Кузова легковых автомобилей

Лекция по теме6 «Кузов и кабина. Назначение и типы»

Назначение и типы

Кузов автомобиля предназначен для размещения водителя, пассажиров и различных грузов, а также защиты их от внешних воздействий. Кроме того, несущий кузов служит для крепления всех агрегатов и механизмов автомобиля. Несущий кузов воспри­нимает все нагрузки и усилия, которые действуют на автомобиль при движении.

Кузов является важнейшей конструктивной, наиболее ответ­ственной, материалоемкой и дорогостоящей частью автомобиля. Он составляет примерно половину автомобиля по массе, стоимо­сти и сложности изготовления.

Кузов обеспечивает безопасность, обтекаемость, комфортабель­ность и внешний вид автомобиля. Конструкция кузова и его пара­метры оказывают серьезное влияние на эксплуатационные свой­ства, обеспечивающие движение автомобиля (тягово-скоростные, топливную экономичность, маневренность, устойчивость, плав­ность хода, проходимость), и на эксплуатационные свойства, не связанные с движением автомобиля (вместимость, прочность, долговечность, ремонтопригодность, приспособленность к погруз­ке и выгрузке).

На автомобилях применяются различные типы кузовов (рис.1).

Грузовые кузова предназначены для размещения всевозмож­ных грузов, пассажирские — людей, грузопассажирские — людей и грузов, а специальные — различного оборудования (лаборатор­ного, медицинского и др.).

 

 

Несущий кузов рамы не имеет, и все силы и нагрузки, дей­ствующие на автомобиль, воспринимаются кузовом. Несущий ку­зов имеют большинство современных легковых автомобилей (кроме высшего класса) и автобусов.

Полунесущий кузов жестко соединяется с рамой и восприни­мает часть нагрузок, приходящихся на раму. Кузов такого типа нашел применение на автобусах.

Разгруженный кузов жесткого соединения с рамой не имеет. Он устанавливается на раме на резиновых и других прокладках, подушках и кроме нагрузки от перевозимого груза никаких других нагрузок не воспринимает. Разгруженный кузов применяется на грузовых и легковых автомобилях высшего класса и повышенной проходимости.

Каркасный кузов имеет жесткий пространственный каркас, к которому прикреплены наружная и внутренняя облицовки. Все нагрузки кузова воспринимаются каркасом. Облицовки нагрузок не несут. Каркасный кузов применяется на современных автобусах и некоторых легковых автомобилях.

Полукаркасный (скелетный) кузов имеет только отдельные части каркаса (стойки, дуги, усилители), которые соединяются между собой наружными и внутренними облицовками. Все на­грузки кузова воспринимаются совместно частями каркаса и об­лицовками. Полукаркасные кузова применяются на легковых ав­томобилях и автобусах. Полукаркасными также выполняются цель­нометаллические кабины грузовых автомобилей.

Бескаркасный (оболочковый) кузов жесткого пространствен­ного каркаса не имеет. Он представляет собой корпус (оболочку), состоящий из больших штампованных частей и панелей, соеди­ненных между собой сваркой в пространственную систему. Для того, чтобы такой кузов обладал необходимой жесткостью, час­тям и панелям кузова придают определенную форму и сечение. Все нагрузки кузова воспринимаются его корпусом. Бескаркасны­ми выполняются кузова современных легковых автомобилей, так как они очень технологичны при производстве, — автоматичес­кая сварка панелей кузова может производиться на конвейере. Бес­каркасными также делаются цельнометаллические кабины грузо­вых автомобилей.

Кузова легковых автомобилей

Кузовом легкового автомобиля называется одна из его основ­ных частей, объединяющая пассажирский салон с отделениями для двигателя и багажа.

Кузов легкового автомобиля служит для размещения водителя, пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (дождь, пыль, ветер, снег, удары при столкновениях и т.п.).

На легковых автомобилях применяются различные типы кузо­вов (рис.2). Тип кузова легкового автомобиля определяется его нагруженностью, количеством составляющих объемов и конст­руктивным исполнением.

Несущий кузов является основанием для установки и крепле­ния всех систем и механизмов легкового автомобиля. Он воспри­нимает все нагрузки, которые действуют на автомобиль при дви­жении. Несущие кузова имеют легковые автомобили особо мало­го, малого и среднего классов, так как они уменьшают их массу и высоту, снижают центр тяжести и повышают устойчивость и без­опасность движения.

Разгруженный кузов легкового автомобиля никаких нагрузок, кроме нагрузки от перевозимых пассажиров и багажа, не испыты­вает, так как кузов установлен на раме на резиновых прокладках и подушках. К раме крепятся все агрегаты и механизмы, и она вос­принимает все нагрузки, которые действуют при движении. Раз­груженные кузова имеют легковые автомобили высшего класса и повышенной проходимости.

По числу объемов наибольшее распространение на легковых автомобилях получили трехобъемные и двухобъемные кузова.

Трехобъемный кузов имеет три видимых объема и состоит из пассажирского салона, отделения двигателя и багажного отделе­ния.

Двухобъемный кузов имеет два видимых объема и включает в себя отделение двигателя и пассажирский салон, объединенный с багажником, т. е. у кузова нет выступающего отдельным объе­мом багажного отделения. Двухобъемный кузов по сравнению с трехобъемным позволяет уменьшить длину и массу автомобиля без ухудшения его комфортабельности.

Однообъемный кузов имеет один видимый объем, состоящий из пассажирского отделения, объединенного с отделениями дви­гателя и багажным. По внешнему виду однообъемный кузов напо­минает кузов микроавтобуса.

В зависимости от числа дверей и конструкции крыши различа­ют следующие легковые кузова.

Лимузин (рис.3, а) представляет собой трехобъемный зак­рытый четырехдверный кузов с двумя или тремя рядами сидений (третий ряд сидений откидной). За передним рядом сидений рас­положена подъемная стеклянная перегородка, служащая при не­обходимости для отделения водителя от задних пассажиров. Лиму­зин применяется на легковых автомобилях высшего класса.

Седан (рис.3, б) — трехобъемный закрытый четырехдверный кузов с двумя (реже тремя) рядами сидений (третий ряд откид­ной). Седан имеет наибольшее распространение на легковых авто­мобилях.

Купе (рис.3, в) — трехобъемный закрытый двухдверный ку­зов с одним или двумя рядами сидений. Для доступа к задним сиденьям необходимо откидывать передние, что ухудшает усло­вия посадки пассажиров. Купе имеет применение на легковых ав­томобилях особо малого класса.

Универсал (рис..3,г) представляет собой двухобъемный за­крытый трех- или пятидверный кузов с двумя рядами сидений. Дополнительная дверь находится в задней стенке кузова. При скла­дывании заднего ряда сидений увеличивается багажное отделе­ние, в результате чего кузов превращается из пассажирского в грузопассажирский. Универсал применяется на легковых автомо­билях малого и среднего классов.

Хэтчбэк (рис.3, д) занимает промежуточное положение между кузовами седан и универсал. Хэтчбэк является двухобъемным за­крытым трех- или пятидверным кузовом с двумя рядами сидений. Дополнительная дверь находится в наклонной задней стенке ку­зова. Кузов может быть легко переоборудован из пассажирского в грузопассажирский путем снятия складной полки, которая уста­новлена за задним рядом сидений и закрывает багажное отделе­ние. При складывании заднего ряда сидений площадь багажного отделения увеличивается. Кузов хэтчбэк применяется на легковых автомобилях особо малого, малого и среднего классов.

Фаэтон (рис.3, е) представляет собой полностью открываю­щийся двух- или трехобъемный кузов. Кузов имеет две или четыре двери, два или три ряда сидений, мягкий складывающийся верх и съемные боковины, в которых выполнены окна. Кузов фаэтон нашел применение на легковых автомобилях среднего и высшего классов.

Кабриолет (рис.3, ж) является открывающимся трехобъемным и четырехдверным кузовом с двумя или тремя рядами сиде­ний (третий ряд откидной). Кузов имеет жесткий или мягкий уби­рающийся верх и опускающиеся стекла в дверях и боковинах. Ку­зов кабриолет применяется на легковых автомобилях среднего и высшего классов.

Кузов легкового автомобиля (рис.4) типа седан имеет трехобъемную форму: отделение двигателя, пассажирский салон и багажное отделение. У кузова автомобиля четыре двери: две пере­дние и две задние. Кузов имеет стальной неразъемный корпус 1, который включает в себя: основание (пол) с передней и задней частями корпуса, левую и правую боковины с задними крылья­ми, крышу и передние крылья. На корпусе установлены капот 2, передние 5 и задние 4 двери, крышка багажника 3 и декоративные детали (передний и задний бамперы, облицовка радиатора и др.). Детали кузова отштампованы из листовой малоуглеродистой ста­ли толщиной 0,7...2,5 мм.

Конструкция кузова выполнена неравнопрочной. Отдельные его части имеют различную жесткость и, следовательно, разную со­противляемость удару при дорожно-транспортных происшестви­ях. В результате при столкновениях автомобиля за счет деформа­ции передней б и задней 7 частей кузова гасится энергия удара и пассажирский салон 8 предохраняется от деформации. Это обеспечивает сохранение пространства выживания людей при столк­новениях автомобиля.

Передние двери не имеют форточек и выполнены с одним опускным стеклом. Задние двери имеют опускное и неподвижное стекла. Стеклоподъемники дверей тросовые. Двери оборудованы ограничителями открывания, утопленными наружными ручками и роторными замками, исключающими самопроизвольное откры­вание дверей при авариях. На левой передней двери установлено наружное зеркало заднего вида, управление которым расположе­но внутри салона кузова. Поэтому водитель может устанавливать зеркало в удобное для обзора положение, не открывая окна пере­дней двери.

Ветровое и заднее стекла — панорамные, безопасные, полиро­ванные. Ветровое стекло выполнено трехслойным, т.е. типа «три­плекс». Заднее стекло — закаленное, изготовлено с электрообо­гревателем, предохраняющим стекло от запотевания и обмерза­ния. Боковые стекла — безопасные, закаленные, полированные, выполнены плоскими.

Капот открывается вперед по ходу автомобиля для повышения безопасности движения. Он установлен на регулируемых петлях, позволяющих изменять его положение в проеме отделения двига­теля. Капот оборудован замком, который удерживает его в закры­том положении и отпирается изнутри кузова специальной руко­яткой, соединенной с замком тросом.

Крышка багажника установлена на регулируемых петлях с тор­сионным механизмом. Петли позволяют регулировать положение крышки относительно проема багажника. Торсионный механизм облегчает открывание крышки багажника и фиксацию ее в от­крытом положении. Крышка багажника оборудована замком, ко­торый открывается ключом.

Передний и задний бамперы — полированные, изготовлены из алюминиевого сплава. В средней части по всей длине они име­ют резиновые накладки. На концах бамперов устанавливаются ре­зиновые накладки с металлическим каркасом. Бамперы крепятся к кронштейнам кузова с помощью трубчатых удлинителей, кото­рые имеют специальные проушины для буксировки.

Сиденья в зависимости от типа и назначения автомобиля мо­гут быть установлены в кузове в один или два ряда. Двухрядные сиденья обычно применяются в легковых автомобилях малого и среднего классов общего назначения. В автомобилях большой вме­стимости (высшего класса) дополнительно имеется третий ряд сидений (средний), которые при необходимости могут быть сло­жены.

Переднее сиденье обычно двухместное, выполняется сплош­ным или раздельным. Для удобства посадки водителя и пассажира сиденье делается регулируемым в продольном направлении и по наклону спинки. При раздельной конструкции сиденья водителя и пассажира регулируются самостоятельно. Для посадки трех чело­век на раздельное переднее сиденье между его подушками и спин­ками могут быть установлены специальные съемные вкладыши.

Заднее сиденье в легковых автомобилях двух- или трехместное и выполняется сплошным (диванного типа). В средней части его спинки часто имеется подлокотник, при откидывании которого сиденье превращается в двухместное.

Передние и задние сиденья обычно состоят из пружинных ме­таллических каркасов подушек и спинок, покрытых формован­ной губчатой резиной и специальной декоративной обивкой.

Переднее сиденье легкового автомобиля ВАЗ (рис.5, а) вклю­чает в себя два отдельных сиденья, оборудованных съемными, регулируемыми по высоте подголовниками 4 с каркасами 5. Каж­дое сиденье имеет регулировку в продольном направлении и по углу наклона спинки. Это обеспечивает удобство посадки водите­ля и переднего пассажира. При необходимости спинки передних сидений могут наклоняться вперед, а для образования спальных мест раскладываться в горизонтальное положение. Сиденье уста­навливается на специальных салазках 9 и качающейся стойке 11. Стойка крепится к полу кузова через кронштейны 12 и имеет два торсиона 13, облегчающих перемещение сиденья вперед. Салазки обеспечивают перемещение сиденья в требуемое положение при повороте рукоятки 10 механизма передвижения. Сиденье имеет отштампованное из листовой стали основание 1 подушки и пру­жинный металлический каркас 7 спинки. Основание и каркас шарнирно соединены между собой, что обеспечивает изменение наклона спинки сиденья путем вращения рукоятки 8 механизма регулирования наклона. Рукоятка 6 служит для управления меха­низмом опрокидывания спинки сиденья. Подушка 2 и спинка 3 сиденья имеют пенополиуретановую набивку и декоративную обив­ку. Они устанавливаются соответственно на основание 1 и каркас 7.

Заднее сиденье трехместное, нерегулируемое (рис.5, б). Оно состоит из подушки 21, спинки 16 и их оснований, которые вы­полнены из листовой стали. Подушка и спинка сиденья изготов­лены из пенополиуретановой набивки 19, обтянутой декоратив­ной обивкой 17. Они имеют петли 18 и 22 для крепления к полу кузова, обеспечивающие складывание сиденья. При складывании сиденья подушка откидывается к спинкам передних сидений, а спинка укладывается на место подушки. Спинка сиденья в нор­мальном положении удерживается двумя замками 15, управляе­мыми рукояткой 14, а подушка сиденья фиксируется замком с приводом 20.

Ремни безопасности применяются на легковых автомобилях для предохранения водителя и пассажиров от тяжелых травм и гибели при наездах на неподвижные препятствия и при столкновении с другими автомобилями и транспортными средствами.

 

Ремни безопасности крепятся внутри салона кузова, ими обо­рудуются передние и заднее сиденья (рис.6). Ремни передних сидений состоят из лямок 2, регулятора 1 длины ремня (втягива­ющего устройства) и языка 3, который вставляется в замок 4 пе­реднего сиденья. Ремни регулируются по длине в зависимости от комплекции пассажиров и водителя.

Ремни заднего сиденья имеют такое же устройство, как и рем­ни передних сидений. Они включают в себя лямки 7, регулятор 8 длины ремня, язык 5, вставляемый в замок 6 заднего сиденья. Задние ремни регулируются в зависимости от комплекции пасса­жиров.

Кузова автобусов

Кузов автобуса предназначен для размещения пассажиров при их массовой перевозке.

Кузов автобуса представляет собой сложную конструкцию, которая состоит примерно из трех тысяч деталей. Масса и сто­имость такого кузова составляют более половины массы и сто­имости самого автобуса.

Тип кузова автобуса определяется его назначением, компонов­кой и конструктивным исполнением. На автобусах применяются различные типы кузовов (рис. 8.7).

Кузова городских автобусов подразделяются на кузова внутри­городских и пригородных автобусов. Кузова внутригородских ав­тобусов имеют два ряда сидений, центральный проход значитель­ной ширины и накопительные площадки для пассажиров у две­рей. Для них характерно малое число мест для сидения, низкий уровень пола, широкие проходы и двери. Все это обеспечивает удобство, быстроту и безопасность входа, прохода и выхода пас­сажиров. Низкий уровень пола также позволяет увеличить высоту в проходе и объем пассажирского салона, что повышает комфор­табельность кузова. Кузова пригородных автобусов в отличие от внутригородских имеют большее количество мест для сидения, меньшее число и размеры дверей и небольшую накопительную площадку для пассажиров.

Кузова междугородных автобусов предназначены для круглого­дичных пассажирских перевозок на дальние расстояния. Для уве­личения комфортабельности и удобства пассажиров эти кузова имеют регулируемые сиденья, улучшенные вентиляцию и ото­пление, радиофицированный пассажирский салон и багажное помещение. Некоторые кузова междугородных автобусов могут иметь отдельные бытовые помещения (гардероб, буфет, туалет и др.). Для кузовов междугородных автобусов характерны высокий уровень пола, четырехрядное расположение сидений и наличие спереди одной двери.

Высокий уровень пола позволяет размещать под полом вместительные багажники, допускает любое располо­жение двигателя и трансмиссии, улучшает комфортабельность за счет лучшей обзорности и изоляции пассажирского салона от шума, газов, пыли и т.п.

Кузова туристических автобусов подразделяются на кузова нор­мальной, повышенной и высокой комфортабельности. Кузова нор­мальной комфортабельности рассчитаны на экскурсионные поез­дки людей на близкие расстояния. Поэтому они имеют такую же конструкцию, как и кузова пригородных автобусов. Однако они оборудуются дополнительным местом для руководителя турист­ской группы, громкоговорящей радиоустановкой и др. Кузова по­вышенной и высокой комфортабельности рассчитаны на кругло­годичные экскурсионные поездки людей на дальние расстояния. В связи с этим они имеют такую же конструкцию, как и кузова междугородных автобусов, но отличаются от них наличием до­полнительного места для руководителя туристской группы, гром­коговорящей радиоустановкой и другим дополнительным обору­дованием.

Кузова специальных автобусов рассчитаны на размещение и пе­ревозку различного оборудования (медицинского, лабораторного и др.), а также оборудования для определенных целей (библиоте­ка, магазин и т.п.). Специальные автобусные кузова выполняют на базе обычных автобусных кузовов с необходимой переделкой и оснащением оборудованием в соответствии с назначением.

Капотный автобусный кузов рассчитан на установку на стан­дартном шасси грузового автомобиля. В этом кузове имеется отделение двигателя, которое размещено вне пассажирского салона и образует отдельный элемент формы кузова. Такой кузов автобуса является двухобъемным.

Автобусный кузов вагонного типа — однообъемный. В нем от­деление двигателя объединено с пассажирским салоном и может находиться спереди или сзади. Кузов вагонного типа имеет габа­ритные размеры, совпадающие с габаритными размерами автобу­са; он обеспечивает наилучшее использование площади автобуса и пассажирского салона.

Наибольшее применение на современных автобусах получил несущий кузов вагонного типа. Кузов имеет жесткую конструк­цию и обычно состоит из каркаса, наружной облицовки, внут­ренней облицовки, пола, окон, дверей и др. Внутри кузова разме­щаются сиденья для пассажиров и водителя. Каркас (рис.8) — основная часть кузова автобуса. Он состоит из основания 1, боко­вин 2, крыши 4, передней 5 и задней 3 частей. Каркас часто дела­ют сварным из стальных труб прямоугольного сечения.

Двери автобуса выполняются раздельными для пассажиров и водителя. Двери для пассажиров обычно делают двухстворчатыми, а для водителя — одностворчатыми. Двери для пассажиров открываются и закрываются с помощью пневматических меха­низмов, управляемых водителем.

Окна автобуса (ветровое, боковое, заднее) выполняют разны­ми по форме и конструкции. Боковые окна часто делают прямо­угольными с раздвижными или откидными форточками. Ветровое и заднее окна — глухие, имеют гнутые стекла. Сиденья в автобусах для пассажиров и водителя имеют различ­ную конструкцию. Сиденья пассажиров могут быть как регулиру­емыми, так и нерегулируемыми. Нерегулируемые сиденья приме­няют в городских, а регулируемые — в междугородных автобусах. Последние выполняют и виде полуспальных кресел с изменением угла наклона спинки, с подушками и спинками повышенной мягкости. Сиденье водителя — обычно регулируемое в продоль­ном направлении, по высоте и по углу наклона спинки. Часто сиденье бывает оборудовано гидравлическим амортизатором, ко­торый гасит колебания сиденья, возникающие при движении по неровным дорогам.