Hvilke karosserier er lavet af

Når der udvikles en ny bilmodel, forsøger hver producent at øge dynamikken i sine produkter, men samtidig ikke at fratage bilen sikkerheden. Selvom den dynamiske ydelse stort set afhænger af motortypen, spiller karosseriet en vigtig rolle. Jo tungere det er, jo mere indsats vil forbrændingsmotoren gøre for at fremskynde transporten. Men hvis bilen er for let, vil det ofte påvirke downforce negativt.

Ved at gøre deres produkter lettere søger producenterne at forbedre kroppens aerodynamiske egenskaber (hvad aerodynamik er, er beskrevet i en anden anmeldelse). Reduktion af køretøjets vægt udføres ikke kun på grund af installationen af ​​enheder lavet af letlegerede materialer, men også på grund af lette kropsdele. Lad os finde ud af, hvilke materialer der bruges til at fremstille karosserier, samt hvad der er fordele og ulemper ved hver af dem.

Forhistorie af karosserier

Kroppen af ​​en moderne bil får ikke mindre opmærksomhed end dens mekanismer. Her er de parametre, den skal opfylde:

1. Varig. I en kollision bør det ikke skade personer i kabinen. Torsionsstivhed skal sikre, at bilen forbliver i form, når man kører over ujævnt terræn. Jo mindre denne parameter er, jo mere sandsynligt er det, at bilrammen er deformeret, og transporten vil være uegnet til videre drift. Der lægges særlig vægt på styrken af ​​forsiden af ​​taget. Den såkaldte "elg" -test hjælper bilproducenten med at bestemme, hvor sikker bilen vil være, når den rammer et højt dyr, såsom et rådyr eller en elg (hele slagtekroppens masse falder på forruden og den øverste overligger af taget over den).
2. Moderne design. Først og fremmest er sofistikerede bilister opmærksomme på kropsformen og ikke kun på den tekniske del af bilen.
3. Sikkerhed. Alle i køretøjet skal beskyttes mod ydre påvirkninger, også ved en sidekollision.
4. Alsidighed. Det materiale, som karrosseriet er fremstillet af, skal kunne modstå forskellige vejrforhold. Ud over æstetik bruges lak til at beskytte materialer, der er bange for aggressiv fugt.
5. Holdbarhed. Det er ikke ualmindeligt, at skaberen sparer på kropsmateriale, hvorfor bilen bliver ubrugelig efter blot et par års drift.
6. Vedligeholdelse. Så efter en mindre ulykke behøver du ikke at smide bilen, forudsætter fremstilling af moderne karosserityper modulær samling. Dette betyder, at den beskadigede del kan udskiftes med en lignende ny.
7. Overkommelig pris. Hvis karosseriet er lavet af dyre materialer, vil et stort antal uanmodede modeller akkumuleres på bilproducenternes steder. Dette sker ofte ikke på grund af dårlig kvalitet, men på grund af de høje omkostninger ved køretøjer.

For at en karrosserimodel kan opfylde alle disse parametre, skal producenter tage højde for egenskaberne ved de materialer, hvorfra rammen og de ydre karrosseripaneler er fremstillet.

For at produktionen af ​​en bil ikke kræver mange ressourcer, udvikler ingeniørerne fra virksomhederne sådanne karrosserimodeller, der gør det muligt at kombinere deres hovedfunktion med yderligere. For eksempel er hovedenhederne og indvendige dele fastgjort til bilstrukturen.

Oprindeligt var designen af ​​bilerne baseret på en ramme, hvortil resten af ​​bilens enheder var fastgjort. Denne type findes stadig i nogle bilmodeller. Et eksempel på dette er fuldgyldige SUV'er (de fleste jeeps har simpelthen en forstærket kropsstruktur, men der er ingen ramme, denne type SUV kaldes crossover) og lastbiler. På de første biler kunne hvert panel, der var fastgjort til rammestrukturen, ikke kun være af metal, men også af træ.

Den første model med en rammeløs struktur var Lancia Lambda, som rullede af samlebåndet i 1921. Den europæiske model Citroen B10, der blev sat til salg i 1924, modtog en stålkonstruktion i et stykke.

lancia lambda

Citroen b10

Denne udvikling viste sig så populær, at de fleste producenter af den tid sjældent opgav konceptet med en monokoque krop af helt stål. Disse maskiner var sikre. Nogle virksomheder afviste stål af to grunde. For det første var dette materiale ikke tilgængeligt i alle lande, især i krigsårene. For det andet er stållegemet meget tungt, så nogle for at installere en forbrændingsmotor med en lavere effekt, kompromitteret i karrosserimaterialer.

Under anden verdenskrig var der mangel på stål over hele verden, da dette metal blev fuldstændig brugt til militære behov. Af et ønske om at holde sig flydende har nogle virksomheder besluttet at fremstille deres kropsmodeller af alternative materialer. Så i disse år dukkede biler med aluminiumshus op for første gang. Et eksempel på sådanne modeller er Land Rover 1-serien (kroppen bestod af aluminiumspaneler).

Et andet alternativ er en træramme. Et eksempel på sådanne biler er Willys Jeep Stations Wagon modifikation af Woodie.

Da trækroppen ikke er holdbar og havde brug for seriøs pleje, blev denne idé snart opgivet, men hvad angår aluminiumstrukturer, tænkte producenterne alvorligt over at introducere denne teknologi i moderne produktion. Mens den vigtigste tilsyneladende årsag er mangel på stål, var dette ikke rigtig den drivende kraft, bag hvilken bilproducenter begyndte at lede efter alternativer.

1. Siden den globale brændstofkrise har de fleste bilmærker været nødt til at genoverveje deres produktionsteknologi. Først og fremmest er publikum, der kræver kraftige og omfangsrige motorer, faldet kraftigt på grund af de høje brændstofomkostninger. Bilister begyndte at lede efter mindre grådige biler. Og for at transport med en mindre motor kunne være dynamisk nok, krævedes et let, men samtidig tilstrækkeligt stærkt materiale.
2. Overalt i verden er miljøstandarder for køretøjsemissioner over tid blevet strengere. Af denne grund er en teknologi begyndt at blive introduceret til at reducere brændstofforbruget, forbedre kvaliteten af ​​forbrændingen af ​​luft-brændstofblandingen og øge effektiviteten af ​​kraftenheden. For at gøre dette skal du reducere vægten af ​​hele bilen.

Over tid viste udviklingen sig af kompositmaterialer, hvilket gjorde det muligt at reducere køretøjernes vægt yderligere. Lad os overveje, hvad der er særpræget ved hvert materiale, der bruges til fremstilling af karosserier.

Stålhus: fordele og ulemper

De fleste kropselementer i en moderne bil er lavet af rullet stål. Tykkelsen af ​​metallet i nogle sektioner når 2.5 millimeter. Desuden anvendes materiale med lavt kulstofindhold hovedsageligt i lejedelen. Takket være dette er bilen ret let og holdbar på samme tid.

I dag mangler stål ikke. Dette metal har høj styrke, elementer i forskellige former kan stemples fra det, og delene kan let fastgøres sammen ved hjælp af punktsvejsning. Ved fremstilling af en bil er ingeniører opmærksomme på passiv sikkerhed, og teknologer er opmærksomme på den lette behandling af materialet, så transportomkostningerne er så lave som muligt.

Og for metallurgi er den sværeste opgave at behage både ingeniører og teknologer. Med de ønskede egenskaber i tankerne er der udviklet en særlig stålkvalitet, der har den ideelle kombination af trækbarhed og tilstrækkelig styrke i det færdige produkt. Dette forenkler produktionen af ​​karrosseripaneler og øger pålideligheden af ​​bilens ramme.

Her er nogle flere fordele ved et stålhus:

• Reparation af stålprodukter er den nemmeste - bare køb et nyt element, for eksempel en vinge, og udskift det;
• Det er let at bortskaffe - stål er meget genanvendeligt, så producenten har altid mulighed for at få billige råvarer;
• Teknologien til fremstilling af valset stål er enklere end behandlingen af ​​letlegerede analoger, så råmaterialet er billigere.

På trods af disse fordele har stålprodukter flere væsentlige ulemper:

1. Færdige produkter er de tungeste;
2. Rust vises hurtigt på ubeskyttede dele. Hvis elementet ikke er beskyttet med lakering, vil skader hurtigt gøre kroppen ubrugelig;
3. For at stålplader skal have øget stivhed, skal delen være stemplet mange gange;
4. Stålprodukternes ressource er den mindste i sammenligning med ikke-jernholdige metaller.

I dag øges stålets egenskab ved at tilføje nogle kemiske grundstoffer til sammensætningen, hvilket øger dets styrke, modstandsdygtighed over for oxidation og plasticitetsegenskaber (TWIP-stål er i stand til at strække sig op til 70%, og den maksimale indikator for dets styrke er 1300 MPa).

Aluminiumsdel: fordele og ulemper

Tidligere blev aluminium kun brugt til at fremstille paneler, der var fastgjort til en stålkonstruktion. Moderne udvikling i produktionen af ​​aluminium gør det muligt at bruge materialet også til at skabe rammeelementer.

Selv om dette metal er mindre modtageligt for fugt end stål, har det mindre styrke og mekanisk elasticitet. Af denne grund, for at reducere vægten af ​​en bil, bruges dette metal til at skabe døre, bagageholdere, hætter. For at bruge aluminium i rammen skal producenten øge tykkelsen på produkterne, hvilket ofte virker mod lettere transport.

Tætheden af ​​aluminiumlegeringer er meget mindre end stål, så støjisolering i en bil med en sådan karrosseri er meget dårligere. For at sikre, at det indre af en sådan bil modtager et minimum af ekstern støj, bruger producenten specielle støjdæmpningsteknologier, hvilket vil gøre bilen dyrere end en lignende mulighed med stålhus.

At fremstille en aluminiumskrop i de tidlige stadier svarer til processen med at skabe stålkonstruktioner. Råmaterialer opdeles i ark, derefter stemples de i henhold til det ønskede design. Dele samles i et fælles design. Argonsvejsning bruges kun til dette. Dyrere modeller bruger laserplettsvejsning, speciel lim eller nitter.

Argumenter til fordel for en aluminiumsdel:

• Arkmateriale er lettere at stemple, derfor kræves der mindre kraftfuldt udstyr under fremstilling af paneler end til stempling af stål
• Sammenlignet med stållegemer vil den identiske form af aluminium være lettere, mens styrken forbliver på samme niveau;
• Dele behandles let og kan genbruges;
• Materialet er mere holdbart end stål - det er ikke bange for fugt;
• Omkostningerne ved fremstillingsprocessen er lavere sammenlignet med den tidligere version.

Ikke alle bilister er enige om at købe en bil med aluminiumskasse. Årsagen er, at selv ved en mindre ulykke vil bilreparationer være dyre. Selve råmaterialet koster mere end stål, og hvis delen skal skiftes, skal bilejeren søge en specialist, der har specielt udstyr til tilslutning af elementer af høj kvalitet.

Plastikhus: fordele og ulemper

Anden halvdel af det tyvende århundrede var præget af udseende af plast. Populariteten af ​​dette materiale skyldes, at enhver struktur kan fremstilles af det, som vil være meget lettere end endda aluminium.

Plast behøver ikke lakering. Det er nok at tilføje de nødvendige farvestoffer til råmaterialerne, og produktet får den ønskede skygge. Derudover falmer den ikke og behøver ikke at blive malet igen, når den er ridset. Sammenlignet med metal er plast mere holdbart, det reagerer slet ikke med vand, så det ruster ikke.

Hadi-modellen har en plastikdel

Omkostningerne ved fremstilling af plastpaneler er meget lavere, da der ikke er brug for kraftige presser til prægning. De opvarmede råmaterialer er flydende, på grund af hvilke formen på legemsdelene kan være absolut hvilken som helst, hvilket er vanskeligt at opnå, når man bruger metal.

På trods af disse klare fordele har plast en meget stor ulempe - dens styrke er direkte relateret til driftsforholdene. Så hvis udendørstemperaturen falder til under nul, bliver delene sprøde. Selv en lille belastning kan få materialet til at sprænge eller flyve i stykker. På den anden side, når temperaturen stiger, øges dens elasticitet. Nogle plasttyper deformeres, når de opvarmes i solen.

Af andre grunde er plastlegemer mindre praktiske:

• Beskadigede dele kan genbruges, men denne proces kræver specielt dyrt udstyr. Det samme gælder for plastindustrien.
• Under fremstillingen af ​​plastprodukter udsendes en stor mængde skadelige stoffer i atmosfæren;
• De bærende dele af kroppen kan ikke være lavet af plast, da selv et stort stykke materiale ikke er så stærkt som tyndt metal;
• Hvis plastpanelet er beskadiget, kan det let og hurtigt udskiftes med et nyt, men det er meget dyrere end at svejse en metalplaster til metal.

Selvom der i disse dage er forskellige udviklinger, der fjerner de fleste af de nævnte problemer, har det endnu ikke været muligt at bringe teknologien til perfektion. Af denne grund er kofangere, dekorative indsatser, lister hovedsageligt lavet af plast og kun i nogle bilmodeller - skærme.

Komposit krop: fordele og ulemper

Udtrykket komposit betyder et materiale, der indeholder mere end to komponenter. I processen med at skabe et materiale får kompositten en homogen struktur, hvorved slutproduktet har egenskaberne af to (eller flere) stoffer, der udgør råmaterialet.

Ofte opnås en komposit ved limning eller sintring af lag af forskellige materialer. For at øge styrken af ​​delen forstærkes hvert enkelt lag ofte, så materialet ikke trækker sig af under drift.

Monocoque krop

Den mest almindelige komposit, der anvendes i bilindustrien, er glasfiber. Materialet opnås ved at tilsætte et polymerfyldstof til glasfiber. Eksterne kropselementer er lavet af sådant materiale, for eksempel kofangere, kølergitre, undertiden hovedoptik (oftere er de lavet af glas, og lette versioner er lavet af polypropylen). Installationen af ​​sådanne dele gør det muligt for producenten at bruge stål i strukturen af ​​de understøttende kropsdele, men samtidig holde modellen lys nok.

Ud over de ovennævnte fordele indtager polymermaterialet en værdig plads i bilindustrien af ​​følgende grunde:

• Den mindste vægt af delene, men samtidig har de en anstændig styrke;
• Det færdige produkt er ikke bange for de aggressive virkninger af fugt og solen;
• På grund af elasticiteten på råvaretrinnet kan producenten skabe helt forskellige former for dele, inklusive de mest komplekse;
• Færdige produkter ser æstetisk tiltalende ud;
• Du kan skabe enorme kropsdele og i nogle tilfælde endda hele kroppen, som i tilfælde af hvalbiler (læs mere om sådanne biler i separat gennemgang).

Imidlertid kan innovativ teknologi ikke være et komplet alternativ til metal. Der er flere grunde til dette:

1. Omkostningerne ved polymerfyldstoffer er meget høje;
2. Formen til fremstilling af delen skal være perfekt. Ellers vil elementet vise sig at være grimt;
3. Under fremstillingsprocessen er det ekstremt vigtigt at holde arbejdspladsen ren;
4. Oprettelsen af ​​holdbare paneler er tidskrævende, da kompositten tager lang tid at tørre, og nogle kropsdele er flerlags. Faste legemer er ofte lavet af dette materiale. Til deres betegnelse anvendes det bevingede udtryk "monocoque". Teknologien til oprettelse af monokoque kropstyper er som følger. Kulfiberlaget er limet med en polymer. Oven på det lægges et andet lag af materiale, kun så fibrene er placeret i en anden retning, oftest vinkelret. Når produktet er klar, placeres det i en speciel ovn og holdes i en vis tid under høj temperatur, så materialet bages og får en monolitisk form;
5. Når en kompositmaterialedel går i stykker, er det ekstremt vanskeligt at reparere den (et eksempel på, hvordan bilkofangere repareres, er beskrevet her);
6. Kompositdele genbruges ikke, men destrueres kun.

På grund af de høje omkostninger og kompleksiteten ved fremstilling har almindelige vejbiler et minimum antal dele fremstillet af glasfiber eller andre kompositanaloger. Ofte er sådanne elementer installeret på en superbil. Et eksempel på en sådan bil er Ferrari Enzo.

2002 Ferrari Enzo

Nogle eksklusive modeller af den civile serie modtager sandelig dimensionelle dele fra en komposit. Et eksempel på dette er BMW M3. Denne bil har et kulfiber tag. Materialet har den nødvendige styrke, men giver dig samtidig mulighed for at flytte tyngdepunktet tættere på jorden, hvilket øger nedstyrken, når du kommer ind i hjørner.

En anden original løsning i brugen af ​​lette materialer i karosseriet demonstreres af producenten af ​​den berømte superbil Corvette. I næsten et halvt århundrede har virksomheden i modellen brugt en rumlig metalramme, hvor kompositpaneler er fastgjort.

Kulstofkrop: fordele og ulemper

Med fremkomsten af ​​et andet materiale er sikkerheden og samtidig letheden i biler nået et nyt niveau. Faktisk er kulstof det samme sammensatte materiale, kun en ny generation af udstyr giver dig mulighed for at skabe mere holdbare strukturer end ved fremstilling af monokok. Dette materiale bruges i legemet af berømte modeller som BMW i8 og i3. Hvis kulstof tidligere kun blev brugt i andre biler som dekoration, så er disse de første produktionsbiler i verden, hvis krop udelukkende er lavet af kulstof.

Begge modeller har et lignende design: basen er en modulær platform lavet af aluminium. Alle enheder og mekanismer i bilen er fastgjort på den. Karosseriet består af to halvdele, som allerede har nogle indvendige detaljer. De er forbundet med hinanden under samlingen ved hjælp af boltklemmer. Særlige ved disse modeller er, at de er bygget på det samme princip som de første biler - en rammestruktur (kun så let som muligt), som alle andre hædersbevisninger er fast på.

Under fremstillingsprocessen er delene forbundet med hinanden ved hjælp af speciel lim. Dette simulerer svejsning af metaldele. Fordelen ved et sådant materiale er dets høje styrke. Når bilen overvinder store ujævnheder, forhindrer kroppens torsionsstivhed, at den deformeres.

En anden fordel ved kulfiber er, at det kræver et minimum af arbejdere at fremstille dele, da højteknologisk udstyr styres af elektronik. Kulstoflegemet er lavet af individuelle dele, der er dannet i specielle former. En polymer med en særlig sammensætning pumpes ind i formen under højt tryk. Dette gør panelerne mere holdbare end manuelt at smøre fibrene. Derudover er der brug for mindre ovne til at bage små genstande.

Ulemperne ved sådanne produkter inkluderer primært de høje omkostninger, fordi der bruges dyrt udstyr, der har brug for service af høj kvalitet. Prisen på polymerer er også meget højere end prisen på samme aluminium. Og hvis delen er brudt, er det umuligt at reparere den selv.

Her er en kort video - et eksempel på, hvordan kulstofkroppene i BMW i8 er samlet:

Sådan er din BMW i8 samlet. Samling af din bil BMW i8

Spørgsmål og svar:

Hvad er inkluderet i bilens karrosseri? Bilens karrosseri består af: frontring, frontskjold, frontstolpe, tag, B-stolpe, bagstolpe, skærme, bagagerumspanel og kaleche, bund.

Hvad er bilens karrosseri understøttet på? Hoveddelen er rumrammen. Dette er en struktur lavet i form af et bur, placeret rundt om hele kroppens omkreds. Kroppen er fastgjort til denne bærende struktur.