Общие сведения. В зависимости от конструктивно-силовой схемы автомобиля основным несущим элементом может быть рама или кузов

В зависимости от конструктивно-силовой схемы автомобиля основным несущим элементом может быть рама или кузов, поэтому автомобили классифицируют, соответственно, на рамные и безрамные (несущие).

Безрамные автомобили имеют две различные силовые схемы: с несущим основанием и с несущим корпусом (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Конструктивная схема несущего кузова легкового автомобиля

 

Типы рам автомобиля можно классифицировать на лонжеронные, центральные и комбинированные (рис.11.2).

Рис.11.2. Конструктивные схемы рам автомобиля

 

Рама служит остовом, на котором закреплены двигатель, агрегаты трансмиссии, системы управления, ходовая часть и кузов автомобиля. Она должна обладать достаточной жесткостью, чтобы под действием инерционных и реактивных нагрузок относительное расположение укрепленных на ней механизмов оставалось неизменным, а деформации кузова были минимальными. 216 Несущие системы

Назначение кузова - защита водителя, пассажиров и багажа или перевозимого груза от воздействия внешних факторов, обеспечение сохранности груза при его перевозке, комфортабельности для водителя и пассажиров, защита их при дорожно-транспортных происшествиях.

Кузов автомобиля может быть цельным или составным, разделенным на элементы (кабина, отсек двигателя, грузовая платформа). Он включает: корпус, двери и люки, оперение (крылья, подножки, облицовка), сидения, дополнительное оборудование. Кузов может состоять из основания, боковин, передней и задней частей, крыши и перегородок.

Кузова можно классифицировать по следующим признакам: назначению, силовой схеме, типу корпуса, виду облицовки и материалу конструкции. Различают кузова закрытые и открытые.

По силовой схеме они подразделяются на ненесущие (рамные), полунесущие и несущие конструкции. Несущие конструкции находят все большее распространение, так как обеспечивают уменьшение массы автомобиля, снижение высоты центра масс. Корпус как основной элемент кузова может быть каркасным, полукаркасным и бескаркасным (панельный или оболочечный).

По виду облицовки кузова подразделяются на монослойные, коробчатые и трехслойные. Последние обладают высокой прочностью и жесткостью при малой массе. Облицовка кузова и элементы каркаса могут быть изготовлены из металлов (сталь, алюминий) или пластмасс.

Кузов является одним из основных элементов автомобиля. Масса кузова и его стоимость могут составлять половину массы и стоимости автомобиля. если кузов является несущим, то срок его службы определяет срок службы автомобиля в целом. Проблема выбора конструкции кузова приобрела особое значение в связи с существенным повышением требований по уменьшению его массы и металлоемкости, повышению коррзионной стойкости и т.д.

К кузовам автомобиля предъявляют следующие требования, зависящим, главным образом, от их назначения:

- обеспечение максимальной вместимости при заданных габаритных размерах;

- достаточная прочность и долговечность при минимальной массе;

- обеспечение защиты людей при авариях и других видах воздействия;

- достаточная жесткость конструкции, чтобы не разрушались стекла, агрегаты, прикрепленные к кузову, перевозимые грузы и не заклинивались двери;

- обеспечение свободного доступа к системам, узлам и агрегатам автомобиля при обслуживании;

- простота и технологичность конструкции;

- обеспечение хорошей обзорности из кузова, удобного входа и выхода при посадке пассажиров, погрузки и разгрузки перевозимых грузов.

Кузов должен отвечать требованиям эстетики.

Кузов грузового автомобиля состоит из кабины и отдельной платформы для груза. Кузова грузовых автомобилей отличаются большим многообразием. Их делают закрытыми и открытыми (со съемным тентом), с одним или двумя рядами сидений, трехместными и многоместными. Кабина на несущей системе автомобиля может быть установлена на трех или четырех опорах. При установке на трех опорах деформация рамы в меньшей степени передается на кабину.

Грузовые кузова автомобилей бывают закрытыми (фургоны) и открытыми со съемным брезентовым тентом. Закрытые кузова обеспечивают защиту грузов от внешних воздействий. Но отличаются большой массой и стоимостью.

Грузовые кузова автомобилей крепятся к рамам в нескольких точках. Если кузов длинный, то часть опор снабжают упругими элементами (пружины или резиновые блоки). Это уменьшает передачу усилий от рамы к кузову при движении автомобиля по пересеченной местности.

Все большее распространение получили контейнеры. Они ускоряют доставку грузов, обеспечивают их сохранность и безопасность. Приняты следующие типы контейнеров: универсальный (прямоугольный, закрытый), открытый (с брезентовым верхом), платформа со стойками, изотермический, рефрижераторный, цистерна и т.д.

Кузова, главным образом легковых автомобилей и автобусов из-за их относительно больших размеров по высоте и ширине, обладают значительной изгибной и крутильной жесткостью, влияющей на общую жесткость автомобиля. Рама вместе с укрепленным на ней кузовом образует несущую систему автомобиля. В зависимости от собственной жесткости кузова и податливости соединения его с рамой несущая система может представлять собой раму; раму и кузов, соединенные между собой через упругие прокладки; раму и кузов, жестко связанные между собой без упругих прокладок или соединенные сваркой; несущий кузов (при отсутствии рамы как таковой).

Доля жесткости кузова в общей жесткости автомобиля изменяется от 0 до 100 %. Для легковых автомобилей она составляет 30...65 %. Примером несущей системы, при которой общая жесткость автомобиля определяется только жесткостью рамы, могут служить грузовые автомобили, оборудованные 218 Несущие системы
опрокидываемой платформой и откидывающейся кабиной, в которых соединение платформы и кабины с рамой не может быть достаточно жестким, а кабина имеет относительно небольшую длину.

Несущий кузов при отсутствии рамы как таковой обеспечивает минимальную массу легкового автомобиля или автобуса. Однако при раздельном выполнении рамы и кузова создается возможность получить ряд преимуществ: снизить уровень внутреннего шума введением упругих подушек в местах крепления кузова и рамы, создавать на базе одного шасси автомобили с разными типами кузовов и расчленить и упростить процесс сборки автомобиля.