Что такое и из чего состоит кузов легкового автомобиля

Что такое кузов?

Ку́зов — это часть автомобиля или другого транспортного средства, предназначенная для размещения пассажиров и груза. Кузов крепится к раме автомобиля. Распространены безрамные несущие кузова, выполняющие одновременно функцию рамы — к ним крепятся все остальные узлы и агрегаты автомобиля.

История развития

Форма автомобиля зависит от компоновки и конструкции, от применяемых материалов и технологии изготовления кузова. В свою очередь, возникновение новой формы заставляет искать новые технологические приёмы и новые материалы. На развитие формы автомобиля воздействуют социально-экономические факторы и, в силу особого качества автомобиля — его «престижности», мода. Долговечность кузова связана с его антикоррозионной подготовкой. Антикоррозионная защита достигается использованием как особых материалов самого кузова, так и материалов покрытия кузова. В качестве поверхностной защиты используют оцинковку и лакокрасочное покрытие.

Грузовой автомобиль

У грузовика кузов состоит из кабины водителя и грузовой платформы (часто только её и называют кузовом).

У грузовиков кузовом называют конструктивную часть, предназначенную для перевозки грузов. Кузов грузовика может быть:

— бортовой, в том числе с откидными бортами на одну, на две или на три стороны, в том числе оборудованный тентом, — самосвальный, в том числе с разгрузкой на одну, на две или на три стороны, — фургон, в том числе изотермический, — специальный кузов (для перевозки брёвен, труб, химических веществ, и др.).

Конструктивную часть грузовика предназначенную для водителя и для перевозки пассажиров называют кабиной.

Кабина может быть:

  • по конструктивному исполнению относительно двигателя:

— кабина с капотом (кабина за двигателем), — бескапотная кабина над двигателем, — бескапотная кабина перед двигателем,

  • по числу рядов сидений в кабине:

— однорядная (или одинарная), — двухрядная (или двойная).

Легковой автомобиль

Первым стали систематически и целенаправленно заниматься художественным конструированием автомобиля американцы. В 1926 г. концерн General Motors создал группу по художественному конструированию. А уже в 1927 г. была выпущена модель La Salle, спроектированная художниками-конструкторами. Её успех, как отметили современники, дал профессии дизайнера отличную .

Классическая компоновка

Автомобиль быстро развивался. Двигатель занял довольно неудобное для размещения пассажиров место — между большими крыльями передних управляемых колёс; радиатор разместился спереди — для охлаждения его встречным потоком воздуха; ведущие колёса — задние, что выгодно для улучшения тяговых качеств автомобиля. С конструктивной точки зрения такая компоновочная схема оказалась вполне рациональной; совершенствуясь, она сохранилась до наших дней и получила название «классическая компоновка». Двигатель, трансмиссия, ходовая часть крепились к раме. Всё в целом называлось «шасси». Шасси могло двигаться и существовать без кузова. Кузов устанавливался на шасси как отдельный и независимый для выполнения агрегат. С кузовом получался уже автомобиль, предназначенный для выполнения определённой функции.

Кузова-однообъемники

Однообъемные кузова отличаются увеличенным пространством для размещения пассажиров и обеспечения максимальной комфортабельности. Основным представителем этой категории авто являются минивэны. Отметим, что однообъемными легковые авто считаются лишь условно. По определению такая компоновка подразумевает, что отдельного пространства под установку силового агрегата нет (по сути, мотор установлен в салоне и отделен от пассажиров небольшой перегородкой).

Что касается же легковых авто, относящихся к этому классу, то у них двигатель располагается в отдельном моторном отсеке, но форма кузова сделана так, что визуально отсек для мотора объединен с салоном. Из-за таких конструктивных особенностей их компоновку нередко называют полутораобъемной.

Минивэн

Минивэн – тип кузова автомобиля с большими габаритными размерами, что позволяет установить три ряда сидений. Отсек для размещения груза находится в салоне, за сиденьями. Часто конструктивно предусматривается возможность складывания последнего ряда сидений для увеличения грузового пространства. Доступ к нему осуществляется через заднюю дверь.

Микровэн

Микровэн – еще один представитель с однообъемным кузовом. В отличие от минивэна у него габаритные размеры значительно меньше, поэтому используется два ряда сидений, но при этом сами автомобили все так же высокие и комфортабельные для пассажиров.

Компактвэн

Компактвэн – промежуточный вариант межу первыми двумя. Может иметь как два, так и три ряда сидений. Все три типа обладают закрытой конструкцией с жесткой крышей.

Галерея

Развитие классической компоновки легкового авто

Схема композиционного построения формы авто-2

Кузов грузового автомобиля

Вклю­ча­ет в се­бя ка­би­ну, соб­ст­вен­но К. (плат­фор­ма, фур­гон, цис­тер­на и т. п.) и опе­ре­ние (кры­лья, ка­пот, под­нож­ки). Ка­би­ны обыч­но цель­но­ме­тал­ли­че­ские, двух- и мно­го­ме­ст­ные. Ка­би­ны ма­ги­ст­раль­ных тя­га­чей, со­вер­шаю­щих даль­ние рей­сы, как пра­ви­ло, обо­ру­ду­ют­ся и спаль­ны­ми мес­та­ми. К. а. ус­та­нав­ли­ва­ют на не­су­щей ра­ме ав­то­мо­би­ля, для кре­п­ле­ния ка­би­ны ис­поль­зу­ют уп­ру­гие эле­мен­ты, обес­пе­чи­ваю­щие не­об­хо­ди­мые ком­форт­ные ус­ло­вия на ра­бо­чем мес­те во­ди­те­ля. Раз­ли­ча­ют К. а. уни­вер­саль­ные (гру­зо­вую плат­фор­му или фур­гон для пе­ре­воз­ки раз­лич­ных по фор­ме и раз­ме­рам гру­зов) и спе­циа­ли­зи­ро­ван­ные (са­мо­сва­лы для сы­пу­чих гру­зов, изо­тер­мич. К. а. для про­дук­тов, цис­тер­ны и т. п.).

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.

Кузов автобуса

Его обыч­но де­ла­ют за­кры­тым; ча­ще все­го он вы­пол­ня­ет­ся не­су­щим, кар­кас­ной кон­ст­рук­ции «ва­гон­но­го» ти­па. Сна­ру­жи и из­нут­ри к кар­ка­су кре­пит­ся об­ли­цов­ка в ви­де ме­тал­лич. (ре­же из ком­по­зиц. ма­те­риа­лов) па­не­лей.

Тен­ден­ции раз­ви­тия К. а.: сни­же­ние мас­сы (в т. ч. пу­тём при­ме­не­ния но­вых ма­те­риа­лов), при­да­ние об­те­кае­мой фор­мы, по­вы­ше­ние удобств для пас­са­жи­ров, улуч­ше­ние ис­поль­зо­ва­ния га­ба­ри­тов ав­то­мо­би­ля и др.

Иные варианты

Выше рассмотрены самые основные типы кузовов автомобилей, использующиеся чаще других. Но существуют и другие версии, встречающиеся значительно реже.

Хардтоп – авто, выпускавшиеся в трехобъемной компоновке, по сути это были те же седаны и купе, но с одной конструктивной особенностью – отсутствие центральных стоек, что улучает внешний вид авто, но негативно сказывается на жесткости кузова.

Таун-кар – автомобиль со значительно увеличенным по высоте салоном. Применялись такие авто в качестве такси.

Родстер – еще одна вариация открытого купе. Но в отличие от кабриолета у такого авто только две двери и один ряд сидений, крыша та же – убираемый тканевый тент.

Купе-кабриолет – переходной вариант между двумя указанными в обозначении типами кузовов. Отличается наличием жесткой складной крыши.

Фаэтон – по сути, тот же кабриолет, но с одной особенностью – отсутствием дверных стекол. Поэтому даже имеющийся убираемый тент не делает салон полностью закрытым.

Ландо – вариация кузова с чертами седана и кабриолета. Особенность его заключается в том, что в передней части салон имеет жесткую крышу, а в районе задних сидений она – тканевая или металлическая, но убираемая.

Брогам – полная противоположность ландо. То есть, у водителя крыша тентовая съемная, а у пассажиров – жесткая, металлическая.

Тарга – тот же родстер, но с металлическим каркасом жесткости позади сидений и жесткой съемной крышей.

Спайдер – еще один представитель родстеров, у авто с таким кузовом лобовое стекло либо вовсе отсутствует, или оно небольшое по высоте (ниже уровня глаз водителя).

Тудор – вариация седана, отличается от него наличием только двух дверей.

Как видно, вариаций кузовов – очень много, и вполне возможно, что количество их будет пополняться новыми видами. Но стоит отметить, что если новые типы и будут созданы, то в любом случае основой для них выступят наиболее распространенные варианты – седаны, купе, хэтчбеки и универсалы.

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

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://auto-metal.ru/spravka/chto-takoe-i-iz-chego-sostoit-kuzov-legkovogo-avtomobilya.html
Источник

Интересные статьи

Leave a Comment

X