Конструкция кузова автомобиля — база знаний Kuzovnoy.Ru

Изначально при конструировании автомобилей, в качестве несущей системы использовалась рама. Она представляла собой основу, на которую крепились узлы и агрегаты транспортного средства. Все вместе это называлось шасси. Кузов автомобиля крепился к шасси при помощи болтов и являлся съемным элементом автомобиля.

На сегодняшний день, далеко не все транспортные средства имеют рамную конструкцию. Как правило, это грузовые автомобили и некоторые внедорожники. Рама позволяет значительно увеличить нагрузку на транспортное средство в ходе его эксплуатации. Для легковых автомобилей рама не используется. Современные технологии сборки кузова обеспечивают ему необходимую жесткость и прочность. Кузова, не имеющие раму, называются несущими.

Конструкция несущего кузова

Несущий кузов автомобиля, представляет собой сложную конструкцию из отдельных панелей, соединенных друг с другом при помощи сварки. Они изготавливаются из листового железа, жесткость которым придают ребра и усилители. Данная конструкция получается достаточно прочной и легкой.

Несущий кузов автомобиля можно разделить на три основные части:

• передняя;
• центральная;
• задняя.

Передняя часть кузова

Основными элементами передней части несущего кузова являются передние лонжероны. Они представляют собой полые балки, которые привариваются к щитку моторного отсека и к нижней части передних брызговиков. Лонжероны являются самыми прочными элементами передней части. В них предусмотрены специальные зоны смятия, которые гасят фронтальный удар.

Брызговики представляют собой панель вокруг колеса, обеспечивающую защиту от попадания грязи в моторный отсек. Они имеют усиленные области, которые называются чашки. Чашки служат надежной опорой для передних стоек подвески. Брызговики частично приварены к лонжеронам и имеют верхний усилитель.

Еще одним элементом передней части, является суппорт радиатора. Он крепится к обоим лонжеронам, что придает дополнительную жесткость конструкции. Суппорт радиатора является основой для крепления радиатора охлаждения, радиатора кондиционера, вентиляторов и других элементов передней части автомобиля. Так же суппорт крепится к верхним усилителям брызговика.

Усилитель бампера предназначен для основного гашения фронтального удара. Он тоже крепится к лонжеронам. И придает дополнительную жесткость передней части кузова.

В качестве дополнительного усиления конструкции, может использоваться подрамник. Он располагается в передней нижней части между лонжеронами.

Необходимо заметить, что суппорт радиатора, подрамник и усилитель бампера являются съемными элементами и могут крепиться к кузову при помощи болтов. Несъемные элементы крепятся при помощи точечной сварки. Когда все элементы передней части в сборе, они составляют крепкую конструкцию, на которой размещаются детали двигателя и передней подвески.

Центральная часть кузова

Основным элементом жесткости центральной части автомобиля можно назвать днище. Чаще всего днище является одной штампованной деталью. Оно имеет ребра жесткости и усиление в местах крепления сидений.

Дополнительным усилением днища автомобиля являются пороги. Пороги расположены в нижней части дверных проемов. Они привариваются к днищу и служат опорой для средних стоек автомобиля.

По бокам, с обеих сторон, расположены стойки.

Стойки – это вертикальные элементы кузова. Они обеспечивают необходимую защиту центральной части в случае переворота транспортного средства, а так же при боковых ударах.

Стойки бывают:

• передние;
• центральные;
• задние.

Крыша устанавливается на боковые стойки. Она тоже имеет ребра жесткости, которые придают конструкции дополнительную прочность.

Еще одним элементом центральной части, является задняя полка. Она представляет собой панель, расположенную под задним стеклом. Конструкция седанов предполагает наличие задней перегородки, которая отделяет центральную часть и багажное отделение.

К съемным элементам центральной части относятся двери. В закрытом состоянии они также придают дополнительную прочность кузову транспортного средства.

Задняя часть кузова

Особую прочность задней части придают задние лонжероны. Они крепятся к полу багажника и изготавливаются из высокопрочной стали.

Пол багажника является штампованным элементом. Он имеет ребра жесткости. В современных автомобилях форма пола багажника позволяет разместить запасное колесо. Пол крепится к задним лонжеронам, к задним брызговикам и к задней панели.

Задние брызговики имеют усиленные чашки, которые удерживают элементы подвески.

Задние крылья тоже являются элементами несущего кузова автомобиля. Они также усиливают конструкцию придавая ей жесткость и прочность.

Заключение

При изготовлении элементов несущего кузова автомобиля используют различные типы стали. В местах, где необходимо обеспечить дополнительную прочность применяют высокопрочный и ультра высокопрочный вид стали.

Зная конструкционную особенность автомобиля, можно значительно упростить и ускорить некоторые кузовные работы.

Устройство кузова автомобиля легкового

Общее устройство кузова автомобиля. Применяемые материалы

Несущий кузов, характерный для большинства легковых автомобилей, содержит полые элементы, изготовленные из листовой стали, на которых устанавливаются и крепятся сваркой кузовные панели. В зависимости от типа автомобиля, около 5000 сварных точек должны быть выполнены вдоль сварочных фланцев общей длиной 120…200 м. Ширина сварочного фланца составляет 10-18 мм. Другие части (передние крылья, двери, капот, крышка багажника) крепятся к опорным конструкциям кузова на болтах или с помощью точечной сварки. Существуют также каркасные и скелетные типы конструкций кузовов.

В качестве материала для кузовов применяется тонколистовая сталь. Наиболее преобладающая толщина 0,75…1 мм, однако, отдельные части кузова могут иметь толщину от 0,6 до 3,0 мм.

Для изготовления высоконапряженных конструктивных элементов применяется высокопрочная низколегированная листовая сталь. Некоторые детали кузова, например, бампера, молдинги, люки, спойлеры, решетки радиаторов, облицовки надколесных ниш, колпаки и др. могут  изготавливаться из пластмасс.

Общая конструкция кузова легкового автомобиля показана на рисунке.

Рис. Кузов легкового автомобиля: 1  – подоконная балка; 2 – передняя балка крыши; 3 – лонжерон крыши; 4 – задняя балка крыши; 5 – задняя стойка кузова; 6 – задняя панель; 7 – пол в задней части кузова; 8 – задний лонжерон; 9 – средняя стойка кузова; 10 – поперечина под задним сиденьем; 11 – передняя стойка; 12 – поперечина под сиденьем водителя; 13 – порог; 14 – надколесная ниша; 15 – поперечная балка опор двигателя; 16 – передний лонжерон; 17 – поперечина передняя; 18 — поперечина радиатора

Для защиты кузова от коррозии при изготовлении кузова применяются следующие меры:

• снижение до минимума фланцевых соединений, острых кромок и углов
• устранение зон, где могут скапливаться пыль и влага
• выполнение отверстий для предварительной антикоррозионной обработки и обработки методом электрофореза
• обеспечение доступности к элементам кузова для ввода ингибиторов коррозии
• обеспечение вентиляции полых элементов
• предотвращение проникновения пыли и влаги в скрытые полости
• выполнение дренажных отверстий
• снижение до минимума зон, подвергаю­щихся воздействию ударов камней
• покрытие нижней части кузова и тех частей кузова, которые в наибольшей степени подвержены коррозии (двери и силовые элементы в передней части автомобиля) специальными защитными средствами

Для снижения массы кузова, при сохранении его прочности, в современных автомобилях применяют высокопрочную сталь, доля которой в верхней и нижней частях кузова составляет  50…60%. Применение высокопрочной листовой стали позволяет снизить массу применяемых деталей кузова на 25%.

Стальной листовой материал современных автомобилей подвергается электролитиче­скому или термическому цинкованию. Соединение отдельных деталей кузова производится с помощью лазерной сварки, обеспечивающей абсолютно гладкие швы.

Фланцы, подверженные активному коррозион­ному воздействию, обрабатываются специальными пастами (поливинилхлорид или эпоксидная смола) в зоне расположения точечных швов.

Перспективным направлением в развитии автомобильных кузовов является применение алюминия и в 2005 году масса алюминиевых деталей на один автомобиль в Европе составляет 130 кг. Среди новых материалов, активно завоевывающих автомобилестроение, следует назвать пеноалюминий  – чрезвычайно легкий, жесткий, с высоким энергопоглощением при столкновении. Металлические пенистые структуры обладают и высокими характеристиками, обеспечивающими шумоизоляцию и термостойкость, однако стоимость деталей из такого материала выше, чем у стальных, примерно на 20%.

Разработан новый материал «AAS» трехслойной структуры, способной кардинально изменить конструкцию кузова и снизить его массу до 50%.

В конструкции концептуальных автомобилей компаний «Ауди» и «Даймлер-Бенц» использованы каркасы из прессованных алюминиевых профилей. Масса кузова модели «Ауди А8» за счет этого снижена до 810 кг.

Структура передней части современных легковых автомобилей  разработана таким образом, чтобы в случае легкого ДТП (скорость до 15 км/ч) необходимо было менять только поперечину бампера 5 и прикрепленные к ней поглотители энергии деформации 1. Если повреждения структуры автомобиля более значительны, тогда может возникнуть необходимость замены лонжеронов, для этого также следует отвернуть болтовое соединение. Все значительные повреждения в передней части автомобиля могут быть устранены только сваркой соответствующих оригинальных деталей.

Рис. Нижняя часть легкового автомобиля Audi: 1 – поглотитель энергии; 2 – лонжерон 1; 3 – лонжерон 2; 4 – болтовое соединение; 5 – поперечина бампера

Большой интерес представляет новый пластиковый материал под маркой «Fibropur». В его структуре – полиуретан и натуральные волокна (лен и сизаль в равных пропорциях). Детали из такого пластика отличаются легкостью, жесткостью, ударной вязкостью и меньшей стоимостью в сравнении с полиуретаном.

Замены металлических узлов и деталей на пластиковые позволили уменьшить стоимость их производства. В результате уже на нынешнем этапе создаются условия для снижения себестоимости автомобиля на 20 … 30%.

В настоящее время 48% всех пластмассовых деталей в легковом автомобиле приходятся на долю внутренней отделки кузова. Однако пластмассы применяются и в других агрегатах автомобилей – например, самоклеящиеся листовые материалы для повышения жесткости и прочности кузова из тонких стальных листов, оконные стекла из поликарбоната, которые на 40% легче, всасывающие патрубки из полиамида на двигателях.

В последнее время производители транспортных средств все большее внимание обращают на химические способы соединения узлов и деталей автомобиля. Так, компания «Крайслер» разрабатывает концептуальный автомобиль (CCV) с кузовом из термопластов, соединенный с рамой специальным клеем.

Стекла кузовов легковых автомобилей выполняют многослойными с высокой теплоотражающей способностью. Такие стекла эффективно защищают от теплового воздействия извне, причем теплоотражающая способность никак не сказывается на их прозрачности. Они уменьшают интенсивность ультрафиолетовых лучей и обладают шумоизолирующими свойствами. Для этого в многослойной структуре стекла предусмотрены защитная и отражающая прослойки. Многослойная конструкция травмобезопасна, потому что между слоями стекла находится защитная пленка, предотвращающая образование осколков.

Производители автомобилей большое внимание уделяют травмобезопасным конструкциям кузова, которые описаны в разделе  «Системы пассивной безопасности».

Конструкция кузова автомобиля: из чего состоит и название деталей

Содержание:

• Основные типы
• Материал и технология изготовления
• Общее устройство кузова

Любой легковой автомобиль построен на базе кузова, и это самая большая деталь автомобиля, которая выполняет много функций. Особая конструкция кузова позволяет автомобилю выдерживать нагрузки при движении и поглощать энергию удара в случае аварии. Также эта часть машины служит основанием, на котором крепятся все функциональные детали и узлы. Производители легковых машин выпускают самые различные варианты кузовов, что делает каждую модель уникальной по внешним признакам. Однако те же производители придерживаются основных параметров при изготовлении, которые характеризуют тип кузова и вариант его исполнения.

Прежде чем разобрать, из чего состоит кузов легкового автомобиля, нужно выделить основные типы его исполнения. Легковые машины серийного производства выпускаются в таких основных типах:

• седан;
• хетчбэк;
• универсал.

Есть и другие типы, но эти три являются основными и наиболее распространенными.

Кузов типа седан являются самыми популярным. Серийный седан имеет четыре двери для пассажиров, моторный отсек и багажный. Такой тип кузова является наиболее оптимальным для перевозки пассажиров и небольшого багажа.

Хетчбэк представляет собой машину с двумя дверями для пассажиров, моторный отсек и багажное отделение, не разделенное с салоном. Такой тип имеет ограничения по перевозимому грузу, а также не очень удобен для перевозки пассажиров. Однако такое исполнение имеет свои преимущества. Автомобили в таком типе кузова имеют более низкий вес и размеры, что положительно сказывается на его экономичности относительно расхода топлива.

Легковые машины в кузове универсал рассчитаны на усиленные нагрузки. Багажное отделение таких машин отличается увеличенным объемом, что не мешает оставаться салону в полноценном размере. Устройство универсала дает возможность еще больше расширить багажное отделение за счет складывания задних пассажирских сидений.

Кузов современного легкового автомобиля изготавливается из высокопрочной стали, которая проходит несколько этапов обработки. Небольшая толщина используемого металла позволяет намного уменьшить общий вес машины, что положительно сказывается на его динамике и экономичности. Несмотря на маленькую толщину стали, конструкция кузова рассчитана таким образом, что он является одновременно и легким, и прочным.

На большинстве современных авто кузовные детали скрепляются между собой точечной сваркой. Это позволяет обеспечить надежность соединения элементов и уменьшить количество кромок и острых углов, которые наиболее уязвимы по отношению к коррозии. В перспективе автомобильная промышленность будет применять лазерное сваривание деталей. Такой подход сводит к минимуму наличие выпуклостей и впадин на швах, а конструкция кузова станет более простой и надежной.

Чтобы разобраться, из чего состоит кузов легкового автомобиля, следует рассмотреть основные детали, которые входят в его устройство. Для более простого понимания, устройство кузова автомобиля можно условно разделить на три отсека. Из чего же состоит кузов? Общая схема расположения частей следующая:

• моторная зона – предназначена для расположения силового агрегата и дополнительно выполняет функцию пассивной безопасности автомобиля;
• пассажирская часть – нужна для размещения пассажиров и органов управления автомобилем;
• багажный отсек – используется для багажа;

Рассмотрим, из чего состоит каждый из этих элементов более подробно.

Моторная часть состоит из следующих основных деталей:

• передние верхняя и нижняя поперечины;
• фронтальные лонжероны;
• нижняя поперечина для расположения двигателя.

Схема моторного отсека устроена таким образом, что при столкновениях энергию удара принимают на себя лонжероны и передняя балка. Деформируясь, они уменьшают нагрузку на пассажирский отсек. Такая конструкция повышает шансы водителя и пассажиров уберечься от травм в ДТП.

Схема расположения деталей пассажирского отсека легкового авто следующая:

• нижняя передняя балка под лобовым окном;
• передняя и задняя поперечины крыши;
• боковой лонжерон крыши;
• передние, боковые и задние стойки;
• пороги;
• днище;
• усиливающие конструкции днища.

В других источниках названия деталей кузова могут незначительно отличаться, однако сути дела это не меняет. Приведенная схема позволяет в общих чертах разобраться, из чего состоит кузов и каково его устройство.

Все части пассажирского отсека легкового авто имеют необходимую жесткость, которая обеспечивает надежное крепление облицовочных и функциональных деталей. Помимо этого устройство пассажирской части делается таким образом, чтобы обеспечить максимальную пассивную защиту в случае боковых столкновений.

Багажный отсек легкового авто состоит из задней панели и крыльев. Схема этого отделения разработана таким образом, что его устройство позволяет выдерживать нагрузки от полезного багажа, а также обеспечить пассивную безопасность в случае ударов в заднюю часть автомобиля.

Устройство кузова легковых машин зависит от модели, производителя и других деталей. Однако в большинстве серийно выпускаемых машин схема расположения кузовных деталей примерно одинакова. Резкое отличие имеют только спортивные автомобили и прототипы концептуально новых моделей, произведенных в количестве нескольких единиц. Кузов таких машин может иметь иную конструкцию.

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.

Рамный кузов

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.

Несущий кузов

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.

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

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.

Однообъемный кузов автомобиля Tata Nano

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.

Двухобъемный кузов кроссовера

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.

Конструкция несущего кузова автомобиля

При­вет­ствую Вас на бло­ге Kuzov.info!

В этой ста­тье пого­во­рим о несу­щем кузо­ве авто­мо­би­ля, о исто­рии появ­ле­ния, его харак­те­ри­сти­ках и устрой­стве.

Несу­щий кузов при­шёл на сме­ну рам­ной кон­струк­ции авто­мо­би­ля. Гру­бо гово­ря, он объ­еди­ня­ет раму и кузов в одно целое и име­ет допол­ни­тель­ные уси­ле­ния в необ­хо­ди­мых местах. Раму заме­ща­ют про­доль­ные (лон­же­ро­ны) и попе­реч­ные сило­вые эле­мен­ты.

Неко­то­рые авто­мо­би­ли, такие как гру­зо­ви­ки и неко­то­рые вне­до­рож­ни­ки, по-преж­не­му име­ют рам­ную кон­струк­цию.

Несу­щий кузов име­ет похо­жий прин­цип и дизайн, кото­рый года­ми исполь­зо­вал­ся в авиа­стро­е­нии ещё до появ­ле­ния его в авто­мо­би­лях.

История появления несущей конструкции кузова

Пер­вая попыт­ка созда­ния несу­ще­го кузо­ва была пред­при­ня­та в 1922 году. Был создан авто­мо­биль Lancia Lambda. Он был без кры­ши и по кон­струк­ции боль­ше напо­ми­нал раму с встро­ен­ны­ми боко­вы­ми эле­мен­та­ми. Клю­че­вую роль в раз­ви­тии несу­ще­го кузо­ва съи­гра­ла аме­ри­кан­ская ком­па­ния Budd Company, кото­рая снаб­ди­ла обо­ру­до­ва­ни­ем для прес­сов­ки листо­вой ста­ли авто­про­из­во­ди­те­лей  Dodge, Ford, Buick и Citroën. В 1930-ом году инже­нер из Австрии  Joseph Ledwinka сов­мест­но с ком­па­ни­ей Budd создал про­то­тип несу­ще­го кузо­ва, кото­рый сра­зу запа­тен­то­вал.

Несу­щий кузов авто­мо­би­ля Citroen Traction Avant

Ком­па­ния Citroen выпу­сти­ла пер­вый авто­мо­биль с несу­щим кузо­вом Citroen Traction Avant. Этот авто­мо­биль имел пол­но­цен­ный несу­щий кузов со все­ми сило­вы­ми эле­мен­та­ми, кото­рые при­ме­ня­ют­ся на совре­мен­ных авто­мо­би­лях. Как и при изго­тов­ле­нии совре­мен­ных несу­щих кузо­вов, для соеди­не­ния эле­мен­тов кузо­ва была при­ме­не­на кон­такт­ная свар­ка. Мас­со­вая про­дук­ция его была нача­та в 1934 году. В даль­ней­шем, такая кон­струк­ция кузо­ва посте­пен­но ста­ла заме­щать тра­ди­ци­он­ную рам­ную кон­струк­цию.

Характеристики несущего кузова

Кон­струк­ция кузо­ва сде­ла­на из ком­би­на­ции прес­со­ван­ных листо­вых пане­лей раз­ных форм, соеди­нён­ных в еди­ную кон­струк­цию при помо­щи точеч­ной кон­такт­ной свар­ки. Кузов полу­ча­ет­ся отно­си­тель­но лёг­ким и очень проч­ным.

Такой тип кон­струк­ции часто срав­ни­ва­ют со скор­лу­пой яйца. Если пытать­ся раз­да­вить яйцо, при­ла­гая уси­лие про­доль­но, с про­ти­во­по­лож­ных кон­цов, то это будет сде­лать не про­сто. Так полу­ча­ет­ся из-за того, что вся сила не кон­цен­три­ру­ет­ся в одном месте, а рас­се­и­ва­ет­ся по всей скор­лу­пе. Подоб­ным обра­зом функ­ци­о­ни­ру­ет несу­щий кузов. В рам­ных авто­мо­би­лях, кото­рые были до появ­ле­ния несу­щих кузо­вов, рама при­ни­ма­ла на себя все нагруз­ки, а кузов обес­пе­чи­вал толь­ко функ­ци­о­наль­ные нуж­ды. В несу­щем же кузо­ве сило­вые эле­мен­ты явля­ют­ся частью кузо­ва, кото­рый, в свою оче­редь, состо­ит из мно­же­ства пане­лей, при­ва­рен­ных друг к дру­гу и обра­зу­ю­щих еди­ную кон­струк­цию. Даже вкле­ен­ные стёк­ла авто­мо­би­ля (лобо­вое и зад­нее) вли­я­ют на общую жёст­кость. Таким обра­зом, нагруз­ка рас­пре­де­ля­ет­ся по все­му кузо­ву.

Бла­го­да­ря отсут­ствию рамы, авто­про­из­во­ди­те­ли полу­чи­ли воз­мож­ность делать авто­мо­би­ли более ком­пакт­ным и лёг­ки­ми, а так­же появи­лась боль­шая сво­бо­да в дизайне.

Недо­стат­ка­ми несу­ще­го кузо­ва мож­но счи­тать шум и виб­ра­цию, кото­рая боль­ше пере­да­ёт­ся на кузов, чем на рам­ном авто­мо­би­ле. В совре­мен­ных авто­мо­би­лях эта про­бле­ма реша­ет­ся бла­го­да­ря при­ме­не­нию шумо-виб­ро изо­ли­ру­ю­щих мате­ри­а­лов.

В несу­щих кузо­вах исполь­зу­ет­ся доста­точ­но тон­кий листо­вой металл, проч­ность кото­ро­го уве­ли­че­на бла­го­да­ря штам­по­ва­нию. Сило­вые эле­мен­ты сде­ла­ны из высо­ко­проч­ной ста­ли. В таких типах кузо­вов ржав­чи­на может вли­ять на струк­тур­ную жёст­кость кузо­ва и на без­опас­ность. Поэто­му анти­кор­ро­зи­он­ная защи­та, в осо­бен­но­сти струк­тур­ных эле­мен­тов, очень важ­на.

Несу­щий кузов даёт пре­иму­ще­ство более низ­ко­го цен­тра тяже­сти авто­мо­би­ля, уве­ли­чи­ва­ет­ся эко­но­мия и рей­тинг без­опас­но­сти. Бла­го­да­ря более низ­ко­му цен­тру тяже­сти улуч­ша­ет­ся устой­чи­вость и управ­ля­е­мость и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность пере­во­ро­та авто­мо­би­ля.

Неод­но­крат­но про­во­ди­лись краш-тесты с авто­мо­би­ля­ми, име­ю­щи­ми рам­ную кон­струк­цию и авто­мо­би­ля­ми с несу­щим кузо­вом. Авто­мо­би­ли с несу­щим кузо­вом пока­зы­ва­ют луч­шую без­опас­ность при фрон­таль­ном столк­но­ве­нии и при пере­во­ро­те, но немно­го худ­шую без­опас­ность при боко­вых столк­но­ве­ни­ях.

Рас­смот­рим кон­струк­цию несу­ще­го кузо­ва, раз­де­лив её на три части: перед­нюю, цен­траль­ную и зад­нюю.

Конструкция передней части кузова

• Глав­ны­ми сило­вы­ми эле­мен­та­ми перед­ней части несу­ще­го кузо­ва явля­ют­ся лон­же­ро­ны. Это про­доль­ные полые эле­мен­ты, кре­пя­щи­е­ся бли­же к низу перед­ней части кузо­ва. Они явля­ют­ся самы­ми проч­ны­ми эле­мен­та­ми несу­ще­го кузо­ва авто­мо­би­ля. Они изго­тав­ли­ва­ют­ся из высо­ко­проч­ной ста­ли. Лон­же­ро­ны кре­пят­ся частич­но к щиту мотор­но­го отсе­ка и частич­но к низу перед­них брыз­го­ви­ков кузо­ва. Лон­же­ро­ны име­ют зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия при ава­ри­ях, что­бы гасить энер­гию при фрон­таль­ном уда­ре.

• Фар­ту­ки (брыз­го­ви­ки) перед­них кры­льев явля­ют­ся внут­рен­ни­ми пане­ля­ми, кото­рые рас­по­ла­га­ют­ся вокруг коле­са и защи­ща­ют от гря­зи. Они частич­но при­ва­ре­ны к лон­же­ро­нам. Брыз­го­ви­ки так­же добав­ля­ют струк­тур­ной жёст­ко­сти кузо­ву.
• Верх­нее уси­ле­ние брыз­го­ви­ка явля­ет­ся струк­тур­ным эле­мен­том перед­ней части кузо­ва. На него при­кру­чи­ва­ют­ся перед­ние кры­лья.
• Чаш­ки кузо­ва – это уси­лен­ные эле­мен­ты кузо­ва, кото­рые удер­жи­ва­ют верх­нюю часть сто­ек под­вес­ки. Они сфор­ми­ро­ва­ны как часть брыз­го­ви­ков кузо­ва.
• Рам­ка ради­а­то­ра (под­держ­ка ради­а­то­ра, под­ка­пот­ная рам­ка) – это струк­тур­ный эле­мент, рас­по­ло­жен­ный в перед­ней части кузо­ва и удер­жи­ва­ет ради­а­тор систе­мы охла­жде­ния, замок капо­та и дру­гие смеж­ные эле­мен­ты авто­мо­би­ля. Рам­ка ради­а­то­ра кре­пит­ся к лон­же­ро­нам и брыз­го­ви­кам. Она при­да­ёт жёст­кость перед­ней части кузо­ва, как попе­реч­ный струк­тур­ный эле­мент.
• Щит мотор­но­го отсе­ка (или перед­няя пере­го­род­ка) – это панель, деля­щая перед­нюю сек­цию кузо­ва и цен­траль­ную сек­цию сало­на. Щит мотор­но­го отсе­ка помо­га­ет защи­тить води­те­ля и пас­са­жи­ров при воз­ник­но­ве­нии пожа­ра в мотор­ном отсе­ки. За щитом идёт сило­вая кон­струк­ция, защи­ща­ю­щая води­те­ля и пас­са­жи­ров в момент ава­рии.
• Перед­ние кры­лья рас­по­ла­га­ют­ся рядом с перед­ни­ми дверь­ми и дохо­дят до перед­не­го бам­пе­ра. Они закры­ва­ют перед­нюю под­вес­ку, и брыз­го­ви­ки перед­ней части кузо­ва. На совре­мен­ных маши­нах кры­лья, обыч­но, при­кру­чи­ва­ют­ся к кузо­ву бол­та­ми.
• Уси­ли­тель бам­пе­ра при­кру­чи­ва­ет­ся к перед­ней части лон­же­ро­нов и пред­на­зна­чен для гаше­ния уда­ра при ава­рии.

Центральная часть несущего кузова

• Дни­ще явля­ет­ся глав­ной струк­тур­ной сек­ци­ей ниж­ней части сало­на кузо­ва. Часто, дни­ще штам­пу­ет­ся как одна боль­шая цель­ная панель. С ниж­ней сто­ро­ны дни­ща кузо­ва про­хо­дят про­доль­ные и попе­реч­ные сило­вые эле­мен­ты. Места креп­ле­ния сиде­ний уси­ле­ны и так­же при­да­ют жёст­кость дни­щу.

Срез пане­ли при­бо­ров пока­зы­ва­ет уси­ле­ние, уве­ли­чи­ва­ю­щее без­опас­ность сало­на при ава­рии.

• Цен­траль­ная часть кузо­ва (салон) окру­же­на уси­лен­ны­ми пане­ля­ми для без­опас­но­сти води­те­ля и пас­са­жи­ров. Боко­вая цен­траль­ная стой­ка име­ет внут­ри уси­ле­ние, две­ри име­ют уси­ли­те­ли внут­ри и сами явля­ют­ся доста­точ­но проч­ной кон­струк­ци­ей, за пане­лью при­бо­ров нахо­дит­ся уси­лен­ная кон­струк­ция, кры­ша обыч­но име­ет уси­лен­ную попе­ре­чи­ну, сбе­ре­га­ю­щую салон при пере­во­ро­те.

• Стой­ки кузо­ва – это вер­ти­каль­ные эле­мен­ты, кото­рые удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши и защи­ща­ют салон кузо­ва в слу­чае пере­во­ро­та авто­мо­би­ля. Стой­ки кузо­ва состо­ят из внеш­них лице­вых частей и внут­рен­не­го уси­ле­ния из высо­ко­проч­ной ста­ли. В кон­струк­ции кузо­ва типа «седан» име­ет­ся 3 типа сто­ек кузо­ва (перед­ние, сред­ние или боко­вые и зад­ние стой­ки, пере­хо­дя­щие в зад­ние кры­лья). Перед­ние стой­ки кузо­ва пере­хо­дят в рам­ку лобо­во­го стек­ла. Цен­траль­ные стой­ки удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши меж­ду перед­ни­ми и зад­ни­ми две­ря­ми. Они помо­га­ют уси­лить кры­шу и обес­пе­чи­ва­ют места креп­ле­ния шар­ни­ров зад­них две­рей. Сред­ние стой­ки кузо­ва рас­пре­де­ля­ют нагруз­ки с ниж­ней части кузо­ва к верх­ней и предот­вра­ща­ют сжа­тие боко­вых частей при боко­вых уда­рах, защи­щая салон кузо­ва. Зад­ние стой­ки кузо­ва удер­жи­ва­ют зад­нюю часть кры­ши и пере­хо­дят в зад­ние кры­лья. Они, так­же, явля­ют­ся поса­доч­ным местом для зад­не­го стек­ла.
• Боко­вая панель явля­ет­ся общей кон­струк­ци­ей, в кото­рой перед­ний и зад­ний про­ём две­рей сде­лан одним эле­мен­том, без сва­ри­ва­ния частей. Такое устрой­ство даёт пре­иму­ще­ство в мень­шей под­вер­жен­но­сти кор­ро­зии.
• Поро­ги – это уси­лен­ные кон­струк­ции, кото­рые нахо­дят­ся в ниж­ней части двер­ных про­ёмов. Они соеди­ня­ют­ся кон­такт­ной свар­кой с флан­ца­ми дни­ща. Внут­ри лице­вой части поро­гов рас­по­ло­же­но уси­ле­ние. Поро­ги удер­жи­ва­ют ниж­нюю часть сред­них сто­ек и слу­жат боко­вой под­держ­кой для дни­ща.
• Зад­няя «пол­ка» — это панель, рас­по­ло­жен­ная за зад­ни­ми сиде­ни­я­ми, под зад­ним стек­лом.
• Зад­няя пере­го­род­ка раз­де­ля­ет салон кузо­ва и багаж­ное отде­ле­ние (на седа­нах).
• Две­ри име­ют состав­ную кон­струк­цию. Они состо­ят из внеш­ней пане­ли, внут­рен­не­го уси­ли­те­ля и части, на кото­рой кре­пят­ся стек­ло­подъ­ём­ни­ки и дру­гие эле­мен­ты две­рей, вклю­чая обшив­ку.

• Панель кры­ши закры­ва­ет цен­траль­ную часть кузо­ва и удер­жи­ва­ет­ся на стой­ках кузо­ва. Панель кры­ши явля­ет­ся одной из самых боль­ших пане­лей кузо­ва и, в то же вре­мя, пред­став­ля­ет собой очень про­стую кон­струк­цию. Жёст­кость кры­ше при­да­ёт её фор­ма, а так­же уси­ли­те­ли, кото­рые рас­по­ла­га­ют­ся с обрат­ной сто­ро­ны и при­кле­и­ва­ют­ся к ней. Кры­ша, пере­хо­дя­щая в зад­нее кры­ло при­ва­ри­ва­ет­ся при помо­щи лату­ни или крем­ни­стой брон­зы. Этот тип соеди­не­ния поз­во­ля­ет делать длин­ный ров­ный шов, даёт эла­стич­ность и хоро­шо про­ти­во­сто­ит нагруз­кам и виб­ра­ци­ям, воз­дей­ству­ю­щим на это место кузо­ва. К тому же, такое соеди­не­ние мень­ше под­вер­же­но кор­ро­зии.

Задняя часть кузова

• Зад­ние лон­же­ро­ны явля­ют­ся сило­вы­ми про­доль­ны­ми эле­мен­та­ми зад­ней части кузо­ва. Они изго­тав­ли­ва­ют­ся из высо­ко­проч­ной ста­ли. Они удер­жи­ва­ют пол багаж­ни­ка и при­ни­ма­ют на себя всю нагруз­ку при пере­воз­ке бага­жа.

Панель пола багаж­ни­ка с поло­стью для запас­но­го коле­са

• Пол багаж­ни­ка пред­став­ля­ет собой штам­по­ван­ный лист, кото­рые часто име­ет вогну­тую фор­му и обра­зу­ет место под запас­ное коле­со. Пол при­ва­рен к зад­ним лон­же­ро­нам, зад­ним брыз­го­ви­кам (или аркам) и зад­ней пане­ли кузо­ва.
• Зад­ние кры­лья пред­став­ля­ют собой несъём­ные пане­ли, при­ва­рен­ные к кузо­ву и явля­ют­ся частью струк­ту­ры зад­ней части кузо­ва.
• Зад­ние чаш­ки кузо­ва удер­жи­ва­ют верх­нюю часть зад­них сто­ек.
• Зад­ние арки кузо­ва кре­пят­ся к зад­ним кры­льям.

 Зоны запланированного сжатия (смятия)

Это зоны кузо­ва, проч­ность кото­рых спе­ци­аль­но ослаб­ле­на при изго­тов­ле­нии авто­мо­би­ля. Это сде­ла­но, что­бы, сжи­ма­ясь в этих местах, эле­мен­ты кузо­ва гаси­ли энер­гию уда­ра. Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия обес­пе­чи­ва­ют опре­де­лён­ный кон­троль вто­ро­сте­пен­ных повре­жде­ний и уве­ли­чи­ва­ют без­опас­ность води­те­ля и пас­са­жи­ров. Эле­мен­ты кузо­ва с таки­ми ослаб­лен­ны­ми зона­ми сми­на­ют­ся более пред­ска­зу­е­мо, чем без них. Перед­ние и зад­ние лон­же­ро­ны име­ют зоны запла­ни­ро­ван­но­го сжа­тия, в кото­рых они сги­на­ют­ся при ава­рии, гася энер­гию уда­ра. Капот, так­же, име­ет такие зоны.

Несу­щий кузов так спро­ек­ти­ро­ван, что перед­няя и зад­няя часть сми­на­ет­ся отно­си­тель­но лег­ко, в то вре­мя как сред­няя часть, где нахо­дит­ся води­тель с пас­са­жи­ра­ми, оста­ёт­ся целым.

Типы стали в конструкции несущего кузова

Сталь по-преж­не­му самый часто исполь­зу­е­мый мате­ри­ал при изго­тов­ле­нии раз­лич­ных видов транс­пор­та. При изго­тов­ле­нии сило­вых эле­мен­тов несу­ще­го кузо­ва при­ме­ня­ет­ся высо­ко­проч­ная сталь, высо­ко­проч­ная низ­ко­ле­ги­ро­ван­ная сталь и сверх­проч­ная сталь. Пре­дел проч­но­сти такой ста­ли в 2–4 раза боль­ше обыч­ной, низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли. Штам­по­ва­ние ещё боль­ше уси­ли­ва­ет проч­ность пане­лей. При­ме­не­ние высо­ко­проч­ной ста­ли, поз­во­ли­ло авто­про­из­во­ди­те­лям умень­шить тол­щи­ну листо­во­го метал­ла при изго­тов­ле­нии струк­тур­ных эле­мен­тов без ухуд­ше­ния проч­но­сти кузо­ва.

На неко­то­рых совре­мен­ных авто­мо­би­лях струк­тур­ные эле­мен­ты кузо­ва могут быть сде­ла­ны, из ком­би­на­ции раз­ных типов ста­ли. Лазе­ром сва­ри­ва­ет­ся сталь раз­ной тол­щи­ны и проч­но­сти. Полу­ча­ет­ся одна цель­ная панель.

Пенный наполнитель внутри закрытых конструкций несущего кузова

Рас­по­ло­же­ние пен­но­го напол­ни­те­ля внут­ри закры­тых кон­струк­ций кузо­ва может варьи­ро­вать­ся у раз­ных авто­мо­би­лей. Пена может рас­по­ла­гать­ся в поро­гах, стой­ках кузо­ва, лон­же­ро­нах. Пен­ный напол­ни­тель исполь­зу­ет­ся для умень­ше­ния шума, виб­ра­ции и уве­ли­че­ния проч­но­сти кузо­ва.

Неже­ла­тель­но сва­ри­вать пане­ли рядом с местом, где рас­по­ло­жен пен­ный напол­ни­тель. Если есть такая необ­хо­ди­мость, то напол­ни­тель нуж­но сна­ча­ла уда­лить, а потом вос­ста­но­вить по завер­ше­нию ремон­та.

Пен­ный напол­ни­тель не пла­вит­ся и не горит, если резать «бол­гар­кой» часть кузо­ва рядом с ним.

Для заме­ны спе­ци­аль­но­го пен­но­го напол­ни­те­ля не реко­мен­ду­ет­ся исполь­зо­вать стро­и­тель­ную пену.

Ремонт несущего кузова

Авто­мо­биль с несу­щим кузо­вом, в отли­чие от рам­ной кон­струк­ции, тре­бу­ет дру­гой под­ход к ремон­ту.

Так как кузов пред­став­ля­ет собой вза­и­мо­свя­зан­ную кон­струк­цию, то, часто, допол­ни­тель­но к основ­но­му, он  полу­ча­ет вто­ро­сте­пен­ные повре­жде­ния. Это нуж­но все­гда учи­ты­вать при осмот­ре перед ремон­том.

Печа­тать ста­тью

Устройство автомобилей



Особенности конструкции и устройства кузовов легковых автомобилей рассмотрим на примере кузова автомобиля ВАЗ-2110.

Устройство кузова автомобиля ВАЗ-2110

Кузов легкового автомобиля ВАЗ-2110 — трехобъмный, цельнометаллический сварной четырехдверный седан (рис. 1).

Основными элементами каркаса кузова являются передок, пол, боковины, крыша 15 со стойками ветрового окна, панель задка и силовые элементы (лонжероны, поперечины, стойки). Панель 15 крыши закрепляется на боковинах, а усилители 13 обеспечивают ей необходимую жесткость. На каркас навешиваются крылья, капот 7, крышка багажника 17, передние и задние двери 8,12,22 и 27. Двери, капот и крышка багажника устанавливаются на кузов шарнирно на петлях.

Все детали, кроме навесных, соединяются в единое целое контактной точечной сваркой, а сильнонагруженные детали привариваются дополнительно электродуговой сваркой. Пол кузова включает в себя три основные детали: передний пол 29, средний пол 24 и задний пол (на рисунке не показан). Задний пол имеет цельнометаллическую нишу 25 для запасного колеса, устанавливаемого в багажнике. Наружные панели боковины выполняются цельными деталями с центральными, передними и задними стойками.

Моторный отсек отделен от пассажирского салона щитком 5 передка, а в передней части он ограничен панелью 35, на которую устанавливается рамка 2 радиатора с ее верхней поперечиной 3. Багажный отсек отделен от салона перегородкой и образован арками задних колес, задним полом и панелью.

Спереди и сзади установлены энергопоглощающие бамперы 35 и 20, которые при столкновении деформируются и даже разрушаются, но при этом гасят энергию удара и пассажирский салон предохраняется от деформации. С этой же целью отдельные части кузова имеют различную жесткость и, следовательно, различную сопротивляемость ударам при дорожно-транспортных происшествиях. Некоторые детали кузова для усиления их жесткости имеют выштампованные ребра (например, пол 24) или делаются с коробчатым профилем (пороги, боковины, центральные стойки 26).

Для установки пружин подвески в кузове спереди и сзади выполняются опоры 31 и 16. Для улучшения антикоррозионных свойств часть кузовных панелей оцинкована. Цинковое покрытие нанесено с внутренней стороны на переднюю и среднюю панели пола, боковину кузова, усилитель ветровой стойки, внешние панели крышки багажника и дверей, передние и задние крылья и ряд других деталей. Арки задних колес оцинкованы снаружи. Стыки панелей и сварные швы герметизированы мастикой.

После сварки панелей кузов фосфатируют, наносят грунт и окрашивают. Скрытые полости кузова обрабатывают консервантом.

Все стекла гнутые полированные безопасного типа. Ветровое стекло трехслойное, стекла дверей и заднее стекло – закаленные. Заднее стекло оборудовано элементом подогрева. Ветровое, заднее и боковые стекла вклеены в проемы кузова и являются частью его силовой схемы.

Двери с опускными стеклами в своих торцах имеют окна вытяжной вентиляции салона. К наружной панели двери прикреплена внутренняя панель, которая служит для размещения механизмов стеклоподъемника, замка и одновременно усиливает жесткость самой двери.

Стеклоподъемник (рис. 2) – тросовый, с механическим или электрическим приводом. Трос 5 охватывает два ролика 4, установленные на верхнем и нижнем кронштейнах направляющей трубы стеклоподъемника. В корпусе механизма 2 стеклоподъемника трос наматывается на барабан. На ведущем валике располагается пружинный тормоз, препятствующий самопроизвольному опусканию стекла.

Ручка стеклоподъемника крепится на шлицевом конце ведущего валика механизма. Обойма опускного стекла крепится к пластине 6, которая, в свою очередь, закреплена на тросе 5. В вариантном исполнении стеклоподъемник может быть укомплектован электроприводом, который обеспечивается посредством моторедуктора 7.

Замок дверей роторного типа. При закрывании двери на храповик 7 (рис. 3) действует палец фиксатора 16, закрепленного на стойке кузова. Храповик поворачивается, и собачка 6 под действием пружины запирает его на первый или второй зуб, обеспечивая предварительное или полное закрывание двери. Храповик и собачка устанавливаются на осях наружного замка. Наружный замок вместе с внутренним замком крепятся двумя винтами к заднему торцу двери. Палец 5 привода замка концом входит во внутренний замок. К наружной панели двери крепится подпружиненная наружная ручка 11 и выключатель замка 9, который фиксируется на внутренней стороне панели скобкой 10. Поводок 13 наружной ручки тягой 14 соединен с рычагом 1 наружного привода, а выключатель замка 9 тягой 8 соединен с рычагом 3 выключения замка.

При воздействии на ручку 11 ее поводок 13 давит на тягу 14 и действует на рычаг 1 наружного привода, который, в свою очередь, давит на палец промежуточного рычага 2. Промежуточный рычаг нажимает на палец 5 привода замка. Палец отводит собачку 6 и освобождает храповик 7. Под действием сжатого уплотнителя дверь открывается.

При оттягивании внутренней ручки 22 двери тяга 23 внутреннего привода поворачивает рычаг внутреннего привода, который вторым плечом наживает на промежуточный рычаг 2, через палец 5 освобождает собачку и храповик – дверь открывается.

Для предотвращения доступа в салон снаружи предусматривается выключение замка. При нажатии на кнопку 15 тяга 18 кнопки поворачивает двуплечий рычаг 19, который плечом действует на рычаг 3. Последний отводит промежуточный рычаг 2 в сторону, чем исключает возможность воздействия на палец 5 и собачку, и, следовательно, не дает освободить храповик 7 замка. Выключение замка может быть осуществлено и выключателем замка. При повороте ключа выключателя его поводок через тягу 8 воздействует непосредственно на рычаг 3 выключения замка.

В вариантном исполнении замок может иметь электроблокировку, которая осуществляется моторедуктором 24, воздействующим на тягу кнопки выключения.



Капот навешивается на петли по заднему краю передка кузова. Увеличенные отверстия в кронштейнах для петель допускают регулировку положения капота в проеме кузова. В передней части передка устанавливается замок, а на капоте – фиксатор и крючок, предупреждающий открывание капота при движении автомобиля. В открытом положении капот удерживается газонаполненными упорами.

Крышка багажника, как и капот, установлена в проеме кузова на петлях. Для увеличения жесткости она имеет внутреннюю панель 19 (см. рис. 1). Для регулировки положения крышки ее петли имеют крепежные отверстия увеличенного диаметра. Крышка фиксируется в закрытом положении с помощью замка, который замыкается на фиксатор панели задка кузова.

Буферы изготавливаются из мелкоячеистого пенополиуретана с добавлением 15% измельченного стекловолокна. Передний буфер устанавливается верхней частью на упоры передка кузова. Крепление осуществляется двумя винтами по концам буфера к кронштейнам кузова. По нижней кромке буфер крепится вместе с брызговиком пятью гайками, которые навертываются на шпильки передка кузова. Задний буфер крепится к панели задка кузова в верхней части двумя болтами и в нижней части двумя гайками.

Сиденья в зависимости от типа и назначения автомобиля могут быть установлены в кузове в один или два ряда. Переднее сиденье обычно двухместное сплошное или раздельное. Для удобства посадки сиденье делают регулируемым в продольном направлении и по наклону спинки.

Заднее сиденье двух- или трехместное, сплошное (диванного типа). Передние и задние сиденья обычно состоят из пружинных металлических каркасов, подушек и спинок, покрытых формовочной губчатой резиной и специальной декоративной обивкой.

Переднее сиденье трехдверного легкового автомобиля марки «ВАЗ» (рис. 4, а) состоит из двух отдельных сидений, оборудованных съемными, регулируемыми по высоте подголовниками 4 с каркасами 5. Каждое сиденье имеет регулировку в продольном направлении и по углу наклона спинки. Сиденье устанавливается на салазках 9 и качающейся стойке 11. Стойка крепится к полу кузова через кронштейны 12 и имеет для торсиона 13, облегчающих перемещение сиденья вперед. При повороте рукоятки 10 сиденье может перемещаться по салазкам.

Основание 1 подушки выполнено штампованным из листовой стали. Каркас 7 спинки – металлический пружинный. Основание и каркас соединены между собой шарнирно, что обеспечивает изменение угла наклона спинки путем вращения рукоятки 8. Рукоятка 6 служит для управления механизмом опрокидывания спинки сиденья. Подушка 2 и спинка 3 имеющие пенополиуретановую набивку и декоративную обивку, установлены соответственно на основание 1 и каркас 7.

Заднее сиденье (рис. 4, б) трехместное нерегулируемое состоит из подушки 21, спинки 16 и их оснований, которые выполнены из листовой стали. Петли 18 и 22 служат для крепления к полу кузова и складывания сиденья. При складывании подушка откидывается к спинкам передних сидений, а спинка укладывается на место подушки. Спинка в нормальном положении удерживается двумя замками 15, управляемыми рукояткой 14, а подушка фиксируется замком с приводом 20.

Ремни безопасности устанавливаются в салоне автомобиля в качестве средства пассивной безопасности и служат для предохранения водителя и пассажиров в случае столкновения автомобиля с другими транспортными средствами или наезда на неподвижные препятствия. Ремни состоят из лямок и языка, который вставляется в специальный замок. Ремни регулируются по длине в соответствии с комплекцией пассажира или водителя.

***

Кузова автобусов



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты



Рихтовка, сварка, покраска, антикоррозийная обработка

Конструкция кузова легкового автомобиля

Назначение кузова современного легкового автомобиля определяется двумя функциями: кузов обеспечивает пассажирам и водителю комфорт и безопасность в аварийных ситуациях.

По назначению и исполнению кузова легковых автомобилей подразделяют на следующие 5 классов:

– «седан» – двух– или четырехдверный, 4–5-местный, с отдельными отсеками для двигателя, пассажиров и багажа;

– «универсал» – автомобиль с вагонной формой кузова, используется для перевозки людей и грузов;

– «кабриолет» – 4–6-местный автомобиль со складной крышей и съемными стенками боковых окон;

– «лимузин» – автомобиль высокого уровня комфортабельности, водитель отделен от пассажиров стеклянной перегородкой;

– «купе» – двухместный автомобиль с двумя дополнительными местами на заднем сидении.

Кузова большинства легковых автомобилей являются несущим элементом конструкции, к ним крепятся элементы ходовой части и шасси. Это уменьшает массу автомобиля, снижает его общую высоту, а значит, и центр тяжести, делая автомобиль более устойчивым. С другой стороны, эта несущая конструкция создает трудности для шумоизоляции салона. Комфортабельные автомобили высокого класса имеют рамную конструкцию.

Основа кузова – каркас. Требования к нему следующие. Конструкцию каркаса рассчитывают так, чтобы при ударе с любой стороны энергия удара гасилась. Детали кузова, образующие салон, должны получить при этом минимально возможные деформации, другими словами, кузов должен устранить или снизить тяжесть последствий аварии.

Для поглощения энергии удара при столкновении служат бамперы. Для обеспечения безопасности внутри салона – мягкая панель приборов, накладки стоек, конструкция других элементов. Определенную роль в обеспечении безопасности играют также ремни безопасности.

Для примера охарактеризуем конструкцию кузова автомобиля ВАЗ-2108. Каркас кузова включает следующие элементы: передок, пол, боковины, крышу с рамой ветрового окна, панель задка и силовые элементы – лонжероны, поперечины, стойки. Детали оперения: лицевые панели кузова и навесные узлы – капот, дверь задка, передние крылья. Все детали и узлы, кроме навесных элементов и передних крыльев, соединены контактной точечной сваркой, а значительно нагруженные детали каркаса дополнительно приварены электродуговой сваркой.

Передок состоит из вертикального щитка, брызговиков, поперечин, коробки воздухопритока, усилителей и других мелких деталей. Брызговики соединены с передними лонжеронами.

Пол автомобиля включает передний, средний и задний полы. В переднем, имеющем корытообразную форму, находится тоннель для размещения выпускных труб, топливных и тормозных трубопроводов. Тоннель служит для предохранения этих деталей от повреждений и увеличения жесткости пола. Задний пол имеет нишу для запасного колеса. Вдоль полов приварены лонжероны. К полу приварены также передняя, средняя и задняя поперечины.

Боковины кузова состоят из наружных и внутренних панелей. Наружные являются цельными с центральными и задними стойками и с проемами боковых окон. Внутренние панели кузова конструктивно объединяют в себе наружные арки задних колес и усилители стоек. За усилителем у правой боковины есть ниша для установки улавливателя паров бензина, желобки и фланцы под уплотнители дверей и стекол.

Съемные узлы – это передние двери, дверь задка, капот, передние крылья, бамперы, облицовка радиатора и др. Крылья прикреплены к каркасу самонарезающими болтами; под крыльями для уменьшения вибрации установлены прокладки. Петли передних дверей и капота допускают регулировку их положения.

Для повышения жесткости и прочности кузова применяют усиливающие накладки, кронштейны, ребра жесткости.

Для защиты от механических повреждений, создания термо– и шумоизоляции нижняя наружная часть кузова, брызговики колес и внутренние поверхности крыльев покрыты антикоррозионным материалом, а пол салона и багажника – специальными вибродемпфирующими мастиками. Перед сваркой коррозионно– опасных мест свариваемые детали покрывают специальным консервирующим составом. Внешние и внутренние поверхности кузова обрабатывают специальными составами, в результате чего на них образуются не растворимые в воде защитные соединения. Снаружи кузов окрашивают синтетическими эмалями.

Стеклоподъемники отечественных автомобилей двух типов – рычажные и тросовые. Тросовый привод стеклоподъемника крепят на внутренней панели двери гайками к приварным болтам.

Трос охватывает два ролика на верхнем и нижнем кронштейнах направляющей стеклоподъемника. В механизме привода стеклоподъемника трос наматывается на барабан, на его ведущем валике есть пружинный тормоз, который препятствует самопроизвольному опусканию стекла.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Устройство кузова автомобиля

Выступающие наружу пороги обычно являются важной деталью конструкции внедорожников. Их установка может спасти автомобиль от значительных повреждений при аварии. Дело…

Устройство кузова автомобиля

Многие автолюбители задумывались об установке на свою машину аэродинамического приспособления в виде антикрыла или спойлера. Аэродинамический обвес не только улучшает…

Устройство кузова автомобиля

Несущим элементом автомобиля является кузов, который помимо всего прочего выполняет силовую функцию. В нем находятся пассажиры и водитель, к нему…

Устройство кузова автомобиля

Внешний вид автомобиля имеет немаловажное значение. Кузов – первое, что бросается в глаза, он определяет облик автомобиля и его внешние…

Устройство кузова автомобиля

Перечисляя виды кузовов автомобилей, можно насчитать больше десятка. Некоторые из них более приспособлены для комфорта пассажиров, другие же больше подходят…

Устройство кузова автомобиля

Один из основных элементов корпуса автомобиля — рама автомобиля, которая служит основанием под крепление всех механизмов и самого кузова. Рама…

Устройство кузова автомобиля

Независимо от того, как часто и в каких условиях используется автомобиль, со временем он подвергается коррозийному повреждению. Повреждения могут появиться…

Устройство кузова автомобиля

Кузов – важная составляющая любого автомобиля. Во время эксплуатации автомобиля, кузов подвергается коррозийному воздействию, приводящему к появлению многочисленных проблем. Дабы…

Устройство кузова автомобиля

Многие автомеханики придерживаются мнения, что машина работает, пока цел её кузов. Если задуматься, то они правы, ведь заменить можно любые…

Устройство кузова автомобиля

Кузова призваны выполнять аэродинамическую и эстетическую функции. Сопротивление воздуха во время движения автомобиля вынуждает двигатель расходовать больше мощности, чтобы снизить…

Устройство кузова автомобиля

2. Конструкция кузова автомобиля

2.1 Кузов автомобиля

Известен кузов автомобиля, содержащий лонжерон и введенный в обращенный в направлении движения или против него конец лонжерона и закрепленный между двумя противоположными стенками лонжерона /4/, защитный короб в отделенном от лонжерона состоянии является более узким, чем расстояние между обеими стенками лонжерона, причем защитный короб на своем входящем в лонжерон конце выполнен с возможностью деформации в направлении стенок лонжерона, и при этом защитный короб предварительно напрягается по бокам в направлении стенок лонжерона.

Достоинства разработки: достигается упрощение монтажа

Недостатки разработки: конструкция имеет низкую ударостойкость, что было показано на проведеном краш-тесте.

2.2 Конструкция передней части кузова

Известна конструкция передней части кузова для автомобиля, содержащая левую и правую передние боковые балки, проходящие вдоль кузова; левую и правую передние стойки, установленные с наклоном вверх по направлению к задней части кузова относительно левой и правой передних боковых балок; левый и правый верхние элементы, проходящие соответственно от нижних концов левой и правой передних стоек в положения за пределами соответствующих передних концевых участков левой и правой передних боковых балок в направлении ширины кузова; левый и правый горизонтальные соединительные элементы, взаимно соединяющие передние концевые участки левой и правой передних боковых балок и передние концевые участки левого и правого верхних элементов; левую и правую ножки, проходящие вертикально вниз от передних концевых участков левой и правой передних боковых балок; подрамник, прикрепленный к нижним концевым участкам левой и правой ножек; левую и правую передние подвески, соединенные с подрамником для поддержки соответственно левого и правого передних ходовых колес; а также левый и правый диагональные соединительные элементы, проходящие по диагонали между нижними концевыми участками левой и правой ножек и передними концевыми участками левого и правого верхних элементов и взаимно соединяющие эти участки, причем левый и правый горизонтальные соединительные элементы, левая и правая ножки и левый и правый диагональные соединительные элементы совместно формируют левую и правую секции рамы в виде практически треугольной полой призмы с осью, проходящей вдоль кузова /5/.

Достоинства разработки: повышение жесткости к поперечным нагрузкам и уменьшение массы кузова.

Недостатки разработки: данная конструкция изготавливается из сплавов цветных металлов, которые в разы дороже черных металлов.

2.3 Передняя часть кузова легкового автомобиля

Известна передняя часть кузова легкового автомобиля, содержащая левую и правую стойки рамки радиатора, соединенные непосредственно с верхней и нижней поперечинами рамки радиатора и на поверхности которых расположены сферообразные подштамповки удлиненной формы. /6/ Стойки рамки радиатора имеют сложную угловую конфигурацию, боковая поверхность которых имеет высоту, превышающую высоту передней поверхности, и в местах стыка которых выполнены технологические «подмятая», фиксирующие заданный угол и жесткость сгиба, причем на внутреннюю часть передней поверхности стоек крепятся передний лонжерон, брызговик переднего крыла, а на внешнюю часть передней поверхности через крепежные элементы — балка переднего бампера.

Достоинства разработки: наблюдается увеличение жесткости конструкции передней части кузова и расширение функциональности применения стоек рамки радиатора.

Недостатки разработки: конструкция имеет большой вес, требующий установку на автомобиль более мощный силовой агрегат, что приведет к увеличению стоимости автомобиля.

Устройство кузова автомобиля ВАЗ-21213

Кузов автомобиля ВАЗ-21213 закрытый, несущий. Кузов выполнен цельнометаллическим и является основным несущим элементом автомобиля

Двигатель, элементы трансмиссии и подвески крепятся к основанию кузова. Кузов не имеет жесткого пространственного каркаса

Для того чтобы кузов обладал определенной жесткостью, отдельные его части выполнены соответствующей формы и сечения.

У кузова автомобиля три двери: две передние и задняя.

Кузов имеет неразъемный стальной корпус, к которому прикреплены капот двигателя, передние и задняя двери и детали декоративного оформления (облицовка радиатора, передний и задний бамперы, декоративные накладки и т. д.)

Внутри кузова установлены сиденья для пассажиров и водителя и имеется багажное отделение;

Корпус кузова представляет собой жесткую сварную конструкции состоящую из отдельных предварительно собранных узлов: основания (пола) с передней частью корпуса, левой и правой боковин задними крыльями, крыши, задней части корпуса и передних крыльев.

Основание кузова состоит из передней и задней панелей. Оно усилено лонжеронами и поперечинами. С основанием соединены передняя и задняя части кузова.

В переднюю часть входят передний щит, панели, брызговик, в заднюю — панели и брызговики. Боковины кузова цельноштампованные.

В них имеются проемы для дверей и окон. Крыша кузова также цельноштампованная.

Она выполнена вместе с проемом для ветрового окна.

Шумоизоляция кузова обеспечена за счет нанесения на поверхность основания противошумной мастики и битумных листовых прокладок, обладающих высокими шумопоглощающими свойствами.

Вся передняя часть салона и пола кузова покрыта текстильно-битумными прокладками с высокими звукопоглощающими свойствами.

Для термошумоизоляции крыши ее внутренняя поверхность покрыта прокладками из супертонкого стекловолокна, армированного смолами.

Дверь кузова (передняя, задняя) состоит из наружной и внутренней штампованных панелей, соединенных между собой.

Передняя дверь подвешена в проеме кузова на петлях. В закрытом положении она удерживается специальным замком, исключающим произвольное открывание двери при движении.

Дверь имеет ограничитель, который лимитирует угол открывания двери и обеспечивает ее фиксацию в открытом положении.

Окно передней двери состоит из двух частей, изготовленных из безопасного закаленного стекла, которое при разрушении распадается на мелкие осколки.

Большая часть окна представляет собой опускное стекло, а меньшая — поворотное стекло.

Опускное стекло перемещается в специальных направляющих с помощью стеклоподъемника, который установлен внутри двери.

Стеклоподъемник представляет собой шестеренчатый механизм с тросовым приводом, обеспечивающим подъем, опускание и фиксацию стекла в любом положении.

Передняя дверь имеет наружную ручку, не выступающую из наружной панели двери, что уменьшает вероятность травм пешеходов при дорожно-транспортных происшествиях.

Задняя дверь открывается вверх и в открытом положении удерживается специальными газонаполненными упорами. Дверь имеет окно состоящее из одного неподвижно установленного безопасного стекла.

Дверь оборудована замком, удерживающим ее в закрытом положении.

Ветровое и боковые окна устанавливают в проемы кузова вместе с резиновыми уплотнителями и специальными декоративными окантовками.

Ветровое стекло гнутое, панорамное, типа триплекс, состоит из склеенных двух тонких полированных стекол с прозрачной эластичной пленкой между ними.

Такое стекло не теряет прозрачности, не разрушается на мелкие осколки при ударе и является более безопасным, чем закаленное стекло.

Боковые окна плоские и изготовлены из безопасного закаленного стекла.

Капот закрывает сверху отсек двигателя, расположенный в передней части кузова автомобиля.

Капот состоит из наружной панели и внутренних усилителей, соединенных между собой.

Он прикреплен к кузову двумя петлями. Капот открывается вперед, и фиксируется в открытом положении специальным ограничителем. Капот оборудован замком, удерживающим его в закрытом положении.

Замок отпирается изнутри кузова специальной рукояткой, установленной под панелью приборов и соединенной с замком тросовым приводом.

Сиденья в кузове автомобиля установлены в два ряда.

Переднее сиденье выполнено раздельным и состоит из двух отдельных сидений кресельного типа с подголовниками.

Для удобства посадки водителя и пассажира каждое сиденье сделано регулируемым в продольном направлении и по углу наклона спинки. Причем, каждое сиденье регулируется самостоятельно, независимо друг от друга.

Проверка геометрии кузова

Значительная часть ремонтных работ кузовов приходится на аварийные автомобили, которые требуют проверки геометрии точек крепления узлов и агрегатов шасси. На рисунке 2 представлены размеры точек геометрии кузова.

Безопасная конструкция кузова, основные элементы влияющие на безопасность

На чтение 5 мин. Просмотров 1.3k.

Безопасная конструкция кузова реализуется посредством совместной работы двух систем: активной и пассивной безопасности

Безопасная конструкция кузова

С каждым годом в сфере производства автомобиля все больше внимания уделяется именно системам безопасности пассажиров и водителя. Разрабатываются не только новые электронные системы слежения или контроля безопасности, но и внедряются различные конструктивные изменения в кузов автомобиля.

Однако, независимо от количества различных систем безопасности в автомобиле, именно на кузове лежит ответственность за безопасное передвижение людей.

Безопасная конструкция кузова реализуется посредством совместной работы двух систем: активной и пассивной безопасности. Давайте рассмотрим каждую из них в отдельности.

Активная безопасность.

Этот параметр включает в себя те элементы конструкции, которые предотвращают столкновение автомобиля с опасностью, соответственно и исключают травмирование людей, которые находятся в салоне авто. К основным элементам автомобиля, которые отвечают за активную безопасность можно отнести следующие пункты:

1. Обзорность и видимость. Конечно же, этот параметр важен именно для водителя автомобиля, ведь то насколько водителю хорошо видна ситуация на дороге,а также вокруг автомобиля влияет на скорость принятия им решений. То есть, чем быстрее водитель увидит опасность, тем быстрее и качественнее он сможет обезопасить авто. На обзорность влияет много факторов:

Противосолнечный козырёк

• Площадь остекления;
• Отсутствие каких-либо элементов конструкции, которые мешают обзору или создают блики при отражении света;
• Размеры и расположение наружных и внутренних зеркал заднего вида, а также есть ли на них возможность обогрева;
• Площадь очистки стеклоочистителями лобового и заднего стёкол;
• Наличие противосолнечных козырьков;
• Качественное освещение дороги (как в темное время суток, так и в тумане).

2. Удобство водителя. От состояния водителя, его усталости, внимательности и реакции очень часто зависит многое. Если водитель уставший, то он зачастую не может быстро сориентироваться и принять правильное решение для выполнения нужного маневра. Об этом говорят многие производители автомобилей, что заставляет их создавать все новые элементы удобств именно для водителя. Расскажем немного о них:

• Удобное кресло водителя с наличием различных регулировок;
• Удобство расположения, легкость и чувствительность рулевого колеса;
• Панель приборов с легкочитаемыми показателями параметров;
• Шумоизоляция салона;
• Высокоэффективные системы вентиляции и отопления салона.

Если подвести итог, то можно сказать, что за активную безопасность отвечают те элементы кузова автомобиля, которые влияют на комфорт водителя и уменьшают трудоемкость процесса вождения.

Панель приборов

Пассивная безопасность.

К элементам, отвечающим за пассивную безопасность, относят все те элементы, которые помогают снизить травматизм урон, получаемые во время столкновения автомобиля с препятствием. Именно поэтому конструкторы практически всех предприятий, выпускающих транспортные средства, с особой тщательностью просчитывают все элементы конструкции, а также постоянно ее улучшают. Были выделены основные принципы, относительно которых проектируются абсолютно все автомобили. Итак:

1. Передняя и задняя части кузова автомобиля при столкновении должны складываться, по типу гармошки. Именно такой способ признан наиболее эффективным для погашения кинетической энергии от удара. Особенно качественно этот способ действует при основном виде лобовом столкновении. Для обеспечения такого складывания в элементы кузова закладываются специальные отверстия и выпуклости, которые и заставляют каждый отдельный элемент смещаться в нужную сторону и соответственно поглощать энергию.

2. Сам каркас должен обладать достаточными показателями жесткости и прочности, чтобы обезопасить пассажиров от возможных травм. Для этих целей многие элементы выполняют из специальных видов сталей, а также активно применяется метод горячей штамповки для производства. Применение специальных сталей также положительно сказывается и на массе автомобиля.

3. К обязательным принципам относят и направление смещения двигателя во время столкновения. Он должен двигаться обязательно вниз автомобиля и ни в коем случае не в салон.

4. Перемещение рулевой колонки, в свою очередь, совсем недопустимо, ведь даже незначительное смещение руля назад может сильно травмировать грудную клетку водителя. Для этих целей на оси рулевой колонки устанавливают специальные стаканы, которые в случае удара деформируются, но не позволяют переместиться назад рулю.

5. Пространство салона, где располагаются ноги, также не должно деформироваться. Это делается с той целью, чтобы ноги после удара не были зажаты, а человек мог свободно выбраться из салона.

6. Возможность бокового удара заставила разработчиков оснастить двери специальными ребрами жесткости и различными брусьями из особопрочных сталей. Такими же элементами снабжены арки и пороги автомобиля. Это выполняется еще и с целью минимальной деформации той части автомобиля, которая отвечает за дальнейшую эвакуацию из салона пассажиров.

7. Особую роль отводят безопасности топливной системы в случае удара. Бак располагают в самом защищенном месте кузова и дополнительно устанавливают на него ребра жесткости и защитные буферные пластины.

8. Не забывают производители и о пешеходах, ДТП с которыми довольно частое явление. Для этого в конструкцию переднего бампера довольно часто вводят эластичные защитные элементы, которые, деформируясь, принимают часть энергии на себя.

Зеркало заднего вида

Каждая новая модель кузова, прежде чем ее выпустят в производство, должна пройти серию специальных тестов по соответствию основным принципам активной и пассивной безопасности. Ведь кузов автомобиля это тот элемент, который обязан спасти нас и наших близких от возможных опасностей на дороге.

Конструкция автомобильного кузова – обзор

1.

Срок службы конструкций автомобильного кузова значительно увеличился в период 1985–2002 гг. благодаря усовершенствованной конструкции, более эффективному катодному гальванопокрытию, более широкому использованию алюминия и внедрению оцинкованной стали.

2.

Мотивация к постоянному совершенствованию подпитывается отчетами об испытаниях, предоставляемыми информированными организациями потребителей, а также регулярными испытаниями на коррозию и разборкой, проводимыми на автомобилях конкурентов на рынке.Ведущие производители автомобилей теперь предлагают 12-летнюю гарантию на конструкции кузова.

3.

Эффективная конструкция имеет решающее значение для использования всех преимуществ улучшенных материалов и технологий обработки. Устранение грязеуловителей и профилей поверхности, склонных к камнеобразованию, являются ключевыми соображениями, в то время как другие приоритеты проектирования в области автоматизированного проектирования (САПР) должны включать оптимизированные каналы доступа для краски и воска, например. зубчатые фланцевые профили и правильно расположенные дренажные отверстия, а также адекватное разделение панелей внутри коробчатых секций для максимального покрытия краской.

4.

Качество оцинкованной стали значительно улучшилось за указанный период, что позволило достичь уровней формуемости, которые ранее были связаны только с непокрытыми марками. Прогрессивные улучшения в технологии нанесения покрытий позволили сократить время корректирующей доработки из-за налипания отслаивающихся частиц цинка и т. д. Большинство типов покрытий в настоящее время позволяют получить внешние стандарты лакокрасочного покрытия.

5.

Хотя количество различных типов цинковых покрытий, используемых производителями, постепенно сокращается, дальнейшая рационализация поможет автомобильной промышленности достичь большей согласованности продукции и снизить затраты за счет унификации/взаимозаменяемости спецификаций и упрощения логистики, переработки процедуры и др.Это улучшится благодаря постоянной технической связи поставщика/пользователя на высоком уровне.

6.

Комбинации гибридных материалов (например, алюминия и стали) позволяют снизить массу кузова, но могут вызвать серьезные проблемы с биметаллической коррозией, приводящие к перфорации панели или отказу крепежа при неправильном выборе. Тщательная ссылка на соответствующие позиции в гальваническом ряду должна быть сделана до спецификации смешанных комбинаций металлов; производственные решения по разделению разнородных материалов зависят от процесса и уязвимы для краткосрочных мероприятий по сокращению затрат.

7.

Кузова из смешанных металлов требуют специальной предварительной обработки трикатионами, чтобы обеспечить приемлемое преобразование фосфатной пленки и стабильные характеристики окраски. Составы цирконий-фторид и цирконий-титан доказали свою безвредность для окружающей среды в качестве альтернативы хроматной конверсии.

8.

Системы покраски автомобилей постоянно модифицируются для сокращения отдельных стадий, тем самым снижая вредные технологические выбросы, например.г. ЛОС. Состав каждого отдельного защитного слоя регулярно пересматривается, чтобы свести к минимуму его влияние на общий вес автомобиля.

9.

Хотя условия эксплуатации автомобиля трудно воспроизвести в сокращенном временном масштабе, в настоящее время уточняются процедуры испытаний, более реалистично отражающие экстремальные климатические условия, с использованием графиков циклических испытаний на коррозию (CCT) температуры и влажности в лаборатории. . Подобные процедуры используются для итеративной разработки транспортных средств, чередуя экстремальные условия движения по дорогам с ночным воздействием влажности в гараже, обычно в течение 22-недельного периода.

10.

Современные методы электрохимического сканирования позволяют проводить детальные исследования дефектов и связанных с ними механизмов коррозии в режиме реального времени, обеспечивая «раннее предупреждение» о коррозионных ситуациях. Методы сканирующего зонда позволяют очень точно отслеживать прогрессирующую активность, происходящую под автомобильными лакокрасочными покрытиями, в таких дефектах, как сварные швы и зоны доработки, более подробно, чем это было доступно до сих пор с помощью более общих методов переменного тока и поляризации.

Конструкции кузова автомобиля, концепции дизайна кузова и аварийные характеристики

• Конструкции кузова автомобиля
• Концепции дизайна кузова и аварийные характеристики

Конструкции кузова автомобиля * 1 2 3

Концепции дизайна кузова и аварийные характеристики

Основным элементом любого автомобиля является конструкция кузова. Кузов является чрезвычайно важной частью любого автомобиля по ряду причин и требует ключевых конструктивных соображений.Кузов должен соединять все компоненты, вмещать трансмиссию, а также обеспечивать траекторию ударной нагрузки. Кроме того, конструкция кузова должна быть в состоянии перевозить и защищать как пассажиров, так и груз. Наконец, конструкция кузова должна быть легко соединяемой с другими компонентами, чтобы обеспечить оптимальную экономию топлива и производительность. Ниже приведены три основные концепции дизайна. Тем не менее, обсуждаются конструкция трубчатой ​​пространственной рамы и конструкция магистрального шасси.

• 1.Кузов на раме (рис. 5.1)
• 2. Монокок (или одинарная оболочка) (рис. 5.2)
• 3. Цельный корпус (рис. 5.3)

Кузов на раме — это концепция дизайна [1], в которой конструкция кузова полностью отделена от рамы. Это старейшая конструктивная конструкция автомобиля. Рама обычно состоит из двух соединенных рельсов, в которых размещены и соединены подвеска и силовая передача. Этот тип концепции также называют конструкцией лестничной рамы, поскольку рама (вид сверху) похожа на лестницу.

Конструкция кузова на раме имеет ряд явных преимуществ и недостатков. Концепцию кузова на раме легче спроектировать, построить и модифицировать, что исторически было основным фактором. Однако, поскольку САПР является обычным явлением, это не является проблемой для современных автомобилей, но все же является преимуществом для автомобилей, построенных на базе автобусов. Конструкция лестничной рамы больше подходит для тяжелых условий эксплуатации и может быть более долговечной, чем другие концепции. Помимо того, что конструкция кузова на раме более долговечна, ее легче ремонтировать после аварий, и она обеспечивает лучшее качество езды для внедорожников.Несмотря на преимущества, необходимо учитывать некоторые важные недостатки. В конструкции кузова на раме только лонжероны воспринимают продольные силы, вызванные ускорением

.

РИСУНОК 5.1

Концепция конструкции кузова на раме [1].

и торможение. Кроме того, только боковые и поперечные балки обеспечивают устойчивость к боковым силам, что увеличивает жесткость на кручение. Эти два недостатка ставят под угрозу безопасность, поскольку рельсы не деформируются при ударе и передают больше энергии удара в кабину.Конструкция рамы представляет собой двумерную конструкцию, что приводит к недостаточной жесткости кузова на кручение. Наконец, конструкция кузова на раме имеет тенденцию занимать много ценного места. Это заставляет центр тяжести подниматься вверх, в результате чего автомобиль становится более склонным к опрокидыванию, несмотря на то, что сама рама очень тяжелая.

В монококовой конструкции [2] используется внешняя обшивка, которая выдерживает часть или большую часть нагрузки. Это контрастирует с конструкцией кузова на раме (рис. 5.2 без дверных панелей).Конструкция объединяет кузов и шасси вместе. В этой конструкции поддон пола служит основным конструктивным элементом, к которому крепятся все механические компоненты.

Как и любая конструкция, монокок имеет свои преимущества и ограничения. Несущая конструкция имеет хорошую защиту от столкновений, так как зоны деформации могут быть встроены прямо в конструкцию. Несущая конструкция определяет общую форму автомобиля и включает шасси прямо в кузов.Это требует меньшего количества креплений и, следовательно, меньше точек отказа. Конструкция монокока компактна и хорошо подходит для массового производства с использованием алюминия. Несмотря на рассмотренные выше преимущества, монококовая конструкция требует больших затрат на оснастку, что затрудняет ее применение в мелкосерийном производстве. Кроме того, чистая монококовая конструкция может быть относительно тяжелой, но в последнее время конструкция похудела из-за использования алюминия вместо

.

РИСУНОК 5.2

Конструктивная схема

Monocoque [2].

РИСУНОК 5.3

Концепция дизайна

Unibody [3].

сталь

. Наконец, отношение жесткости к весу довольно низкое, поскольку конструкция предназначена для экономии места, а не для прочности. Панели из прессованного листа не такие жесткие, как конструкции из труб или других замкнутых профилей.

Концепция цельного кузова [3] использует систему коробчатых секций, переборок и труб для придания прочности транспортному средству (рис. 5.3). Unibody — это метод проектирования, при котором кузов интегрируется в единое целое с шасси, а не размещается на раме.Конструкция Unibody аналогична конструкции монокока. Большинство современных автомобилей не являются чистыми монококами; скорее, они представляют собой цельную конструкцию. В некоторых случаях цельный корпус и монокок взаимозаменяемы, но, по некоторым мнениям, есть небольшие различия. В монококовой конструкции внешняя оболочка (поверхность класса А) фактически является частью конструкции кузова, тогда как в цельной конструкции поверхность класса А таковой не является.

Концепция цельного кузова позволяет значительно снизить вес кузова автомобиля и сделать его более компактным, но просторным.Поскольку зоны деформации, поглощающие энергию удара, могут быть встроены прямо в кузов, повышается безопасность при столкновении. Конструкция позволяет монтировать компоненты подвески, а также силовую передачу непосредственно на цельный кузов. Наконец, другие важные компоненты, такие как подрамник и брандмауэр, могут быть интегрированы в цельную конструкцию. Несмотря на уровень интеграции, жесткость кузова автомобиля не так оптимальна, как у монококовой конструкции. В случае аварии ремонт цельной конструкции обходится очень дорого.Наконец, конструкция цельного кузова не так сложна, как конструкция монокока, поскольку ветровое и заднее стекла делают конструкцию монокока прочнее.

Наконец, концепции конструкции трубчатой ​​пространственной рамы и хребтового шасси [4, 5] используются в нишевых приложениях, а не в массовом производстве. Трубчатая конструкция пространственной рамы обычно используется в спортивных автомобилях (рис. 5.4). Этот дизайн

РИСУНОК 5.4

Конструкция трубчатой ​​пространственной рамы

Jaguar C-типа [4].

РИСУНОК 5.5

Магистральное шасси автомобиля Татра 11 1923 г. [5].

В

используются десятки трубок или других стержнеобразных компонентов, которые сварены друг с другом в разных направлениях, чтобы обеспечить требуемую механическую прочность против внешних сил. Считается, что эта конструкция улучшает соотношение жесткости и веса автомобиля.

Конструктивная схема магистрального шасси очень проста по конструкции (рис. 5.5). Он состоит из прочного трубчатого хребта, соединяющего переднюю и заднюю оси, что обеспечивает почти всю механическую прочность.Вся трансмиссия, двигатель и компоненты подвески соединены с обоими концами хребта. Модульная конструкция этой системы позволяет использовать различные конфигурации, и чем больше осей с полным приводом, тем больше увеличивается экономическая выгода. Несмотря на эти преимущества, производство магистрального шасси сложно и дорого. Конструкция достаточно прочная для небольших спортивных автомобилей, но не подходит для более крупных спортивных автомобилей с высокими характеристиками. Наконец, этот тип конструкции не обеспечивает абсолютно никакой защиты от боковых ударов и столкновений со смещением.

Одной из важнейших функций конструкции кузова автомобиля является поведение в случае столкновения. Конструкции кузова должны обеспечивать поглощение энергии удара кузовом автомобиля за счет рассеивания энергии между конструктивными элементами, а не пассажирами автомобиля. Инженеры должны спроектировать грузовые пути, чтобы защитить пассажиров. Это важнейшая функция конструкции кузова автомобиля, и использование различных материалов и конструкций может повлиять на характеристики при столкновении.

Существует три основных типа аварийных ситуаций: лобовое столкновение, боковое столкновение и опрокидывание. Каждый сценарий должен быть рассмотрен для обеспечения максимальной производительности при сбоях. Есть несколько способов, которыми инженеры могут улучшить характеристики автомобиля при столкновении. Проектирование автомобиля с низким центром тяжести снижает

РИСУНОК 5.6

Траектория столкновения при лобовом столкновении (адаптировано из ссылки [2]).

вероятность опрокидывания, а также обеспечивает наилучшее возможное распределение путей нагрузки вокруг пассажиров.В сценарии лобового столкновения непрерывный лонжерон, который проходит от передней поперечины до боковой юбки, направляет энергию удара на чрезвычайно жесткую конструкцию порога, тем самым защищая пассажиров во время лобового удара (рис. 5.6). Использование прочных дверных коробок и дверных конструкций защищает от боковых ударов (рис. 5.7). Спроектировать траектории движения груза в поперечном направлении через вагон может быть непросто, но этого удалось добиться, направив его через основные поперечины в автомобиле, как показано на этих рисунках.

Материалы, используемые в элементах шасси и кузова транспортного средства

Автомобильный орган зависит от соображений производителя с законодательством и правилами, а также от требований клиентов. Большинство производителей предпочитают легкие, экономичные, безопасные и пригодные для повторного использования материалы.

Сталь:

Основными элементами выбора материала, особенно для корпуса, является широкий спектр характеристик, таких как термическая, химическая или механическая стойкость, эффективность производства и долговечность.Сталь является лучшим выбором для производителей со всеми необходимыми характеристиками. Улучшение или развитие сталелитейной промышленности сделало сталь прочнее, легче и жестче, чем раньше. Сталь включает в себя не только кузова автомобилей, но и двигатель, шасси, колеса и многие другие детали. Железо и сталь создают критически важные компоненты конструкции для массового производства транспортных средств и имеют низкую стоимость.

Лучшей причиной использования стали в качестве конструкции кузова является ее естественная способность поглощать энергию удара, возникающую при аварии.

Алюминий:

Алюминий

широко используется в автомобильной промышленности, в конструкции шасси и кузова. Использование алюминия может уменьшить вес автомобиля. Небольшой вес, высокое удельное поглощение энергии и точная прочность являются его наиболее важными характеристиками. Алюминий устойчив к коррозии, но по низкому модулю гибкости не может заменить стальные детали. Следовательно, эти детали необходимо перепроектировать, чтобы они приобрели ту же механическую прочность.

Использование алюминия в автомобильной промышленности значительно выросло за более короткий период времени. В автомобильной промышленности алюминиевые отливки используются для изготовления поршней, головок цилиндров, впускных коллекторов и трансмиссии. В шасси он используется в качестве колес, для кронштейнов, компонентов тормозов, подвески, компонентов рулевого управления и приборных панелей. Алюминий используется для изготовления кузовных конструкций, отделки и внешних элементов, таких как поперечины, двери или капоты.

Последние улучшения показали, что 50 процентов стали экономится для кузова белого цвета за счет замены стали алюминием.Это может привести к снижению общей массы автомобиля на 20-30 процентов.

Магний:

Магний — еще один легкий металл, который все чаще используется в автомобилестроении рядом с алюминием. Он на 33% легче алюминия и на 75% легче стальных элементов. Компоненты из магния имеют много механических недостатков, которые требуют уникальной конструкции для использования в автомобильной продукции.

Магний имеет более низкую прочность на растяжение, усталостную прочность и сопротивление ползучести по сравнению с алюминием.Модуль и твердость сплавов магния ниже, чем у алюминия, а коэффициент теплового расширения выше. Поскольку он имеет низкую механическую прочность, чистый магний использовать нельзя, его необходимо смешивать с другими компонентами. Наиболее распространенными легирующими компонентами для применения при комнатной температуре являются группы Mg-Al-Zn, которые включают алюминий, марганец и цинк.

Особенности:

Легкий:

Поскольку сокращение выбросов парниковых газов имеет большое значение, сокращение выбросов и повышение эффективности использования топлива являются наиболее важными для автомобильной компании.Легкие металлы могут улучшить эффективность использования топлива больше, чем другие факторы. Эксперименты показывают, что снижение веса на 10 % может привести к снижению расхода топлива на 6–8 %. Снижение веса можно получить тремя способами:

•    Замена элементов с высокой точностью веса материалами средней плотности без снижения жесткости и долговечности. Например, замена стали алюминием, магнием, композитами и пенопластами.
•    Оптимизация конструкции несущих элементов и внешних креплений для снижения их веса без потери жесткости или функциональности.
•    Оптимизация производственного процесса, например уменьшение количества точечной сварки и использование новых методов соединения.

Экономический:

Наиболее важным отраслевым фактором в автомобильной промышленности является стоимость, которая определяет возможность выбора любого нового элемента для компонентов автомобиля. Он включает три основных экономических фактора; фактическая стоимость сырья, добавленная стоимость производства и стоимость проектирования.

Алюминиевые и магниевые сплавы дороже, чем используемые в настоящее время сталь и чугуны.Поскольку стоимость высока, решения о выборе световых элементов должны быть обоснованы исходя из расширенного функционала. Между тем, высокая стоимость является одним из основных барьеров в использовании композиционных материалов.

Безопасность:

Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, компоненты кузова и шасси проходят проверку качества. Безопасность играет важную роль в автомобильной промышленности, поэтому изготовленные компоненты кузова и шасси проходят проверку качества.Двумя важными рассматриваемыми мерами безопасности в автомобильной промышленности являются ударопрочность и сопротивление проникновению. Более подробно, ударопрочность — это возможность поглощения энергии посредством контролируемых аварийных режимов и механизмов. Сопротивление проникновению относится к полному поглощению без возможности проникновения осколков.

Возможность вторичной переработки:

Наиболее важными проблемами в автомобильной промышленности являются «защита ресурсов», «сокращение выбросов CO2» и «переработка».В странах Европы и Азии действуют рекомендации по переработке. В Соединенных Штатах нет проблем и правил, касающихся окончания срока службы автомобилей. Стальной материал может быть легко переработан, в то время как алюминий имеет высокую стоимость.

Детали кузова автомобиля (Блок 1): Конструкция кузова автомобиля

Конструкция кузова автомобиля

Стальной корпус можно разделить на два основных типа :

• Те, которые установлены на отдельной раме шасси, и
• Те, в которых нижняя рама или пол образуют неотъемлемую часть кузова.

Конструкция современного серийного автомобиля почти полностью изменилась с композитной, представляющей собой обычное отдельное шасси и кузов, на цельную или моноблок.

Объявление

Это изменение является результатом необходимости снижения массы кузова и стоимости единицы всего транспортного средства.

Типы конструкции кузова автомобиля

• Надрамная конструкция
• Цельная или интегральная конструкция

Надрамная конструкция

• В рамной конструкции (композитная конструкция или обычное отдельное шасси) рама является основой автомобиля.
• Кузов и все основные части автомобиля крепятся к раме.
• Рама также должна быть достаточно прочной, чтобы удерживать другие части на одной линии в случае столкновения.
• Рама представляет собой независимый отдельный компонент, не приваренный ни к одному из основных узлов кузова.
• Корпус обычно крепится к раме болтами, как показано на рисунке. Большие, специально разработанные резиновые опоры размещены между рамой и конструкцией кузова, чтобы уменьшить нос и вибрацию от проникновения в салон.
• Довольно часто в монтажных площадках используются два слоя резины для обеспечения более плавного хода. Конструкция кузова над рамой до сих пор используется на многих современных пикапах, полноразмерных фургонах и нескольких полноразмерных легковых автомобилях.
• Рельсы рамы изготовлены из штампованной стали и сварены между собой. Некоторые рамы изготавливаются с помощью процесса гидроформовки, в котором используется вода под высоким давлением для придания стали желаемой формы.

Цельная конструкция или интегральная конструкция

• A Цельный корпус без отдельной рамы.
• Это напряженная конструкция корпуса, в которой каждая из частей кузова обеспечивает структурную поддержку и прочность всего транспортного средства.
• Основным преимуществом автомобилей с цельным кузовом является то, что они, как правило, имеют более плотную конструкцию, поскольку основные части свариваются вместе.
• Эта конструктивная особенность помогает защитить пассажиров при столкновении.
• Однако характер повреждений отличается от такового у автомобилей с кузовом над рамой.
• Более жесткие секции, используемые в конструкции цельного кузова, вместо локальных повреждений передают и распределяют энергию удара по большей части автомобиля.
• Почти все цельные корпуса изготовлены из стали.
• В некоторых автомобилях используется алюминий.
• Алюминиевый кузов и рама автомобиля могут весить до 40% меньше, чем такой же кузов из стали.
• В цельных кузовах/цельных кузовах область днища обычно называется нижней частью кузова.
• Нижняя часть кузова состоит из профильных рейлингов и многочисленных усилений.
• В большинстве цельных днищ элементы подвески встроены как в переднюю, так и в заднюю части кузова.

Важный вопрос

• Кратко объясните различные типы конструкции кузова автомобиля.
• Объясните конструкцию кузова на раме с помощью аккуратного эскиза.
• Объясните конструкцию цельного кузова с помощью аккуратного эскиза.

Раздел Темы:

Предыдущая статьяВодяной молот в трубахСледующая статьяНечеткая логика в программных вычислениях | Предмет информатики

Что такое конструкция кузова Honda ACE? | Путеводители по магазинам

Advanced Compatibility Engineering (ACE) — это философия дизайна и проектирования, которую Honda Motor Company применяет к своим современным автомобильным архитектурам.Уникальная для моделей Acura и Honda конструкция кузова ACE разработана таким образом, чтобы поглощать и отклонять энергию удара при лобовом столкновении, предотвращая попадание максимально возможной силы удара внутрь автомобиля и его пассажиров.

Что такое Honda Advanced Compatibility Engineering?

Используя сочетание материалов и сложную сеть конструкций передней рамы кузова, система ACE специально разработана для поглощения, отклонения, рассеивания и рассеивания сильных сил, возникающих при столкновении, до того, как они деформируют салон и перенесут в салон автомобиля и причинить вред его пассажирам.

Кроме того, при авариях с участием нескольких автомобилей, по словам Honda, конструкция кузова ACE может «рассеивать силы, передаваемые на другие задействованные автомобили». Это снижает то, что компания называет «агрессивностью» моделей Acura и Honda в подобных авариях.

Кроме того, Honda разработала конструкцию кузова ACE для обеспечения улучшенной защиты при столкновении с более широким спектром транспортных средств. Многие люди водят внедорожники и пикапы, которые крупнее, тяжелее и имеют более высокую посадку, чем обычный легковой автомобиль.Часто эти типы транспортных средств также имеют конструкцию кузова на раме, что делает их более прочными, но менее способными поглощать энергию удара. ACE специально разработан для улучшения совместимости с этими типами транспортных средств.

Для разработки и улучшения конструкции кузова ACE Honda управляет двумя исследовательскими и испытательными лабораториями безопасности при столкновении. Эти современные объекты, один в Японии и один в Огайо, позволяют автопроизводителю тестировать новые конструкции в различных сценариях столкновений, которые происходят в реальном мире.Совсем недавно Honda разработала Real Impact, технологию трехмерной визуализации столкновений, позволяющую инженерам и дизайнерам компании анализировать прогнозы характеристик столкновений с разных точек зрения.

Какие модели Acura и Honda имеют ACE?

Honda представила конструкцию кузова ACE в роскошном седане Acura RL 2005 года и минивэне Honda Odyssey 2005 года. Каждая модель была переработана для этого года и оснащена инновационным новым подходом к обеспечению безопасности водителя и пассажира при столкновении.

В последующие годы автопроизводитель внедрял систему ACE в большинство своих моделей при каждой полной модернизации автомобиля. Сегодня все модели Acura и Honda имеют структуру кузова ACE, за исключением спортивного автомобиля NSX.

«Показатели безопасности являются важным фактором при принятии решения о покупке большинством покупателей автомобилей, независимо от размера или цены автомобиля», — сказал Хенио Арканджели-младший, старший вице-президент по продажам автомобилей в American Honda Motor Co., Inc. и генеральный менеджер. подразделения Honda на автосалоне в Нью-Йорке в 2019 году.Автопроизводитель использовал ежегодный автосалон, чтобы продемонстрировать структуру кузова ACE и то, как он защищает водителя и пассажиров, продемонстрировав разбитую Honda HR-V, которая использовалась для испытаний Страховым институтом безопасности дорожного движения (IIHS).

Как автомобили с конструкцией кузова ACE показывают себя в краш-тестах?

По данным Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), все модели Acura 2020 года, за исключением непроверенной NSX, получают 5-звездочный общий рейтинг краш-тестов.То же самое относится ко всем моделям Honda 2020 года, на которых проводились испытания.

Однако целью конструкции кузова ACE является защита при различных столкновениях, помимо простых лобовых столкновений, которые изучает NHTSA. Это делает тестирование, проведенное Страховым институтом безопасности дорожного движения (IIHS), более информативным.

В тестах IIHS единственной Acura, получившей самые высокие оценки во всех оценках краш-тестов, является RDX, компактный внедорожник. В линейке Honda к моделям, отвечающим самым высоким стандартам, относятся Accord, Civic, CR-V, HR-V, Insight и Odyssey.Обратите внимание, однако, что некоторые модели Acura и Honda не были полностью протестированы IIHS.

Американская Honda, NHTSA и IIHS являются источниками информации в этой статье. Это было точно на 8 июня 2020 года, но с тех пор могло измениться.

Что такое строение тела? | CaaCar

в зависимости от сил корпуса транспортного средства в неинтегральном корпусе и двух видах монокока.

Не цельный

Non-Unibody моделей мы сейчас соприкасаемся с относительно небольшими, в основном грузовиками, профессиональными внедорожниками и им подобными.Ненесущая жесткая рама кузова автомобиля, также известная как большие балки шасси. Такие рамы, как правило, прямоугольные или трапециевидные, расположенные в нижней части кузова автомобиля, мы обычно не видим. Является ненесущим телом на ФПГ шпангоута, мы можем видеть, что многие из вышеперечисленных поперечных стрингеров составляют прямоугольную конфигурацию.

несущий всю раму кузова автомобиля, двигатель, подвеска и кузов смонтированы на раме. Мы можем видеть на картинке и неподвижное отверстие для винта основания пружины для фиксации рамы кузова автомобиля.Так что теоретически, даже без кузова, это один кадр ldquo; голый rdquo; тоже без проблем. Так какова же роль тела? Очевидно, для того, чтобы обеспечить комфортные и безопасные условия для водителя и пассажира, а также для эстетики.

«Теоретически, даже без кузова, это единая рама ldquo; голый rdquo; нет проблем.»

Самым большим преимуществом этой конструкции является высокая прочность кузова, стальная рама обеспечивает высокую жесткость кузова, а также помогает повысить безопасность, что очень важно для грузовиков и внедорожников.Кроме того, вождение такого автомобиля должно иметь опыт людей, зависание на ухабистой дороге, ощущение обратной связи в автомобиле гораздо незначительно, потому что связь с методом снижения вибрации между кузовом автомобиля и шасси, поэтому некоторые более плавные и комфортные поездки по ухабам дороги.

«Кузов негрузовой для грузовых автомобилей повышенной проходимости и повышенной прочности»

Ненесущая конструкция кузова

— это долгая история формы шасси, в начале почти все автомобили использовали эту конструкцию.Сто лет назад, в эпоху, когда автомобиль или нестандартный автомобиль был первым выбором, когда люди покупают автомобильное шасси, а затем переизбирались на основе шасси, чтобы выбрать разные стили разных производителей кузовов по индивидуальному заказу.

Однако с развитием времени выявляется недостаток не несущих кузовов, один из которых тяжелый, сама рама очень тяжелая, кузов и рама это два отдельных компонента, общий вес еще больше, при этом множество стали, стоимость будет относительно высокой.У кузова негрузового типа есть еще одна проблема, заключающаяся в том, что центр тяжести находится выше, чем у несущего автомобиля. Мы можем себе представить, рама внизу, а кузов крепится на раме, значит, корпус рамы все равно над полом. Если вы побывали в негрузовой конструкции кузова профессиональных внедорожников, может возникнуть такое ощущение: в целом машина выглядит очень высокой, но сидеть в ней ощущение не такое большое, потому что пол тоже высокий.

монокок

для семейных автомобилей, самая большая проблема заключается в том, что вес кузова без подшипника слишком велик, и, таким образом, с развитием автомобильных технологий он отменяется в отдельной жесткой раме без несущей конструкции, весь корпус в единую конструкцию, который монокок.

Некоторые читатели могут увидеть здесь путать, а не монокок ldquo; Лян rdquo ;? Просто обернуть стальным кузовом, не будет ли он таким хрупким, как картонные коробки в повседневной езде? Более того, мы часто говорим, что они слышали, как производители автомобилей продвигают использование высокопрочных стальных балок на много МПа, так что здесь ldquo; луч rdquo; и ldquo ненесущий корпус; луч rdquo; какая разница?

Unibody в конце концов нет ldquo; rdquo ;, луч внимательно, чтобы увидеть это изображение ниже, это обычные полуфабрикаты кузова компактного автомобиля, мы можем видеть корпус корпуса, крышу и пол, и обычно мы называем a, B, C три Genzhu, соединенных вместе.На этапе штамповки стальной лист сначала штампуется в различные формы, а затем сваривается в цельный корпус. На самом деле, эти компоненты можно разделить на два типа в зависимости от функции: кузовные панели и конструкционные детали.

«панель кузова»

Так называемая крышка покрывает поверхность кузова элемента, по существу, мы видели снаружи транспортного средства, все части крышки, например, дверь, крыша, крылья и т. д. и т. д., и они обычно играют роль красивого укрытия, как правило, толщиной не более 1 мм из стальной штамповки. Мы обычно говорим, что автомобильный номер Bohou относится к этим сайтам. На самом деле эти участки имеют ограниченное влияние на прочность кузова, поэтому мы не можем судить о безопасности автокатастрофы от бохоу кузовных панелей. Конечно, более толстая стальная пластина в мягком царапанье или сильнее сопротивляется.

«Конструкция кузова»

Далее мы говорим о так называемом ldquo Unibody; rdquo ;, его лучевое научное название следует называть структурой тела.Скрытый под конструкцией кузова покрытия кузова транспортного средства, кузов действует как опора для ударопрочности и распределен по всему кузову в виде конструкции кузова из стальных балок. Фигура представляет собой типичную стальную балку спереди. Мы видим, что он окружен стальным листом в закрытой секционной конструкции, толщина листа и технические характеристики материала намного выше, чем у панели кузова, и для эффективного поглощения энергии удара во время столкновения, которые также будут сваривать стальные стальные балки. разной интенсивности вместе образуют эффективные энергопоглощающие зоны деформации.Не обязательно иметь закрытую секционную конструкцию из стальных балок, которые имеют множество различных форм, что в принципе позволяет выдерживать силу веса в определенном направлении.

Самое большое преимущество, чем легкий вес монокока и низкий центр тяжести, использование внутреннего пространства выше, чем у ненесущей конструкции кузова, так что поле в семейном автомобиле заменило ненесущую конструкцию кузова. Но жесткость на кручение и грузоподъемность Unibody относительно слабы, поэтому в мире большегрузных грузовиков и внедорожников или негрузовых кузовов.

Книга предложений

SAE International по проектированию конструкции кузова автомобиля

УОРРЕНДЕЙЛ, Пенсильвания, 24 мая 2011 г. /PRNewswire-USNewswire/ — Существует конкурентоспособная потребность в быстром выводе на рынок свежих автомобилей. Корпус, включая дизайн, проверку и инструменты, находится на критическом пути в разработке продукта. Поэтому крайне важно иметь штат дизайнеров кузова, который может принимать очень быстрые, часто интуитивные решения.

SAE International предлагает книгу, в которой читатели могут получить эту интуицию.

Основы проектирования конструкции кузова автомобиля Дональд Э. Мале предоставляет фундаментальную информацию о конструкции конструкции кузова автомобиля, полученную с помощью моделей, предназначенных для понимания поведения структурных систем кузова, недоступных с помощью сложных инструментов анализа, таких как анализ методом конечных элементов. Книга из девяти глав и 468 страниц поступит в продажу в марте 2011 года в твердом переплете и в электронной версии. Последнее предложение включает в себя либо полную электронную книгу, либо загрузку отдельных глав, доступных в наборе форматов, которые также сохраняются в персонализированной библиотеке, размещенной SAE International.

Конструкция кузова является важной подсистемой автомобиля; тот, который выполняет множество функций. Его основная функция заключается в том, чтобы служить арматурой, скрепляющей части автомобиля. Это способствует повышению безопасности при столкновении. Он также способствует уменьшению шума и вибраций, что отличает автомобиль класса люкс от автомобиля эконом-класса. В дополнение к выполнению этих ключевых функций проектирование кузова является критическим путем, определяющим время выполнения программы модели.

Основы проектирования конструкции кузова автомобиля дает читателям четкое представление о принципах проектирования конструкции кузова автомобиля, иллюстрируя влияние изменения конструктивных параметров на поведение элементов конструкции кузова автомобиля. В книге рассматриваются такие понятия, как:

• Лучший способ придать структурному элементу необходимую форму.
• Как структура ведет себя относительно требуемой производительности.
• Почему структура ведет себя определенным образом.
• Как повысить производительность.

Уделяя особое внимание простым моделям анализа первого порядка поведения структурных систем тела, а не сложным математическим моделям, книга рассматривает наилучший способ формирования структурного элемента для достижения желаемой функции, почему структуры ведут себя определенным образом и как улучшить представление.

Книга будет наиболее интересна студентам колледжей (аспирантам и бакалаврам), изучающим автомобильные специальности; инженеры начального уровня в OEM-производителях, которые хотят специализироваться на дизайне автомобильных кузовов; инженеры по интеграции транспортных средств, которым необходимо понимать влияние компоновки транспортного средства на характеристики кузова; инженеры в области шасси, салона и трансмиссии, которым необходимо понимание взаимодействия их подсистем с кузовом; инженеры-испытатели и аналитики FEA, которым необходимо понимать мотивацию и контекст конкретных тестов или анализов; и ученые в традиционных дисциплинах, которым необходимо понимать практические аспекты инженерии тела.

Автор Дональд Э. Мален является адъюнкт-преподавателем Мичиганского университета в Анн-Арборе, где он читает курсы для выпускников по конструкциям автомобильных кузовов и проектированию с учетом технологичности. Он разработал курс по кузову автомобиля в 1998 году и с тех пор преподает его каждый год. Эта книга основана на конспектах курса, которые разрабатывались в течение 10-летнего периода, а также на вкладе студентов дистанционного обучения из GM, Ford, Chrysler, Toyota и поставщиков. Ранее Мален был техническим руководителем в GM Corp.За 35 лет работы в GM он работал в области передового дизайна кузова и системной инженерии. Его последним назначением перед выходом на пенсию был директор инновационной зоны GM. Он имеет несколько патентов, связанных с конструкцией автомобильного кузова и вибрацией. Его образование включает докторскую степень. в машиностроении и промышленной инженерии Мичиганского университета, степень магистра инженерной механики в Массачусетском технологическом институте и BSME в институте GM (Университет Кеттеринга).

Информация о книге

Обложка отдельных глав:

• Требования к конструкции кузова
• Элементы конструкции кузова
• Конструкция для гибки кузова
• Исполнение для кручения кузова
• Ударопрочный дизайн
• Конструкция для вибрации
• Дизайн для интеграции автомобиля и стиля
• Выбор материала и оценка массы в эскизном проекте

Опубликовано: март 2011 г.
Страниц: 468
Печатный переплет: Твердый переплет
Форматы электронных книг: pdf, epub, prc
Код продукта: R-394

ISBN: 978-0-7680-2169-1

Цена: 89 долларов.Список 95, $71,96–$80,95 Член SAE

Для получения дополнительной информации, включая бесплатные передние и задние материалы, или для заказа Основы проектирования конструкции кузова автомобиля посетите: http://books.sae.org/book-r-394. Чтобы запросить электронную рецензию на книгу, отправьте письмо по электронной почте [email protected] . Отправьте опубликованные обзоры Шону Андреасси по адресу [email protected] или SAE International, 400 Commonwealth Dr., Warrendale PA, 15096-0001, чтобы получить печатную копию книги или другую эквивалентную книгу SAE International.

Другие связанные книги от SAE International включают:

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и соответствующих технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой отраслях промышленности. Основными компетенциями SAE International являются обучение на протяжении всей жизни и добровольная разработка согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является Фонд SAE, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и серию Collegiate Design Series.

— www.sae.org —

Контактное лицо: Шон Андреасси из SAE International, 1-724-772-8522 или [email protected]

ИСТОЧНИК SAE International

.