Kaj je in iz česa je sestavljena karoserija avtomobila?
Vsebina
Avto je sestavljen iz številnih elementov, ki nemoteno delujejo skupaj. Za glavne veljajo motor, podvozje in menjalnik. Vsi pa so pritrjeni na nosilni sistem, kar zagotavlja njihovo interakcijo. Sistem nosilcev je lahko predstavljen v različnih različicah, najbolj priljubljen pa je karoserija avtomobila. Je pomemben strukturni element, ki pritrdi sestavne dele vozila, sprejme potnike in tovor v kabini, med vožnjo pa absorbira tudi vse tovore.
Namen in zahteve
Če motor imenujemo srce avtomobila, je telo njegova lupina ali telo. Kakor koli že, prav karoserija je najdražji element avtomobila. Njegov glavni namen je zaščititi potnike in notranje komponente pred vplivi okolja, namestitvijo sedežev in drugih elementov.
Kot pomemben strukturni element so telesu naložene nekatere zahteve, med drugim:
- odpornost proti koroziji in trajnost;
- sorazmerno majhna masa;
- potrebna togost;
- optimalna oblika, ki zagotavlja popravilo in vzdrževanje vseh enot vozila, enostavnost nakladanja prtljage;
- zagotavljanje zahtevane ravni udobja za potnike in voznika;
- zagotavljanje določene stopnje pasivne varnosti pri trčenju;
- skladnost s sodobnimi standardi in trendi v oblikovanju.
Postavitev telesa
Nosilni del avtomobila je lahko sestavljen iz okvirja in karoserije, samo karoserije ali pa je lahko kombiniran. Telo, ki opravlja funkcije nosilnega dela, se imenuje nosilno telo. Ta vrsta je najpogostejša pri sodobnih avtomobilih.
Tudi telo je mogoče izdelati v treh delih:
- enotomnik;
- dvoglasnik;
- triglasnik.
Enodelna je zasnovana kot enodelna karoserija, ki združuje motorni prostor, potniški prostor in prtljažnik. Ta postavitev ustreza potniškim (avtobusom, minibusom) in komunalnim vozilom.
Dvotomnik ima dve coni prostora. Potniški prostor v kombinaciji s prtljažnikom in motorni prostor. Ta postavitev vključuje kombilimuzino, karavan in križanca.
Triglasnik je sestavljen iz treh predelkov: potniški, motorni in prtljažni prostor. To je klasična postavitev, ki se ujema z limuzinami.
Različne postavitve si lahko ogledate na spodnji sliki, podrobneje pa preberite v našem članku o tipih postave.
Naprava
Kljub raznolikim postavitvam ima karoserija osebnega avtomobila skupne elemente. Ti so prikazani na spodnji sliki in vključujejo:
- Sprednji in zadnji stranski nosilci. So pravokotni nosilci, ki zagotavljajo strukturno togost in dušenje vibracij.
- Sprednji ščit. Ločuje prostor za motor od prostora za potnike.
- Sprednje opornike. Zagotavljajo tudi togost in sidranje strehe.
- Streha.
- Zadnji steber.
- Zadnje krilo.
- Prtljažna plošča.
- Srednje stojalo. Zagotavlja togost telesa iz trpežne jeklene pločevine.
- Pragovi.
- Osrednji predor, v katerem se nahajajo različni elementi (izpušna cev, gred propelerja itd.). Poveča tudi togost.
- Podnožje ali dno.
- Niša za kolesa.
Zasnova je lahko različna, odvisno od vrste karoserije (limuzina, karavan, minibus itd.). Posebna pozornost je namenjena konstrukcijskim elementom, kot so nosilci in oporniki.
Krutost
Togost je lastnost karoserije avtomobila, da se med obratovanjem upira dinamičnim in statističnim obremenitvam. Neposredno vpliva na ravnanje.
Večja kot je togost, boljša vodljivost avtomobila.
Togost je odvisna od tipa karoserije, celotne geometrije, števila vrat, velikosti avtomobila in oken. Pomembno vlogo imata tudi pritrditev in položaj vetrobranskega stekla in zadnjih stekel. Trdoto lahko povečajo za 20-40%. Za nadaljnjo povečanje togosti so nameščeni različni ojačitveni oporniki.
Najbolj stabilni so hatchback, kupeji in limuzine. Praviloma gre za triglasno ureditev, ki ima dodatne predelne stene med prtljažnim prostorom in motorjem. Nezadostna togost kaže karoserija karavana, potnika, minibusa.
Obstajata dva parametra togosti - upogibanje in torzija. Pri torziji se upor preveri pod pritiskom na nasprotnih točkah glede na njegovo vzdolžno os, na primer pri diagonalnem obešanju. Kot smo že omenili, imajo sodobni avtomobili enodelno monokotno karoserijo. V tovrstnih konstrukcijah togost zagotavljajo predvsem nosilci, prečni in vzdolžni nosilci.
Materiali za izdelavo in njihova debelina
Moč in togost konstrukcije se lahko povečata z debelino jekla, vendar bo to vplivalo na težo. Telo mora biti hkrati lahko in lahko. To dosežemo z uporabo nizkoogljične jeklene pločevine. Posamezni deli so izdelani z žigosanjem. Nato so deli trdno varjeni.
Glavna debelina jekla je 0,8-2 mm. Za okvir se uporablja jeklo z debelino 2-4 mm. Najpomembnejši deli, kot so lopute in oporniki, so izdelani iz jekla, najpogosteje legiranega, debeline 4-8 mm, težka vozila - 5-12 mm.
Prednost nizkoogljičnega jekla je v tem, da ga je mogoče dobro oblikovati. Lahko naredite del poljubne oblike in geometrije. Minus nizka odpornost proti koroziji. Za povečanje odpornosti proti koroziji so jeklene pločevine pocinkane ali dodani baker. Lak ščiti tudi pred korozijo.
Najmanj pomembni deli, ki ne nosijo glavne obremenitve, so iz umetnih snovi ali aluminijevih zlitin. To zmanjša težo in stroške konstrukcije. Na sliki so prikazani materiali in njihova trdnost, odvisno od namena.
Aluminijasto ohišje
Sodobni oblikovalci nenehno iščejo načine za zmanjšanje teže brez izgube togosti in moči. Aluminij je eden od obetavnih materialov. Teža aluminijastih delov je bila leta 2005 v evropskih avtomobilih 130 kg.
Zdaj se aktivno uporablja aluminijast material iz pene. Je zelo lahek in hkrati trden material, ki v trku dobro absorbira udarce. Struktura pene zagotavlja visoko temperaturno odpornost in zvočno izolacijo. Slaba stran tega materiala so visoki stroški, približno 20% dražji od tradicionalnih kolegov. Aluminijeve zlitine pogosto uporabljajo koncerni "Audi" in "Mercedes". Na primer, zaradi takih zlitin je bilo mogoče znatno zmanjšati težo karoserije Audija A8. To je le 810 kg.
Poleg aluminija se upoštevajo tudi plastični materiali. Na primer inovativna zlitina Fibropur, ki je skoraj tako trda kot jeklene pločevine.
Karoserija je eden najpomembnejših strukturnih sestavnih delov vsakega vozila. Od tega so v veliki meri odvisni masa, vodljivost in varnost vozila. Kakovost in debelina materialov vpliva na trpežnost in odpornost proti koroziji. Sodobni proizvajalci avtomobilov vedno bolj uporabljajo CFRP ali aluminij za zmanjšanje strukturne teže. Glavno je, da lahko telo v primeru trka zagotavlja najvišjo možno varnost potnikom in vozniku.
