Čo je a z čoho sa skladá karoséria?

Automobil je zložený z mnohých prvkov, ktoré navzájom hladko spolupracujú. Za hlavné sa považujú motor, podvozok a prevodovka. Všetky sú však pripevnené k nosnému systému, ktorý zaisťuje ich interakciu. Nosný systém môže byť prezentovaný rôznymi spôsobmi, ale najpopulárnejšia je karoséria automobilu. Je to dôležitý konštrukčný prvok, ktorý zaisťuje komponenty vozidla, prispôsobuje pasažierom a nákladu v kabíne a tiež absorbuje všetky bremená počas jazdy.

Účel a požiadavky

Ak sa motor nazýva srdcom automobilu, potom je karosériou jeho škrupina alebo karoséria. Nech je to už akokoľvek, práve karoséria je najdrahším prvkom automobilu. Jeho hlavným účelom je chrániť cestujúcich a vnútorné komponenty pred vplyvmi prostredia, umiestnením sedadiel a inými prvkami.

Ako dôležitý konštrukčný prvok sú na telo kladené určité požiadavky, medzi ktoré patria:

• odolnosť proti korózii a trvanlivosť;
• relatívne malá hmotnosť;
• požadovaná tuhosť;
• optimálny tvar na zabezpečenie opravy a údržby všetkých jednotiek vozidla, ľahké nakladanie batožiny;
• zabezpečenie požadovanej úrovne pohodlia pre cestujúcich a vodiča;
• zabezpečenie určitej úrovne pasívnej bezpečnosti pri kolízii;
• súlad s modernými normami a trendmi v dizajne.

Rozloženie tela

Nosná časť automobilu môže pozostávať z rámu a karosérie, iba z karosérie, alebo môže byť kombinovaná. Telo, ktoré vykonáva funkcie nosiča, sa nazýva nosič. Tento typ je najbežnejší na moderných automobiloch.

Telo môže byť tiež vyrobené v troch objemoch:

• jednozväzkový;
• dvojdielny;
• trojzväzkový.

Jeden kus je navrhnutý ako jednodielna karoséria, ktorá integruje motorový priestor, priestor pre cestujúcich a batožinový priestor. Toto usporiadanie zodpovedá osobným vozidlám (autobusy, mikrobusy) a úžitkovým vozidlám.

Dvojzväzok má dve zóny priestoru. Priestor pre cestujúcich v kombinácii s kufrom a motorový priestor. Toto usporiadanie obsahuje hatchback, kombi a crossover.

Trojobjem pozostáva z troch komôr: priestoru pre cestujúcich, motorového priestoru a batožinového priestoru. Toto je klasické usporiadanie, ktoré sa zhoduje so sedanmi.

Rôzne rozloženia si môžete pozrieť na obrázku nižšie a podrobnejšie si ich prečítať v našom článku o typoch postavy.

zariadenie

Napriek rôznorodému usporiadaniu má karoséria osobného automobilu spoločné prvky. Tieto sú zobrazené na obrázku nižšie a zahŕňajú:

1. Predné a zadné bočné nosníky. Sú to obdĺžnikové nosníky, ktoré poskytujú štrukturálnu tuhosť a tlmenie vibrácií.
2. Predný štít. Oddeľuje motorový priestor od priestoru pre cestujúcich.
3. Predné vzpery. Poskytujú tiež tuhosť a ukotvenie strechy.
4. Strecha.
5. Zadný stĺp.
6. Zadné krídlo.
7. Panel batožiny.
8. Stredný regál. Poskytuje tuhosť tela z odolného oceľového plechu.
9. Prahové hodnoty.
10. Stredový tunel, kde sú umiestnené rôzne prvky (výfukové potrubie, hriadeľ vrtule atď.). Tiež zvyšuje tuhosť.
11. Podstavec alebo dno.
12. Výklenok pre kolesá.

Dizajn sa môže líšiť v závislosti od typu karosérie (sedan, kombi, mikrobus atď.). Osobitná pozornosť sa venuje konštrukčným prvkom, ako sú nosníky a vzpery.

tuhosť

Tuhosť je vlastnosť karosérie automobilu odolávať dynamickému a štatistickému zaťaženiu počas prevádzky. Priamo ovplyvňuje manipuláciu.

Čím vyššia je tuhosť, tým lepšie sa vozidlo ovláda.

Tuhosť závisí od typu karosérie, celkovej geometrie, počtu dverí, veľkosti automobilu a okien. Dôležitú úlohu zohráva aj pripevnenie a poloha čelného skla a zadných okien. Môžu zvýšiť tvrdosť o 20 - 40%. Na ďalšie zvýšenie tuhosti sú nainštalované rôzne výstužné výstuhy.

Najstabilnejšie sú hatchbacky, kupé a sedany. Spravidla ide o trojdielne usporiadanie, ktoré má ďalšie priečky medzi batožinovým priestorom a motorom. Nedostatočnú tuhosť ukazuje karoséria kombi, spolujazdca, mikrobusu.

Existujú dva parametre tuhosti - ohyb a krútenie. Z hľadiska krútenia sa odpor kontroluje pod tlakom v opačných bodoch vzhľadom na jeho pozdĺžnu os, napríklad pri šikmom zavesení. Ako už bolo spomenuté, moderné autá majú jednodielnu monokokovú karosériu. V takýchto konštrukciách je tuhosť zabezpečená hlavne nosníkmi, priečnymi a pozdĺžnymi nosníkmi.

Materiály na výrobu a ich hrúbka

Pevnosť a tuhosť konštrukcie je možné zvýšiť o hrúbku ocele, čo však ovplyvní hmotnosť. Telo musí byť ľahké a zároveň silné. Toho sa dosahuje použitím oceľového plechu s nízkym obsahom uhlíka. Jednotlivé diely sa vyrábajú lisovaním. Diely sú potom spolu pevne bodovo zvarené.

Hlavná hrúbka ocele je 0,8-2 mm. Pre rám sa používa oceľ s hrúbkou 2-4 mm. Najdôležitejšie časti, ako sú nosníky a vzpery, sú vyrobené z ocele, najčastejšie legovanej, s hrúbkou 4 - 8 mm, ťažké vozidlá - 5 - 12 mm.

Výhodou nízkouhlíkovej ocele je, že sa dá dobre tvarovať. Môžete vytvoriť časť z ľubovoľného tvaru a geometrie. Mínus nízka odolnosť proti korózii. Na zvýšenie odolnosti proti korózii sú oceľové plechy pozinkované alebo sa pridáva meď. Lak tiež chráni pred koróziou.

Najmenej dôležité časti, ktoré nenesú hlavné zaťaženie, sú vyrobené z plastov alebo zliatin hliníka. To znižuje váhu a náklady na konštrukciu. Obrázok zobrazuje materiály a ich pevnosť v závislosti od účelu.

Hliníkové telo

Moderní dizajnéri neustále hľadajú spôsoby, ako znížiť hmotnosť bez straty tuhosti a sily. Hliník je jedným zo sľubných materiálov. Hmotnosť hliníkových častí v roku 2005 bola v európskych automobiloch 130 kg.

Teraz sa aktívne používa penový hliníkový materiál. Je to veľmi ľahký a zároveň húževnatý materiál, ktorý dobre tlmí nárazy pri kolízii. Penová štruktúra poskytuje vysokú teplotnú odolnosť a zvukovú izoláciu. Nevýhodou tohto materiálu je jeho vysoká cena, asi o 20% drahšia ako tradičné náprotivky. Zliatiny hliníka sú široko používané v koncernoch "Audi" a "Mercedes". Napríklad vďaka takýmto zliatinám bolo možné výrazne znížiť hmotnosť karosérie Audi A8. Má iba 810 kg.

Okrem hliníka sa berú do úvahy aj plastové materiály. Napríklad inovatívna zliatina Fibropur, ktorá je takmer rovnako tvrdá ako oceľové plechy.

Karoséria je jedným z najdôležitejších konštrukčných prvkov každého vozidla. Hmotnosť, ovládateľnosť a bezpečnosť vozidla do veľkej miery závisia od toho. Kvalita a hrúbka materiálov ovplyvňuje životnosť a odolnosť proti korózii. Výrobcovia moderných automobilov čoraz viac používajú CFRP alebo hliník na zníženie konštrukčnej hmotnosti. Hlavná vec je, že karoséria môže poskytnúť najvyššiu možnú bezpečnosť pre cestujúcich a vodiča v prípade kolízie.