Кузова, кабины, их типы и устройство

Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, грузов или специального оборудования. Автомобильные кузова различаются по назначению и конструкции. По назначению кузо­ва делятся на три основные группы: для перевозки людей (легковые автомобили, автобусы, грузопассажирские автомобили), для пе­ревозки грузов (платформы, цистерны, фургоны, самосвалы и др.) и специального назначения (санитарные, пожарные и др.).

Кузова легковых автомобилей. По конструкции они могут быть бескаркасными, каркасными и полу каркасными, а по характеру вос­принимаемых нагрузок их разделяют на несущие, полунесущие и разгруженные.

В несущем кузове рама отсутствует, и все нагрузки, возникаю­щие при движении автомобиля, воспринимаются кузовом. Полу-несущий кузов жестко устанавливается на раме и воспринимает часть нагрузок, приходящихся на раму. Разгруженный кузов вос­принимает только силу тяжести груза, так как он установлен на раме при помощи упругих элементов (резиновых прокладок, по­душек и т.п.).

При наличии упругих элементов кузов разгружается от всех сил, действующих на раму (кроме силы тяжести груза) при движении автомобиля.

Большинство легковых автомобилей массового производства имеют несущие кузова. Это позволяет понизить их центр тяжести, уменьшить общую высоту и металлоемкость конструкции. Цель­нометаллические несущие бескаркасные кузова, обычно изготав­ливаются из листовой стали толщиной 0,8... 1,2 мм. Корпус такого кузова (рис. 18.1) представляет собой сварную конструкцию и со­стоит из основания (пола) 2 с передней и задней частями, левой и правой боковин 3 с задними крыльями, передних крыльев 7 и крыши 4. Двери кузова выполнены в виде двух штампованных па­нелей: наружной и внутренней, соединенных между собой при помощи фланцев, соединителей и надставок. Основными несу­щими элементами кузова являются такие детали коробчатого се­чения, как стойки боковины, пороги пола и различные попере­чины. Необходимую жесткость кузова достигают соответствующим соединением панелей облицовки, в которых монтируются различ-

ные подкосы и усилители из тонкостенных стальных профилей. Панели соединяют как сваркой, так и заклепками или винтами.

Каркасные несущие кузова имеют специальный каркас, к кото­рому прикреплены детали основания и тонкостенных профилей, образующих сварную ферму, усиленную облицовочными панеля­ми. »

Полукаркасные кузова имеют лишь часть каркаса — отдельные стойки, дуги, бруски, усилители, которые связаны между собой непосредственно или облицовочными панелями. Каркасные и по­лукаркасные конструкции кузовов на легковых автомобилях при­меняются сравнительно редко.

Кузова современных легковых автомобилей отличаются боль­шим разнообразием. От типа и назначения автомобиля зависит форма кузова, число дверей, сидений и его вместимость, послед­няя в значительной мере определяется размерами кузова.

По числу объемов кузова выполняются трехобъемными — мо­торный отсек, салон, багажник (рис. 18.2, а, б, в) или двухобъем-ными — моторный отсек, салон (рис. 18.2, г), в этом случае объ­емы багажника и салона объединены.

К двухобъемным кузовам относятся также кузова типа универ­сал, отличающиеся от классической схемы двухобъемного кузова более высоким расположением задней части крыши, продленной до крутого свеса (рис. 18.2, д).

Если отсеки для двигателя, пассажиров и багажа объединяют­ся в одно целое кузовом, такой кузов называется однообъемным. Их применение в автомобилестроении ограничено.

В настоящее время широкое распространение получила двух-объемная клиновидная форма кузова с большой площадью остек­ления, отвечающая не только современным аэродинамическим требованиям, но и рациональному сочетанию вместимости и ди­намичности автомобиля с его габаритными размерами. Наряду с этим качество кузова оценивается и с позиций эстетики, которая включает в себя рациональную планировку пассажирского поме­щения, отделку и цвет салона, его микроклимат и комфортабель­ность.

Кузова легковых автомобилей выполняются как закрытыми, так и открывающимися.

Закрытые кузова, обладающие значительной прочностью, дол­говечностью и пассивной безопасностью, получили наибольшее распространение. Они имеют жесткий замкнутый корпус с метал­лической крышей и жесткие двери с опускающимися стеклами.

Открывающиеся кузова вместо металлической крыши имеют складывающийся водонепроницаемый мягкий тент. Ниже приведены типы кузовов легковых автомобилей, имеющих широкое распространение в настоящее время.

Седан (см. рис. 18.2, а) — закрытый четырехдверный кузов с двумя (реже тремя) рядами сидений. Кузов такого типа иногда называют салоном (автомобили ВАЗ-2105-07; ГАЗ-3110, -31029 «Волга» и др.).

Лимузин (см. рис. 18.2, б) — закрытый четырех-, шестидверный кузов с двумя-тремя рядами сидений и перегородкой за спинкой переднего сиденья, отделяющей пассажирский салон от помеще­ния водителя (автомобиль ЗИЛ-4104).

Лимузин (см. рис. 18.2, в), у которого над задним рядом сидений предусмотрен складывающийся мягкий тент, называется лимузином-ландо (автомобиль ЗИЛ-41045).

Кабриолет — открытый кузов с жесткими боковинами, такими же дверьми и двумя-тремя рядами сидений как у лимузина, но со складывающимся мягким тентом по всему периметру крыши (ав­томобиль ЗИЛ-41044).

Хэтчбек (комби, лиртбек) — закрытый кузов (см. рис. 18.2, г) с двумя или четырьмя боковыми дверями и задней дверью в задней стенке, плавно опускающейся вниз. Складывающиеся сиденья вто­рого ряда позволяют образовывать платформу для груза (автомо­били ВАЗ-2108, «Москвич»-214122, ЗАЗ-1105).

Универсал (см. рис. 18.2, д) — закрытый кузов с двумя или че­тырьмя боковыми дверями и с дополнительной дверью в задней торцовой панели. При сложенных задних сиденьях кузов легко переоборудуется из пассажирского салона в специальный объем­ный кузов-фургон для перевозки грузов (ВАЗ-2104, ВАЗ-21213 «Нива», ГАЗ-24-14 «Волга»).

Фаэтон (рис. 18.2, е) — открытый кузов без средней стойки с мягким складывающимся верхом, съемными боковинами и дву­мя-тремя рядами сидений. Иногда такой тип кузова называют «тор-педо» (УАЗ-3151-01).

Купе (рис. 18.2, ж) — закрытый двухдверный кузов с укорочен­ной базой на двух — четырех человек с одним-двумя рядами сиде­ний. Нередко задний ряд сидений в таком кузове рассчитан толь­ко на детей, так называемое купе 2x2 (автомобили некоторых моделей иномарок).

Пикап (рис. 18.2, з) -- грузопассажирский кузов с открытой платформой, убирающимися боковыми сиденьями на четыре — шесть человек и с двухместной закрытой кабиной (ИЖ-27151).

Кузова автобусов. Современные автобусы в основном имеют цельнометаллические вагонного типа кузова, которые позволяют наиболее рационально использовать площадь салона для разме­щения пассажиров. Масса и стоимость кузова составляют более половины собственной массы и стоимости автобуса. Большинство современных автобусов имеют несущий кузов каркасного типа, изготовленный из прямоугольных труб и штампованных стальных элементов, соединенных между собой заклепками или сваркой и облицованных стальными листами или листами из алюминиевого сплава. Это повышает жесткость их несущей системы и снижает металлоемкость конструкции. Внутри кузова размещают сиденья для пассажиров и водителя.

Каркас 4 (рис. 18.3) является основной частью кузова автобуса. Он состоит из нижнего основания с несущими передними балка­ми 7, левых и правых боковин с облицовочными панелями 5, пола, передней 9 и задней 7 частей основания и крыши 8.

Основание кузова представляет собой сварную конструкцию, состоящую из продольных балок 7, ферм 2, поперечин 3 и других элементов. Расстояние между продольными балками основания по всей длине одинаковое. В наиболее ответственных участках конст­рукции основания введены дополнительные усилители.

Поперечины связывают продольные балки в единую простран­ственную конструкцию. Продольные балки и поперечины выпол­нены из прямоугольных труб обычно размером 60 х 400 х 3 мм. Глав­ными опорными элементами основания являются фермы 2, кото­рые расположены между продольными балками и боковинами и служат для крепления боковин кузова.

К продольным балкам основания приварены кронштейны креп­ления амортизаторов, пневматических рессор, листовых рессор, опор двигателя, буферов хода отдачи, к фермам — кронштейны регулятора положения кузова. К продольным балкам и фермам в средней части основания приварены кронштейны для установки крепления коробки передач, воздушных баллонов, топливного бака и глушителя.

Пол автобуса обычно выполняется из бакелизированной фане­ры толщиной 12... 14 мм и прикреплен к основанию болтами. Сверху пол покрыт резиновыми коврами.

Боковины кузова до подоконного бруса представляют собой кар­кас из стальных омегообразных профилей, соединенных штам­пованными крестовинами на точечной сварке. Наружная обли­цовка 5 боковин изготовлена из листов алюминиевого сплава и прикреплена к каркасу алюминиевыми заклепками.

Оконные стойки 6 выполнены отдельно из стальных штампо­ванных деталей П-образного сечения, сваренных между собой. Стойки приварены к подоконному и надоконному брусьям кузова

Каркас крыши 8 выполнен из набора продольных и поперечных элементов и тоже имеет облицовку из алюминиевого сплава, при­крепленную к каркасу заклепками.

Над задним мостом автобуса несущие продольные балки изо­гнуты вверх для увеличения его угла съезда. Кроме того, между продольными балками приварены дополнительно брус и попере­чины таким образом, что они создают наклон для установки пола, который без выступа переходит в горизонтальную накопительную площадку в задней части 7 основания.,

Передняя часть кузова 9 имеет стальной каркас, на котором ус­тановлена облицовка из листовой стали. В дверце, предусмотрен­ной для доступа к двигателю, и в нижних угловых панелях каркаса имеется решетка для поступления воздуха к двигателю и радиатору. В верхней части передка имеются маршрутный указатель и венти­ляционные отверстия кузова. Кабина водителя (однодверная) от­делена от пассажирского помещения глухой перегородкой. Панели и каркас перегородки стальные, сваренные точечной сваркой.

Для вентиляции кабины обычно предусмотрен открывающий­ся люк в наклонной части пола, вентилятор и опускающееся стекло двери водителя.

Двери автобуса обычно выполняются раздельными для пасса­жиров и водителя. Передние двери для пассажиров выполняют трех- или четырехстворчатыми, а задние — четырехстворчатыми. Они открываются и закрываются пневматическими механизма­ми, управляемыми водителем.

Окна автобуса разные по форме и конструкции. Боковые окна часто делают прямоугольными с раздвижными форточками: ветровое и заднее стекла для большей спорности изготавливают боль­шими и гнутыми.

Шумоизоляция кузова обеспечи^ется за счет применения про­тивошумных паст, битумных маст]К, теплоизоляционных и пер­форированных картонов и других татериалов.

Чтобы обеспечить комфортност, в конструкции кузова преду­смотрены: хорошая обзорность длятассажиров, которая достига­ется увеличением высоты и ширин! окон; эффективная вентиля­ция, обеспечиваемая наличием бо.ьших форточек боковых окон и люков крыши; интенсивное освЩение в вечернее время; эф­фективное отопление.

Для удобства управления и улчшения обзорности в кузове предусмотрены: устройства для обмыва и очистки ветрового стекла, противосолнечные козырьки и шт>рки окна, зеркала для наблю­дения за входом и выходом пассажфов, наблюдения за дорогой и пассажирским салоном.

Кузова грузовых автомобилей. ^J грузового автомобиля кузов состоит из кабины и грузового кузова — платформы. К кузову также относится оперение, закрьзающее те части автомобиля, которые расположены вне кабины капот, крылья, облицовка ра­диатора, подножки. У грузовых ав-омобилей, которые имеют ка­бину, расположенную над двигате^м, капот отсутствует, а перед­няя часть кабины этих автомобили закрывается облицовочной панелью. В задней части основан^ такой кабины установлен за­порный механизм, который надежю удерживает кабину от само­произвольного опрокидывания.

Грузовые кузова автомобилей iforyr быть универсальными или

специализированными.

Универсальный кузов представлю собой деревянную или ме­таллическую грузовую платформу используемую для перевозки разнообразных грузов.

Специализированный кузов служат для перевозки груза только

определенного типа.

Грузовая платформа универсального кузова автомобилей ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307 состоит из основа-гая, дощатого настила — пола 5 (рис. 18.4, а) платформы, передней неподвижного борта 3 и трех откидных бортов 6, доски которых скреплены стальными пласти­нами 10.

Основание платформы собрано на нескольких поперечных 4 и двух продольных деревянных бру-ьях 2, последние с помощью стремянок 7 и Скрепятся к раме. ()ткидные борта 6, /соединены петлями 11 с основанием платформы и удерживаются в закрытом положении крюками 8 угловых заборов, конструкция которых не допускает самопроизвольного открытия бортов.

Грузовая платформа автомобилей ГАЗ-3308, -33097 «Садко» металлическая, сварная, с откидывающимся задним бортом. Плат-

форма крепится к раме в четырнадцати точках через резиновые прокладки с помощью болтов. В двух передних точках крепления установлены цилиндрические пружины.

По бортам 19 и впереди платформа (рис. 18.4, б) имеет настав­ные деревянно-металлические решетки 16 и 21. Боковые решетки изготовлены с откидными сиденьями 14 и 75. Средняя часть плат­формы оборудована съемными сиденьями 17 к 20. Задний борт 18 запирается с двух сторон рычажными запорами.

Для защиты от дождя и ветра людей и грузов на платформу может быть установлен хлопчатобумажный тент на пяти металли­ческих дугах 72, который в верхней части фиксируется установоч­ным канатом 13. Тент оборудуется окнами. При снятом тенте дуги устанавливаются в специальные гнезда, расположенные в перед­ней части платформы.

На автомобиле КамАЗ-5320 и его модификациях установлена металлическая бортовая платформа, состоящая из основания и шести бортов с гнездами для установки каркаса тента. Основание платформы выполнено в виде металлического каркаса, состояще­го из двух боковых профилей, обвязок и продольных усилителей, связанных с поперечными балками. Все элементы каркаса изго­товлены из листовой стали толщиной 2,5... 3 мм. Борта платформы состоят из металлического каркаса и профилированной панели, изготовленной из листовой стали толщиной 1... 1,5 мм.

Кабина грузового автомобиля. Она должна обеспечивать макси­мальный комфорт, включая хорошую обзорность, доступность во­дителя к приборам и органам управления, удобство входа, посад­ки и высадки. Кабины изготавливают двух- и трехместными, а на автомобилях, предназначенных для междугородних перевозок, их оборудуют спальным местом, расположенным за спинками сиде­ний.

По расположению на раме кабины делятся на два типа: капот-ные кабины, установленные за двигателем (автомобили ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307, -3302 «ГАЗель» и др.), и передние (бескапотные) ка­бины, расположенные над двигателем (автомобили МАЗ-5335, КамАЗ-5320, -4310 и др.); их, как правило, делают опрокидыва­ющимися. Передняя кабина позволяет увеличить длину грузовой платформы, обеспечивает хорошую обзорность дороги и улучша­ет доступ к двигателю и другим агрегатам, расположенным под кабиной.

Кабины грузовых автомобилей массового производства (ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307, -3302 «ГАЗель» и др.) цельнометаллические, двух­дверные, с типовыми основными сборочными единицами (осно­вание, панели и т.п.), имеют в основном одинаковую техноло­гию изготовления, унифицированы по устройству и отличаются лишь размерами и некоторыми компоновочными решениями в зависимости от моделей автомобилей.

Устройство кабины (рис. 18.5) дано на примере грузовых автомо­билей семейства «ГАЗель». Закрытые корпуса кабин этих автомоби­лей сварены из заранее подсобранных крупных узлов: основания 1 каркасного типа, задней 8, передней 6 и боковых 2 панелей и крыши 7. Необходимая жесткость указанных узлов достигается сле­дующим образом: основание делают из коробчатых замкнутых профилей, соеди­ненных сваркой между собой и со штампованными деталями пола кабины;

панели имеют выштамповки различной формы и ребра, полу­ченные при сварке сопряженных элементов панелей;

крышу выполняют куполообразной или выпуклой формы.

Отличительной особенностью кабин автомобилей «ГАЗель» яв­ляется то, что в подкапотном отсеке установлены силовые эле­менты передней панели: лонжероны (подрамники) 4, стойки радиатора 3, кожухи фар 5, которые соединены между собой сваркой и образуют жесткую пространственно-силовую конст­рукцию.

Двери кабин грузовых автомобилей собирают из наружной и внутренней панелей и навешивают на кабину на двух петлях. Под­собранную с оперением кабину устанавливают на раму и крепят в трех или четырех точках при помощи эластичных соединений, причем задние опоры кабины могут иметь пружинно-рессорную подвеску и амортизаторы, что разгружает детали кабины от на­пряжений, возникающих при перекосах рамы во время движения автомобиля.