Од што се направени каросериите на автомобилите

Кога развива нов модел на автомобил, секој производител се обидува да ја зголеми динамиката на своите производи, но во исто време да не ја лиши безбедноста на автомобилот. Иако динамичката изведба во голема мера зависи од видот на моторот, каросеријата на автомобилот игра значајна улога. Колку е потежок, толку повеќе напори ќе прави моторот со внатрешно согорување со цел да се забрза транспортот. Но, ако автомобилот е премногу лесен, тоа честопати негативно ќе влијае на опаѓачката моќ.

Со тоа што своите производи ќе бидат полесни, производителите настојуваат да ги подобрат аеродинамичките својства на телото (што е аеродинамика, опишано во друг преглед) Намалувањето на тежината на возилото се врши не само преку инсталирање на единици изработени од лесни легирани материјали, туку и благодарение на лесните делови од каросеријата. Ајде да откриеме кои материјали се користат за производство на каросерии на автомобили, како и кои се добрите и лошите страни на секој од нив.

Праисторија на каросерии на автомобили

Телото на модерен автомобил не посветува помалку внимание од неговите механизми. Еве ги параметрите што мора да ги исполни:

1. Траен. При судир, тој не смее да повреди луѓе во патничкиот простор. Ризидноста на торзијата треба да осигура дека автомобилот останува во форма кога се вози по нерамен терен. Колку е помал овој параметар, толку е поголема веројатноста дека рамката на автомобилот е деформирана, а транспортот ќе биде несоодветен за понатамошно работење. Особено внимание се посветува на јачината на предниот дел на покривот. Таканаречениот тест „лос“ му помага на производителот на автомобили да утврди колку автомобилот ќе биде безбеден при удирање во високо животно, како што е елен или елен (целата маса на трупот паѓа на шофершајбната и горниот надвратник на покривот над него).
2. Модерен дизајн. Како прво, софистицираните возачи обрнуваат внимание на обликот на каросеријата, а не само на техничкиот дел на автомобилот.
3. Безбедност Секој во возилото мора да биде заштитен од надворешни влијанија, вклучително и при страничен судир.
4. Разновидност. Материјалот од кој е направено каросеријата на автомобилот мора да издржи различни временски услови. Покрај естетиката, бојата се користи за заштита на материјали кои се плашат од агресивна влага.
5. Издржливост. Не е невообичаено креаторот да заштеди на материјалот од каросеријата, поради што автомобилот станува неупотреблив по само неколку години работа.
6. Одржливост. Така што по мала незгода не мора да го фрлате автомобилот, производството на современи типови на каросерија подразбира модуларно склопување. Ова значи дека оштетениот дел може да се замени со сличен нов.
7. Достапна цена. Ако каросеријата на автомобилот е изработена од скапи материјали, огромен број необврзани модели ќе се соберат на страниците на производителите на автомобили. Ова често се случува не поради слаб квалитет, туку поради високата цена на возилата.

Со цел моделот на каросеријата да ги исполнува сите овие параметри, производителите треба да ги земат предвид карактеристиките на материјалите од кои се направени рамката и надворешните панели на каросеријата.

Така што производството на автомобил не бара многу ресурси, инженерите на компаниите развиваат такви модели на каросерија што овозможуваат комбинирање на нивната главна функција со дополнителни. На пример, главните единици и внатрешните делови се прикачени на конструкцијата на автомобилот.

Првично, дизајнот на автомобилите се засноваше на рамка на која беше прикачен остатокот од машината. Овој тип сè уште е присутен кај некои модели на автомобили. Пример за ова се полноправни џипови (повеќето џипови едноставно имаат засилена структура на каросеријата, но нема рамка, овој тип на џипови се нарекува кросовер) и камиони. На првите автомобили, секој панел прикачен на конструкцијата на рамката може да биде направен не само од метал, туку и од дрво.

Првиот модел со структура без рамки беше Лансија Ламбда, која излезе од склопувачката линија во 1921 година. Европскиот модел Citroen B10, кој беше пуштен во продажба во 1924 година, доби едноделна челична конструкција на каросеријата.

Ланција Ламбда

Цитроен Б10

Овој развој се покажа толку популарен што повеќето производители од тоа време ретко се откажуваа од концептот на целосно челично монококо тело. Овие машини беа безбедни. Некои фирми го одбија челикот од две причини. Прво, овој материјал не беше достапен во сите земји, особено за време на војната. Второ, челичното тело е многу тешко, затоа некои, со цел да инсталираат мотор со внатрешно согорување, со помала моќност, компромитиран во материјалите на каросеријата.

За време на Втората светска војна, челикот имаше недостаток во целиот свет, бидејќи овој метал беше целосно искористен за воени потреби. Од желба да останат во живот, некои компании одлучија да ги произведат телата на своите модели од алтернативни материјали. Значи, во тие години, автомобилите прво се појавија со алуминиумско тело. Пример за такви модели е Land Rover 1-серијата (каросеријата се состоеше од алуминиумски панели).

Друга алтернатива е дрвена рамка. Пример за такви автомобили е модификацијата Willys Jeep Stations Wagon Woodie.

Бидејќи дрвеното тело не е издржливо и му требаше сериозна грижа, оваа идеја наскоро беше напуштена, но што се однесува до алуминиумските конструкции, производителите сериозно размислуваа за воведување на оваа технологија во модерното производство. Иако главната очигледна причина е недостиг на челик, тоа всушност не беше движечката сила зад која производителите на автомобили започнаа да бараат алтернативи.

1. Од светската криза на гориво, повеќето брендови на автомобили мораа да ја преиспитаат својата технологија на производство. Како прво, публиката која бара моќни и обемни мотори нагло се намали поради високата цена на горивото. Возачите започнаа да бараат помалку необични автомобили. А за транспортот со помал мотор да биде доволно динамичен, беше потребен лесен, но во исто време и доволно силен материјал.
2. Во целиот свет, со текот на времето, еколошките стандарди за емисии на возила станаа построги. Поради оваа причина, започна да се воведува технологија за намалување на потрошувачката на гориво, подобрување на квалитетот на согорување на смесата воздух-гориво и зголемување на ефикасноста на енергетската единица. За да го направите ова, треба да ја намалите тежината на целиот автомобил.

Со текот на времето, се појавија настани од композитни материјали, што овозможија дополнително да се намали тежината на возилата. Да разгледаме која е особеноста на секој материјал што се користи за производство на каросерии на автомобили.

Челично тело: предности и недостатоци

Повеќето елементи на каросеријата на модерен автомобил се изработени од валани челик. Дебелината на металот во некои делови достигнува 2.5 милиметри. Покрај тоа, материјалот со лимови со ниско јаглероден материјал се користи главно во лежиштето. Благодарение на ова, автомобилот е прилично лесен и во исто време издржлив.

Денес челикот не е во недостиг. Овој метал има висока јачина, од него може да се печат елементи од различни форми, а деловите лесно може да се прицврстат заедно со заварување на самото место. При производство на автомобил, инженерите обрнуваат внимание на пасивната безбедност, а технолозите обрнуваат внимание на леснотијата на обработка на материјалот, така што трошоците за транспорт се што е можно пониски.

И за металургијата, најтешка задача е да ги задоволи и инженерите и технолозите. Имајќи ги предвид посакуваните својства, развиено е специјално одделение за челик што нуди идеална комбинација на цртање и доволна цврстина во готовиот производ. Ова го поедноставува производството на панели на каросеријата и ја зголемува сигурноста на рамката на автомобилот.

Еве уште неколку придобивки од челичното тело:

• Поправката на челични производи е најлесна - само купете нов елемент, на пример, крило и заменете го;
• Лесно е да се рециклира - челикот е многу рециклирачки, така што производителот секогаш има можност да набави ефтини суровини;
• Технологијата за производство на валани челици е поедноставна од обработката на аналози на легури од легури, па затоа суровината е поевтина.

И покрај овие предности, производите од челик имаат неколку значајни недостатоци:

1. Готовите производи се најтешки;
2. Рѓата брзо се развива на незаштитени делови. Ако елементот не е заштитен со боја, штетата брзо ќе го направи телото неупотребливо;
3. За челичен лим да има зголемена цврстина, делот мора да се печат многу пати;
4. Ресурсот на производи од челик е најмал во споредба со обоените метали.

Денес, својството на челик се зголемува со додавање на некои хемиски елементи во составот, кои ја зголемуваат неговата цврстина, отпорност на оксидација и карактеристики на пластичност (TWIP челикот е способен да се протега до 70%, а максималниот индикатор за неговата јачина е 1300MPa).

Алуминиумско тело: предности и недостатоци

Претходно, алуминиумот се користеше само за производство на панели закотвени на челична конструкција. Современите случувања во производството на алуминиум овозможуваат употреба на материјалот и за создавање елементи на рамката.

Иако овој метал е помалку подложен на влага отколку челикот, има помала цврстина и механичка еластичност. Поради оваа причина, за да се намали тежината на автомобилот, овој метал се користи за создавање врати, лавици за багаж, качулки. За да се користи алуминиум во рамката, производителот треба да ја зголеми дебелината на производите, што често работи против полесен транспорт.

Густината на алуминиумските легури е многу помала од онаа на челикот, така што изолацијата на бучавата во автомобил со такво тело е многу полоша. За да се осигура дека внатрешноста на таков автомобил добива минимум надворешен шум, производителот користи специјални технологии за сузбивање на бучавата, што ќе го направи автомобилот поскап од слична опција со челично куќиште.

Изработката на алуминиумско тело во раните фази е слична на процесот на создавање челични конструкции. Суровините се кршат на листови, потоа се печат според посакуваниот дизајн. Деловите се собираат во заеднички дизајн. Заварувањето со аргон се користи само за ова. Поскапите модели користат ласерско заварување на самото место, специјален лепак или навртки.

Аргументи во корист на алуминиумско тело:

• Материјалот на листот е полесен за печат, затоа, во процесот на производство на панели, потребна е помалку моќна опрема отколку за печат од челик;
• Во споредба со челичните тела, идентичната форма изработена од алуминиум ќе биде полесна, додека јачината останува на исто ниво;
• Деловите лесно се обработуваат и се рециклираат;
• Материјалот е потраен од челик - не се плаши од влага;
• Цената на производствениот процес е помала во споредба со претходната верзија.

Не сите возачи се согласуваат да купат автомобил со алуминиумско тело. Причината е што дури и при помала несреќа, поправките на автомобилите ќе бидат скапи. Самата суровина чини повеќе од челик, и ако делот треба да се смени, сопственикот на автомобилот ќе мора да побара специјалист кој има специјална опрема за висококвалитетно поврзување на елементи.

Пластично тело: предности и недостатоци

Втората половина на дваесеттиот век беше обележана со појава на пластика. Популарноста на таков материјал се должи на фактот дека од него може да се направи која било структура, што ќе биде многу полесно дури и од алуминиум.

На пластиката не и треба бојадисување. Доволно е да се додадат потребните бои на суровините, а производот ја стекнува посакуваната нијанса. Покрај тоа, тој не исчезнува и не треба повторно да се обои кога се гребе. Во споредба со металот, пластиката е потрајна, воопшто не реагира со вода, така што не 'рѓа.

Моделот Хади има пластично тело

Трошоците за изработка на пластични панели се многу пониски, бидејќи не се потребни моќни преси за втиснување. Загреаните суровини се течни, поради што обликот на деловите од телото може да биде апсолутно, што е тешко да се постигне при употреба на метал.

И покрај овие јасни предности, пластиката има многу голем недостаток - нејзината јачина е директно поврзана со условите за работа. Значи, ако надворешната температура на воздухот падне под нулата, деловите стануваат кршливи. Дури и мал товар може да предизвика пукање на материјалот или летање на парчиња. Од друга страна, со зголемувањето на температурата, нејзината еластичност се зголемува. Некои видови пластика се деформираат кога се загреваат на сонце.

Од други причини, пластичните тела се помалку практични:

• Оштетените делови може да се рециклираат, но за овој процес е потребна специјална, скапа опрема. Истото важи и за индустријата за пластика.
• За време на производството на пластични производи, се емитува голема количина штетни материи во атмосферата;
• Носечките делови на телото не можат да бидат направени од пластика, бидејќи дури и големо парче материјал не е толку силно како тенок метал;
• Ако пластичниот панел е оштетен, може лесно и брзо да се замени со нов, но тој е многу поскап од заварувањето метална лепенка на метал.

Иако во денешно време има различни случувања кои ги елиминираат повеќето наведени проблеми, сè уште не е можно да се доведе технологијата до совршенство. Поради оваа причина, браници, украсни влошки, лајсни се главно изработени од пластика, а само во некои модели на автомобили - браници.

Композитно тело: предности и недостатоци

Композит значи материјал кој содржи повеќе од две компоненти. Во процесот на создавање на материјал, композитот добива хомогена структура, поради што крајниот производ ќе има својства на две (или повеќе) супстанции што ја сочинуваат суровината.

Често, композит ќе се добие со лепење или синтерување слоеви од различни материјали. Честопати, за да се зголеми јачината на делот, секој посебен слој е засилен, така што материјалот не се олупи за време на работата.

Монокок тело

Најчестиот композит што се користи во автомобилската индустрија е фиберглас. Материјалот се добива со додавање на полимер за полнење во фиберглас. Надворешните елементи на телото се направени од таков материјал, на пример, браници, решетки на радијаторот, понекогаш оптика на главата (почесто се направени од стакло, а лесните верзии се направени од полипропилен). Инсталирањето на такви делови му овозможува на производителот да користи челик во структурата на потпорните делови на телото, но во исто време да го задржи моделот доволно лесен.

Покрај погоре наведените предности, полимерниот материјал зазема достојно место во автомобилската индустрија од следниве причини:

• Минималната тежина на деловите, но во исто време тие имаат пристојна сила;
• Готовиот производ не се плаши од агресивните ефекти на влагата и сонцето;
• Поради еластичноста во фазата на суровина, производителот може да создаде сосема различни форми на делови, вклучувајќи ги и најсложените;
• Готовите производи изгледаат естетски пријатни;
• Можете да создадете огромни делови од телото, а во некои случаи дури и целото тело, како во случајот со китовите автомобили (прочитајте повеќе за ваквите автомобили во посебен преглед).

Сепак, иновативната технологија не може да биде целосна алтернатива на металот. Постојат неколку причини за ова:

1. Цената на полимерните полнила е многу висока;
2. Обликот за изработка на делот мора да биде совршен. Во спротивно, елементот ќе се покаже грд;
3. За време на процесот на производство, исклучително е важно да се одржува чистото работното место;
4. Создавањето трајни панели одзема многу време, бидејќи композитот трае долго да се исуши, а некои делови од телото се повеќеслојни. Цврсти тела често се прават од овој материјал. За нивно назначување, се користи крилестиот израз "монокок". Технологијата за создавање монококна типови на тело е како што следува. Слојот од јаглеродни влакна е залепен со полимер. Над него, се поставува уште еден слој материјал, само така што влакната се наоѓаат во различна насока, најчесто под прав агол. Откако производот е подготвен, се става во посебна рерна и се чува одредено време под висока температура, така што материјалот се пече и добива монолитна форма;
5. Кога се расипува композитен материјал, исклучително е тешко да се поправи (опишан е пример за тоа како се поправаат браници за автомобили тука);
6. Композитните делови не се рециклираат, туку само се уништуваат.

Поради високата цена и комплексноста на производството, обичните патни автомобили имаат минимален број делови изработени од фиберглас или други композитни аналози. Најчесто, ваквите елементи се инсталираат на суперавтомобил. Пример за таков автомобил е Ферари Енцо.

2002 Ферари Енцо

Навистина, некои ексклузивни модели од цивилната серија добиваат димензионални делови од композит. Пример за ова е BMW M3. Овој автомобил има покрив од карбонски влакна. Материјалот ја има потребната сила, но во исто време ви овозможува да го поместите центарот на гравитација поблиску до земјата, што ја зголемува надолната сила при влегување во агли.

Друго оригинално решение за употреба на лесни материјали во каросеријата на автомобилот демонстрира производителот на познатата суперавтомобил Corvette. Скоро половина век, компанијата користи во моделот просторна метална рамка на која се прикачени композитни панели.

Јаглеродно тело: предности и недостатоци

Со појавата на уште еден материјал, безбедноста и истовремено леснотијата на автомобилите достигнаа ново ниво. Всушност, јаглеродот е ист композитен материјал, само новата генерација опрема ви овозможува да создадете потрајни структури отколку во производството на монокок. Овој материјал се користи во каросериите на познати модели како што се BMW i8 и i3. Ако јаглеродот порано се користел во други автомобили само како украс, тогаш ова се првите сериски автомобили во светот, чиешто тело е целосно изработено од јаглерод.

И двата модели имаат сличен дизајн: основата е модуларна платформа направена од алуминиум. Сите единици и механизми на автомобилот се фиксирани на него. Телото на автомобилите се состои од две половини, кои веќе имаат некои детали за внатрешноста. Тие се поврзани едни со други за време на склопувањето со помош на стеги за завртки. Особеноста на овие модели е дека тие се изградени според истиот принцип како и првите автомобили - структура на рамка (само што е можно полесна), на која се фиксирани сите други почести.

Во процесот на производство, деловите се поврзани едни со други со помош на специјален лепак. Ова симулира заварување метални делови. Предноста на таков материјал е неговата висока јачина. Кога автомобилот надминува големи неправилности, торзивната цврстина на каросеријата спречува да се деформира.

Друга предност на јаглеродните влакна е тоа што за производство на делови се потребни минимум работници, бидејќи високотехнолошката опрема ја контролира електрониката. Јаглеродното тело е направено од одделни делови кои се формираат во посебни форми. Полимер со посебен состав се пумпа во калапот под висок притисок. Ова ги прави панелите потрајни отколку рачно подмачкување на влакната. Покрај тоа, потребни се помали печки за печење мали предмети.

Недостатоците на ваквите производи првенствено вклучуваат висока цена, бидејќи се користи скапа опрема за која е потребна висококвалитетна услуга. Исто така, цената на полимерите е многу повисока од онаа на алуминиумот. И, ако делот е расипан, тогаш е невозможно да го поправите сами.

Еве кратко видео - пример за тоа како се собрани јаглеродните тела на BMW i8:

Вака е составен вашиот BMW i8. Составување на вашиот автомобил BMW i8

Прашања и одговори:

Што е вклучено во каросеријата на автомобилот? Каросеријата на автомобилот се состои од: преден столб, преден штит, преден столб, покрив, столб Б, заден столб, браници, панел на багажникот и хауба, дното.

На што е поддржана каросеријата на автомобилот? Главното тело е просторната рамка. Ова е структура направена во форма на кафез, сместена околу целиот периметар на телото. Телото е прикачено на оваа потпорна структура.