Стойки кузова

При разработке автомобильного конструкции кузова инженеры обращают внимание на массу факторов, которые в дальнейшем определяют аэродинамические качества автомобиля и его аварийную устойчивость. Кузов крепится к раме автомобиля. Если проводить аналогии с человеческим телом, то стойки кузова можно сравнить с позвоночником. 

Для чего нужны стойки кузова 

Наверняка многим приходилось видеть автомобили после ДТП. Порой их сворачивает так сильно, что сложно опознать в этой куче металлолома транспортное средство. Однако, нельзя не заметить, что в зависимости от удара, кузов равномерно начинает разворачивать в ту или иную сторону — это заслуга стоек. Если бы их не было, то кузов при столкновении сжался бы как спущенный мяч.

В зависимости от типа кузова автомобиля меняется количество стоек и форма каждой из них.   Изначально доминировали автомобили разборной конструкции, каждая стойка являлась отдельным элементом. Но с развитием автомобилестроения количество деталей постоянно сокращается. Например, боковина кузова Audi A8 состоит из 8 частей, в то время как боковина Audi A2 выполнена как цельная деталь.  

В конструкции классического седана можно выделить задние, средние и передние стойки, каждая из которых выполняет несколько функций.

Конструкция стоек: 

— наружная часть;

— накладка;

Наружная часть имеет форму балки, накладка повторяет форму наружной части, но имеет отверстия и приваривается к отбортовке наружного профиля. Нижняя часть стойки соединяется с порогом кузова, а верхняя – с крышей.

Виды стоек и их особенности

Средняя стойка является элементом кузова, состояние которой напрямую влияет на состояние дверей автомобиля и его крыши. При деформации стойки смещаются оси дверей и происходит деформация крыши.

Именно средняя стойка страдает больше всего при боковом ударе. Если стойка повреждена незначительно, то ее можно отремонтировать, в противном случае осуществляется замена.

Белой вороной среди автомобилей является Ford S-Max, на котором средние стойки отсутствуют. Инженеры компании Ford приняли такое решение для установки сдвижных дверей, которые изготавливаются из высокопрочной стали. В результате получается минивэн с шириной дверного проема около полутора метров. По словам инженеров, средние стойки интегрированы в двери.

Передняя стойка кузова является элементом, препятствующим деформации кузова при лобовом столкновении. Нижняя часть стойки соединяется с крышей автомобиля, нижняя – с порогом. Для повышения прочности используют усилители и накладки. 

Задняя стойка кузова меняет форму чаще остальных. В зависимости от типа кузова задняя стойка может отличаться по длине и по способу крепления. Самая распространенная форма задней стойки – изгиб Хофмайтера.

Впервые изогнутая форма для задних стоек была применена для автомобилей BMW в 1961 году. Такая форма применяется для задних стоек и несет функциональную нагрузку – укрепление задней стойки крыши, что позволяет получить приемлемую прочность и сохранить внешнюю легкость конструкции.  

Как стойки могут обеспечить безопасность

Основная задача конструкторов – придание стойкам оптимальной ударной механической прочности. Определяющим фактором для достижения необходимых характеристик является прочность соединения поперечной балки крыши и порогов со стойками автомобиля. Этот механический узел должен обеспечивать передачу усилий не менее 2 тонн. Кроме того, внимание уделяется материалам, из которых изготавливаются стойки и укрепляющие элементы. Если с материалом производители разобрались достаточно давно, то соединение этих элементов до сих пор подвергается изменениям.

Обеспечение безопасности достигается путем использования высокопрочных материалов и систем укрепления конструкции. Используется листовая сталь, которая обладает высоким пределом упругости и подкладки, которые укрепляют сварные швы и снимают часть усилий при ударе. Стойки автомобиля полые внутри, что позволяет поглощать энергию при столкновении. Наличие 3 пар стоек кузова автомобиля позволяет выдерживать серьезные столкновения, обеспечивая безопасность водителя и пассажиров.

Чем может быть вызвано повреждение стоек

Кроме лобового столкновения существует масса других факторов, которые могут привести к повреждению стоек кузова. Стойки, являясь конструктивным элементом кузова, страдают аналогичными болячками. Ежедневно кузов принимает нагрузки от веса водителя и пассажиров, что приводит к постепенной деформации, усугубляет ее езда по неровной дороге. Также стойки губит некорректная работа подвески автомобиля и коррозия, которая неизбежна для любого автомобиля. В среднем срок службы кузова, соответственно стоек, составляет 10-15 лет. Для того, чтобы стойки сохраняли свою функциональность, нужно следить за общим состоянием автомобиля и выбирать скоростной режим в зависимости от качества дорожного покрытия.  В случае аварии стойки необходимо восстановить или заменить.  

blamper.ru

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.

Поде­лить­ся “Кон­струк­ция несу­ще­го кузо­ва авто­мо­би­ля”

Печа­тать ста­тью

Ещё интересные статьи:

kuzov.info

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».

ustroistvo-avtomobilya.ru

Кузовной ремонт средней (боковой) стойки автомобиля — AVTOkapitan

Технологии ремонта, их выбор после дефектовки повреждений

Чтобы предложить заказчику экономный вариант кузовного ремонта средней стойки дверей, опытным мастерам нашего автосервиса недостаточно простого визуального осмотра. Небольшая вмятина на металле стойки может быть связана с повреждениями точек сварки или сварного шва, соединяющего кузовной элемент с порогами и крышей. Как правило, такие деформации связаны с нарушением геометрии кузова и требуют серьезного ремонта.

Выяснить правильную технологию ремонта стойки мастер может только после детального осмотра, замеров параметров кузова машины на стенде по заводским контрольным точкам. Внутренние повреждения, трещины, порывы металла могут обнаружиться в ходе ремонта, при разборке стойки. Значительная длина средней стойки увеличивает последствия деформации. При боковых ударах искривления средней стойки ведут к изменениям геометрии двух дверных проемов. Изгиб стойки нарушает правильное расположение дверных петель задней двери, замков запирания дверей.

При незначительных повреждениях (вмятинах, сколах), не затрагивающих структуру металла, возможно применение щадящих методов правки металла стойки. Без дополнительной покраски мастера применяют клеевую, вакуумную вытяжку металла. Глубокие вмятины в профилированном металле средней стойки ремонтируют споттерной вытяжкой или ручной рихтовкой. Для ручных операций требуется разборка стойки. В некоторых конструкциях для ручной рихтовки необходимо в профиле прорезать вырезы для проводки в полость стойки специальной наковаленки.

Ремонты сложных аварийных (с порывами металла) и коррозионных повреждений требуют разборки стойки. Одновременно ремонтируются связанные кузовные элементы (пороги, несущие лонжероны, соединения с крышей). При демонтаже стойки мастера высверливают точки контактной сварки, срезают сварные швы. Перед этим необходимо снять двери машины, разобрать сиденья, изолировать или разобрать оборудование салона.

После рихтовки, восстановления стойки монтаж предусматривает:

• примерку средней стойки на временных креплениях, проверку геометрии дверных, оконных проемов;
• регулировку зазоров, положения дверных петель, замков;
• точечную или полуавтоматическую электросварку с соблюдением заводских технологий;
• зачистку сварных точек, швов;
• антикоррозийную обработку внутренних поверхностей;
• грунтовку, шлифовку наружных плоскостей;
• сборку всех снятых элементов кузова и салона;
• локальную покраску стойки или всего автомобиля;
• полировку кузова.

Опыта и мастерства маляра требует точный подбор оттенка автомобильной краски при локальной покраске стойки. После работы опытного специалиста цвет стойки неотличим от тона выцветшей эмали всего кузова.

---

Заказ ремонта стойки в нашем автосервисе: преимущества и бонусы

В кузовном цехе нашего автосервиса нет ограничений по сложности ремонта деформированных стоек. Принимая автомобиль в ремонт, мастера предлагают клиентам экономичные варианты работ, объясняют необходимость применения конкретной технологии, обсуждают с заказчиком смету ремонта. Присутствие клиента при замерах, отражение в документах всех ремонтных операций исключают возможные споры и разногласия.

Наши постоянные клиенты в своих отзывах отмечают реальные выгоды заказа:

• прозрачность сметы;
• высокую квалификацию, опыт специалистов кузовного цеха;
• скорость проведения работ;
• доступные расценки;
• точное соблюдение договорных обязательств;
• собственные гарантии на качество ремонта;
• широкий спектр сопутствующих работ;
• бережное отношение к машине заказчика.

Заказывая у нас кузовные работы, вы можете быть уверены в полноте, технологической правильности и долговечности отремонтированных деталей кузова. Для наших заказчиков удобны прием авто в работу в вечернее время (до 22 часов), накопительные скидки, простая процедура заказа (телефонный звонок или электронная заявка).

avtokapitan.ru

Конструкция кузова легкового автомобиля.

Конструкция кузова легкового автомобиля



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



k-a-t.ru

Зачем нужны стойки кузова — Автоэлектрик

Зачем нужны стойки кузова

Зачем автомобилю нужен «позвоночник» из стоек кузова?

При разработке автомобильного конструкции кузова инженеры обращают внимание на массу факторов, которые в дальнейшем определяют аэродинамические качества автомобиля и его аварийную устойчивость. Кузов крепится к раме автомобиля. Если проводить аналогии с человеческим телом, то стойки кузова можно сравнить с позвоночником.

Для чего нужны стойки кузова.

Наверняка многим приходилось видеть автомобили после ДТП. Порой их сворачивает так сильно, что сложно опознать в этой куче металлолома транспортное средство. Однако, нельзя не заметить, что в зависимости от удара, кузов равномерно начинает разворачивать в ту или иную сторону — это заслуга стоек. Если бы их не было, то кузов при столкновении сжался бы как спущенный мяч.

В зависимости от типа кузова автомобиля меняется количество стоек и форма каждой из них. Изначально доминировали автомобили разборной конструкции, каждая стойка являлась отдельным элементом. Но с развитием автомобилестроения количество деталей постоянно сокращается.

В конструкции классического седана можно выделить задние, средние и передние стойки, каждая из которых выполняет несколько функций.

Конструкция стоек:

— наружная часть;

— накладка;

Наружная часть имеет форму балки, накладка повторяет форму наружной части, но имеет отверстия и приваривается к отбортовке наружного профиля. Нижняя часть стойки соединяется с порогом кузова, а верхняя – с крышей.

Виды стоек и их особенности.

Средняя стойка является элементом кузова, состояние которой напрямую влияет на состояние дверей автомобиля и его крыши. При деформации стойки смещаются оси дверей и происходит деформация крыши.

Именно средняя стойка страдает больше всего при боковом ударе. Если стойка повреждена незначительно, то ее можно отремонтировать, в противном случае осуществляется замена.

Задняя стойка кузова меняет форму чаще остальных. В зависимости от типа кузова задняя стойка может отличаться по длине и по способу крепления. Самая распространенная форма задней стойки – изгиб Хофмайтера.

Впервые изогнутая форма для задних стоек была применена для автомобилей BMW в 1961 году. Такая форма применяется для задних стоек и несет функциональную нагрузку – укрепление задней стойки крыши, что позволяет получить приемлемую прочность и сохранить внешнюю легкость конструкции.

Как стойки могут обеспечить безопасность.

Основная задача конструкторов – придание стойкам оптимальной ударной механической прочности. Определяющим фактором для достижения необходимых характеристик является прочность соединения поперечной балки крыши и порогов со стойками автомобиля. Этот механический узел должен обеспечивать передачу усилий не менее 2 тонн. Кроме того, внимание уделяется материалам, из которых изготавливаются стойки и укрепляющие элементы. Если с материалом производители разобрались достаточно давно, то соединение этих элементов до сих пор подвергается изменениям.

Обеспечение безопасности достигается путем использования высокопрочных материалов и систем укрепления конструкции. Используется листовая сталь, которая обладает высоким пределом упругости и подкладки, которые укрепляют сварные швы и снимают часть усилий при ударе. Стойки автомобиля полые внутри, что позволяет поглощать энергию при столкновении. Наличие 3 пар стоек кузова автомобиля позволяет выдерживать серьезные столкновения, обеспечивая безопасность водителя и пассажиров.

Чем может быть вызвано повреждение стоек.

Кроме лобового столкновения существует масса других факторов, которые могут привести к повреждению стоек кузова. Стойки, являясь конструктивным элементом кузова, страдают аналогичными болячками. Ежедневно кузов принимает нагрузки от веса водителя и пассажиров, что приводит к постепенной деформации, усугубляет ее езда по неровной дороге. Также стойки губит некорректная работа подвески автомобиля и коррозия, которая неизбежна для любого автомобиля. В среднем срок службы кузова, соответственно стоек, составляет 10-15 лет. Для того, чтобы стойки сохраняли свою функциональность, нужно следить за общим состоянием автомобиля и выбирать скоростной режим в зависимости от качества дорожного покрытия. В случае аварии стойки необходимо восстановить или заменить.

help4auto.com

Средняя стойка для кузова транспортного средства и способ ее изготовления

Средняя стойка (11) для кузова транспортного средства закрепляется между элементом (13) крыши и нижним краем (15) оконного проема транспортного средства. Материал стойки имеет мартенситную структуру, причем сталь имеет предельную прочность не менее 1300 МПа. Рядом с нижней крепежной частью (14) находится мягкая часть (20), предельная прочность материала которой не превышает 800 МПа. Мягкая часть имеет высоту не менее 30 мм и не более 1/3 общей высоты стойки, причем материал нижней крепежной части имеет мартенситную структуру. Способ изготовления средней стойки с использованием формования в горячем состоянии аустенитной заготовки из листовой стали в двух охлажденных частях оснастки и выдерживания сформованной стойки в этих частях оснастки, пока она не затвердеет с образованием преимущественно мартенситной структуры с предельной прочностью не менее 1300 МПа, отличается тем, что предотвращают быстрое охлаждение части (20), имеющей высоту 30-400 мм, так что ее предельная прочность не будет превышать 800 МПа, причем указанная часть располагается в нижней половине стойки над нижней частью (14), которая будет иметь предельную прочность не менее 1300 МПа. Достигается деформирование при боковом ударе регулируемым образом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к средней стойке для кузова транспортного средства с верхней крепежной частью для крепления стойки к элементу крыши и нижней крепежной частью для крепления к нижнему краю оконного проема, причем материал основной части стойки, который имеет преимущественно мартенситную структуру, имеет предельную прочность не менее 1300 МПа, и материал менее прочной нижней части стойки имеет предельную прочность, не превышающую 800 МПа, и только малая ее часть имеет мартенситную структуру.

ПРЕДПОСЫЛКИ, ЦЕЛЬ И ОБЪЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Стойка позади передней двери транспортного средства называется средней стойкой. Стойка предназначена прежде всего для защиты при боковых столкновениях, причем для наилучшей защиты пассажиров требуется, чтобы она деформировалась при ударе регулируемым образом. Документ ЕР-1180470 А1 относится к средней стойке, которая имеет мягкую нижнюю часть и обеспечивает регулируемую деформацию. Документ US 6820924 относится к средней стойке, которая содержит две очень узких полосы из мягкого материала, с которых начинается деформация, расположенные на некотором расстоянии от нижней крепежной части стойки.

Целью настоящего изобретения является улучшение средней стойки, и в соответствии с изобретением менее прочная часть имеет высоту по меньшей мере 30 мм и не более 1/3 общей высоты стойки, причем нижняя крепежная часть имеет преимущественно мартенситную структуру. Объем изобретения определяется нижеприведенной формулой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 — вид в перспективе одного из вариантов конструкции средней стойки кузова транспортного средства в соответствии с изобретением;

фигура 2 — вид сбоку средней стойки, представленной на фигуре 1;

фигура 3 — вид поперечного сечения средней стойки, иллюстрирующий расположение в ней листового металла;

фигура 4 — схематическое изображение деформации средней стойки при боковом столкновении.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Средняя стойка 11, изображенная на чертежах, сформирована из плоского стального листа и имеет в целом корытообразный профиль с переменным сечением по длине профиля. Верхняя часть стойки представляет собой поперечный профиль, составляющий крепежную часть 12, которая предназначена для соединения с помощью сварки с продольным элементом 13 крыши транспортного средства. Нижняя часть стойки представляет собой поперечный профиль, составляющий крепежную часть 14, которая предназначена для соединения с помощью сварки с нижним краем 15 оконного проема. Элемент 13 крыши и нижний край 15 оконного проема на фигуре 1 не показаны.

В стойке 11 имеются различные необходимые технологические отверстия, например крепежные отверстия 16 для крепления петель задней двери, крепежные отверстия 17 для крепления нажимной крышки для замка задней двери и отверстие 18 для прохода кабеля.

Бóльшая часть стойки упрочнена с получением преимущественно мартенситной структуры, причем сталь имеет предельную прочность по меньшей мере 1300 МПа, предпочтительно по меньшей мере 1400 МПа, однако стойка имеет более мягкую поперечную полосу 20, предельная прочность материала которой не превышает 800 МПа. Эта полоса имеет другую структуру, например смесь перлита, феррита, бейнита и отпущенного мартенсита. Причем полоса имеет высоту h по меньшей мере 30 мм, и ее высота составляет не более 1/3 или предпочтительно не более 1/4 общей высоты стойки. По обеим сторонам полосы проходят переходные зоны к структуре неотпущенного мартенсита. Полоса 20 более мягкого материала не должна доходить до самой нижней части стойки, так как по меньшей мере крепежная часть 14 крепления к нижнему краю оконного проема должна иметь преимущественно структуру мартенсита с высокой прочностью.

На фигуре 4 представлен схематический вид деформации стойки при боковой ударной нагрузке, направление которой на схеме показано стрелкой. Сравнительно узкая полоса 20 может иметь высоту, не превышающую 400 мм или 200 мм, и расположена в нижней половине, предпочтительно в нижней трети стойки, причем нижнее расположение полосы способствует необходимому характеру деформации, обеспечивающей защиту боковой части пассажира без ослабления прочности крепления стойки к нижнему краю оконного проема. Исходное состояние стойки показано пунктирной линией.

Стойка 11 предпочтительно изготавливается способом прессования с упрочнением, то есть выполняется формование вгорячую с помощью двух охлажденных частей оснастки, в которых стойка выдерживается до ее упрочнения. Существуют различные способы предотвращения быстрого охлаждения и, соответственно, упрочнения полосы 20. Некоторые способы предотвращения быстрого охлаждения определенных частей изделия при прессовании с упрочнением, такие как, например, использование углубления или вставок в упомянутых двух частях оснастки или нагрев определенных зон этих частей, описаны в патентах GB 2313848 и US 3703093.

В предпочтительном способе заготовку из плоского стального листа нагревают в печи до состояния аустенита, помещают в две охлажденные формующие части оснастки и штампуют для придания необходимой формы. Затем сформованную стойку выдерживают в частях оснастки, пока она не затвердеет до преимущественной структуры мартенсита с предельной прочностью по меньшей мере 1300 МПа. Зона каждой части оснастки, прилегающая к части 20 стойки, нагревается и поддерживается при такой температуре, чтобы предотвращалось быстрое охлаждение части 20, так чтобы ее прочность не превысила 800 МПа.

Способ прессования с упрочнением не позволяет получить необходимую обработку поверхности и допуски, требуемые для окрашенных поверхностей листового металла. Поэтому окрашенная сторона 21 кузова обычно формируется прессованием таким образом, чтобы она закрывала стойку 11, как показано на фигуре 3. Сторона 21 кузова транспортного средства крепится точечной сваркой или прикрепляется по боковым фланцам 22, 23 стойки 11. Тонкий металлический лист 24 обычно прикрепляется изнутри и затем закрывается обшивкой салона, однако стойка 11 составляет несущую конструкцию средней стойки кузова. Поэтому на собранном транспортном средстве стойка 11 не видна, поскольку она закрыта листовым металлом 21 снаружи и обивкой салона изнутри. Вся эта сборная конструкция называется средней стойкой, хотя только одна часть 11 представляет собой несущий элемент, правда, лист 24 может усиливать конструкцию, предотвращая сплющивание корытообразного профиля.

1. Средняя стойка кузова транспортного средства, содержащая верхнюю крепежную часть (12) для крепления к элементу (13) крыши и нижнюю крепежную часть (14) для крепления к нижнему краю (15) оконного проема, причем основная часть средней стойки имеет преимущественно мартенситную структуру с предельной прочностью не менее 1300 МПа, и менее прочная нижняя часть (20) стойки имеет предельную прочность, не превышающую 800 МПа, отличающаяся тем, что менее прочная часть (20) имеет высоту не менее 30 мм и не более 1/3 общей высоты стойки, и нижняя крепежная часть (14) имеет преимущественно мартенситную структуру.

2. Средняя стойка по п.1, отличающаяся тем, что менее прочная часть (20) имеет высоту, не превышающую 1/4 общей высоты стойки.

3. Средняя стойка по п.1, отличающаяся тем, что менее прочная часть имеет высоту, величина которой находится в диапазоне от 50 мм до 200 мм.

4. Средняя стойка по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она изготовлена из материала с предельной прочностью не менее 1400 МПа.

5. Способ изготовления средней стойки для кузова транспортного средства с использованием формования в горячем состоянии аустенитной заготовки из листовой стали в двух охлажденных частях оснастки и выдерживания сформованной стойки в этих частях оснастки, пока она не затвердеет с образованием преимущественно мартенситной структуры с предельной прочностью не менее 1300 МПа, отличающийся тем, что предотвращают быстрое охлаждение части (20), имеющей высоту 30-400 мм, так что ее предельная прочность не будет превышать 800 МПа, причем указанная часть располагается в нижней половине стойки над нижней частью (14), которая будет иметь предельную прочность не менее 1300 МПа.

findpatent.ru