Назначение кузова легкового автомобиля

Кузов современного легкового автомобиля является наиболее важной частью транспортного средства. В зависимости от выполняемых функций кузов может выступать в качестве несущей системы или быть ее отдельным элементом.

Большинство легковых автомобилей имеют несущий кузов, воспринимающий все нагрузки, действующие на автомобиль. Легковые автомобили повышенной проходимости – внедорожники оборудуются т.н. разгруженным кузовом, который имеет упругое соединение с рамой .

Такой кузов воспринимает только весовые нагрузки пассажиров и перевозимого груза. Промежуточное положение между несущим и разгруженным кузовами занимает полунесущий кузов, жестко соединенный с рамой автомобиля и усиливающий ее конструкциию.

Для чего предназначен кузов легкового автомобиля?

Кузов легкового автомобиля предназначен для размещения пассажиров и перевозимого груза и водителя. Кузов современного легкового автомобиля обычно является несущим, состоящим из отдельных панелей, соединённых сваркой. В состав кузова входят и такие элементы, как двери, крылья, крышка багажника.

Первые автомобили обычно представляли собой открытые бывшие конные экипажи с мотором, конструкция которых не соответствовала требованиям нового вида транспорта. Т. к. автомобильные кузова строились в основном на том же производстве, что и кареты, пролётки, в новую продукцию перекочевали многие заимствования, термины и названия.

Не обошлось и без курьёзов. В 1894 г. немецкий инженер Г. Даймлер выпустил автомобиль с кузовом, названным «Визави». Пассажиры сидели на передних сиденьях лицом друг к другу, а водитель располагался на заднем.

Конструкция кузова легкового автомобиля

Конструкция кузова определяет привлекательность, комфорт, безопасность и срок службы автомобиля. Таким образом, кузов в большей степени определяет основные потребительские качества автомобиля.

Основу кузова составляет корпус (другое наименование – каркас), к которому шарнирно прикреплены капот, крышка багажника, двери, передний и задний бамперы, декоративные накладные элементы и др.

Корпус представляет собой жесткую сварную конструкцию, состоящую из отдельных элементов: основания (пола), передней части (передка), задней части (задка), левой и правой боковины, крыши.

Основание кузова выполнено в виде цельноштампованной панели корытообразной формы. В центре панели проходит тоннель, служащий для размещения элементов выпускной системы, тормозных и топливных трубопроводов, а в заднеприводных автомобилях – для размещения узлов трансмиссии. Тоннель защищает расположенные в нем элементы от повреждения и увеличивает жесткость пола. В полу может быть выполнена ниша для запасного колеса. Вдоль основания приварены лонжероны.

Передняя часть объединяет передние лонжероны, передний щит, переднюю панель, брызговики и крылья. Передние лонжероны играют роль силовых элементов, на которых крепиться двигатель и передняя подвеска. В разных конструкциях кузовов передние крылья выполняются съемными или несъемными. В задней части расположены панель багажника и брызговики.

Боковина кузова состоит из внутренней и наружной панели. Наружная панель представлена передней, средней и задней стойками, порогом, и задним крылом. Внутренняя панель состоит из отдельных силовых элементов – усилителей стоек и пр. Панели соединены между собой.

Крыша кузова имеет цельноштампованную конструкцию, усиленную поперечинами.

Капот состоит из двух соединенных между собой панелей (наружной и внутренней). Капот к корпусу кузова крепится на петлях, снабженных пружинами. Пружины обеспечивают подъем капота. Капот оборудуется замком, который отпирается изнутри кузова специальной рукояткой.

Крышка багажника по аналогии с капотом также состоит из двух панелей. На внутренней панели установлен замок. Фиксация крышки багажника в открытом положении производится с помощью упругих элементов (пружин, торсионов).

Дверь а включают две панели, оборудуются замком и крепятся на петлях. В нижней части двери выполнены отверстия для стока воды из внутренней полости.

Шумоизоляция кузова производится с помощью различных материалов, которые размещаются на основании (битумные мастики), боковинах, дверях (мастики, войлок, картон), крыше (пенопласт, картон, стеклопластик), в моторном отсеке.

Кузов автомобиля

Любой автомобиль состоит из ряда составных узлов – силовой установки, трансмиссии, ходовой части, систем управления.Чтобы собрать все эти элементы в единую конструкцию и обеспечить их взаимосвязь между собой, используется еще один конструктивный компонент – несущая часть, к которой и осуществляется крепление всех составляющих элементов.

Назначение, конструкция и виды несущей части

По мере развития автомобилестроения было создано несколько видов несущей части. Но несмотря на имеющиеся различные типы, эта составляющая включает в себя один из основных компонентов – кузов автомобиля.

В задачу кузова входит не только крепление составных частей авто, а еще и восприятие всех нагрузок и воздействий окружающей среды, а также обеспечение пространства для размещения пассажиров и груза.

Изначально на автотранспорте применялась несущая часть, состоящая из двух элементов – кузова и рамы. В такой конструкции кузов по большей части принимал на себя только нагрузки, которые создавали пассажиры и груз. Основные же воздействия приходились на раму, которая также выступала основным связующим элементом для составных частей авто (именно к ней крепились узлы и механизмы).

Но существуют и другие виды несущей части. В целом, она подразделяется на:

1. Рамную;
2. С несущим кузовом;
3. Комбинированную.

Рамный вид, как уже отмечено, состоит из двух элементов – рама и кузов автомобиля. Между собой эти элементы соединены посредством эластичных проставок. Изначально он применялся на всех авто. Сейчас же такую компоновку несущей части можно встретить только на грузовиках и внедорожниках (хотя на последних – не всегда). Поскольку кузов в такой конструкции не используется в качестве компонента, к которому крепятся составные элементы, второе название этого типа – с разгруженным кузовом.

Со временем на легковом транспорте рамную конструкцию вытеснил несущий кузов автомобиля. Особенность его заключается в том, что рама, как таковая, отсутствует. При этом все составные части крепятся к кузову. Но поскольку в этом типе вся нагрузка приходится на кузов, в некоторых участках присутствуют усиливающие элементы, повышающие жесткость конструкции. Сейчас этот тип несущей части используется на всех легковых авто, а также кроссоверах и некоторых внедорожниках.

Последний вид – комбинированный, он же – полунесущий кузов автомобиля, отличается тем, что в несущей части присутствуют как рама, так и сам кузов, но при этом они между собой жестко связаны. В такой компоновке воспринимаемая нагрузка распределена между ними, также оба они выступают в качестве элементов для крепления составных узлов. Этот тип несущей части применяется в автобусах.

Конструкция кузова

Как видно, во всех типах несущей части присутствует кузов автомобиля. От этого элемента во многом зависит внешний вид машины, комфортабельность, показатели безопасности. Поскольку на легковых авто наибольшее распространение получил несущий кузов, то в дальнейшем рассматривать будем именно его.

Такой кузов автомобиля представляет собой некий каркас, состоящий из ряда составных частей, к которым крепятся узлы авто, а также внешние элементы, выполняющие определенные функции, включая и декоративные – крылья, двери, капот, крышка багажника, оптические приборы, бампера и прочее.

Конструкция кузова автомобиля включает в себя:

• основание;
• переднюю и заднюю часть;
• боковины;
• крышу.

Каждая из составных частей состоит из ряда компонентов. Все они соединены между собой при помощи сварки, что обеспечивает необходимую жесткость каркасу.

В качестве основания выступает днище, выполненное в виде щита с подогнутыми краями и проделанным в центральной части тоннелем. Этот тоннель не только повышает жесткость основы, но еще и выступает каналом для прокладки некоторых составных элементов авто – топливных и тормозных трубопроводов, труб системы отвода выхлопных газов, а в задне- и полноприводных авто – еще и для размещения ряда узлов трансмиссии. В некоторых авто в днище дополнительно проделывается ниша для размещения запасного колеса (в задней части).

Одной из основных функций передней части кузова авто является обеспечение пассивной безопасности. При фронтальном столкновении составляющие передка принимают на себя весь удар, и деформируясь гасят энергию. Поскольку для этого необходима достаточно высокая прочность, конструкция передка включает в себя продольные лонжероны. В авто с переднемоторной компоновкой они также выступают в качестве конструкции для крепления мотора. Дополнительно для выполнения этой функции передняя часть может комплектоваться подрамником.

Также в состав этой части входят передний щит, отделяющий мотор от салона, панель для крепления оптики и радиаторной решетки, боковины с колесными арками, которые могут быть выполнены заодно с крыльями. Но зачастую крылья делают съемными, поэтому являются навесной частью, так же, как и бампер с решеткой радиатора. Передняя часть сверху накрывается капотом – специальной крышкой.

Примерно такую же компоновку имеет и задняя часть, но зачастую крылья у нее входят в конструкцию и не являются съемными.

Дополнительно заднее крыло входит в конструкцию боковины кузова. Помимо нее боковина включает в себя пороги – одни из основных элементов, которые на ряду с лонжеронами обеспечивает жесткость конструкции.

К боковинам также относятся стойки – передняя, средняя и задняя, к которым крепиться крыша – цельноштампованный лист металла заданной формы. Съемными элементами этой составляющей являются двери авто.

В целом, днище с порогами и стойки с крышей и дверьми формируют отсек для размещения пассажиров.

Как уже отмечено крепления составных элементов осуществлено при помощи сварки, что делает конструкцию кузова неразъемной, поэтому многие компоненты одновременно относятся к нескольким его составляющим частям.

Стоит сказать, что состав кузова автомобиля может не иметь каких-то определенных частей. К примеру, в кузове кабриолет крыша отсутствует как таковая. Но поскольку в обычной компоновке нагрузка распределяется и на нее (за счет цельной конструкции), и крыша тоже в некоторой мере обеспечивает жесткость, то в кабриолете для компенсации снижения жесткости кузова усиливают пороги и двери.

Компоновка кузовов

На конструктивные особенности кузова автомобиля также влияет и компоновка. Все существующие типы несущей части по этому параметру подразделяются на:

Суть разделения кузовов авто по этому критерию сводится к тому, на сколько частей поделен кузов.

Особенность однообъемной компоновки заключается в том, что разделения между моторным отсеком, салоном и багажником – нет (но это условно). Еще этот вид компоновки называют вагонным.

В авто с таким кузовом передняя часть вообще отсутствует, а двигатель помещен в специальную нишу отсека для размещения пассажиров и груза. Отсутствие разделения между отсеками считается условным потому, что двигатель все же отделен от кабины перегородкой.

Однообъемный кузов автомобиля Tata Nano

В свою очередь однообъемный кузов делится на:

Разница между ними сводится к тому, под что большая часть внутреннего объема кузова отведена. Так, в грузовом для размещения пассажиров отведен совсем незначительный объем, в который входит также и отсек для мотора (по сути, водитель сидит возле, а то и вовсе на двигателе), а все остальное пространство отведено под размещение грузов.

В пассажирском же варианте весь доступный объем предназначен для размещения пассажиров, а под груз выделяется небольшое пространство (которого и вовсе может не быть).

Грузопассажирский кузов отличается тем, что внутренний объем условно делится на два отсека (пассажирский, грузовой). В некоторых случаях все пространство авто заполнено сиденьями для пассажиров, которые можно быстро демонтировать или сложить, тем самым получить грузовой отсек.

Двухобъемный кузов автомобиля включает в себя отдельно переднюю часть, являющуюся моторным отсеком и салон, который совмещен с отсеком для перевозки грузов. Самыми распространенными представителями такой компоновки являются хэтчбек и универсал. Также она используется у внедорожников с кроссоверами.

Двухобъемный кузов кроссовера

В большинстве случаев основная часть салона отведена под размещение пассажиров, а для груза отводится не очень много места. Но если взять универсал, то очень часто конструкторы делают задние сиденья складывающимися, что значительно повышает размеры грузового отсека, делая авто, по сути, грузопассажирским. Для доступа к грузовому отсеку в этом типе предусмотрена отдельная дверь – задняя (в некоторых авто она двойная).

Трехобъемный кузов автомобиля отличается тем, что моторный отсек, салон и грузовой отсек отделены перегородками друг от друга. Основным представителем такой компоновки является седан.

Современные реалии

Напоследок отметим, что конструкторами разработано большое количество разнообразных типов кузовов (перечисленные выше являются основными из них). Из-за этого в некоторых случаях разница между компоновками нивелируется.

К примеру, лифтбек имеет трехобъемную компоновку. Но у него крышка багажника объединена с задним стеклом, поэтому является, по сути, задней дверью. Вот и получается, что вроде и отдельный багажник есть, но в то же время он входит в состав салонного отсека (поскольку открывая багажник получаем одновременно и доступ к салону). И таких примеров несколько.

Но в целом, широкое разнообразие несущих кузовов позволяет делать автомобили разных типов и назначения.

Устройство автомобилей

Кузова автомобилей

Назначение и типы автомобильных кузовов

Автомобильный кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров и груза и их защиты. Кузова грузовых автомобилей предназначены для размещения грузов, при этом водитель и пассажиры (или один пассажир) размещаются, как правило, в отдельной кабине.

Кузова легковых автомобилей и автобусов предназначены для перевозки пассажиров, а также некоторого количества ручной клади или мелкого груза. Грузопассажирские автомобили могут перевозить и груз, и пассажиров. Кузова специальных автомобилей предназначены для размещения различного оборудования (технического, медицинского и т. п.).

Требования, предъявляемые к автомобильным кузовам

К автомобильным кузовам, в зависимости от назначения автомобиля, предъявляются разнообразные требования. Безусловно, любой кузов должен обладать достаточной жесткостью и прочностью, а также стойкостью к воздействию окружающей среды и коррозии.

Кузова, предназначенные для перевозки грузов, должны выдерживать требуемую нагрузку при любых дорожных условиях. В случае, если перевозимый груз требует защиты от внешних воздействий, применяются тентовые укрытия и кузова-фургоны. Для перевозки жидких и газообразных грузов используются специальные кузова, которые должны отвечать требованиям необходимой герметичности, термостойкости и прочности.

Кузова легковых автомобилей, наряду с требованиями прочности и стойкости к неблагоприятной среде, должны соответствовать основному назначению. Предназначенные для перевозки пассажиров легковые кузова должны обеспечивать их максимальную безопасность в случае аварии или ДТП, комфортность поездки. Для обеспечения комфорта водителя и пассажиров в кузовах легковых автомобилей предусматривают системы климатического контроля (отопление, освещение, вентиляция, кондиционер и т. п.). Хорошую обзорность обеспечивают оконные проемы достаточного размера.
Внутренний объем кузова должен быть достаточным, чтобы не утомлять пассажиров, а внешние габариты автомобиля должны доставлять удобство управления и перемещения, особенно в условиях городского движения.
Скоростные и спортивные автомобили имеют приземистые кузова высокой обтекаемости, чтобы снизить аэродинамическое сопротивление.

Для кузова легкового автомобиля немаловажен внешний вид, поэтому такие кузова изготавливают с использованием методов дизайна, красят в эстетически воспринимаемые цвета. Для покраски используют специальные автоэмали, длительное время сохраняющие первоначальный блеск и красоту кузова.

Требования к эстетике автобусных кузовов тоже с каждым годом ужесточаются. Современный автобусный кузов красив, безопасен и обеспечивает пассажиров максимумом комфорта при перевозке. Как правило, размещение сидений для пассажиров в кузове автобуса осуществляется достаточно высоко, что максимально предохраняет их в случае ДТП или аварии. Кузова автобусов обязательно оборудуются запасными выходами.

Безопасность дорожного движения накладывают на конструкцию кузова автомобилей ряд определенных требований. Так, например, дверные ручки кузова не должны сильно выступать и иметь форму, способную поранить пешехода или зацепить его за одежду. То же самое относится ко всем выступающим элементам кузова.

Классификация автомобильных кузовов

По назначению различают кузова грузовые, легковые, автобусные, грузопассажирские и специальные.

По конструкции кузова бывают каркасные, полукаркасные и бескаркасные.

Каркасные кузова имеют жесткий пространственный каркас, к которому прикреплены наружная и внутренняя обицовки. Каркас воспринимает все нагрузки автомобиля, а облицовка их не воспринимает. Каркасные кузова применяются, преимущественно, на автобусах, а также на некоторых типах легковых автомобилей.

Полукаркасные кузова имеют только отдельные части каркаса (стойки, дуги, усилители и т. п.), которые соединяются между собой наружными и внутренними облицовками. Такие кузова применяются на легковых автомобилях и на некоторых типах автобусов. Цельнометаллические кабины грузовых автомобилей выполняются также полукаркасными.

Бескаркасные кузова представляют собой корпус, состоящий из небольших штампованных частей и панелей, соединенных между собой сваркой или резьбовым крепежом. Для придания корпусу требуемой жесткости детали выполняются определенной формы, имеют объемные конструкции и элементы, повышающие прочность и жесткость. Все нагрузки автомобиля воспринимаются корпусом. Такой кузов характерен для легковых автомобилей и кабин грузовых автомобилей.

По нагруженности кузова подразделяют на несущие, полунесущие и разгруженные.

Несущие кузова не имеют рамы и воспринимают все нагрузки автомобиля. Как правило, в конструкцию несущего кузова входят усилительные элементы, позволяющие крепить к нему двигатель, элементы и агрегаты трансмиссии, подвески, ходовой части.
Несущие кузова применяются на легковых автомобилях и некоторых типах грузовых автомобилей особо малой грузоподъемности.

Полунесущие кузова устанавливаются на раме жестко и при этом воспринимают часть действующей на нее нагрузки. Такие кузова применяются на автобусах.

Разгруженные кузова устанавливают на раме на упругих эластичных проставках (резиновые подушки, прокладки, пружины и т. п.). Такие кузова нагружены только перевозимым грузом и другие нагрузки не воспринимают. Такой тип кузовов применяется на грузовых автомобилях, легковых автомобилях высшего класса и автомобилях повышенной проходимости.