Типы кузовов автомобилей грузовых и легковых

Автомобиль состоит из множества элементов, которые слаженно работают вместе. Основными из них принято считать двигатель, ходовую часть и трансмиссию. Однако, все они закреплены на несущей системе, которая и обеспечивает их взаимодействие. Несущая система может быть представлена разными вариантами, но наиболее популярным является кузов автомобиля. Это важный конструктивный элемент, который обеспечивает крепление составных частей транспортного средства, размещение пассажиров и грузов в салоне, а также воспринимает все нагрузки во время движения.

Назначение и требования

Если двигатель называют сердцем автомобиля, то кузов — это его оболочка или тело. Как бы то ни было, именно кузов является самым дорогим элементом машины. Основное его назначение – это защита пассажиров и внутренних компонентов от воздействия окружающей среды, размещение посадочных мест и прочих элементов.

Кузов автомобиля

Как к важному конструктивному элементу к кузову предъявляются определенные требования, среди которых:

• стойкость к коррозии и долговечность;
• сравнительно небольшая масса;
• необходимая жесткость;
• оптимальная форма, чтобы обеспечить ремонт и обслуживание всех агрегатов автомобиля, удобство погрузки багажа;
• обеспечение необходимого уровня комфорта для пассажиров и водителя;
• обеспечение определенного уровня пассивной безопасности при столкновении;
• соответствие современным стандартам и тенденциям в дизайне.

Компоновка кузовов

Несущая часть автомобиля может состоять из рамы и кузова, только кузова или быть комбинированной. Кузов, который выполняет функции несущей части, так и называется несущим. Именно такой тип наиболее распространен на современных автомобилях.

Также кузов может быть выполнен в трех объемах:

• однообъемный;
• двухобъемный;
• трехобъемный.

Однообъемный выполняется как цельный корпус, который объединяет отделение для двигателя, пассажирский салон и багажный отсек. Такая компоновка соответствует пассажирским (автобусы, микроавтобусы) и грузопассажирским автомобилям.

Двухобъемный имеет две зоны пространства. Пассажирский салон, объединенный с багажником, и моторный отсек. К такой компоновке относятся хэтчбек, универсал и кроссовер.

Трехобъемный состоит из трех отсеков: пассажирского, отсека для двигателя и багажного отделения. Это классическая компоновка, которой соответствуют седаны.

Разные компоновки можно рассмотреть на рисунке ниже, а более подробно почитать в нашей статье о типах кузовов.

Компоновка кузовов

Микроавтобус

Как ясно из названия, это модели автобусов, выделенные в отдельный класс. Такие транспортные средства могут иметь длину 5 метров и менее. Обычно предназначаются микроавтобусы для перевозки груза, а также от 8 до 10 пассажиров. Это если не считать место, отведенное для водителя транспорта. Классификация автомобилей по типу кузова, как говорилось ранее, предполагает наличие двух больших групп, и данный кузов относится к группе закрытых. Некоторые специалисты также отмечают, что под микроавтобусами можно понимать и автобусы, которые относятся к малому классу. Также в ряды микроавтобусов в настоящее время попадают минивены. Но различие заключается как раз в длине автотранспортного средства, а также количестве посадочных мест для пассажиров.

Устройство

Несмотря на разнообразие компоновок, кузов легкового автомобиля имеет общие элементы. Они показаны на рисунке ниже и включают в себя:

1. Передние и задние лонжероны. Представляют собой прямоугольные балки, которые обеспечивают жесткость конструкции и гашение колебаний.
2. Передний щит. Отделяет моторный отсек от пассажирского.
3. Передние стойки. Также обеспечивают жесткость и крепят крышу.
4. Крыша.
5. Задняя стойка.
6. Заднее крыло.
7. Багажная панель.
8. Средняя стойка. Обеспечивает жесткость кузова, изготавливается из прочной листовой стали.
9. Пороги.
10. Центральный тоннель, где располагаются различные элементы (выхлопная труба, карданный вал и т.д.). Также увеличивает жесткость.
11. Основание или днище.
12. Надколесная ниша.

Детальное устройство кузова автомобиля
Конструкция может быть иной в зависимости от типа кузова (седан, универсал, микроавтобус и т.д.). Особое внимание в конструкции уделяется несущим элементам, таким как лонжероны и стойки.

Хардтоп

Произошле от английского слова. В переводе с того же языка обозначает “жесткий верх”. Хардтопом принято называть совокупность инженерных автомобилестроительных решений, которые привели к созданию кузова закрытого типа, в котором отсутствуют боковые двери, центральные крышевые стойки. Очень часто хардтоп выделяют в качестве самостоятельного типа кузова, но многие эксперты высказываются за то, что это просто разновидность седана. На самом деле, такой тип кузова может обладать двумя или четырьмя дверями. Но важно помнить о том, что хардтоп в большом количестве случаев применяется как дополнение к основному типу кузова. То есть, это может быть “седан-хардтоп”, “универсал-хардтоп” и так далее. Очень популярные такие вариации в Северной Америке, а также в Японии (но уже в меньшей мере).

На этом перечисление кузовов закрытого типа заканчивается. Стоит рассказать несколько об их общей истории. Вообще, появление двухобъемных кузовов произошло не случайно. Они были разработаны конструкторами и инженерами с целью рационализации использования внутреннего пространства в автотранспортном средстве. Здесь, как правило, в одно целое объединен багажник с пассажирским салоном. Ну а вот однообъемный тип кузова был предназначен для любителей путешествий. Теперь рассмотри типы кузовов открытого типа.

Жесткость

Жесткость – это свойство кузова автомобиля сопротивляться динамическим и статистическим нагрузкам в процессе эксплуатации. Она напрямую влияет на управляемость.

Чем выше жесткость, тем лучше управляемость автомобиля.

Жесткость зависит от типа кузова, общей геометрии, количества дверей, размера машины и окон. Большую роль также играет крепление и положение лобового и заднего стекол. Они могут увеличить жесткость на 20-40%. Для большего увеличения жесткости устанавливаются различные распорки-усилители.

Наиболее устойчивыми считаются хэтчбеки, купе и седаны. Как правило, это трехобъемная компоновка, которая имеет дополнительные перегородки между багажным отделением и двигателем. Недостаточную жесткость показывают кузова типа универсал, пассажирский, микроавтобус.

Есть два параметра жесткости – на изгиб и на кручение. На кручение проверяют сопротивление при давлении в противоположных точках относительно его продольной оси, например, при диагональном вывешивании. Как уже было сказано, современные автомобили имеют цельный несущий кузов. В таких конструкциях жесткость обеспечивается главным образом за счет лонжеронов, поперечных и продольных балок.

Виды фургонов

Фургон — это закрытый тип кузова, который предназначен для транспортировки оборудования, людей, других грузов. Есть несколько видов фургона. Например, обычный выполнен на базе обыкновенного легкового автомобиля. Его несущий кузов относится к группе универсалов, но задние сидения, а также обивка в той же части кузова отсутствуют, что и позволяет выделить такое средство в качестве отдельной категории.

Малотоннажные фургоны обладают кабиной водителя, которая не отделена от кузова. Крыша может быть расположена выше стандартного уровня. Очень часто такие фургоны путают с комби, а также с микроавтобусами.

Фургон-бокс же относится к самостоятельной разновидности благодаря специально разработанному шасси. Кабина водителя структурно отделена от остальной части кузова.

Материалы для изготовления и их толщина

Прочность и жесткость конструкции можно увеличить за счет толщины стали, но это скажется на массе. Кузов должен быть легким и одновременно прочным. Это обеспечивается за счет применения низкоуглеродистой листовой стали. Отдельные детали изготавливаются путем штамповки. Затем части прочно соединяются друг с другом точечной сваркой.

Основная толщина стали составляет 0,8-2 мм. Для рамы применяется сталь толщиной 2-4 мм. Наиболее важные детали, такие как лонжероны и стойки, изготавливаются из стали, чаще всего легированной, толщиной 4-8 мм, большегрузные автомобили – 5-12 мм.

Плюс низкоуглеродистой стали в том, что она хорошо подвергается формовке. Можно сделать деталь любой формы и геометрии. Минус в низкой устойчивости к коррозии. Для повышения стойкости к коррозии листы стали подвергаются оцинковке или добавляется медь. Лакокрасочное покрытие также защищает от коррозии.

Наименее важные детали, которые не несут основной нагрузки, изготавливаются из пластмасс или сплавов алюминия. Это снижает вес и стоимость конструкции. На рисунке показаны материалы и их прочность в зависимости от назначения.

Материалы для изготовления кузова

Кузова и кабины грузовых автомобилей

Кузов грузового автомобиля включает в себя кабину с оперением и сам кузов. Типы кабин грузовых автомобилей классифицируются по числу мест и компоновке. В не таком уж далеком прошлом можно было встретить грузовые автомобили, оборудованные кабиной с деревянным каркасом; кабины современных грузовиков изготавливают из штампованного листового металла в виде сваренных между собой панелей, к которым винтовым крепежом присоединяются элементы оперения, также выполненные из штампованного листового металла. Отдельную категорию составляют кабины грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации в суровых условиях севера – такие кабины могут выполняться утепленными, с двойным остекленением.

Кабина грузового автомобиля

По числу мест различают одноместные, двухместные и трехместные кабины грузовых автомобилей. Одноместные кабины могут быть у карьерных самосвалов или автокранов, где перевозка пассажиров из соображений безопасности не желательна.

По компоновке различают капотные и бескапотные кабины. Капотная кабина отделена от двигателя в отдельный объем. Двигатель при этом располагается впереди кабины и огражден оперением.

Капотная цельнометаллическая кабина автомобиля ГАЗ-3302 (рис. 2, б) состоит из каркаса 5, крыши 8, верхней 7, задней 9 и боковых 6 панелей.

Боковые стекла кабины – опускающиеся с помощью стеклоподъемника, ветровое стекло – панорамное, гнутое, что улучшает обзорность и придает дополнительную жесткость конструкции. Двери кабины кроме боковых стекол имеют поворачивающиеся форточки, что позволяет улучшить условия вентиляции кабины при движении автомобиля. Сиденье кабины двухместное, с одной общей подушкой для водителя и пассажира. Кабина устанавливается на раме автомобиля на резиновых упругих подушках.

Оперение кузова грузового автомобиля (рис. 2, а) включает в себя капот 2 двигателя, крылья 3, подножки 4 и облицовку радиатора 1.

Бескапотная кабина объединяет отделение для водителя и отделение для двигателя, который в этом случае располагается под кабиной. Бескапотные кабины позволяют рациональнее использовать длину автомобиля (рис. 1), улучшить обзорность, а также доступ к двигателю, так как при необходимости обслуживания двигателя кабина полностью откидывается вперед по ходу автомобиля.

Читать дальше: Диаметр руля газель бизнес

У бескапотных автомобилей кабина (рис. 2, в) располагается, как правило, над двигателем, а для доступа к нему откидывается вперед. Так, кабина автомобилей марки «КамАЗ» откидывается на 42˚, что обеспечивает удобство при обслуживании двигателя и его систем. Чтобы обеспечить доступ к приборам электрооборудования, омывателя и очистителя стекол, отопителю и передним опорам двигателя, кабина имеет открывающуюся переднюю облицовочную панель, которая навешивается на петлях на панель 10. Облицовочная панель, как и задние крылья, брызговики, аэродинамические устройства, также относится к оперению. В крыше кабины предусмотрен вентиляционный люк, закрываемый крышкой 11.

Кабина автомобилей «КамАЗ» трехместная с тремя раздельными сиденьями для водителя и пассажиров. Исключение составляют кабины автомобилей-самосвалов КамАЗ-5511 и некоторых спецмоделей, у которых предусмотрено только одно место для пассажира. Среднее пассажирское сиденье на карьерных самосвалах не устанавливается из соображений безопасности, поскольку обрыв верхнего крепления гидроцилиндра подъема и опускания кузова может привести к повреждению кабины в ее средней части и травмированию пассажира. Позади сидений в кабинах автомобилей, предназначенных для междугородних перевозок грузов и поездок на дальние расстояния предусмотрено спальное место 13.

Сиденье водителя регулируемое (рис. 3). В продольном направлении оно перемещается по направляющим 9, которые крепятся к полу кабины. Стопор 10, управляемый рычагом 11, обеспечивает фиксацию сиденья в одном из десяти положений. Угол наклона спинки может занимать три фиксированных положения. Фиксация положения спинки осуществляется язычками кронштейнов спинки сиденья, которые входят в пазы гребенок, расположенных на обеих сторонах спинки.

Для освобождения язычков кронштейнов необходимо рычаг 5 гребенки опустить вниз и зафиксировать спинку в необходимом положении. Сиденье водителя имеет механизм подрессоривания с телескопическим амортизатором 6. Жесткость подвески сиденья регулируется в зависимости от массы водителя, для чего поворачивают один конец торсиона с помощью рычага 2. Подрессоривание осуществляется пластинчатым торсионом, установленным на трубе 7. Один конец торсиона закреплен неподвижно, второй соединен с рычагом 2 механизма регулирования жесткости подвески. Среднее пассажирское сиденье закреплено неподвижно, а крайнее может регулироваться по углу наклона спинки и в продольном направлении.

Кабина крепится к раме в четырех точках – двух спереди и двух сзади. Впереди кабина крепится на шарнирах, а сзади – на четвертных листовых рессорах с гидравлическими телескопическими амортизаторами. Для облегчения опрокидывания кабина оборудована уравновешивающим механизмом. Кабина опрокидывается вперед на передних шарнирных опорах (рис. 4, а). Нижние кронштейны 1 передних опор прикреплены к поперечине 11 рамы, а верхние кронштейны 5 – к балке 6 пола. Верхние кронштейны входят в проушины нижних кронштейнов, сочленяясь через пальцы 4. Для уплотнения такого шарнира в отверстия верхних кронштейнов устанавливаются резиновые кольца. Нижние кронштейны передних опор соединены с механизмом уравновешивания кабины, который предназначен как для облегчения опрокидывания кабины, так и для уравновешивания ее массы в любом положении. Механизм состоит из двух взаимозаменяемых торсионов 12, один конец которых закреплен в соответствующем кронштейне 1, а другой конец – в рычаге 7. Рычаг 7 шарнирно соединен с опорой 8, прикрепленной к поперечной балке 6 пола кабины.

Задние опоры (рис. 4, б) кабины представляют собой две листовые рессоры 18, работающие с гидравлическими телескопическими амортизаторами 25. Рессоры закреплены верхним концом в обойме 23 рессоры, а нижним – в кронштейне 26, связанном с кронштейном 16. Перемещение рессоры ограничивается резиновым буфером 24, который при ходе рессоры более 25 мм упирается в раму.

Для ограничения угла опрокидывания кабина снабжена ограничителем (рис. 4, в) подъема. Нижняя стойка 29 ограничителя вращается в скобах 28, закрепленных на правом лонжероне 27 рамы. Верхняя стойка 31 через удлинитель 32 крепится к скобе 34, закрепленной на продольной балке 35 пола кабины. При поднятой кабине обе стойки создают упор, препятствующий самопроизвольному опусканию кабины. Для предотвращения случайного складывания ограничителя имеется предохранительная защелка 30. Подняв кабину, необходимо нажать на стойку ограничителя так, чтобы защелка вошла в зацепление с язычком верхней стойки. При опускании кабины необходимо эту защелку оттянуть и подать ограничитель на себя, придерживая кабину рукой.

Для того, чтобы опрокинуть кабину на угол 60˚, при снятом буфере необходимо вынуть палец 33.

Запорный механизм (рис. 5) фиксирует кабину на задних опорах в транспортном положении и состоит из двух механических запоров с предохранительным крюком на правом запорном устройстве.

Корпус 11 запора прикреплен болтами к балке 6 задка и продольной балке 3 пола кабины. На оси 9 запора вращается крюк 10 и рукоятка 8. При фиксации кабины корпус своим пазом заходит на скобу 12, приваренную к кронштейну 14, который закреплен на обойме 15 рессоры, а крюк входит в зацепление со скобой. Конструкция крюка обеспечивает при закрывании запора подтягивание кабины к резиновой подушке на кронштейне скобы. Предохранительный крюк 5 с помощью пружины 4 автоматически защелкивается за скобу 1 при опускании кабины.

Читать дальше: Зачем платить транспортный налог

Кузов грузового автомобиля

В качестве кузова на грузовых автомобилях может быть установлен кузов общего назначения или специальный.

Кузов общего назначения предназначен для перевозки различных грузов, кроме жидких без тары. Он выполняется в виде бортовой деревометаллической или металлической платформы, которая состоит из основания, пола и бортов, которые могут выполняться откидными или неподвижно закрепленными (рис. 5). В основании к продольным 16 и поперечным брусьям крепятся пол, неподвижный передний борт 17, откидные боковые 20 и задний 21 борта. Доски бортов деревометаллических кузовов скреплены между собой металлическими планками 24. Откидные борта установлены на основании на петлях 25, а в транспортном положении они закрепляются запорами 22. Бортовая платформа в сборе закреплена на раме автомобиля стремянками 15 и 23, а также специальными кронштейнами. Для перевозки пассажиров и габаритных грузов бортовые платформы оборудуются решетчатыми надставными бортами, жесткими откидными сиденьями и тентом.

Специальный кузов предназначен для перевозки грузов только определенного вида. К таким кузовам относятся самосвальные кузова, цистерны и фургоны.

Самосвальные кузова предназначены для перевозки сыпучих и полужидких грузов (например, бетона), а также грузов, не требующих осторожности при разгрузке. Эти кузова выполняются цельнометаллическими. В зависимости от назначения и конструкции самосвальные кузова могут иметь один, два или три откидных борта, которые под действием собственного веса автоматически открываются при разгрузке. Для предотвращения открывания бортов во время погрузки и движения автомобиля предусмотрены специальные запорные устройства.

Грузовые кузова-цистерны предназначены для перевозки и временного хранения жидких, газообразных и сыпучих грузов. Цистерны снабжаются насосами, клапанами, шлангами и другим необходимым технологическим оборудованием для осуществления погрузо-разгрузочных работ и предохранения цистерны от повышения давления внутри из-за температурного расширения груза. Цистерны выполняются сварными из листовой стали, а также из алюминиевых сплавов и пластмасс.

Цистерна для перевозки нефтепродуктов (рис. 6) сварная. В поперечном сечении цистерна обычно имеет эллиптическую или (реже) круглую форму. Днища цистерны выполняют гофрированными. В верхней части цистерны 1 приварена горловина 9 с крышкой 3. Кронштейн 5 внутри горловины является упором поплавка 8 ограничителя наполнения цистерны. Закрепленный в горловине угольник 4 служит указателем верхнего максимального уровня нефтепродуктов в цистерне. Крышка горловины имеет наливной люк, закрываемый крышкой 6, а также два дыхательным клапана 7, сообщающих полость цистерны с окружающей средой. Крышка наливного люка запирается с помощью винтового запора. Крышка люка и дыхательные клапаны уплотняются нефтестойкими резиновыми прокладками.

Подножка 10 служит для удобства работы на крышке горловины. Волнорезы 15, расположенные внутри цистерны, предназначены для уменьшения нагрузки на днища, создаваемые жидкостью при разгоне и торможении автомобиля. Всасывающие нагнетательные трубопроводы 16, 14 и 13 закреплены на кронштейнах. Воздушная трубка 11 служит для отвода воздуха и паров нефтепродукта из пространства около днищ при заполнении цистерны и ее продольных наклонах во время движения. К переднему днищу цистерны приварен патрубок 2 для крепления поплавка указателя 18 уровня нефтепродукта. Опора 17 служит для предохранения поплавка указателя уровня от повреждений. Шкаф 12, приваренный к заднему днищу цистерны, используется для размещения аппаратуры и трубопроводов гидросистемы цистерны. В нижней части находится отствойник для сбора механических примесей и воды, слив которых производится через специальный патрубок отстойника. Цистерна устанавливается на раму автомобиля на опорах 19. Для предотвращения опасного влияния электростатического электричества, возникающего в металле при перемещении нефтепродукта, цистерна обязательно заземляется при загрузке и выгрузке.

Грузовые кузова-фургоны служат для перевозки грузов, которые требуют защиты от внешнего воздействия. Фургоны выполняются вагонными, многодверными с расположением дверей на заднем, правом или на заднем и правом бортах одновременно. На левых бортах фургонов в странах с правосторонним дорожным движением двери в кузовах-фургонах не устанавливаются, поскольку этот борт направлен на проезжую часть, и пользование дверями в этом случае будет представлять определенную опасность. Крыша у фургонов бывает глухой, раздвижной и шарнирно-подъемной. Фургоны имеют деревянный или металлический каркас с облицовкой из фанеры, листовой стали, алюминия или пластмассы. Иногда кузова-фургоны оборудуются задним грузоподъемным бортом, существенно облегчающим погрузо-разгрузочные работы и надежно перекрывающим доступ к задней двери фургона при хранении автомобиля с грузом на стоянке.

Алюминиевый кузов

Современные конструкторы постоянно ищут способы снижения массы без потери жесткости и прочности. Одним из перспективных материалов является алюминий. Масса алюминиевых деталей в 2005 году в европейских автомобилях составила 130 кг.

Сейчас активно применяется материал пеноалюминий. Это очень легкий и одновременно жесткий материал, который хорошо поглощает удар при столкновении. Пенистая структура обеспечивает высокую термостойкость и шумоизоляцию. Минусом данного материала является его высокая стоимость, примерно на 20% дороже традиционных аналогов. Широко применяют алюминиевые сплавы концерны «Ауди» и «Мерседес». Например, за счет таких сплавов удалось значительно снизить массу кузова Ауди А8. Она составляет всего 810 кг.

Алюминиевый кузов Audi A8

Кроме алюминия рассматриваются пластиковые материалы. Например, инновационный сплав «Fibropur», который по жесткости практически не уступает стальным листам.

Кузов является одним из важнейших конструктивных компонентов любого автомобиля. От него во многом зависит масса, управляемость и безопасность транспортного средства. Качество и толщина материалов сказывается на долговечности и устойчивости к коррозии. Современные автопроизводители все чаще применяют углепластик или алюминий, чтобы снизить массу конструкции. Главное, чтобы кузов смог обеспечить максимально возможную безопасность для пассажиров и водителя в случае столкновения.

Источник http://https://koreec73.ru/nesushchaya/dlya-chego-nuzhen-kuzov-avtomobilya.html
Источник http://