Co to jest iz czego składa się karoseria?

Samochód składa się z wielu elementów, które doskonale ze sobą współpracują. Za główne uważa się silnik, podwozie i skrzynię biegów. Jednak wszystkie są przymocowane do systemu nośnego, co zapewnia ich interakcję. System nośny może być prezentowany w różnych wariantach, ale najpopularniejsza jest karoseria. To ważny element konstrukcyjny, który zabezpiecza podzespoły pojazdu, pomieści pasażerów i ładunek w kabinie, a także przejmuje wszelkie obciążenia podczas jazdy.

Cel i wymagania

Jeśli silnik nazywany jest sercem samochodu, to ciało jest jego skorupą lub nadwoziem. Tak czy inaczej, to nadwozie jest najdroższym elementem samochodu. Jego głównym celem jest ochrona pasażerów i elementów wewnętrznych przed wpływami środowiska, rozmieszczeniem siedzeń i innymi elementami.

Jako ważny element konstrukcyjny, na nadwozie nakładane są określone wymagania, w tym:

• odporność na korozję i trwałość;
• stosunkowo niewielka masa;
• wymagana sztywność;
• optymalny kształt zapewniający naprawę i konserwację wszystkich jednostek pojazdu, łatwość załadunku bagażu;
• zapewnienie wymaganego poziomu komfortu pasażerom i kierowcy;
• zapewnienie określonego poziomu bezpieczeństwa biernego podczas zderzenia;
• zgodność z nowoczesnymi standardami i trendami w projektowaniu.

Układ ciała

Nośna część samochodu może składać się z ramy i nadwozia, tylko nadwozia lub być połączona. Ciało, które pełni funkcje przewoźnika, nazywa się przewoźnikiem. Ten typ występuje najczęściej w nowoczesnych samochodach.

Ponadto korpus można wykonać w trzech tomach:

• jeden tom;
• dwukomorowy;
• trzy tomy.

Jednoczęściowy został zaprojektowany jako jednoczęściowy korpus, który integruje komorę silnika, kabinę pasażerską i bagażnik. Taki układ odpowiada pojazdom pasażerskim (autobusy, minibusy) i pojazdom użytkowym.

Dwukomorowy ma dwie strefy przestrzeni. Przedział pasażerski połączony z bagażnikiem i komorą silnika. Ten układ obejmuje hatchback, kombi i crossover.

Trzykomorowy składa się z trzech przedziałów: przedziału pasażerskiego, przedziału silnikowego i bagażnika. To klasyczny układ, do którego pasują sedany.

Różne układy można zobaczyć na poniższym rysunku i przeczytać bardziej szczegółowo w naszym artykule na temat typów sylwetki.

Urządzenie

Mimo różnorodności układów, nadwozie samochodu osobowego ma wspólne elementy. Są one pokazane na poniższym rysunku i obejmują:

1. Podłużnice przednie i tylne. Są to prostokątne belki zapewniające sztywność konstrukcji i tłumienie drgań.
2. Osłona przednia. Oddziela komorę silnika od przedziału pasażerskiego.
3. Rozpórki przednie. Zapewniają również sztywność i zakotwiczenie dachu.
4. Dach.
5. Tylny słupek.
6. Tylne skrzydło.
7. Panel bagażowy.
8. Półka środkowa. Zapewnia sztywność korpusu, wykonany z wytrzymałej blachy stalowej.
9. Progi.
10. Centralny tunel, w którym znajdują się różne elementy (rura wydechowa, wał napędowy itp.). Zwiększa również sztywność.
11. Podstawa lub spód.
12. Dobrze nisza koła.

Konstrukcja może się różnić w zależności od typu nadwozia (sedan, kombi, minibus itp.). Szczególną uwagę zwraca się na elementy konstrukcyjne, takie jak dźwigary i rozpórki.

Twardość

Sztywność to właściwość nadwozia samochodu polegająca na odporności na obciążenia dynamiczne i statystyczne podczas eksploatacji. Wpływa bezpośrednio na obsługę.

Im wyższa sztywność, tym lepsze prowadzenie samochodu.

Sztywność zależy od rodzaju nadwozia, ogólnej geometrii, liczby drzwi, rozmiaru samochodu i szyb. Mocowanie i położenie szyby przedniej i szyby tylnej również odgrywają ważną rolę. Mogą zwiększyć twardość o 20-40%. Aby jeszcze bardziej zwiększyć sztywność, zainstalowane są różne rozpórki wzmacniające.

Najbardziej stabilne są hatchbacki, coupe i sedany. Z reguły jest to układ trzyczęściowy, który ma dodatkowe przegrody między bagażnikiem a silnikiem. Niewystarczającą sztywność pokazuje nadwozie kombi, pasażera, minibusa.

Istnieją dwa parametry sztywności - zginanie i skręcanie. W przypadku skręcania wytrzymałość jest sprawdzana pod ciśnieniem w przeciwnych punktach w stosunku do jego osi wzdłużnej, na przykład podczas zawieszania po przekątnej. Jak już wspomniano, nowoczesne samochody mają jednoczęściowe nadwozie skorupowe. W takich konstrukcjach sztywność zapewniają głównie dźwigary, belki poprzeczne i podłużne.

Materiały do ​​produkcji i ich grubość

Grubość stali może zwiększyć wytrzymałość i sztywność konstrukcji, ale wpłynie to na wagę. Ciało musi być jednocześnie lekkie i mocne. Osiąga się to dzięki zastosowaniu blachy ze stali niskowęglowej. Poszczególne części wykonywane są metodą tłoczenia. Części są następnie mocno zgrzewane punktowo.

Główna grubość stali wynosi 0,8-2 mm. Do ramy zastosowano stal o grubości 2-4 mm. Najważniejsze elementy, takie jak dźwigary i rozpórki wykonane są ze stali najczęściej stopowej o grubości 4-8 mm, pojazdy ciężkie - 5-12 mm.

Zaletą stali niskowęglowej jest to, że można ją dobrze formować. Możesz wykonać część o dowolnym kształcie i geometrii. Minus niska odporność na korozję. Aby zwiększyć odporność na korozję, blachy stalowe są ocynkowane lub dodaje się miedź. Lakier chroni również przed korozją.

Najmniej ważne części, które nie przenoszą głównego obciążenia, są wykonane z tworzyw sztucznych lub stopów aluminium. Zmniejsza to wagę i koszt konstrukcji. Rysunek przedstawia materiały i ich wytrzymałość w zależności od przeznaczenia.

Korpus aluminiowy

Współcześni projektanci nieustannie szukają sposobów na zmniejszenie wagi bez utraty sztywności i wytrzymałości. Aluminium jest jednym z obiecujących materiałów. Waga części aluminiowych w 2005 roku w samochodach europejskich wynosiła 130 kg.

Obecnie aktywnie wykorzystywana jest pianka aluminiowa. Jest to bardzo lekki i jednocześnie wytrzymały materiał, który dobrze amortyzuje uderzenia podczas zderzenia. Struktura pianki zapewnia odporność na wysokie temperatury i izolację akustyczną. Wadą tego materiału jest jego wysoki koszt, około 20% droższy od tradycyjnych odpowiedników. Stopy aluminium są szeroko stosowane przez koncerny „Audi” i „Mercedes”. Na przykład dzięki takim stopom udało się znacznie zmniejszyć wagę nadwozia Audi A8. To tylko 810 kg.

Oprócz aluminium brane są pod uwagę tworzywa sztuczne. Na przykład innowacyjny stop Fibropur, który jest prawie tak twardy jak blachy stalowe.

Karoseria jest jednym z najważniejszych elementów konstrukcyjnych każdego pojazdu. Od tego w dużej mierze zależy masa, prowadzenie i bezpieczeństwo pojazdu. Jakość i grubość materiałów wpływa na trwałość i odporność na korozję. Dzisiejsi producenci samochodów coraz częściej używają CFRP lub aluminium w celu zmniejszenia ciężaru konstrukcji. Najważniejsze jest to, że nadwozie może zapewnić najwyższe możliwe bezpieczeństwo pasażerom i kierowcy w przypadku kolizji.