Qual è il telaio, il principio di funzionamento e perché è necessario

Telaio dell'automobile

La novità è stata costruita sul telaio del modello precedente e ha ricevuto molti cambiamenti tecnici e visivi. Inizia così la recensione di molte auto della prossima generazione. Qual è il telaio su cui vengono prodotti i prossimi modelli? Tratteremo questo problema in modo più dettagliato.

Cos'è uno chassis?

Tutti i veicoli a motore sono composti da tre componenti principali:

• presa della corrente;
• il corpo;
• telaio.

Il telaio non è una parte specifica in un veicolo. A volte questo termine è chiamato la struttura portante della macchina.

Il telaio, infatti, è un insieme di meccanismi che interagiscono con le ruote e i supporti dell'auto. Questa è un'unità che combina lo sterzo di un'auto, la sua trasmissione, il sistema di ammortamento e il telaio. Tutti questi sistemi sono collegati su una base comune e il loro lavoro è sincronizzato in modo che l'intera macchina possa eseguire il movimento. Il telaio comprende anche il telaio più i propulsori: motore, trasmissione e sospensioni. Su di esso c'è una carrozzeria che conferisce all'auto un aspetto finito. 

Il telaio dell'auto significa anche un insieme di parti e assiemi da cui dipendono il movimento e le manovre del veicolo. Nella documentazione tecnica dell'auto, ha una marcatura, che in questo caso corrisponde al numero di carrozzeria (cos'è numero di telaio).

I componenti principali del telaio dell'auto sono due sospensioni: anteriore e posteriore, oltre alle ruote. Le sospensioni sono necessarie per ammorbidire o eliminare le vibrazioni durante la guida, grazie alle quali l'auto supera agevolmente tutti i dossi della strada.

Il principio di funzionamento e perché è necessario

Tutte le unità necessarie per il movimento sono montate sulla base dell'auto in modo che l'energia di rotazione sia trasmessa dal motore alle ruote motrici. Ecco come è sincronizzata l'operazione di tutti i nodi:

• Installato sul sottotelaio motore. Da esso, la coppia viene trasmessa all'asse anteriore o posteriore (nel caso della trazione integrale o della trazione posteriore). Grazie a ciò, le ruote iniziano a girare e l'auto si muove in avanti o indietro.

• In modo che la macchina possa cambiare direzione, lo sterzo è collegato ad essa. Le ruote motrici mettono in moto l'auto e le ruote sterzanti le danno la direzione. Questa unità ha molti dettagli che forniscono manovre fluide durante la guida.

• Per modificare la velocità dell'auto, è installato un cambio tra l'unità di potenza e le ruote motrici. Lei potrebbe essere meccanico o automatico. In questa unità, utilizzando una serie di ingranaggi, la coppia aumenta, il che consente di rimuovere un carico eccessivo dal motore.

• Durante la guida su strade di diversa qualità, si verificano fluttuazioni. A causa di scosse e vibrazioni, i componenti della trasmissione e dello sterzo si guasteranno rapidamente. Per compensare questo carico, le leve e gli ammortizzatori sono fissati al telaio ausiliario.

Come puoi vedere, il telaio dell'auto ti consente di mettere in moto l'intera struttura, cambiare direzione e compensare i carichi di vibrazione che si verificano durante la guida. Grazie a questo sviluppo, l'energia generata dal motore a combustione interna può essere utilizzata per un trasporto comodo e sicuro di persone e grandi carichi.

Dispositivo

Quindi, sotto il telaio si intende una combinazione della parte portante e di alcuni componenti chiave che consentono al veicolo di muoversi in modo indipendente. Tutti i tipi di strutture rientrano in due categorie.

La prima categoria comprende tutti i veicoli con struttura a telaio. In questo caso, il carrello per auto è costituito da un telaio a cui sono fissati tutti gli elementi, i meccanismi e le strutture. Questi veicoli sono pesanti ed estremamente durevoli. Fondamentalmente, un tale design si trova nei camion e nei SUV a tutti gli effetti.

La seconda categoria comprende il tipo di telaio, che fa subito parte della carrozzeria dell'auto. Il corpo portante non è robusto come nel caso di un full frame, ma è molto leggero, il che è di grande importanza per le autovetture. Solo in una tale modifica del telaio è possibile creare le supercar più leggere possibili.

Gli ingegneri di diverse case automobilistiche sviluppano le proprie strutture di carrozzerie portanti, che differiscono non solo per le caratteristiche del design, ma sono anche realizzate con materiali diversi.

Ecco un breve video che mostra l'importanza di utilizzare materiali per il telaio leggeri per un'auto moderna utilizzando i modelli Mazda come esempio:

Mazda Corpo e telaio.

Elementi strutturali

Poiché tutto poggia sul telaio dell'auto, questa parte del veicolo deve essere sempre il più resistente possibile e i suoi elementi devono sopportare carichi diversi, indipendentemente dalle condizioni operative.

Il moderno telaio dell'auto è costituito dalle seguenti parti e strutture:

• Ruote con pneumatici;
• Trasmissioni;
• Pendenti;
• Sterzo e impianto frenante.

Tutti questi elementi sono saldamente fissati sia sul telaio che sulla parte portante della scocca.

funzionalità

Nel caso di un'autovettura, il telaio di questo veicolo ha le seguenti funzioni:

• Consente di utilizzare la forza di trazione per il movimento indipendente della struttura. Per questo, l'auto ha un telaio;
• Fornisce il movimento più fluido possibile. Le sospensioni e in parte i pneumatici sono responsabili della scorrevolezza del movimento. Il comfort per guidatore e passeggeri dipende dal tipo di sospensione e dalla qualità degli elementi dell'ammortizzatore;
• Consente di controllare la direzione di movimento della struttura. Questa funzione è assegnata allo sterzo.

Ogni telaio è progettato per diverse condizioni stradali in modo da poter resistere alle forze torsionali della carrozzeria durante il superamento degli ostacoli. Se questo carico è critico, la parte portante dell'auto si deformerà, il che influenzerà vari meccanismi ed elementi della carrozzeria (ad esempio, le porte smetteranno di chiudersi).

sospensione

Questo è uno degli elementi principali del telaio. La stabilità dell'auto in curva dipende dalla qualità e dalle caratteristiche di design di questa parte. Inoltre, la sospensione è sviluppata tenendo conto dei requisiti di sicurezza in accordo con le esigenze dell'automobilista moderno in termini di comfort.

Dalla creazione della prima auto, e fino ad oggi, il design delle sospensioni viene costantemente migliorato, grazie al quale esiste un'enorme varietà di tutti i tipi di design delle sospensioni nel mondo automobilistico. Le principali differenze tra tutte queste strutture sono nel metodo di montaggio del supporto della macchina (ruote) su un asse.

Sospensione dipendente

Questo è il primo tipo di sospensione per auto. In questo caso, le ruote di un asse sono rigidamente collegate tra loro. I vantaggi di una tale sospensione includono la massima adesione delle ruote al manto stradale. Ciò è particolarmente importante quando l'auto entra in curva su una superficie liscia. A causa del fissaggio rigido, ogni ruota rimane in posizione verticale.

Se parliamo degli svantaggi di questo tipo di sospensione, quando si guida su dossi, le ruote rigidamente collegate non garantiscono il buon funzionamento dell'auto (una ruota corre su un dosso e cambia l'inclinazione dell'intero asse). Nelle auto moderne, la sospensione anteriore completamente dipendente è già stata abbandonata. Invece, è installata una sospensione di tipo MacPherson.

La struttura dipendente è installata esclusivamente sull'asse posteriore, indipendentemente dal fatto che si tratti di un asse motore o motore. Se si tratta di un asse motore, allora è rappresentato da un asse posteriore, che fornisce un collegamento rigido tra entrambe le ruote. L'asse motore utilizza una traversa o una barra di torsione.

Sospensione indipendente

In questo caso, le ruote montate sugli assi non sono rigidamente collegate tra loro, quindi la loro posizione rispetto all'orizzontale non si influenza a vicenda. Per garantire la massima trazione con la strada, su questa sospensione è installato uno stabilizzatore trasversale.

Questo tipo di sospensione, nonostante la sua struttura più complessa, offre maggiore comfort ed è più leggera rispetto alla sospensione dipendente. Grazie a ciò, le auto moderne stanno diventando più dinamiche e confortevoli possibile. Gli svantaggi includono la necessità di regolare costantemente l'allineamento delle ruote.

Classificazione

Come abbiamo già discusso, un telaio in un veicolo è necessario per i seguenti scopi:

1. Assicurare il movimento del veicolo trasferendo la coppia dal gruppo motore alla trasmissione e quindi alle ruote;
2. Ridurre al minimo i carichi che derivano dal processo di spostamento della macchina su dossi. Grazie a ciò, né il motore né altri elementi importanti del trasporto soffrono di continui scuotimenti;
3. Fornire movimento rettilineo, manovra, accelerazione o decelerazione, nonché un arresto completo con il successivo parcheggio dell'intera struttura del veicolo.

A seconda del tipo di veicolo che viene azionato a terra, si distinguono i seguenti tipi di telaio:

• Automotive - si basa su auto, camion, rimorchi e semirimorchi;
• Trattore: come suggerisce il nome, questo telaio viene utilizzato sui trattori. Può essere cingolato o gommato;
• Motocicletta: utilizzata per assemblare motociclette, scooter, tricicli, quad;
• Per attrezzature specializzate. Il design può essere sia semovente che non semovente. Le versioni semoventi possono utilizzare cingoli o ruote;
• Ferrovia: sulla base di tale telaio, viene creato un trasporto destinato al movimento sulle ferrovie. Questo include treni, treni elettrici, vagoni ferroviari, tram e così via;
• Veicolo fuoristrada - sebbene un tale telaio sia utilizzato per assemblare automobili, il suo design incarna le caratteristiche del trasporto terrestre e marittimo, grazie al quale l'"anfibio" è in grado di muoversi con uguale efficienza, sia su terra che sull'acqua. Questa categoria non include l'hovercraft. Questo è già un tipo di trasporto d'acqua.

Tutti questi tipi di chassis sono inoltre suddivisi nelle seguenti categorie:

• Costruzione del telaio. Sembra canali metallici saldati su cui sono fissati tutti i meccanismi e gli assiemi del veicolo. Camion e molti SUV a tutti gli effetti sono creati con questo tipo di telaio. In precedenza, anche le autovetture erano basate su un tale carrello, ma a causa del peso elevato, la struttura richiedeva l'installazione di un potente propulsore.
• Corpo portante. Fondamentalmente, questo tipo di telaio viene utilizzato nei veicoli leggeri. Un telaio ausiliario può essere utilizzato in un tale carrello, ma ci sono anche auto senza questo elemento.
• Design semovente. Questa modifica include solo attrezzature speciali. Il carrello è composto da unità di base che gli consentono di muoversi indipendentemente. Prevede necessariamente un posto di guida. Questa categoria di telai viene spesso utilizzata dalle strutture militari per spostare le attrezzature militari, nonché dalle grandi imprese di costruzioni.
• Costruzione del telaio della moto. Questo tipo di telaio viene utilizzato per costruire veicoli motociclistici. Esiste anche un tipo di auto sportiva, "Buggy", anch'essa basata su un telaio in tubi saldati (per facilitare la costruzione).

Telaio del camion

Sono state sviluppate diverse opzioni di telaio per i camion. Tale carrello è sempre basato su un telaio. A seconda del modello, il telaio dell'auto può essere rappresentato da cingoli o ruote. Le opzioni combinate sono molto meno comuni: la parte dello sterzo sono le ruote e la parte principale sono i bruchi.

A seconda dello scopo del veicolo, sul suo telaio possono essere installati un cassone, una cabina, un serbatoio, un manipolatore, una betoniera, una culla e così via. Il telaio del camion è classificato in base a:

• Il numero di assi è minimo due e massimo quattro;
• Capacità di carico - tonnellaggio piccolo, medio o pesante;
• Formula ruota: il numero di ruote installate sul carrello. Possono essere singole o doppie.

Nonostante la maggior parte dei camion sia basata sul telaio classico, esistono anche modelli con carrozzeria monoscocca. Ma questo tipo di auto è meno pratico per il trasporto di carichi decenti.

Ad esempio, ecco una panoramica del camion a quattro assi Kenworth W900, che si basa su un telaio del tipo a telaio:

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Fattori che influenzano i cambiamenti nel design del telaio del veicolo

Dall'introduzione dei primi veicoli a telaio, il carrello ha subito continui ammodernamenti. Nelle prime vetture si dava la priorità all'alleggerimento del design in modo da poter utilizzare un propulsore meno potente, ma allo stesso tempo non si perdeva il dinamismo del trasporto.

Le prime ruote erano di legno. Per renderli più leggeri, sono stati praticati dei buchi. Dall'invenzione dell'analogo in metallo a raggio, è stato immediatamente introdotto nei veicoli. Poiché le velocità che le auto potevano raggiungere aumentavano, avevano bisogno di una sospensione più efficiente. Per questo motivo, gli ingegneri hanno iniziato a sviluppare sistemi di smorzamento più stabili ed efficienti. E a giudicare dal fatto che stanno emergendo nuove tecnologie (ad esempio, gli ammortizzatori magnetici, che sono descritti qui), il lavoro per migliorare il telaio non si ferma.

A seconda del tipo di carrello, può utilizzare materiale leggero, ad esempio un corpo monoscocca composito, ma per motivi di sicurezza, tutte le case automobilistiche non hanno ancora fretta di abbandonare l'uso di elementi strutturali in acciaio. Quando l'uso di materiali alternativi, come compositi o nanomateriali, diventa economicamente giustificato (oggi tali veicoli sono oscenamente costosi per l'acquirente medio), è probabile che le case automobilistiche adeguino gradualmente le linee di produzione per la fabbricazione di questo tipo di telaio.

Malfunzionamenti del telaio

Se vengono rilevati rumori insoliti durante il passaggio da una marcia all'altra, questo è un segnale di un malfunzionamento del telaio. Uno dei problemi più comuni è quando l'auto conduce di lato, a destra oa sinistra.

Ciò accade per diversi motivi:

• la geometria delle ruote anteriori è rotta,
• aumento della pressione dei pneumatici,
• leve deformate,
• grandi differenze in usura dei pneumatici,
• violazione del parallelismo tra gli assi degli assi posteriore e anteriore.

Questi problemi possono causare danni agli ammortizzatori, con conseguenti molle rotte o altri danni alle sospensioni. Se si sospetta un danno al telaio, il conducente dovrebbe anche prestare attenzione alla presenza di eventuali perdite dal telaio. È possibile che i silent block si allentino, il che spesso porta a danni ai dischi e squilibrio delle ruote anteriori. Uno scricchiolio durante la frenata è un segnale di un malfunzionamento dell'ammortizzatore, dello stabilizzatore o di parti degli elementi di supporto. Se compare almeno uno dei suddetti sintomi, è necessario agire immediatamente e contattare un servizio di auto.

Inoltre puoi scoprire cos'è NUMERO DI TELAIO: DOVE SI TROVA E A COSA SERVE?

Vantaggi e svantaggi del telaio del veicolo terrestre

Considerando che gli ingegneri di tutto il mondo lavorano da oltre un secolo per migliorare il telaio dei veicoli, il trasporto moderno dimostra elevata stabilità, affidabilità, sicurezza e comfort. Grazie a ciò, tutte le unità e i meccanismi installati in un'auto o in una moto non soffrono di scuotimenti o vibrazioni naturali. La vita lavorativa di queste unità aumenta, il che ha un effetto positivo sulle valutazioni complessive dei moderni prodotti delle case automobilistiche.

Inoltre, il telaio, che utilizza la terra come fulcro, piuttosto che l'aria o l'acqua, consente il trasporto di grandi carichi su distanze decenti, utilizzando una quantità minima di carburante (rispetto al trasporto aereo o acquatico, che può trasportare gli stessi carichi).

Nonostante il fatto che i veicoli moderni siano basati su tali carrelli che soddisfano gli standard di sicurezza, il telaio dei veicoli terrestri ha i suoi svantaggi. Naturalmente, la maggior parte delle carenze dei vecchi carrelli viene risolta installando componenti nuovi e più stabili. Ma lo svantaggio principale di tutte le modifiche al telaio a terra è che tali veicoli possono muoversi solo su terra.

L'eccezione sono i veicoli anfibi, ma questa tecnologia viene utilizzata principalmente in veicoli speciali e quindi solo in condizioni operative ristrette (ad esempio, un veicolo fuoristrada non è pratico da utilizzare in ambienti urbani). Il trasporto civile non può ancora vantare versatilità, comfort e la stessa efficienza, sia su terra che su acqua, per non parlare delle macchine che possono volare. Anche se, secondo l'industria cinematografica, l'umanità risolverà presto anche questo problema (il sottomarino un tempo era considerato anche il frutto della fantasia sfrenata degli scrittori di fantascienza).

Video correlati

In conclusione, proponiamo una breve video lezione sulla struttura generale del telaio dell'auto:

Struttura generale del telaio

Domande e risposte:

Cos'è un telaio in un'auto. Sotto il telaio di un veicolo, intendiamo una struttura che include un telaio (al suo posto, molte autovetture utilizzano una parte portante della carrozzeria), unità di trasmissione, elementi del telaio, sospensioni e meccanismi di controllo ( timone). Il telaio del telaio può essere considerato un design completo, poiché può muoversi liberamente su binari o ruote.

Cosa è incluso nel telaio dell'auto. Il design del telaio include un telaio o una parte portante del corpo, sterzo (asta, cremagliera), assi delle ruote, travi con leve, ruote stesse, semiassi, albero cardanico, cambio, elementi di sospensione.