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.
Обратите внимание
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.
Важно
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 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.
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.
Конструкция кузова легкового автомобиля
Кузов является самой дорогостоящей конструкцией автомобиля. Он может быть как несущей системой, так и отдельным ее элементом. Кузов современного легкового автомобиля состоит из моторного отсека, пассажирского салона и багажника.
Конструкция кузова выполняет функцию несущего элемента современного легкового автомобиля. В кузове размещен салон автомобиля и на кузов устанавливается ходовая часть, трансмиссия, двигатель,механизмы управления, электро- и дополнительное оборудование.
На кузов также замыкается «минус» электрической цепи. В основном кузов автомобиля изготавливается из металла, но бывают и исключения, когда используется специальная крепкая пластмасса.
Металлическая часть кузова состоит из: Днище кузова (обрабатывается антикоррозийными материалами для уменьшения коррозии); Крыша кузова; Крылья кузова (обрабатываются антикоррозийными материалами для уменьшения коррозии); Панели кузова; Двери кузова (крепятся к стойкам кузова петлями, которые держатся винтами, с помощью которых регулируются двери по вертикали и горизонтали); Замки на дверях имеют специальную конструкцию, которая исключает открытие двери даже при ДТП. Капот кузова; Крышка багажника.
Совет
Спереди и сзади конструкции кузова установлены бампера. На современных автомобилях бампера изготавливаются из пластмассы или других схожих материалов. В случае ДТП именно бампер автомобиля первый воспринимает на себя удар.
Для размещения водителя и пассажиров в салоне автомобиля устанавливаются сиденья. Устанавливаются сиденья автомобиля на специальные салазки, которые позволяют регулировать сиденье в продольном направлении. Также можно регулировать наклон сиденья, что обеспечивается специальными ручками по бокам сидений.Регулировка наклона сиденья может осуществляться вплоть до установки спального места.
С недавнего времени очень популярными стали автомобили с формами кузова «хэтчбэк» и «универсал». Такая популярность объясняется возможностью трансформировать автомобиль как под грузовой, так и под пассажирский вариант.
В салоне размещаются органы управления автомобилем, а также устройства и приспособления, которые обеспечивают комфорт, удобство и безопасность во время движения автомобиля.
Внешняя часть кузова окрашивается заводом изготовителем автомобиля. Для покраски автомобиля необходимо придерживаться технологии покраски кузова автомобиля.
Технология покраски кузова современного легкового автомобиля это сложный и трудоемкий процесс, который состоит из нескольких основных этапов: подготовка кузова к покраске, грунтовка кузова, сушка кузова, нанесение основного слоя краски. Соблюдение правильной технологии покраски кузова гарантирует высокую антикоррозийную стойкость кузова, учитывая неблагоприятные условия эксплуатации автомобиля.
К устройству кузовов легковых автомобилей предъявляются не только эстетические требования, но и аэродинамические, так как при движении легкового автомобиля с большой скоростью значительная часть мощности его двигателя расходуется на преодоление сопротивления воздуха. Чтобы уменьшить сопротивление, кузову необходимо придать обтекаемую форму.
Конструкция кузова автомобиля:
По конструкции кузова легковых автомобилей могут быть трехобъемными, двухобъемными и однообъемными.
У трехобъемного кузова имеется три отсека: для двигателя, пассажиров и багажа.
У двухобъемного кузова два отсека: в одном может находиться двигатель, а в другом — пассажиры и багаж. Если отсеки для двигателя, пассажиров и багажа объединяются в одно целое с кузовом, такой автомобиль называется одно-объемным.
В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства кузовов легковых автомобилей следующих типов:
• трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями седан; • трехобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями и с перегородкой сзади переднего сиденья, отделяющей водителя от пассажиров — лимузин; • кузов с мягким складывающимся тентом и съемными боковыми окнами — фаэтон; • двухобъемный кузов с задней дверью с грузовым помещением, не отделенным перегородкой от пассажирского салона — универсал; • двухобъемный кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями, имеющий заднюю дверь — комби (хетчбек); • кузов грузопассажирского автомобиля с открытой платформой, убирающимися боковыми сиденьями и с двухместной закрытой кабиной — пикап.
Каркасные несущие кузова легковых автомобилей имеют специальный каркас, к которому прикреплены детали основания из тонкостенных про филей, образующих жесткую сварную пространственную форму, на которой крепятся облицовочные панели.
В бескаркасных кузовах, применяемых на современных легковых автомобилях массового производства, достаточную жесткость достигают соответствующим соединением панелей облицовки, в которые заформовывают стальную арматуру из тонкостенных профилей. Комфортабельные легковые автомобили с двигателями большой мощности обычно имеют рамную конструкцию.
Хорошему обзору дороги в непосредственной близости от автомобиля способствует низко опущенный капот двигателя. Для защиты пассажиров и водителя от пыли, влаги, низких и высоких температур кузов должен быть герметичным. С этой целью применяют специальную изоляцию.
Элементы устройства кузова автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»: 1 — петля передней двери; 2 — болт крепления петли к кузову; 3 — болт крепления петли к двери; 4 — ограничитель; 5 — дуга; 6 — резиновая втулка.
Конструкция кузова легкового автомобиля представляет собой пространственную систему, состоящую из штампованных панелей и элементов каркаса коробчатого сечения, соединенных между собой точечной сваркой. Панели с поперечинами образуют основание (пол), ограниченное с боков порогами (продольными брусьями).
Боковины кузова, образующие части порогов и стоек, переходят в задние крылья. Сверху кузов ограничивается панелью крыши. Коробчатые стержни, ограничивающие с боков переднее (ветровое) окно, называются стойками ветрового окна, вертикальные коробчатые стержни между передними и задними дверями — центральными стойками.
Все детали кузова изготовляются штамповкой из малоуглеродистой, тонколистовой стали (толщиной 0,7—0,9 мм), сильно нагруженные детали — из листа толщиной 1,2 мм. Некоторые детали, особенно подверженные коррозии, изготовляются из листа, имеющего покрытие на основе цинка.
Оперение передней части кузова автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»: 1 — облицовка радиатора; 2 — нижняя панель; 3 — вертикальный молдинг; 4 — облицовка фары; 5 — верхняя панель; 6 — предохранительный крючок; 7 — гайка штыря; 8 — пружина; 9 — запорный штырь; 10 — замок капота; 11 — капот; 12— трос привода замка; 13 — переднее крыло; 14 — петля капота; 15 — рукоятка привода замка капота.
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:
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
Обратите внимание
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.
Важно
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:
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:
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.
Совет
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.
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.
Обратите внимание
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.
Важно
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.
Совет
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.
Обратите внимание
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
Конструкция кузовов современных легковых автомобилей — ACU
Кузова легковых автомобилей подразделяются по конструктивному исполнению на два основных вида: рамные и безрамные. В первом случае на жесткое основание – раму – крепятся двигатель, трансмиссия, подвеска и сам кузов. Кузов, таким образом, не является несущим. Второй тип кузова – безрамный – называют также модульным.
Он состоит из коробчатых жестких конструкций, которые, в свою очередь, собираются из тонких листов металла (0,5–2 мм) с помощью различных видов сварки. Соединение таких элементов с помощью той же сварки дает несущий кузов.
Места крепления двигателя, подвески и других тяжелых агрегатов могут усиливаться наваркой пластин, ребер и штамповкой объемных профилей на самом листе.
Важно
Для перехода от рамных кузовов к несущим есть несколько причин. Среди них и облегчение конструкции в целом. Немаловажной причиной является необходимость повысить безопасность пассажиров на случай столкновения.
Коробчатые конструкции кузова, прежде чем передать энергию удара дальше, сминаются сами и поглощают существенную часть этой энергии. Таким образом, безопасность пассажиров значительно повышается.
Для обеспечения пассажирам «пространства выживания» внутри салона усиливают пол кабины, центральные стойки, устанавливают продольные штанги в дверях.
Вид кузова современного легкового автомобиля представлен на рисунке 1. На рисунке видны элементы усиления в полу кабины, в зоне крепления двигателя и передней подвески, а также в зоне багажника и задней подвески.
Рисунок 1 — Основа кузова легкового автомобиля
Существует общепризнанная концепция легкового автомобиля, в котором каждая встроенная силовым замыканием деталь конструкции имеет свою долю в передаче статических и динамических сил. Расположение силовых линий по корпусу кузова схематично изображено на рисунке 2.
Для ремонтника, прежде всего, представляет интерес отделение несущих деталей от кузова и определение несущих функций отдельных деталей внутри общей несущей конструкции.
Рисунок 2 — Расположение силовых линий по корпусу кузова
Всем известно, что стойки и опоры при этом принимают на себя основную нагрузку. Такое положение должно быть, естественно, восстановлено после ремонта. Это должно учитываться, когда какие-то детали изымаются из кузова, а затем заменяются новыми.
Если заводские детали автомобиля почти не имеют напряжений, то и после ремонта в них не должно быть пиков напряженности. Но это возможно только в том случае, если вид и способ соединения при ремонте выбраны таким образом, что вновь возможен силовой поток, соответствующий состоянию первоначальному (рис. 2).
Путем продуманно расположенных сварных соединений можно предотвратить опасность местного перенапряжения.
Для оценки отдельных листовых деталей кузова были использованы разработки и классификации Союза работников технического надзора Баварии. Эти разработки на сегодняшний день, вероятно, точнее всего характеризуют функции отдельных деталей и узлов кузова.
Совет
Прежде всего следует выяснить, в каких точках или на каких участках кузова происходит ввод или передача статических и динамических сил.
При этом исходят от точек крепления подвесок колес и осей, рессор и амортизаторов, двигателя, педального и рулевого механизмов. Далее следует назвать точки крепления сиденья водителя и опорные системы автомобиля.
Эти точки ввода сил соединены между собой профилями таким образом, что возможна соответствующая нагрузкам передача сил при всех условиях эксплуатации.
Согласно классификации Союза работников технического надзора отдельные узлы кузова подразделяются на первичные и вторичные несущие и на детали облицовки.
К первичным несущим относятся: главные лонжероны, основной поперечный лонжерон, крепление амортизационной стойки, крепление амортизатора, крепление оси, распорка тяг, крепление рулевого управления, крепление мотора, крепление коробки передач, крепление главного тормозного цилиндра, опора тормозной педали, стойка двери, крепление дверного замка, дверные шарниры, база крепления буксирного устройства.
Вторичными несущими считаются: малые поперечные лонжероны, диагональные полые распорки, лист надколесного кожуха, лист пола (включая полые профили), крыло (если оно сварено с конструкцией), приваренные листовые детали, несущие осветительную арматуру.
К деталям облицовки относятся:крыло на болтах, капот, крышка багажника, пол багажника (если он не является частью базы буксирного узла), передняя панель, задняя панель.
Несмотря на частичные различия современных легковых автомобилей, конструктивная концепция несущих кузовов у них глубоко сходная.
У конструкций, преимущественно используемых сегодня, часть пола передает основную долю входящих сил. Наряду с этим в передаче сил участвуют передние стойки, средние дверные стойки и задние стойки.
Несущая конструкция пассажирского салона вместе с частью пола между креплениями осей образует главный несущий участок, изображенный на рисунке 3.
Рисунок 3 — Главный несущий участок
Все прочие приваренные и облицовочные детали образуют изображенный на рисунке 4 вспомогательный несущий участок.
И, наконец, кузов комплектуется облицовочными или винтовыми деталями, как показано на рисунке 5. Количество этих деталей в новых моделях постоянно увеличивается.
Рисунок 4 — Вспомогательный несущий участокРисунок 5 — Облицовочные детали кузова
При конструировании структуры передней части автомобиля должны быть решены проблемы, которые, на первый взгляд, кажутся взаимоисключающими.
Здесь расположены передняя ось и, как правило, мотор со всеми возникающими при эксплуатации нагрузками. Это означает, что должна быть обеспечена совершенно определенная стабильность и жесткость при любых ситуациях.
С другой стороны, при столкновении максимальная энергия де- формации должна быть принята и погашена именно этой частью автомобиля.
Обратите внимание
Значит стабилизирующе действующая при езде стойка не должна передавать дальше силу удара. Деформация должна заканчиваться перед точками крепления передней оси и мотора.
Для погашения очень больших сил конструкция должна быть такой, чтобы мотор мог передвигаться вниз под безопасную кабину (пассажирский салон).
Передние шарнирные стойки должны как можно дольше оставаться в своем положении, чтобы двери не раскрывались и не заклинивались.
Рамки ветрового стекла не должны смещаться вниз или как-то менять свое положение, иначе стекло выпадет из оправы и станет дополнительным источником опасности.
Лонжерон мотора
Доминирующей энергопоглощающей деталью в передней части является лонжерон мотора.
С помощью энергобаланса, полученного на двухобъемной модели, фирма «Порше» установила, что кинетическая энергия при лобовом ударе на скорости 50 км/ч распределяется следующим образом: 79% – структурой передней части, 12% – двигателем и 9% – щитком передка.
Принятая энергия в передней части распределяется так: 72% – на лонжерон, 23% – на колесные ниши и 5% – на крылья. Поэтому конструктор, если он хочет получить хорошие характеристики деформации в передней части автомобиля, должен обратить основное внимание на конструкцию лонжерона мотора.
Существенными являются два механизма деформации: изгиб и сминаемость. Приваренные к лонжерону двигателя колесные ниши могут препятствовать изгибу, но не предотвратят смятие. Поскольку при смятии возможен прием значительно более высокой энергии, это обстоятельство целесообразно учесть конструктору в целях упрощения ремонта в случае надобности.
Исследования показали, что скорость участвующих в столкновении автомобилей в городе находится в основном в пределах от 20 до 30 км/ч.
Если при аварии на такой скорости вся энергия удара преобразуется в первой трети лонжерона мотора, т.е. до подвески мотора, значит автомобиль оценивается как имеющий хорошие характеристики деформации. Поэтому к очень жесткому лонжерону мотора с этой целью придают какой-то формообразующий элемент, чтобы смятие происходило в передней части лонжерона, а не в другом месте.
Например, фирме БМВ удалось энергию удара перед вводом в главный лонжерон отвести в амортизатор, а затем в деформационный элемент (ударный ящик). То, что относится к лонжерону мотора в передней части, может быть в определенном смысле отнесено и к усиливающим элементам в задней части автомобиля.
Однако здесь переплетение сегментов кузова более многообразно и поэтому труднее найти хорошее решение.
Безопасность кузова легкового автомобиля
Для повышения безопасности использования автомобиля предназначены конструкции кузовов с зонами контролируемой деформации, т.е. кузова заранее имеют запрограммированную деформацию элементов кузова в зависимости от интенсивности аварийного столкновения.
Проблема безопасности автомобиля охватывает три области: активную безопасность, пассивную и безопасность при несчастном случае.
К области активной безопасности относится все, что снижает вероятность возникновения ДТП. Требования к автомобилю в части его активной безопасности приводят к изменению конструкции кузова.
Положения таких элементов активной безопасности по отношению к сиденью водителя, как указатели, переключатели, рычаги, зеркала и даже пепельница и прикуриватель, должны отвечать требованиям эргономики.
Важно
Кроме того, хорошо спроектированное сиденье обеспечивает вентиляцию, надлежащее положение тела, правильное кровообращение и свободу движения рук, уменьшает усталость водителя.
Эффективность светотехнических устройств, стеклоочистителей и системы обдува стекол, зеркал, противосолнечных козырьков и других элементов, улучшающих обзорность, также ведет к снижению появления аварийной ситуации.
Пассивная безопасность основана на уменьшении для водителя и пассажиров тяжести последствий при ДТП. К элементам конструкции кузова, обеспечивающим пассивную безопасность кузова легкового автомобиля, относятся: переменная жесткость корпуса кузова; элементы интерьера кузова; конструктивное исполнение бамперов и буферов.
Требования пассивной безопасности кузова предусматривают наличие жесткого пассажирского салона, а его передняя и задняя части должны быть при определенных нагрузках сминаемыми.
Задачей деформируемых зон кузова является поглощение кинетической энергии удара, причем такое, чтобы энергия была погашена раньше, чем деформация дойдет до салона.
Сминание передка и задка должно быть максимальным, чтобы обеспечить по возможности меньшее замедление и, следовательно, меньшую нагрузку на находящихся в автомобиле пассажиров. Для этого передок кузова может иметь специальные участки деформации.
При наезде на препятствие эти участки складываются, поглощая основную часть кинетической энергии удара.
Среднюю часть кузова, наоборот, усиливают для получения максимальной жесткости. Создание безопасного кузова требует усиления практически всех элементов корпуса в этой зоне.
Совет
Стойки, пороги и усилители крыши имеют повышенную толщину металла, что значительно увеличивает жесткость наружных панелей кузова.
Места же соединения элементов корпуса средней части кузова для повышения прочности, как правило, проваривают при его изготовлении сплошным швом.
Заднюю часть кузова проектируют аналогично передку, однако сминаемость ее предусматривается на большую величину.
Важную роль в конструкции безопасного кузова играют бамперы и буферы. Форма, способ их крепления к кузову и материалы, из которых они выполнены, должны обеспечивать наибольшее поглощение энергии удара. При установке жесткого бампера на кузов требуется, чтобы крепление его было упругим.
Пластмассовые бамперы изготавливают из специальных материалов, поглощающих энергию удара, как, например, из пористого полиуретана.
Бамперы и буфера обеспечивают полную пассивную безопасность кузова при ударе о жесткое постоянное препятствие при скорости автомобиля до 8 км/ч.
Непосредственными причинами травмирования водителя и пассажиров являются их взаимодействия с элементами кузова в момент удара автомобиля при аварии.
На основании анализа травм людей, полученных в результате ДТП, следует, что наиболее опасными элементами кузова являются панель приборов, стойки боковины кузова, рулевое колесо и колонка, надоконная передняя балка, ветровое стекло и т.д.
Обратите внимание
Кроме того, при неиспользовании ремней безопасности возможны травмы людей различной тяжести от выпадения их из автомобиля.
Создание безопасной конструкции кузова приводит к увеличению его массы и, следовательно, увеличению расхода топлива. Поэтому при проектировании конструкторы стремятся достичь максимальной степени пассивной безопасности при оптимальных эксплуатационных параметрах автомобиля.
Конструкции современных кузовов легковых автомобилей при всех их достоинствах имеют тот недостаток, что энергопоглощающие элементы корпуса кузова являются чаще всего одновременно деталями крепления агрегатов и узлов шасси автомобиля.
Даже незначительные повреждения кузова в этих местах влекут за собой снижение ходовых качеств, проявляющееся в ухудшении управляемости и устойчивости, в склонности к заносу и опрокидыванию, неравномерному износу шин, в повышении внешнего шума.
Все это повышает требования к технологии ремонта аварийного кузова.
Безопасность при несчастном случае характеризуют факторы, облегчающие положение водителя и пассажиров, которые уже попали в аварию. Эти факторы сводятся к противопожарным и медицинским требованиям.
Противопожарные требования определяют положение топливного бака по отношению к приборам электрооборудования и выпускной системе двигателя.
Для оказания медицинской помощи должно быть предусмотрено место для аптечки, защищенное от солнца и легкодоступное даже при повреждении кузова.
Материалы в конструкции кузовов
Обычно в серийном производстве легковых автомобилей используются листы глубокой вытяжки толщиной от 0,55 до 1,5 мм. Листы меньшей толщины применяются для изготовления внешних деталей кузова, а большей – для деталей несущей части.
С помощью компьютерных программ конструктор имеет возможность точно смоделировать возникающие соотношения нагрузок и определить оптимальную толщину листа. Преимущества понятны: сокращаются производственные расходы, снижается собственный вес автомобиля, и, наконец, кузов, сконструированный с учетом возникающих сил и нагрузок, повышает степень безопасности пассажиров.
К необходимой толщине листов, определяемой действующими нагрузками (для внешних деталей от 0,55 до 0,88 мм, а для деталей рамы и стоек – от 1,25 до 1,5 мм), у оцинкованных листов добавляется еще и толщина цинкового слоя от 10 до 20 мк.
Новейшие разработки связаны с созданием цельноалюминиевого кузова. Современная техника позволяет применять алюминиевые листы для передней и задней панелей, для облицовки дверей и т.п. Даже комплектный кузов может быть сегодня изготовлен из легкого металла.
Важно
Прогресс в технике материалов сделал возможным использование специальных термообработанных сплавов алюминия в несущих элементах автомобиля. Они характеризуются не только чрезвычайно высокой прочностью, но и очень высокой способностью энергопоглощения.
Сварка и клепка деталей в серийном производстве в настоящее время производятся на высоком качественном уровне.
Решающим для применения алюминия в кузовостроении является его малый удельный вес – 2,7 г/см3, что составляет около трети удельного веса стали, а также высокая устойчивость против коррозии благодаря образованию естественного окисного слоя.
Большие преимущества дает высокая степень повторной обрабатываемости (75%) и низкая температура плавления (660 °С), особенно по сравнению с применением деталей из искусственных материалов.
Несмотря на многие преимущества, не следует, однако, упускать из виду, что алюминий является «материалом высокой технологии», с которым следует обращаться с большой осторожностью и знанием дела.
В последнее время наблюдается активное применение искусственных материалов в автомобилестроении. Новые материалы и технологии производства делают возможным изготовление сложных и крупногабаритных деталей, например комплектов передней части автомобиля.
Доля искусственных материалов в общем весе легкового автомобиля составляет в среднем около 8%, а относительно объема материалов – даже 20%, причем налицо тенденция к увеличению. Однако в данном случае нам интересны только те детали, которые применяются для кузовостроения и могут быть экономично отремонтированы после повреждения.
Одно из главных преимуществ искусственных материалов – малый удельный вес – от 0,2 г/см3 у пенопластов до 1,5 г/см3 у стеклопластика. Кроме того, появляется большая свобода для выбора конфигурации узлов, для приспособления свойств материала к конкретным задачам, высокая антикоррозийность.
Совет
Недостатки же носят, прежде всего, экологический характер – при производстве некоторых искусственных материалов применяются опасные растворители, которые позже могут попасть в окружающую среду.
Вследствие различных свойств материалов и недостаточности обозначений характеристик регенерация возможна в очень ограниченном объеме, а при возгорании может образоваться большое количество высокотоксичных газов, например диоксинов.
В автомобилестроении применяются термопластики, реактопласты, эластомеры.
Что такое кузовные детали
Статья касается кузовных запчастей двух и трехобъемных легковых автомобилей. Под кузовными запчастями, преимущественно, понимают навесные детали. В продаже есть новые или б/у оригинальные запчасти и аналоги.
Кузовные запчасти — это детали, при помощи которых можно восстановить внешний вид, а также функциональность кузова автомобиля.
К деталям кузова относятся:
Бампер и его крепления, накладки на бампер и защиты.
Капот и крышка багажника.
Заглушки буксировочных крюков и оптики.
Ручки и замки.
Защита двигателя и КПП.
Пороги.
Крылья.
Спойлеры и брызговики.
Эмблемы и другие детали кузова.
Новые кузовные запчасти должны быть полностью идентичными деталям, подлежащим замене.
Кузовные детали для тюнинга
Кузовные детали для тюнинга, преимущественно, меняют аэродинамику и внешний вид автомобиля. Наиболее популярны обвесы, антикрылья, капоты и колесные арки. Автолюбители и механики доводят настройку машины распорками и проставками для повышения жесткости кузова, повышения устойчивости и управляемости.
Кузовные детали для тюнинга, в зависимости от ценовой категории, делают из стеклопластика, углепластика, карбона и полиуретана.
Для чего покупают кузовные детали
Детали берут для ремонта или освежения кузова. Детали должны быть прочными и долговечным — это зависит от материалов производства, антикоррозионной подготовки и защиты поверхностей цинком или ЛКП.
Две главные проблемы замены кузовных деталей — точная подгонка автомеханиками и сварщиками, и «попадание в цвет» при покраске малярами. Незаводские аналоги и изделия другой серии могут отличаться размером, геометрией и расположением отверстий, оттенком покрытия.
Как сэкономить на покупке запчастей?
Покупка ноуската (ноускат — это набор деталей передней части авто) помогает сэкономить до четверти стоимости кузовных деталей по отдельности.
После такого ДТП выгоднее взять ноускат, а не менять детали по отдельности.
Работа с каркасом значительно сложнее работы с навесными деталями. Для замены лонжеронов, поперечин, стоек, боковин, опор, рамок, арок и пола каркаса нужны специальное оборудование и высокая квалификация мастеров.
Чем отличаются оригинальные кузовные запчасти от аналогов
Оригинальные детали выпускает завод-изготовитель, например BMW или ЗАЗ. Аналоги, преимущественно, делают китайские и тайваньские фирмы.
Заводы-изготовители привлекают другие компании для производства КПП, отливки мотора, шин, сидений, амортизаторов и других узлов — кузовные детали же делают сами. Так что сложностей и путаницы с оригинальными кузовными запчастями возникать не должно.
Большинство аналогов боится коррозии — металл начинает разрушаться через 1–2 года езды. Срок службы запчасти, во многом, зависит от качества покраски в мастерской, здесь лучше не экономить.
Способы защиты автомобиля от коррозии
Плохое качество металлических китайских аналогов заметно невооруженным глазом:
-
швы;
-
заусеницы;
-
неровности и погрешности геометрии;
-
неаккуратные стыки и отверстия;
-
размер и форма отличаются от оригинала.
Китайский пластик аккуратнее, точнее соответствует форме оригинала.
Обратите внимание! Иногда, из-за отличий в размере и геометрии аналога, даже самые опытные автомеханики не справляются с подгонкой. Результат — асимметричные швы, небольшие перекосы и выпирающие детали.
Где купить новые кузовные детали и б/у?
Если есть страховка или если достаточно денег, берите оригинал.
Покупка б/у экономит до половины стоимости работ по рихтовке и покраске старой детали, но иногда выгоднее отдать свою деталь на восстановление в спецмастерскую — сравнивайте цены и время доставки/работ. Иногда б/у деталь попадает в цвет кузова, можно сэкономить на лакокрасочных. Как правило, водители экономят максимум денег на зеркалах заднего вида и обвесах из пластика.
Обратите внимание! Проверяйте дверцы, капоты, крылья и боковины толщиномером краски — иногда недобросовестные продавцы сбывают деталь после рихтовки и покраски. ДТП портят геометрию детали — возможно, возникнут сложности с подгонкой.
На RIA.com продают кузовные детали для автомобилей украинских, российских, европейских, американских и японских заводов. Фильтр c выбором деталей по марке упростит и ускорит поиск.
