Конструкция кузова автомобиля
Изначально при конструировании автомобилей, в качестве несущей системы использовалась рама. Она представляла собой основу, на которую крепились узлы и агрегаты транспортного средства. Все вместе это называлось шасси. Кузов автомобиля крепился к шасси при помощи болтов и являлся съемным элементом автомобиля.
На сегодняшний день, далеко не все транспортные средства имеют рамную конструкцию. Как правило, это грузовые автомобили и некоторые внедорожники. Рама позволяет значительно увеличить нагрузку на транспортное средство в ходе его эксплуатации. Для легковых автомобилей рама не используется. Современные технологии сборки кузова обеспечивают ему необходимую жесткость и прочность. Кузова, не имеющие раму, называются несущими.
Конструкция несущего кузова
Несущий кузов автомобиля, представляет собой сложную конструкцию из отдельных панелей, соединенных друг с другом при помощи сварки. Они изготавливаются из листового железа, жесткость которым придают ребра и усилители. Данная конструкция получается достаточно прочной и легкой.
Несущий кузов автомобиля можно разделить на три основные части:
- передняя;
- центральная;
- задняя.
Передняя часть кузова
Основными элементами передней части несущего кузова являются передние лонжероны. Они представляют собой полые балки, которые привариваются к щитку моторного отсека и к нижней части передних брызговиков. Лонжероны являются самыми прочными элементами передней части. В них предусмотрены специальные зоны смятия, которые гасят фронтальный удар.
Брызговики представляют собой панель вокруг колеса, обеспечивающую защиту от попадания грязи в моторный отсек. Они имеют усиленные области, которые называются чашки. Чашки служат надежной опорой для передних стоек подвески. Брызговики частично приварены к лонжеронам и имеют верхний усилитель.
Еще одним элементом передней части, является суппорт радиатора. Он крепится к обоим лонжеронам, что придает дополнительную жесткость конструкции. Суппорт радиатора является основой для крепления радиатора охлаждения, радиатора кондиционера, вентиляторов и других элементов передней части автомобиля. Так же суппорт крепится к верхним усилителям брызговика.
Усилитель бампера предназначен для основного гашения фронтального удара. Он тоже крепится к лонжеронам. И придает дополнительную жесткость передней части кузова.
В качестве дополнительного усиления конструкции, может использоваться подрамник. Он располагается в передней нижней части между лонжеронами.
Необходимо заметить, что суппорт радиатора, подрамник и усилитель бампера являются съемными элементами и могут крепиться к кузову при помощи болтов. Несъемные элементы крепятся при помощи точечной сварки. Когда все элементы передней части в сборе, они составляют крепкую конструкцию, на которой размещаются детали двигателя и передней подвески.
Центральная часть кузова
Основным элементом жесткости центральной части автомобиля можно назвать днище. Чаще всего днище является одной штампованной деталью. Оно имеет ребра жесткости и усиление в местах крепления сидений.
Дополнительным усилением днища автомобиля являются пороги. Пороги расположены в нижней части дверных проемов. Они привариваются к днищу и служат опорой для средних стоек автомобиля.
По бокам, с обеих сторон, расположены стойки.
Стойки – это вертикальные элементы кузова. Они обеспечивают необходимую защиту центральной части в случае переворота транспортного средства, а так же при боковых ударах.
- передние;
- центральные;
- задние.
Крыша устанавливается на боковые стойки. Она тоже имеет ребра жесткости, которые придают конструкции дополнительную прочность.
Еще одним элементом центральной части, является задняя полка. Она представляет собой панель, расположенную под задним стеклом. Конструкция седанов предполагает наличие задней перегородки, которая отделяет центральную часть и багажное отделение.
К съемным элементам центральной части относятся двери. В закрытом состоянии они также придают дополнительную прочность кузову транспортного средства.
Задняя часть кузова
Особую прочность задней части придают задние лонжероны. Они крепятся к полу багажника и изготавливаются из высокопрочной стали.
Пол багажника является штампованным элементом. Он имеет ребра жесткости. В современных автомобилях форма пола багажника позволяет разместить запасное колесо. Пол крепится к задним лонжеронам, к задним брызговикам и к задней панели.
Задние брызговики имеют усиленные чашки, которые удерживают элементы подвески.
Задние крылья тоже являются элементами несущего кузова автомобиля. Они также усиливают конструкцию придавая ей жесткость и прочность.
Заключение
При изготовлении элементов несущего кузова автомобиля используют различные типы стали. В местах, где необходимо обеспечить дополнительную прочность применяют высокопрочный и ультра высокопрочный вид стали.
Зная конструкционную особенность автомобиля, можно значительно упростить и ускорить некоторые кузовные работы.
Типы, конструктивные элементы автомобильного кузова и названия деталей
Любой легковой автомобиль построен на базе кузова, и это самая большая деталь автомобиля, которая выполняет много функций. Особая конструкция кузова позволяет автомобилю выдерживать нагрузки при движении и поглощать энергию удара в случае аварии. Также эта часть машины служит основанием, на котором крепятся все функциональные детали и узлы. Производители легковых машин выпускают самые различные варианты кузовов, что делает каждую модель уникальной по внешним признакам. Однако те же производители придерживаются основных параметров при изготовлении, которые характеризуют тип кузова и вариант его исполнения.
Основные типы
Прежде чем разобрать, из чего состоит кузов легкового автомобиля, нужно выделить основные типы его исполнения. Легковые машины серийного производства выпускаются в таких основных типах:
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.
Материал и технология изготовления
Кузов современного легкового автомобиля изготавливается из высокопрочной стали, которая проходит несколько этапов обработки. Небольшая толщина используемого металла позволяет намного уменьшить общий вес машины, что положительно сказывается на его динамике и экономичности. Несмотря на маленькую толщину стали, конструкция кузова рассчитана таким образом, что он является одновременно и легким, и прочным.
На большинстве современных авто кузовные детали скрепляются между собой точечной сваркой. Это позволяет обеспечить надежность соединения элементов и уменьшить количество кромок и острых углов, которые наиболее уязвимы по отношению к коррозии. В перспективе автомобильная промышленность будет применять лазерное сваривание деталей. Такой подход сводит к минимуму наличие выпуклостей и впадин на швах, а конструкция кузова станет более простой и надежной.
Общее устройство кузова
Чтобы разобраться, из чего состоит кузов легкового автомобиля, следует рассмотреть основные детали, которые входят в его устройство. Для более простого понимания, устройство кузова автомобиля можно условно разделить на три отсека. Из чего же состоит кузов? Общая схема расположения частей следующая:
- моторная зона – предназначена для расположения силового агрегата и дополнительно выполняет функцию пассивной безопасности автомобиля;
- пассажирская часть – нужна для размещения пассажиров и органов управления автомобилем;
- багажный отсек – используется для багажа;
Рассмотрим, из чего состоит каждый из этих элементов более подробно.
Моторная часть состоит из следующих основных деталей:
- передние верхняя и нижняя поперечины;
- фронтальные лонжероны;
- нижняя поперечина для расположения двигателя.
Схема моторного отсека устроена таким образом, что при столкновениях энергию удара принимают на себя лонжероны и передняя балка. Деформируясь, они уменьшают нагрузку на пассажирский отсек. Такая конструкция повышает шансы водителя и пассажиров уберечься от травм в ДТП.
Схема расположения деталей пассажирского отсека легкового авто следующая:
- нижняя передняя балка под лобовым окном;
- передняя и задняя поперечины крыши;
- боковой лонжерон крыши;
- передние, боковые и задние стойки;
- пороги;
- днище;
- усиливающие конструкции днища.
В других источниках названия деталей кузова могут незначительно отличаться, однако сути дела это не меняет. Приведенная схема позволяет в общих чертах разобраться, из чего состоит кузов и каково его устройство.
Все части пассажирского отсека легкового авто имеют необходимую жесткость, которая обеспечивает надежное крепление облицовочных и функциональных деталей. Помимо этого устройство пассажирской части делается таким образом, чтобы обеспечить максимальную пассивную защиту в случае боковых столкновений.
Багажный отсек легкового авто состоит из задней панели и крыльев. Схема этого отделения разработана таким образом, что его устройство позволяет выдерживать нагрузки от полезного багажа, а также обеспечить пассивную безопасность в случае ударов в заднюю часть автомобиля.
Устройство кузова легковых машин зависит от модели, производителя и других деталей. Однако в большинстве серийно выпускаемых машин схема расположения кузовных деталей примерно одинакова. Резкое отличие имеют только спортивные автомобили и прототипы концептуально новых моделей, произведенных в количестве нескольких единиц. Кузов таких машин может иметь иную конструкцию.
Кузов автомобиля — название деталей, схема, устройство и материалы
Прочая информация про автомобили
Автомобиль — это технически сложное устройство, которое состоит из целого ряда всевозможных узлов и механизмов. Разбираться, какие детали кузова автомобиля отвечают за различные функции, должен каждый автовладелец. Причем это нужно не столько, чтобы своими силами устранять любые поломки в дороге, а больше ради понимания рабочего принципа собственного ТС. В этом материале собрана именно такая полезная информация.
Из чего сделан кузов автомобиля
Несущая система транспортного средства бывает различной, однако кузов считается самым востребованным и распространенным. Детали кузова легкового автомобиля обеспечивают достаточно удобное крепление всех компонентов машины, размещение разнообразных грузов и любого количества пассажиров, а во время транспортировки берут на себя нагрузки.
Назначение и требования
Сердце машины — это ее мотор. Кузов – ее тело.
Эта составляющая ТС — самая дорогостоящая. Главная ее задача заключается в размещении мест посадки и других компонентов, а также в хорошей защите всех механизмов и пассажиров от негативных факторов извне.
Из чего делают кузов
В сегодняшних авто кузов принято делать из очень качественной и прочной стали. При этом его обязательно обрабатывают необходимым образом для защиты от коррозии. Малая толщина металла авто позволяет существенно снизить вес автомобиля. А это очень хорошо отражается на его общей динамике. Кузов, вопреки малой толщине металла, рассчитан так, что он и надежный, и легкий.
Детали конструкции на подавляющем большинстве ТС скрепляют сваркой точечного типа. Это обеспечивает надежность фиксации всех компонентов и сокращение числа острых углов. В будущем производители автомобилей для сварки механизмов планируют использовать сверхточный лазер. Это сведет присутствие всевозможных выпуклостей и углублений на швах к минимуму. В результате конструкция станет намного более простой и прочной.
Детали кузова скрепляют сваркой точечного типа1
Ученые не устают искать любые методы уменьшения массы без ущерба надежности и жесткости. Перспективным материалом, к примеру, считается алюминий. В транспортных средствах Европы масса деталей из него пятнадцать лет назад составила всего 130 кг.
Корпус — это одна из самых важных частей. Толщина и качество материалов влияет на устойчивость к ржавчине и долговечность.
Все чаще современные компании по производству авто переходят на алюминий и углепластик. Это помогает существенно уменьшить массу продукции. Главное здесь, чтобы конструкция могла обеспечить наибольшую безопасность для самого водителя и всех пассажиров при возможном столкновении.
Вдобавок, рынок начинает завоевывать пеноалюминий. Это прочный и легкий материал, отлично поглощающий удар во время аварии. Благодаря пенистой структуре, у него высокий уровень звукоизоляции и термостойкости. Однако здесь есть и недостаток. Пока что пеноалюминий очень дорогой. Почти на 20% дороже обычных материалов. Сплавы алюминия широко используют сегодня известные автомобильные компании Мерседес и Ауди.
Так, за счет специфических сплавов алюминия вес модели Ауди А8 удалось снизить до невероятных 810 кг.
Помимо упомянутого алюминия сегодня начинают активно использовать материалы из прочного пластика. К примеру, специфический сплав под названием Fibropur. По своей жесткости он фактически не уступает настоящей стали.
- Стойкость к появлению ржавчины.
- Не самая большая масса.
- Соответствие передовым дизайнерским тенденциям.
- Большая жесткость.
- Подходящая форма для выполнения ремонта и постоянного обслуживания, а также погрузки груза.
- Высокий уровень удобства для водителя и всех пассажиров.
- Высокая безопасность при аварии.
Устройство
Вопреки невероятному числу всевозможных компоновок, устройство автомобильного кузова вполне стандартизовано. Туда входят:
- Тыльные и фронтальные лонжероны.
- Передний щит.
- Надколесная ниша.
- Передние, средние и хвостовые стойки.
- Центральный тоннель.
- Днище.
- Крыша.
- Заднее крыло.
- Багажная панель.
- Пороги.
Схема кузова легкового автомобиля также может отличаться от выше описанной. Это полностью зависит от корпуса. Такие элементы автомобильного корпуса, как стойки и лонжероны, обладают повышенным вниманием со стороны водителей.
Компоновка кузовов
Несущая часть состоит из кузова и специальной рамы, самого кузова либо быть комбинированной. Конструкция, выполняющая задачи несущей части, называют несущей. Современные машины выполнены именно в данной компоновке.
Такую конструкцию делают в трех разных объемах:
- Трехобъемный. Имеет три отсека: пассажирский, багажный и зона мотора. В подобной компоновке производят седаны.
- Двухобъемный. У такой конструкции есть уже две зоны. Отсек для двигателя и пассажиров с багажником. К данной компоновке можно с легкостью отнести универсал, а также хэтчбек и кроссовер.
- Однообъемный. Имеет цельный корпус, объединяющий отделение для мотора, отсек для багажа и салон для пассажиров. Все это соответствует грузопассажирским и пассажирским машинам.
Жесткость
Жесткость – специфическое качество каждого ТС, посредством которого оно во время эксплуатации может противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Жесткость непосредственно влияет на управляемость автомобилем. Чем она выше, тем лучше.
От чего зависит жесткость? Здесь важны такие параметры, как геометрия авто, типа его корпуса, число дверей, размер окон и самого транспортного средства. Кроме того, огромное значение имеет специальное крепление и положение хвостового и переднего стекол. С помощью их жесткость способна повышаться до 40%. Чтобы еще больше увеличить жесткость, на авто устанавливают надежные распорки-усилители.
Самые надежные модели авто — это седаны, а также хэтчбеки и купе. Это часто трехобъемная компоновка, у которой есть вспомогательные перегородки между мотором и отделением для багажа. Определенно низкие показатели жесткости у корпусов типа универсал, а также микроавтобус и пассажирский.
Важно. Для определения степени жесткости машины есть два важных параметра – на кручение и на изгиб. В первом случае выполняется проверка сопротивления при давлении в разных противоположных точках от продольной оси корпуса. У современных машин, в основном, используется несущий цельный корпус. Жесткость в нем обеспечивается благодаря ряду балок, а также лонжеронам.
Общее устройство кузова
Корпус машины может быть разным. Сейчас распространены следующие его разновидности и названия:
- Седан. Это наиболее популярная вариация легковой машины. У нее есть отдельный багажник, закрытый корпус и четыре двери.
- Внедорожник. Большое ТС с большим дорожным просветом и с особой подвеской. Такие модели используются там, где требуется хорошая проходимость. На качественных ровных дорогах в городе внедорожник менее эффективен.
- Кроссовер. Это внедорожная разновидность хэтчбека. Передвигаться на таком ТС можно как в городе, так и за городом. Модель отличается от настоящего внедорожника меньшим дорожным просветом и более слабой проходимостью.
- Фургон. Это модификация, которая прежде всего применяется для всевозможных коммерческих задач. У фургона есть большой отсек для багажа за перегородкой, а также один либо два ряда кресел.
- Универсал. У модификации объединены в одно пространство багажник и салон. У них общая крыша, которая продлена прямо до хвостового края.
- Родстер. Это весьма редкая спортивная разновидность на два места, с жесткой крышей либо без нее.
- Лимузин. Его очертания похожи на удлиненный седан. Место водителя обязательно отделено от салона с пассажирами стеклом либо перегородкой из другого материала.
- Купе. У такого ТС две двери, а также только один ряд кресел. Багажник от пассажирского салона авто отделен, однако сзади никакой дверцы нет.
- Кабриолет. Специфическое купе с крышей, которая при потребности откидывается. Последнюю делают складной из жести либо мягкой из текстиля.
- Пикап. Легковая машина с один либо двумя рядами сидений, а также открытым отсеком для багажа. В основном, такие машины применяют для поездок куда-нибудь за город и для всевозможных коммерческих задач.
- Минивэн. От фургона такая модификация отличается общим числом кресел для пассажиров – четыре ряда. Кроме того, у минивэна больший салон и багажник.
- Хэтчбек. В эту модель ставят как один, так и целых два ряда сидений. В тыльной стенке при этом всегда есть еще одна дверь. У данных ТС задний свес короче, нежели у универсала и седана.
- Лифтбек. Редкая модификация, которая внешне похожа сразу и на седан, и на хэтчбек. Крышка отсека для багажа здесь выступает больше, нежели у хэтчбека, однако меньше, нежели у седана.
Моторная зона
Так называется перед легковой машины.
Моторная зона содержит в себе следующие компоненты корпуса:
- Лонжероны. Это ключевые силовые составляющие моторной зоны. Полые и продольные, они фиксируются ближе к низу моторной зоны. Это наиболее прочные компоненты каркаса транспортного средства, так как сделаны из высокопрочной стали. Чтобы эффективно гасить фронтальные удары во время аварий у лонжеронов есть зоны возможного смятия.
- Верхнее усиление брызговика. Находится спереди. Именно на него прикручивают на передние крылья.
- Усилитель бампера. Он нужен для гашения удара в случае ДТП. Элемент прикручивают непосредственно к переду лонжеронов.
- Чашки. Усиленные компоненты, удерживающие верх стоек подвески. Они сделаны как часть брызговиков.
- Рамка радиатора. Она находится спереди конструкции и нужна, чтобы удерживать различные элементы авто, вроде радиатора системы охлаждения или замка капота. Радиаторная рамка крепится прямо к брызговикам и лонжеронам. Как поперечный элемент, она придает переду большей жесткости.
- Передняя перегородка. С помощью этой панели разделяется передняя секция и центральная. Она надежно защищает пассажиров и водителя при возникновении в моторном отсеке пожара. За перегородкой находится силовая конструкция. Это тоже элемент защиты пассажиров и водителя в случае ДТП.
- Брызговики передних крыльев. Это внутренние панели вокруг колеса, частично приварены к лонжеронам, которые защищают его от грязи. Они добавляют корпусу большей жесткости.
- Передние крылья. Эти компоненты находятся возле передних дверей и доходят непосредственно до переднего бампера. Передние крылья, прикрученные к корпусу болтами, закрывают переднюю подвеску и брызговики.
Пассажирская часть
Если говорить про пассажирскую часть, то в нее входят следующие компоненты:
- Салон. Это центральная часть конструкцию машины, которая для повышения уровня безопасности пассажиров и водителя окружена усиленными панелями. В центральной боковой стойке есть усиление, в дверях и за приборной панелью тоже. Кроме того, у крыши машины есть усиленная поперечина, которая оберегает салон в случае переворота.
- Задняя полка. Это панель, которая находится под хвостовым стеклом, за задними сиденьями.
- Задняя перегородка. Она разделяет отделение для багажа и салон для пассажиров.
- Двери. Конструкция этого компонента — составная. Это внешняя панель, внутренний усилитель и элемент, на котором крепятся различные составляющие дверей, вроде стеклоподъемников.
- Стойки. Вертикальные компоненты для надежного удержания крыши и защиты салона при перевороте транспортного средства. Эти элементы состоят из внешних частей и внутреннего стального усиления. В седанах есть целых три вида стоек. Так, передние переходят непосредственно в рамку лобового стекла. Средние удерживают крышу между разными дверьми, а также обеспечивают места фиксации шарниров для хвостовых дверей. Кроме того, они распределяют всю нагрузку с низа корпуса на верхнюю часть, а также защищают салон при боковых ударах. Хвостовые стойки необходимы, чтобы удерживать зад крыши. Также они являются местом для заднего стекла ТС.
- Боковая панель. Это общая конструкцией, где проемы дверей выполнены без сваривания, то есть одним элементом. Боковая панель такого устройства надежно защищена от коррозии.
- Пороги. Усиленные компоненты внизу проемов дверей удерживают низ средних стоек и поддерживают днище по бокам. С фланцами днища их соединяют контактной сваркой. Внутри лицевой части порогов есть надежное усиление.
Багажный отсек
Как называется зад легковой машины? Это багажный отсек. Хвостовая часть легкового автомобиля состоит из следующих компонентов:
- Задние лонжероны — это продольные силовые составляющие из высокопрочной стали. Они надежно удерживают пол багажника, а также принимают на себя нагрузку во время транспортировки багажа.
- Задние арки, которые фиксируются на хвостовых крыльях.
- Пол багажника — это штампованный металлический лист, вогнутой формы, который образует свободное место для запасного колеса. Пол багажника при этом приварен к хвостовым лонжеронам, задней панели конструкции и задним брызговикам.
- Задние крылья — это несъемные панели, которые приварены к корпусу и являются важным элементом хвостовой части.
- Задние чашки, которые удерживают верх хвостовых стоек.
Днище
На дно легковой машины приходится практически 60% суммарного веса транспортного средства. Эту составляющую автомобиля делают из металла и подвергают горячей оцинковке. Такую процедуру пропускают исключительно китайские производители машин. Если днище не будет надежно защищено от коррозии, то спустя всего два года начинает постепенно гнить. Если говорить про главные компоненты днища, то это:
- Усилитель передней стойки.
- Задний пол.
- Порог кузова.
- Задняя поперечина пола.
Крыша
Панель крыши находится на стойках и закрывает всю его центральную часть. Панель крыши — одна из самых крупных и простых конструкций транспортного средства.
Крыше такую большую жесткость дает ее форма. А также усилители, которые приклеиваются к ней с обратной стороны. Крышу, которая переходит в заднее крыло приваривают посредством кремнистой бронзы либо качественной латуни. Этот дает возможность делать ровный и длинный шов, а также противостоять вибрациям и нагрузкам, которые воздействуют на это место. Подобное соединение также гораздо меньше боится коррозию.
Знать из чего состоит автомобильный кузов, нужно знать каждому водителю. Без этого невозможно будет поддерживать транспортное средство всегда в нормальном и рабочем состоянии. Без таких знаний не выйдет объяснить специалисту по ремонту авто в чем проблема. Да и вообще, информация, которая представлена выше — очень полезная просто для понимания сути работы собственного автомобиля.
Источник https://kuzovnoy.ru/infobase/cat_geometry/pub_konstruktsiya-kuzova-avtomobilya/
Источник https://autokuz.ru/kuzovnoy-remont/konstrukciya-kuzova-avtomobilya.html
Источник https://artmalyar.ru/prochaya_info_auto/kuzov-avtomobilya.html