Автолюбителю

Легковые автомобили

Учебное пособие для средней школы

6.1.  Назначение и классификация кузовов

Представление о кузове только как о помещении для водителя, пассажиров и груза слишком примитивно и явно недостаточно. Обладая минимально возможными размерами, объемом и массой, он обеспечивает необходимую и возможную комфортабельность, защиту людей и груза от внешней среды (дождя, снега, пыли и т. д.) в обычных условиях эксплуатации и защиту от опасных воздействий при авариях.

Если у автомобиля отсутствует рама как основной силовой (несущий) элемент, кузов выполняет ее функции. В этом случае к нему крепятся практически все элементы автомобиля (двигатель, детали подвески колес, топливный бак и т. д.).

Кузов является одним из основных элементов автомобиля еще и потому, что его масса и стоимость составляют половину массы и стоимости всего легкового автомобиля. В зависимости от того, каковы форма, пропорции, композиция,  цвет кузова,  судят  об эстетических  качествах  автомобиля.

По форме, конструкции и технологии изготовления кузова первых легковых автомобилей в значительной степени напоминали кареты, о чем свидетельствовали даже их названия: коутч (экипаж — англ.) карроссе (карета— франц.). Собственно, начало^ автомобильного кузовостроения можно считать создание в США в начале века кузова для первого автомобиля массового производства «Форд Т».

В истории развития кузовов легковых автомобилей можно выделить несколько характерных этапов. Так, переломным моментом в кузовостроении явился рубеж 20—30-е гг., когда в США был создан цельнометаллический кузов из сравнительно крупных штампованных деталей (панелей) и разработана контактная точечная и шовная электросварка, позволившие существенно снизить трудоемкость изготовления кузова.

В начале 30-х гг. во Франциии начали выпускать в небольшом количестве несущие (безрамные) кузова для легковых автомобилей «Ситроен». Однако к массовому производству машин подобных конструкций во многих странах приступили лишь в 50-е гг. В это же время особенно остро встала проблема совершенствования архитектуры кузова. Ее решением занимались такие известные специалисты, как Дж. Пининфарина, Ф. Вигнале, Г. Гиа и др. Стало ясно, что эстетика  кузова оказывает решающее влияние на рыночный спрос на автомобили и, более того, формирует и в значительной мере влияет на эстетизацию автомобилей.

В 50—60-е гг. идет интенсивный поиск новых кузовных материалов (пластмасс, алюминиевых и магниевых сплавов). Начинается серийное производство пластмассовых кузовов для легковых автомобилей «Шевроле-Корвет» в США и «Трабант» в ГДР.

На рубеже 60—70-х гг. в решении кузовных проблем стали широко использовать ЭВМ, и прежде всего для расчета кузова на прочность, разработки сложных криволинейных поверхностей, оптимизации конструкции и технологии и т. д.

В 70-е гг. в период разразившегося энергетическго кризиса на первый план выступает задача создания обтекаемых кузовов, связанная прежде всего с проблемой уменьшения расхода топлива.

Для 80-х гг. характерно повышенное внимание к вопросам обитаемости автомобилей, что касается прежде всего совершенствования кузова. Это задачи, связанные с защитой людей при авариях, созданием комфортных условий и т. д.

Кузов современного легкового автомобиля состоит из корпуса (основной элемент конструкции), дверей и люков, оперения (крылья, облицовки и т. д.), сидений и другого (дополнительного) оборудования (система вентиляции и отопления и т.д.). Корпус в свою очередь состоит из основания (пола), боковин, передней и задней части, крыши, перегородок.

Классифицируют кузова по различным признакам: назначению, силовой схеме, типу корпуса, виду облицовочных элементов, материалу. Кроме того, кузова делят на закрытые (их большинство) и открытые (открывающиеся сверху).

Классификация кузовов по назначению аналогична классификации легковых автомобилей. По силовой схеме они делятся на ненесущие (рамные), полунесущие и несущие конструкции. Кузова несущего типа наиболее распространены, так как обеспечивают уменьшение массы и общего числа деталей в автомобиле, снижение высоты положения центра масс и ряд других преимуществ по сравнению с кузовами, устанавливаемыми на раму.

Корпус может быть каркасным, полукаркасным или бескаркасным. Каркас выполняет в нем роль силового звена, к которому прикрепляются тонкостенные панели или оболочки, отделяющие внутренний объем кузова от внешней среды. В бескаркасных конструкциях всю нагрузку воспринимают облицовочные элементы (панели или оболочки), и поэтому они выполняются так, чтобы по возможности образовывались силовые коробки (рис. 6.1) или многослойные (чаще трехслойные) стенки. Так называемые трехслойные кузова обладают высокой прочностью и жесткостью при минимальной массе, однако из-за высокой трудоемкости изготовления они редко применяются.

Элементы каркаса, облицовочные панели и другие детали кузовов изготавливают главным образом из стали, но все шире начинают использовать пластмассы и алюминиевые сплавы. (На раннем этапе развития автомобилестроения кузова изготовляли в основном из древесины.)

Кроме перечисленных классификационных признаков, существует деление кузовов, учитывающее их форму, число мест, тип крыши и другие особенности:

седан —двух- или четырехдверный кузов на 4—5 мест (рис. 6.2, а, в);

универсал — кузов с грузо-пассажирским салоном (рис. 6.2, б);

кабриолет — кузов со складной крышей и убирающимися стойками боковых окон (рис. 6.2, г);

лимузин — высококомфортабельный кузов с перегородкой, отделяющей водителя от заднего пассажирского помещения, 'имеющего дополнительные складывающиеся сиденья (рис. 6.2, д);

купе — двухместный кузов с дополнительными сиденьями упрощенного типа (рис. 6.2, ж);

родстер — двухместный закрытый или открытый кузов;

торпедо — полностью открытый кузов с откидным ветровым окном (рис 6.2, е);

вагон — кузов, не имеющий выступающего моторного отсека и багажного отделения (рис. 6.2, з) и др.

1. Кузов

2. Дополнительное оборудование

3.  Подъемный механизм платформы автомобиля-самосвала

4. Прицепы