспорте рамную конструкцию вытеснил несущий кузов автомобиля. Особенность его заключается в том, что рама, как таковая, отсутствует. При этом все составные части крепятся к кузову.

Но поскольку в этом типе вся нагрузка приходится на кузов, в некоторых участках присутствуют усиливающие элементы, повышающие жесткость конструкции.

Сейчас этот тип несущей части используется на всех легковых авто, а также кроссоверах и некоторых внедорожниках.

Последний вид – комбинированный, он же – полунесущий кузов автомобиля, отличается тем, что в несущей части присутствуют как рама, так и сам кузов, но при этом они между собой жестко связаны. В такой компоновке воспринимаемая нагрузка распределена между ними, также оба они выступают в качестве элементов для крепления составных узлов. Этот тип несущей части применяется в автобусах.

Конструкция кузова

Как видно, во всех типах несущей части присутствует кузов автомобиля. От этого элемента во многом зависит внешний вид машины, комфортабельность, показатели безопасности. Поскольку на легковых авто наибольшее распространение получил несущий кузов, то в дальнейшем рассматривать будем именно его.

Читайте также:  Как вытянуть лонжерон - механика процесса и инструменты

Такой кузов автомобиля представляет собой некий каркас, состоящий из ряда составных частей, к которым крепятся узлы авто, а также внешние элементы, выполняющие определенные функции, включая и декоративные – крылья, двери, капот, крышка багажника, оптические приборы, бампера и прочее.

Конструкция кузова автомобиля включает в себя:

  • основание;
  • переднюю и заднюю часть;
  • боковины;
  • крышу.

Каждая из составных частей состоит из ряда компонентов. Все они соединены между собой при помощи сварки, что обеспечивает необходимую жесткость каркасу.

В качестве основания выступает днище, выполненное в виде щита с подогнутыми краями и проделанным в центральной части тоннелем.

Этот тоннель не только повышает жесткость основы, но еще и выступает каналом для прокладки некоторых составных элементов авто – топливных и тормозных трубопроводов, труб системы отвода выхлопных газов, а в задне- и полноприводных авто – еще и для размещения ряда узлов трансмиссии. В некоторых авто в днище дополнительно проделывается ниша для размещения запасного колеса (в задней части).

Одной из основных функций передней части кузова авто является обеспечение пассивной безопасности. При фронтальном столкновении составляющие передка принимают на себя весь удар, и деформируясь гасят энергию.

Поскольку для этого необходима достаточно высокая прочность, конструкция передка включает в себя продольные лонжероны. В авто с переднемоторной компоновкой они также выступают в качестве конструкции для крепления мотора.

Дополнительно для выполнения этой функции передняя часть может комплектоваться подрамником.

Также в состав этой части входят передний щит, отделяющий мотор от салона, панель для крепления оптики и радиаторной решетки, боковины с колесными арками, которые могут быть выполнены заодно с крыльями. Но зачастую крылья делают съемными, поэтому являются навесной частью, так же, как и бампер с решеткой радиатора. Передняя часть сверху накрывается капотом – специальной крышкой.

Примерно такую же компоновку имеет и задняя часть, но зачастую крылья у нее входят в конструкцию и не являются съемными.

Дополнительно заднее крыло входит в конструкцию боковины кузова. Помимо нее боковина включает в себя пороги – одни из основных элементов, которые на ряду с лонжеронами обеспечивает жесткость конструкции.

К боковинам также относятся стойки – передняя, средняя и задняя, к которым крепиться крыша – цельноштампованный лист металла заданной формы. Съемными элементами этой составляющей являются двери авто.

В целом, днище с порогами и стойки с крышей и дверьми формируют отсек для размещения пассажиров.

Как уже отмечено крепления составных элементов осуществлено при помощи сварки, что делает конструкцию кузова неразъемной, поэтому многие компоненты одновременно относятся к нескольким его составляющим частям.

Стоит сказать, что состав кузова автомобиля может не иметь каких-то определенных частей. К примеру, в кузове кабриолет крыша отсутствует как таковая. Но поскольку в обычной компоновке нагрузка распределяется и на нее (за счет цельной конструкции), и крыша тоже в некоторой мере обеспечивает жесткость, то в кабриолете для компенсации снижения жесткости кузова усиливают пороги и двери.

Компоновка кузовов

На конструктивные особенности кузова автомобиля также влияет и компоновка. Все существующие типы несущей части по этому параметру подразделяются на:

  1. Однообъемные;
  2. Двухобъемные;
  3. Трехобъемные.

Суть разделения кузовов авто по этому критерию сводится к тому, на сколько частей поделен кузов.

Особенность однообъемной компоновки заключается в том, что разделения между моторным отсеком, салоном и багажником – нет (но это условно). Еще этот вид компоновки называют вагонным.

В авто с таким кузовом передняя часть вообще отсутствует, а двигатель помещен в специальную нишу отсека для размещения пассажиров и груза. Отсутствие разделения между отсеками считается условным потому, что двигатель все же отделен от кабины перегородкой.

В свою очередь однообъемный кузов делится на:

  1. Грузовой;
  2. Пассажирский;
  3. Грузопассажирский.

Разница между ними сводится к тому, под что большая часть внутреннего объема кузова отведена. Так, в грузовом для размещения пассажиров отведен совсем незначительный объем, в который входит также и отсек для мотора (по сути, водитель сидит возле, а то и вовсе на двигателе), а все остальное пространство отведено под размещение грузов.

В пассажирском же варианте весь доступный объем предназначен для размещения пассажиров, а под груз выделяется небольшое пространство (которого и вовсе может не быть).

Грузопассажирский кузов отличается тем, что внутренний объем условно делится на два отсека (пассажирский, грузовой). В некоторых случаях все пространство авто заполнено сиденьями для пассажиров, которые можно быстро демонтировать или сложить, тем самым получить грузовой отсек.

Двухобъемный кузов автомобиля включает в себя отдельно переднюю часть, являющуюся моторным отсеком и салон, который совмещен с отсеком для перевозки грузов. Самыми распространенными представителями такой компоновки являются хэтчбек и универсал. Также она используется у внедорожников с кроссоверами.

В большинстве случаев основная часть салона отведена под размещение пассажиров, а для груза отводится не очень много места.

Но если взять универсал, то очень часто конструкторы делают задние сиденья складывающимися, что значительно повышает размеры грузового отсека, делая авто, по сути, грузопассажирским.

Для доступа к грузовому отсеку в этом типе предусмотрена отдельная дверь – задняя (в некоторых авто она двойная).

Трехобъемный кузов автомобиля отличается тем, что моторный отсек, салон и грузовой отсек отделены перегородками друг от друга. Основным представителем такой компоновки является седан.

Современные реалии

Напоследок отметим, что конструкторами разработано большое количество разнообразных типов кузовов (перечисленные выше являются основными из них). Из-за этого в некоторых случаях разница между компоновками нивелируется.

К примеру, лифтбек имеет трехобъемную компоновку. Но у него крышка багажника объединена с задним стеклом, поэтому является, по сути, задней дверью. Вот и получается, что вроде и отдельный багажник есть, но в то же время он входит в состав салонного отсека (поскольку открывая багажник получаем одновременно и доступ к салону). И таких примеров несколько.

Но в целом, широкое разнообразие несущих кузовов позволяет делать автомобили разных типов и назначения.

Источник: http://autoleek.ru/nesushhaja-sistema/kuzov-avtomobilja/kuzov-avtomobilya.html

Конструкция кузова легкового автомобиля

Кузов является самой дорогостоящей конструкцией автомобиля. Он может быть как несущей системой, так и отдельным ее элементом. Кузов современного легкового автомобиля состоит из моторного отсека, пассажирского салона и багажника.

Конструкция кузова выполняет функцию несущего элемента современного легкового автомобиля. В кузове размещен салон автомобиля и на кузов устанавливается ходовая часть, трансмиссия, двигатель,механизмы управления, электро- и дополнительное оборудование.

На кузов также замыкается «минус» электрической цепи. В основном кузов автомобиля изготавливается из металла, но бывают и исключения, когда используется специальная крепкая пластмасса.

Металлическая часть кузова состоит из:

  • Днище кузова (обрабатывается антикоррозийными материалами для уменьшения коррозии);
  • Крыша кузова;
  • Крылья кузова (обрабатываются антикоррозийными материалами для уменьшения коррозии);
  • Панели кузова;
  • Двери кузова (крепятся к стойкам кузова петлями, которые держатся винтами, с помощью которых регулируются двери по вертикали и горизонтали);
  • Замки на дверях имеют специальную конструкцию, которая исключает открытие двери даже при ДТП.
  • Капот кузова;
  • Крышка багажника.

Спереди и сзади конструкции кузова установлены бампера. На современных автомобилях бампера изготавливаются из пластмассы или других схожих материалов. В случае ДТП именно бампер автомобиля первый воспринимает на себя удар.

Для размещения водителя и пассажиров в салоне автомобиля устанавливаются сиденья. Устанавливаются сиденья автомобиля на специальные салазки, которые позволяют регулировать сиденье в продольном направлении. Также можно регулировать наклон сиденья, что обеспечивается специальными ручками по бокам сидений.Регулировка наклона сиденья может осуществляться вплоть до установки спального места.

С недавнего времени очень популярными стали автомобили с формами кузова «хэтчбэк» и «универсал». Такая популярность объясняется возможностью трансформировать автомобиль как под грузовой, так и под пассажирский вариант.

В салоне размещаются органы управления автомобилем, а также устройства и приспособления, которые обеспечивают комфорт, удобство и безопасность во время движения автомобиля.
Внешняя часть кузова окрашивается заводом изготовителем автомобиля. Для покраски автомобиля необходимо придерживаться технологии покраски кузова автомобиля.

Технология покраски кузова современного легкового автомобиля это сложный и трудоемкий процесс, который состоит из нескольких основных этапов: подготовка кузова к покраске, грунтовка кузова, сушка кузова, нанесение основного слоя краски. Соблюдение правильной технологии покраски кузова гарантирует высокую антикоррозийную стойкость кузова, учитывая неблагоприятные условия эксплуатации автомобиля.

К устройству кузовов легковых автомобилей предъявляются не только эстетические требования, но и аэродинамические, так как при движении легкового автомобиля с большой скоростью значительная часть мощности его двигателя расходуется на преодоление сопротивления воздуха. Чтобы уменьшить сопротивление, кузову необходимо придать обтекаемую форму.

Конструкция кузова автомобиля:

  1. Передний лонжерон ;
  2. Передний щит;
  3. Передняя стойка;
  4. Крыша;
  5. Задняя стойка;
  6. Заднее крыло;
  7. Панель багажника;
  8. Средняя стойка;
  9. Порог;
  10. Центральный тоннель;
  11. Основание;
  12. Брызговик.

По конструкции кузова легковых автомобилей могут быть трехобъемными, двухобъемными и однообъемными.

У трехобъемного кузова имеется три отсека: для двигателя, пассажиров и багажа.

У двухобъемного кузова два отсека: в одном может находиться двигатель, а в другом — пассажиры и багаж. Если отсеки для двигателя, пассажиров и багажа объединяются в одно целое с кузовом, такой автомобиль называется одно-объемным.

В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства кузовов легковых автомобилей следующих типов:

  • трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями седан;
  • трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями и с перегородкой сзади переднего сиденья, отделяющей водителя от пассажиров — лимузин;
  • кузов с мягким складывающимся тентом и съемными боковыми окнами — фаэтон;
  • двухобъемный кузов с задней дверью с грузовым помещением, не отделенным перегородкой от пассажирского салона — универсал;
  • двухобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями, имеющий заднюю дверь — комби (хетчбек);
  • кузов грузопассажирского автомобиля с открытой платформой, убирающимися боковыми сиденьями и с двухместной закрытой кабиной — пикап.

Каркасные несущие кузова легковых автомобилей имеют специальный каркас, к которому прикреплены детали основания из тонкостенных про филей, образующих жесткую сварную пространственную форму, на которой крепятся облицовочные панели.

В бескаркасных кузовах, применяемых на современных легковых автомобилях массового производства, достаточную жесткость достигают соответствующим соединением панелей облицовки, в которые заформовывают стальную арматуру из тонкостенных профилей. Комфортабельные легковые автомобили с двигателями большой мощности обычно имеют рамную конструкцию.

Хорошему обзору дороги в непосредственной близости от автомобиля способствует низко опущенный капот двигателя. Для защиты пассажиров и водителя от пыли, влаги, низких и высоких температур кузов должен быть герметичным. С этой целью применяют специальную изоляцию.

Элементы устройства кузова автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»:

  1. петля передней двери;
  2. болт крепления петли к кузову;
  3. болт крепления петли к двери;
  4. ограничитель;
  5. дуга;
  6. резиновая втулка.

Конструкция  кузова легкового автомобиля представляет собой пространственную систему, состоящую из штампованных панелей и элементов каркаса коробчатого сечения, соединенных между собой точечной сваркой. Панели с поперечинами образуют основание (пол), ограниченное с боков порогами (продольными брусьями).

Боковины кузова, образующие части порогов и стоек, переходят в задние крылья. Сверху кузов ограничивается панелью крыши. Коробчатые стержни, ограничивающие с боков переднее (ветровое) окно, называются стойками ветрового окна, вертикальные коробчатые стержни между передними и задними дверями — центральными стойками.

Все детали кузова изготовляются штамповкой из малоуглеродистой, тонколистовой стали (толщиной 0,7—0,9 мм), сильно нагруженные детали — из листа толщиной 1,2 мм. Некоторые детали, особенно подверженные коррозии, изготовляются из листа, имеющего покрытие на основе цинка.

Оперение передней части кузова автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»:

  1.  облицовка радиатора;
  2.  нижняя панель;
  3. вертикальный молдинг;
  4. облицовка фары;
  5. верхняя панель;
  6. предохранительный крючок;
  7. гайка штыря;
  8. пружина;
  9. запорный штырь;
  10. замок капота;
  11. капот;
  12. трос привода замка;
  13. переднее крыло;
  14. петля капота;
  15. рукоятка привода замка капота.

Источник: https://v-mireauto.ru/konstrukciya-kuzova-legkovogo-avtomobilya/

Отличие рамного кузова от несущего

Рамные или несущий кузов. Что лучше? Для этого надо разобраться в вопросе, что обозначает каждое понятие. Несущим кузов появился в 30-х годах. До этого автомобили строились на рамах из дерева. Но прогресс заставил удешевить и облегчить процесс сборки серийных автомобилей.

Литье металлов позволило создавать мощные каркасы, которые «обрастали» металлом до такой степени, что вес агрегатов вполне нормально выдерживался этим цельным кузовом. Первыми безрамными легковыми машинами стали Lancia Lambda.

В последствии было рождено еще немало моделей, созданных по тому же принципу. В середине столетия с появлением краш-тестов выяснилось, что цельнометаллические несущие кузова гораздо безопаснее, чем лонжеронная рама при столкновении «в лоб».

Твердая несгибаемая рама приводила к тому, что сила удара не поглощалась сгибанием металла, а луди в машине попросту убивались от удара о детали интерьера. Мягкий несущий кузов позволил рассчитать области деформации для примерной защиты человека внутри салона. Кроме того, несущий кузов при аварии выталкивает двигатель под машину, а не в салон, как это было было на рамных автомобилях.

Безрамный несущий кузов весил меньше, что сказалось на увеличении скорости и улучшении управляемости автомобилей. Без рамы увеличился полезный объем кузова. Так дела обстояли в Европе. А вот в Америке не шибко хотели отказываться от автомобилей с рамным кузовом. В штатах ценили военные автомобили, и запросы у автомобилистов были соответствующие.

Читайте также:  Автомобильный дизайнер: история Джина Винфилда и других создателей индустрии

Плавность хода, здоровые размеры, небольшая скорость при больших объемах двигателя, огромная масса. Именно по этому рамные машины в американском исполнении просуществовали аж до 2011 года. Последней машиной такого рода в Америке стала Ford Crown Victoria. Как бы там ни было, отказ от рам очень болезненно был пережит для внедорожных автомобилей.

Отсутствие рамы у внедорожной машины ведет к диагональному перекосу кузова при «скачках» по препятствиям.

Кроме того, огромный цельнометаллический кузов, какие обычно бывают у внедорожников, сам по себе не может быть прочным. По этому целиком раму из внедорожников не вышло.

Она стала интегрированной — то есть ее части встроились в сам цельный несущий кузов, в виде утолщений и уплотнений. Можно представить себе современные Ленд-Роверы.

Хотя пионером в этой области был отечественный вездеход ЛуАЗ-969. Интегрированная рама привела к тому, что джипперы потеряли возможность поднимать кузов над рамой для повышения проходимости. И получили возможность покупать такие разные кроссоверы.

Не стоит расстраиваться — рамы не ушли навсегда. Уже в 2015 году ожидается выход нескольких моделей внедорожников от именитых производителей, которые получат классический рамный кузов.

Скелет автомобиля — чем отличается рамная конструкция?

Достаточно часто приходится слышать о рамных конструкциях автомобилей — особенно когда речь идёт о мощных внедорожниках или технике, рассчитанной на высокую нагрузку.

Однако встретить на улице легковой автомобиль, оснащённый рамой, уже очень сложно, хотя ещё несколько десятилетий назад они были очень распространены. Рамные автомобили постепенно отходят в прошлое — причиной тому являются изменения в требованиях, которые предъявляются к современному транспортному средству.

Чтобы понять, почему так происходит, стоит узнать больше о конструкции машин с рамой, а также об её особенностях, преимуществах и недостатках.

Рамой называется жёсткий элемент автомобиля, который принимает на себя основные нагрузки и используется для крепления на нём остальных элементов, представленных силовым агрегатом, трансмиссией, кузовом и разнообразным оборудованием.

В отличие от альтернативного ей несущего кузова, рама в большинстве случаев является плоской и представляет собой своеобразный «стержень», придающий жёсткость всей конструкции в целом.

Фактически рамная конструкция кузова представляет собой основу, вокруг которой собирается автомобиль — благодаря этому он становится намного проще в производстве и в обслуживании по сравнению с другими типами компоновки.

Существует множество видов рам, применяющихся в автомобилестроении. Наиболее распространённой в настоящее время является прямая лонжеронная рама, которая создаётся из двух продольных металлических балок, проходящих по всей длине кузова.

В определённых местах они соединяются поперечинами — так называемыми траверсами, которые придают этому элементу жёсткости и предназначаются для крепления отдельных агрегатов. Особой модификацией лонжеронной рамы является периферийная конструкция, которая подразумевает существенное увеличение расстояния между продольными лонжеронами в центральной части кузова.

Такие рамные легковые автомобили обладают достаточно низко опущенным полом, который находится между балками, играющими роль порогов.

Существуют и экзотические варианты — в частности, хребтовые рамы, в которых несущим элементом выступает центральная труба, в которой проходят трансмиссионные валы.

Она позволяет существенно уменьшить массу и габариты автомобиля относительно случая использования классической лонжеронной рамы, а также даёт возможность применять независимую подвеску.

Однако есть у неё и свой недостаток — сложность ремонта транспорта, для осуществления которого необходимо полностью разобрать машину.

Видео о том, как устроена конструкция рамы внедорожника:

Также необходимо упомянуть и о решетчатых рамах, применяющихся в спортивных автомобилях — они создают не только несущую основу, но и каркас безопасности, на который навешиваются лёгкие кузовные панели.

Иногда рамная конструкция автомобиля объединяется с несущим кузовом — в таком случае говорят об интегрированной раме, принимающей на себя только часть нагрузок.

По типу соединения деталей рамы подразделяются на следующие виды:

  • Клёпаные — легки в производстве.
  • Болтовые — обладают повышенной прочностью, но очень высокой трудоёмкостью сборки.
  • Сварные — наиболее дорогие и прочные.

Если посмотреть на список рамных автомобилей легкового типа, то можно увидеть, что большая его часть принадлежит крупным внедорожникам, таким как Toyota Land Cruiser, Nissan Patrol, УАЗ Патриот и прочим. Это неудивительно — ведь рама может переносить большие нагрузки по сравнению с несущим кузовом.

За счёт этого достигается лучшая проходимость — автомобиль не деформируется при преодолении существенных уклонов и серьёзных преград. Также увеличение допустимых нагрузок способствует и повышению массы транспортируемого груза.

Именно поэтому большая часть коммерческого транспорта строится на основе жёсткой рамы.

УАЗ Патриот — представитель рамных автомобилей

С точки зрения производителей, рама также является более предпочтительной — к ней легче крепить основные агрегаты и навесное оборудование.

Подобную конструкцию удобнее пропускать через конвейер — она может собираться отдельно от кузова, что существенно ускоряет процесс изготовления транспортного средства, позволяя разделить его на две технологические цепочки.

В пользу рамы выскажутся и работники сервисных центров — при её использовании намного легче восстанавливать геометрическую целостность кузова.

В случае же, когда повреждения являются чересчур сильными, можно просто заменить раму, которая обладает меньшей стоимостью, чем готовый к использованию несущий кузов. Тем не менее от рамной конструкции отказалось большинство производителей автомобилей — следовательно, на то были свои причины.

Даже применение современных материалов не способно существенно облегчить раму или уменьшить её габариты — она всё равно будет утяжелять автомобиль, и вынуждать придавать ему большие размеры без существенного повышения полезного объёма внутри кузова.

Следовательно, повышается расход топлива, увеличиваются выбросы выхлопных газов и происходит нанесение существенного вреда окружающей среде.

В масштабах узкого сегмента внедорожников это не очень важно, а если большинство легковых машин будет иметь подобную компоновку, все преимущества рамной конструкции автомобиля меркнут перед подобными проблемами.

Кроме того, повышение массы означает увеличение нагрузки на ходовую часть. Пружины не всегда способны справиться с весом рамного транспорта, поэтому их зачастую заменяют более выносливыми, однако, не столь комфортабельными рессорами.

Рамный автомобиль может доставлять владельцу ряд неудобств.

Стоит сказать и пару слов о безопасности. При использовании рамы неразрушимой связи между ней и остальными частями кузова не существует. Соответственно, при возникновении очень сильного удара происходит взаимное смещение различных частей транспортного средства.

Это приводит к очень серьёзным последствиям, в частности, получению травм пассажирами или даже к летальному исходу.

Следовательно, основной причиной отказа большинства изготовителей от рамы является изменение требований к современному автомобилю, который должен быть максимально безопасным и экономичным.

Зная о том, что значит «рамный автомобиль», мы без труда можем сделать вывод о назначении подобных транспортных средств. Они пригодны для использования в качестве коммерческой техники, а также специальных автомобилей, предназначенных для выполнения очень тяжёлых работ.

Кроме того, рама обязательно нужна и внедорожнику, полный привод которого разработан не для преодоления городских бордюров. Если такие машины вам точно не нужны, стоит обратить более пристальное внимание на современные авто с несущим кузовом.

Они обладают большей эффективностью использования топлива, а также безопасностью и практичностью.

Рама или несущий кузов: что лучше?

Если Вы владелец классического внедорожника, созданного для преодоления самых сложных препятствий, то вы поймете почему он имеет раму. Конечно же, эта статья будет интересна и тем, кто хочет углубить свои знания об автомобилях, кто желает начать с основ – с их каркаса, скелета.

Для начала в общих чертах обозначим, что есть рама. В простейшем виде это две параллельные металлические балки (лонжероны), соединённые между собой множеством поперечин.

К этой конструкции крепится подвеска с колёсами, устанавливается двигатель, а потом сверху навешивается кузов.

Причём ничего не мешает разработчикам навешивать на одну и ту же раму разные кузова – в этом проявляется одно из её преимуществ.

Рама в качестве основы транспортного средства появилась с самого зарождения автомобильной техники и активно использовалась в этой роли на протяжении многих десятилетий.

В чём причина такого долголетия? Дело в банальном несовершенстве технологий, из-за которого другие варианты скелетов, например несущие кузова, были более тяжёлыми и сложными в производстве.

Но время шло, появлялись новые сплавы, совершенствовались конвейеры и повышались требования безопасности.

Все эти факторы отодвинули рамные остовы в сегменте легковых автомобилей на задний план, уступив место несущим каркасам. Справедливости ради нужно сказать, что рамы не забыты окончательно. На их базе и поныне создают высокопроходимые внедорожники и грузовики, потому что там, где высокие нагрузки, подобные конструкции каркаса авто имеют преимущества.

Кстати, по своему исполнению рамы довольно разнообразны. Существуют такие виды:

Лонжеронная рама достаточно простая и популярная конструкция. Два параллельных лонжерона с поперечинами, обеспечивающими жёсткость, которые могут располагаться как в одной плоскости, так и менять свой профиль. Такой тип рамного каркаса используют в наши дни при производстве грузовиков, а также внедорожников.

Хребтовый вид менее популярен, можно даже сказать, что он сейчас является редкостью. Основу такого остова составляет одна балка, расположенная посредине, а к ней, как рёбра крепятся поперечины. К одной из особенностей хребтовых рам можно отнести подвеску, которую в этом случае можно выполнить только по независимой схеме. Главным носителем такого остова были грузовики Tatra.

Что может объединять автобусы и спортивные автомобили? Как оказалось – пространственные рамы. Эти каркасы, больше схожие на несущие кузова, представляют собой как бы 3D-модель автомобиля, но только без кузовных панелей.

Что ж, друзья, нам осталось выяснить, почему, несмотря на свою простоту, рамные каркасы уступили место под солнцем несущим кузовам.

Одной из главных причин стала их низкая пассивная безопасность – при разработке автомобиля с рамным остовом практически невозможно создать так называемые зоны деформации.Помимо этого, сам кузов, где находятся водитель и пассажиры более уязвим, а если начать его усиливать разными элементами, то в результате получим очень тяжёлую машину, что также недопустимо в современных реалиях.

Источник: http://xn--b1altabgdr.org/sovety-avtolyubitelyam/otlichie-ramnogo-kuzova-ot-nesushhego

Конструкция кузовов современных легковых автомобилей

Кузова легковых автомобилей подразделяются по конструктивному исполнению на два основных вида: рамные и безрамные. В первом случае на жесткое основание – раму – крепятся двигатель, трансмиссия, подвеска и сам кузов. Кузов, таким образом, не является несущим. Второй тип кузова – безрамный – называют также модульным.

Он состоит из коробчатых жестких конструкций, которые, в свою очередь, собираются из тонких листов металла (0,5–2 мм) с помощью различных видов сварки. Соединение таких элементов с помощью той же сварки дает несущий кузов.

Места крепления двигателя, подвески и других тяжелых агрегатов могут усиливаться наваркой пластин, ребер и штамповкой объемных профилей на самом листе.

Для перехода от рамных кузовов к несущим есть несколько причин. Среди них и облегчение конструкции в целом. Немаловажной причиной является необходимость повысить безопасность пассажиров на случай столкновения.

Коробчатые конструкции кузова, прежде чем передать энергию удара дальше, сминаются сами и поглощают существенную часть этой энергии. Таким образом, безопасность пассажиров значительно повышается.

Для обеспечения пассажирам «пространства выживания» внутри салона усиливают пол кабины, центральные стойки, устанавливают продольные штанги в дверях.

Вид кузова современного легкового автомобиля представлен на рисунке 1. На рисунке видны элементы усиления в полу кабины, в зоне крепления двигателя и передней подвески, а также в зоне багажника и задней подвески.

Существует общепризнанная концепция легкового автомобиля, в котором каждая встроенная силовым замыканием деталь конструкции имеет свою долю в передаче статических и динамических сил. Расположение силовых линий по корпусу кузова схематично изображено на рисунке 2.

Для ремонтника, прежде всего, представляет интерес отделение несущих деталей от кузова и определение несущих функций отдельных деталей внутри общей несущей конструкции.

Всем известно, что стойки и опоры при этом принимают на себя основную нагрузку. Такое положение должно быть, естественно, восстановлено после ремонта. Это должно учитываться, когда какие-то детали изымаются из кузова, а затем заменяются новыми.

Читайте также:  Как научиться аэрографии: особенности ремесла?

Если заводские детали автомобиля почти не имеют напряжений, то и после ремонта в них не должно быть пиков напряженности. Но это возможно только в том случае, если вид и способ соединения при ремонте выбраны таким образом, что вновь возможен силовой поток, соответствующий состоянию первоначальному.

Путем продуманно расположенных сварных соединений можно предотвратить опасность местного перенапряжения.

Для оценки отдельных листовых деталей кузова были использованы разработки и классификации Союза работников технического надзора Баварии. Эти разработки на сегодняшний день, вероятно, точнее всего характеризуют функции отдельных деталей и узлов кузова.

Прежде всего следует выяснить, в каких точках или на каких участках кузова происходит ввод или передача статических и динамических сил.

При этом исходят от точек крепления подвесок колес и осей, рессор и амортизаторов, двигателя, педального и рулевого механизмов. Далее следует назвать точки крепления сиденья водителя и опорные системы автомобиля.

Эти точки ввода сил соединены между собой профилями таким образом, что возможна соответствующая нагрузкам передача сил при всех условиях эксплуатации.

Согласно классификации Союза работников технического надзора отдельные узлы кузова подразделяются на первичные и вторичные несущие и на детали облицовки.

К первичным несущим относятся: главные лонжероны, основной поперечный лонжерон, крепление амортизационной стойки, крепление амортизатора, крепление оси, распорка тяг, крепление рулевого управления, крепление мотора, крепление коробки передач, крепление главного тормозного цилиндра, опора тормозной педали, стойка двери, крепление дверного замка, дверные шарниры, база крепления буксирного устройства.

Вторичными несущими считаются: малые поперечные лонжероны, диагональные полые распорки, лист надколесного кожуха, лист пола (включая полые профили), крыло (если оно сварено с конструкцией), приваренные листовые детали, несущие осветительную арматуру.

К деталям облицовки относятся:крыло на болтах, капот, крышка багажника, пол багажника (если он не является частью базы буксирного узла), передняя панель, задняя панель.

Несмотря на частичные различия современных легковых автомобилей, конструктивная концепция несущих кузовов у них глубоко сходная.

У конструкций, преимущественно используемых сегодня, часть пола передает основную долю входящих сил. Наряду с этим в передаче сил участвуют передние стойки, средние дверные стойки и задние стойки.

Несущая конструкция пассажирского салона вместе с частью пола между креплениями осей образует главный несущий участок..

Все прочие приваренные и облицовочные детали образуют изображенный на рисунке 4 вспомогательный несущий участок.

И, наконец, кузов комплектуется облицовочными или винтовыми деталями. Количество этих деталей в новых моделях постоянно увеличивается.

При конструировании структуры передней части автомобиля должны быть решены проблемы, которые, на первый взгляд, кажутся взаимоисключающими.

Здесь расположены передняя ось и, как правило, мотор со всеми возникающими при эксплуатации нагрузками. Это означает, что должна быть обеспечена совершенно определенная стабильность и жесткость при любых ситуациях.

С другой стороны, при столкновении максимальная энергия де- формации должна быть принята и погашена именно этой частью автомобиля.

Значит стабилизирующе действующая при езде стойка не должна передавать дальше силу удара. Деформация должна заканчиваться перед точками крепления передней оси и мотора.

Для погашения очень больших сил конструкция должна быть такой, чтобы мотор мог передвигаться вниз под безопасную кабину (пассажирский салон).

Передние шарнирные стойки должны как можно дольше оставаться в своем положении, чтобы двери не раскрывались и не заклинивались.

Рамки ветрового стекла не должны смещаться вниз или как-то менять свое положение, иначе стекло выпадет из оправы и станет дополнительным источником опасности.

Лонжерон мотора

Доминирующей энергопоглощающей деталью в передней части является лонжерон мотора.

С помощью энергобаланса, полученного на двухобъемной модели, фирма «Порше» установила, что кинетическая энергия при лобовом ударе на скорости 50 км/ч распределяется следующим образом: 79% – структурой передней части, 12% – двигателем и 9% – щитком передка.

Принятая энергия в передней части распределяется так: 72% – на лонжерон, 23% – на колесные ниши и 5% – на крылья. Поэтому конструктор, если он хочет получить хорошие характеристики деформации в передней части автомобиля, должен обратить основное внимание на конструкцию лонжерона мотора.

Существенными являются два механизма деформации: изгиб и сминаемость. Приваренные к лонжерону двигателя колесные ниши могут препятствовать изгибу, но не предотвратят смятие. Поскольку при смятии возможен прием значительно более высокой энергии, это обстоятельство целесообразно учесть конструктору в целях упрощения ремонта в случае надобности.

Исследования показали, что скорость участвующих в столкновении автомобилей в городе находится в основном в пределах от 20 до 30 км/ч.

Если при аварии на такой скорости вся энергия удара преобразуется в первой трети лонжерона мотора, т.е. до подвески мотора, значит автомобиль оценивается как имеющий хорошие характеристики деформации. Поэтому к очень жесткому лонжерону мотора с этой целью придают какой-то формообразующий элемент, чтобы смятие происходило в передней части лонжерона, а не в другом месте.

Например, фирме БМВ удалось энергию удара перед вводом в главный лонжерон отвести в амортизатор, а затем в деформационный элемент (ударный ящик). То, что относится к лонжерону мотора в передней части, может быть в определенном смысле отнесено и к усиливающим элементам в задней части автомобиля.

Однако здесь переплетение сегментов кузова более многообразно и поэтому труднее найти хорошее решение.

Безопасность кузова легкового автомобиля

Для повышения безопасности использования автомобиля предназначены конструкции кузовов с зонами контролируемой деформации, т.е. кузова заранее имеют запрограммированную деформацию элементов кузова в зависимости от интенсивности аварийного столкновения.

Проблема безопасности автомобиля охватывает три области: активную безопасность, пассивную и безопасность при несчастном случае.

К области активной безопасности относится все, что снижает вероятность возникновения ДТП. Требования к автомобилю в части его активной безопасности приводят к изменению конструкции кузова.

Положения таких элементов активной безопасности по отношению к сиденью водителя, как указатели, переключатели, рычаги, зеркала и даже пепельница и прикуриватель, должны отвечать требованиям эргономики.

Кроме того, хорошо спроектированное сиденье обеспечивает вентиляцию, надлежащее положение тела, правильное кровообращение и свободу движения рук, уменьшает усталость водителя.

Эффективность светотехнических устройств, стеклоочистителей и системы обдува стекол, зеркал, противосолнечных козырьков и других элементов, улучшающих обзорность, также ведет к снижению появления аварийной ситуации.

Пассивная безопасность основана на уменьшении для водителя и пассажиров тяжести последствий при ДТП. К элементам конструкции кузова, обеспечивающим пассивную безопасность кузова легкового автомобиля, относятся: переменная жесткость корпуса кузова; элементы интерьера кузова; конструктивное исполнение бамперов и буферов.

Требования пассивной безопасности кузова предусматривают наличие жесткого пассажирского салона, а его передняя и задняя части должны быть при определенных нагрузках сминаемыми.

Задачей деформируемых зон кузова является поглощение кинетической энергии удара, причем такое, чтобы энергия была погашена раньше, чем деформация дойдет до салона.

Сминание передка и задка должно быть максимальным, чтобы обеспечить по возможности меньшее замедление и, следовательно, меньшую нагрузку на находящихся в автомобиле пассажиров. Для этого передок кузова может иметь специальные участки деформации.

При наезде на препятствие эти участки складываются, поглощая основную часть кинетической энергии удара.

Среднюю часть кузова, наоборот, усиливают для получения максимальной жесткости. Создание безопасного кузова требует усиления практически всех элементов корпуса в этой зоне.

Стойки, пороги и усилители крыши имеют повышенную толщину металла, что значительно увеличивает жесткость наружных панелей кузова.

Места же соединения элементов корпуса средней части кузова для повышения прочности, как правило, проваривают при его изготовлении сплошным швом.

Заднюю часть кузова проектируют аналогично передку, однако сминаемость ее предусматривается на большую величину.

Важную роль в конструкции безопасного кузова играют бамперы и буферы. Форма, способ их крепления к кузову и материалы, из которых они выполнены, должны обеспечивать наибольшее поглощение энергии удара. При установке жесткого бампера на кузов требуется, чтобы крепление его было упругим.

Пластмассовые бамперы изготавливают из специальных материалов, поглощающих энергию удара, как, например, из пористого полиуретана.

Бамперы и буфера обеспечивают полную пассивную безопасность кузова при ударе о жесткое постоянное препятствие при скорости автомобиля до 8 км/ч.

Непосредственными причинами травмирования водителя и пассажиров являются их взаимодействия с элементами кузова в момент удара автомобиля при аварии.

На основании анализа травм людей, полученных в результате ДТП, следует, что наиболее опасными элементами кузова являются панель приборов, стойки боковины кузова, рулевое колесо и колонка, надоконная передняя балка, ветровое стекло и т.д.

Кроме того, при неиспользовании ремней безопасности возможны травмы людей различной тяжести от выпадения их из автомобиля.

Создание безопасной конструкции кузова приводит к увеличению его массы и, следовательно, увеличению расхода топлива. Поэтому при проектировании конструкторы стремятся достичь максимальной степени пассивной безопасности при оптимальных эксплуатационных параметрах автомобиля.

Конструкции современных кузовов легковых автомобилей при всех их достоинствах имеют тот недостаток, что энергопоглощающие элементы корпуса кузова являются чаще всего одновременно деталями крепления агрегатов и узлов шасси автомобиля.

Даже незначительные повреждения кузова в этих местах влекут за собой снижение ходовых качеств, проявляющееся в ухудшении управляемости и устойчивости, в склонности к заносу и опрокидыванию, неравномерному износу шин, в повышении внешнего шума.

Все это повышает требования к технологии ремонта аварийного кузова.

Безопасность при несчастном случае характеризуют факторы, облегчающие положение водителя и пассажиров, которые уже попали в аварию. Эти факторы сводятся к противопожарным и медицинским требованиям.

Противопожарные требования определяют положение топливного бака по отношению к приборам электрооборудования и выпускной системе двигателя.

Для оказания медицинской помощи должно быть предусмотрено место для аптечки, защищенное от солнца и легкодоступное даже при повреждении кузова.

Материалы в конструкции кузовов

Обычно в серийном производстве легковых автомобилей используются листы глубокой вытяжки толщиной от 0,55 до 1,5 мм. Листы меньшей толщины применяются для изготовления внешних деталей кузова, а большей – для деталей несущей части.

С помощью компьютерных программ конструктор имеет возможность точно смоделировать возникающие соотношения нагрузок и определить оптимальную толщину листа. Преимущества понятны: сокращаются производственные расходы, снижается собственный вес автомобиля, и, наконец, кузов, сконструированный с учетом возникающих сил и нагрузок, повышает степень безопасности пассажиров.

К необходимой толщине листов, определяемой действующими нагрузками (для внешних деталей от 0,55 до 0,88 мм, а для деталей рамы и стоек – от 1,25 до 1,5 мм), у оцинкованных листов добавляется еще и толщина цинкового слоя от 10 до 20 мк.

Новейшие разработки связаны с созданием цельноалюминиевого кузова. Современная техника позволяет применять алюминиевые листы для передней и задней панелей, для облицовки дверей и т.п. Даже комплектный кузов может быть сегодня изготовлен из легкого металла.

Прогресс в технике материалов сделал возможным использование специальных термообработанных сплавов алюминия в несущих элементах автомобиля. Они характеризуются не только чрезвычайно высокой прочностью, но и очень высокой способностью энергопоглощения.

Сварка и клепка деталей в серийном производстве в настоящее время производятся на высоком качественном уровне.

Решающим для применения алюминия в кузовостроении является его малый удельный вес – 2,7 г/см3, что составляет около трети удельного веса стали, а также высокая устойчивость против коррозии благодаря образованию естественного окисного слоя.

Большие преимущества дает высокая степень повторной обрабатываемости (75%) и низкая температура плавления (660 °С), особенно по сравнению с применением деталей из искусственных материалов.

Несмотря на многие преимущества, не следует, однако, упускать из виду, что алюминий является «материалом высокой технологии», с которым следует обращаться с большой осторожностью и знанием дела.

В последнее время наблюдается активное применение искусственных материалов в автомобилестроении. Новые материалы и технологии производства делают возможным изготовление сложных и крупногабаритных деталей, например комплектов передней части автомобиля.

Доля искусственных материалов в общем весе легкового автомобиля составляет в среднем около 8%, а относительно объема материалов – даже 20%, причем налицо тенденция к увеличению. Однако в данном случае нам интересны только те детали, которые применяются для кузовостроения и могут быть экономично отремонтированы после повреждения.

Одно из главных преимуществ искусственных материалов – малый удельный вес – от 0,2 г/см3 у пенопластов до 1,5 г/см3 у стеклопластика. Кроме того, появляется большая свобода для выбора конфигурации узлов, для приспособления свойств материала к конкретным задачам, высокая антикоррозийность.

Недостатки же носят, прежде всего, экологический характер – при производстве некоторых искусственных материалов применяются опасные растворители, которые позже могут попасть в окружающую среду.

Вследствие различных свойств материалов и недостаточности обозначений характеристик регенерация возможна в очень ограниченном объеме, а при возгорании может образоваться большое количество высокотоксичных газов, например диоксинов.

В автомобилестроении применяются термопластики, реактопласты, эластомеры.

Источник: https://acu.su/e/e16.html

Ссылка на основную публикацию