Что такое и из чего состоит кузов легкового автомобиля

Автомобиль состоит из множества элементов, которые слаженно работают вместе. Основными из них принято считать двигатель, ходовую часть и трансмиссию. Однако, все они закреплены на несущей системе, которая и обеспечивает их взаимодействие. Несущая система может быть представлена разными вариантами, но наиболее популярным является кузов автомобиля. Это важный конструктивный элемент, который обеспечивает крепление составных частей транспортного средства, размещение пассажиров и грузов в салоне, а также воспринимает все нагрузки во время движения.

Назначение и требования

Если двигатель называют сердцем автомобиля, то кузов – это его оболочка или тело. Как бы то ни было, именно кузов является самым дорогим элементом машины. Основное его назначение – это защита пассажиров и внутренних компонентов от воздействия окружающей среды, размещение посадочных мест и прочих элементов.

Как к важному конструктивному элементу к кузову предъявляются определенные требования, среди которых:

• стойкость к коррозии и долговечность;
• сравнительно небольшая масса;
• необходимая жесткость;
• оптимальная форма, чтобы обеспечить ремонт и обслуживание всех агрегатов автомобиля, удобство погрузки багажа;
• обеспечение необходимого уровня комфорта для пассажиров и водителя;
• обеспечение определенного уровня пассивной безопасности при столкновении;
• соответствие современным стандартам и тенденциям в дизайне.

Компоновка кузовов

Несущая часть автомобиля может состоять из рамы и кузова, только кузова или быть комбинированной. Кузов, который выполняет функции несущей части, так и называется несущим. Именно такой тип наиболее распространен на современных автомобилях.

Также кузов может быть выполнен в трех объемах:

• однообъемный;
• двухобъемный;
• трехобъемный.

Однообъемный выполняется как цельный корпус, который объединяет отделение для двигателя, пассажирский салон и багажный отсек. Такая компоновка соответствует пассажирским (автобусы, микроавтобусы) и грузопассажирским автомобилям.

Двухобъемный имеет две зоны пространства. Пассажирский салон, объединенный с багажником, и моторный отсек. К такой компоновке относятся хэтчбек, универсал и кроссовер.

Трехобъемный состоит из трех отсеков: пассажирского, отсека для двигателя и багажного отделения. Это классическая компоновка, которой соответствуют седаны.

Разные компоновки можно рассмотреть на рисунке ниже, а более подробно почитать в нашей статье о типах кузовов.

Устройство

Несмотря на разнообразие компоновок, кузов легкового автомобиля имеет общие элементы. Они показаны на рисунке ниже и включают в себя:

. Представляют собой прямоугольные балки, которые обеспечивают жесткость конструкции и гашение колебаний.
1. Передний щит. Отделяет моторный отсек от пассажирского.
2. Передние стойки. Также обеспечивают жесткость и крепят крышу.
3. Крыша.
4. Задняя стойка.
5. Заднее крыло.
6. Багажная панель.
7. Средняя стойка. Обеспечивает жесткость кузова, изготавливается из прочной листовой стали.
8. Пороги.
9. Центральный тоннель, где располагаются различные элементы (выхлопная труба, карданный вал и т.д.). Также увеличивает жесткость.
10. Основание или днище.
11. Надколесная ниша.

Конструкция может быть иной в зависимости от типа кузова (седан, универсал, микроавтобус и т.д.). Особое внимание в конструкции уделяется несущим элементам, таким как лонжероны и стойки.

Жесткость

Жесткость – это свойство кузова автомобиля сопротивляться динамическим и статистическим нагрузкам в процессе эксплуатации. Она напрямую влияет на управляемость.

Чем выше жесткость, тем лучше управляемость автомобиля.

Жесткость зависит от типа кузова, общей геометрии, количества дверей, размера машины и окон. Большую роль также играет крепление и положение лобового и заднего стекол. Они могут увеличить жесткость на 20-40%. Для большего увеличения жесткости устанавливаются различные распорки-усилители.

Наиболее устойчивыми считаются хэтчбеки, купе и седаны. Как правило, это трехобъемная компоновка, которая имеет дополнительные перегородки между багажным отделением и двигателем. Недостаточную жесткость показывают кузова типа универсал, пассажирский, микроавтобус.

Есть два параметра жесткости – на изгиб и на кручение. На кручение проверяют сопротивление при давлении в противоположных точках относительно его продольной оси, например, при диагональном вывешивании. Как уже было сказано, современные автомобили имеют цельный несущий кузов. В таких конструкциях жесткость обеспечивается главным образом за счет лонжеронов, поперечных и продольных балок.

Материалы для изготовления и их толщина

Прочность и жесткость конструкции можно увеличить за счет толщины стали, но это скажется на массе. Кузов должен быть легким и одновременно прочным. Это обеспечивается за счет применения низкоуглеродистой листовой стали. Отдельные детали изготавливаются путем штамповки. Затем части прочно соединяются друг с другом точечной сваркой.

Основная толщина стали составляет 0,8-2 мм. Для рамы применяется сталь толщиной 2-4 мм. Наиболее важные детали, такие как лонжероны и стойки, изготавливаются из стали, чаще всего легированной, толщиной 4-8 мм, большегрузные автомобили – 5-12 мм.

Плюс низкоуглеродистой стали в том, что она хорошо подвергается формовке. Можно сделать деталь любой формы и геометрии. Минус в низкой устойчивости к коррозии. Для повышения стойкости к коррозии листы стали подвергаются оцинковке или добавляется медь. Лакокрасочное покрытие также защищает от коррозии.

Наименее важные детали, которые не несут основной нагрузки, изготавливаются из пластмасс или сплавов алюминия. Это снижает вес и стоимость конструкции. На рисунке показаны материалы и их прочность в зависимости от назначения.

Алюминиевый кузов

Современные конструкторы постоянно ищут способы снижения массы без потери жесткости и прочности. Одним из перспективных материалов является алюминий. Масса алюминиевых деталей в 2005 году в европейских автомобилях составила 130 кг.

Сейчас активно применяется материал пеноалюминий. Это очень легкий и одновременно жесткий материал, который хорошо поглощает удар при столкновении. Пенистая структура обеспечивает высокую термостойкость и шумоизоляцию. Минусом данного материала является его высокая стоимость, примерно на 20% дороже традиционных аналогов. Широко применяют алюминиевые сплавы концерны «Ауди» и «Мерседес». Например, за счет таких сплавов удалось значительно снизить массу кузова Ауди А8. Она составляет всего 810 кг.

Кроме алюминия рассматриваются пластиковые материалы. Например, инновационный сплав «Fibropur», который по жесткости практически не уступает стальным листам.

Кузов является одним из важнейших конструктивных компонентов любого автомобиля. От него во многом зависит масса, управляемость и безопасность транспортного средства. Качество и толщина материалов сказывается на долговечности и устойчивости к коррозии. Современные автопроизводители все чаще применяют углепластик или алюминий, чтобы снизить массу конструкции. Главное, чтобы кузов смог обеспечить максимально возможную безопасность для пассажиров и водителя в случае столкновения.

Как проверить геометрию кузова автомобиля

Перед покупкой подержанного автомобиля важно суметь грамотно проверить (рассчитать) контрольные точки геометрии кузова. Если этого не сделать, можно получить во владение средство с деформированными кузовными элементами. На такой машине ездить очень опасно, так как снижается её пассивная безопасность, ухудшается управляемость, изменяются рабочие свойства.

Зачем проверять геометрию кузова автомобиля

Геометрическая диагностика является основной процедурой, которую рекомендуют проводить перед выбором автомобиля с вторичного рынка. Это позволяет узнать состояние машины — не попадала ли она в ДТП, как эксплуатировалась, как проверялась, проводился ли текущий ремонт.

Дополнительная причина — проверка уровня проведения рихтовки бампера, капота, крыши или другой части кузова. После столкновения автомобиль восстанавливается в сервисах. Однако мало кто из владельцев уделяет внимание качеству обслуживания, недостаткам. Со своей стороны, каждая третья СТО в Москве предлагает услугу проверки геометрии раз в 6 месяцев. Такие рекомендации являются вполне оправданными, учитывая состояние нынешних российских дорог.

Машина на стапеле для диагностики геометрии кузова

Геометрия кузова автомобиля — это система изначальной дислокации проверочных точек между собой. Её устанавливает производитель на стадии проектирования, выпуска транспортного средства. Таким образом, это точнейшая экспозиция панелей. Благодаря такой схеме гарантируется слаженная работа всех узлов, агрегатов автомобиля.

Тем самым, геометрия влияет на колёсную базу авто, размер колёс, а также другие характеристики, обеспечивающие безопасное и комфортное передвижение.

Причины и признаки нарушения

Кузовная геометрия может нарушиться не только после аварии. Вот несколько примеров, почему такое происходит: неровное дорожное полотно, высокая скорость езды, преграды на асфальте.

От конкретного фактора зависит и сила воздействия на панели, степень повреждения. Например, при наездах на «лежачие полицейские», корпус авто получает незначительные удары. Однако частые столкновения с барьерами со временем приводят к ощутимым изменениям, что подтверждается проверками.

Нарушение геометрии кузова заметно по различным признакам. При наличии следующих симптомов, надо поскорее отвезти машину на профессиональную диагностику:

• плохо закрывается капот, багажник, двери — при условии, что петли находятся в нормальном состоянии;
• машину уводит в сторону по трассе, она «рыскает» и вибрирует на высоких скоростях — при этом не наблюдается никаких проблем с элементами подвески.

Как определить (проверить) смещение знают только специалисты, разбирающиеся в конструкции определённой марки и модели автомобиля.

Как проверить геометрию кузова автомобиля

Проверка геометрии кузова возможна несколькими различными способами. Машина ставится обязательно ровно, воздух в колёсах — доводится до нормальных пределов (стандартные заводские значения). Замеры проводятся на основании неизменных точек остова (предпочтительно самых удалённых), с использованием не менее двух вспомогательных контрольных отверстий. Это даёт возможность получить наиболее достоверную картину смещения.

Проверка контрольных точек на кузове

Визуально

Подобным методом сначала проверяют стёкла. Если на них имеются горизонтальные трещины, это один из явных признаков нарушения. После этого специалист приседает на корточки, осматривая борта — продольную часть машины. Таким способом лучше выявляются все зазоры и неровности, образовавшиеся между панелями. Очевидно, что визуально оценить корпус способен только мастер. Неопытный человек, даже при большом желании ничего обнаружить не сумеет.

Рулеткой

Как проверить кузов рулеткой — сначала находят заводские данные по удалённым контрольным точкам. При выполнении расчётов обязательно учитывают их диаметр, чтобы правильно провести измерение — беря за основу середину или крайние части отверстий. Если штатные величины геометрии отсутствуют, в качестве эталона используют параметры такого же автомобиля, только неповреждённого.

Инструментами

Безусловно, одним из эффективных инструментов для замера проверочных точек помимо линейки является уровень. Им оснащаются также некоторые измерительные рулетки, позволяющие одновременно диагностировать состояние плоскостей автомобиля. Также замеры осуществляются штангенциркулем и масштабной телескопической рейкой. Первый инструмент вычисляет правильность расположения колёс относительно друг друга, а второй — проверяет наличие деформации кузова.

В автосервисе

Однако какими идеальными не были инструменты, до качества стационарного оборудования им далеко.

Показания передаются на большой экран, где создаётся трёхмерная модель и данные сравниваются со штатными величинами. Таким способом удаётся выявить дефекты с 99‐процентной точностью.

Что значат контрольные точки геометрии кузова

Контрольные мерки нужны для правильного измерения геометрии. Большая их часть — это технологические отверстия. Находятся они в тех или иных частях кузова. Часто в такой роли выступают базовые структурные элементы: рамка радиатора, фартуки, брызговики, днище, рамка номера. Главное — они должны находиться в горизонтальной или вертикальной плоскости.

Обычно при проверке геометрии за основу берут центры контрольных точек. Однако это касается только мелких, средних отверстий. Если же диаметр их чересчур большой, мерилом выступают крайние части. В некоторых случаях измеряют расстояние между апексами крепления элементов подвески, которые влияют на показатели развала‐схождения. Для получения более точного результата возможна также фиксация углов положения колёс.

Схема контрольных точек и углов геометрии кузова автомобиля

Если кузов автомобиля после ДТП сильно деформировался, в качестве точек используют неповреждённые части автомобиля. Отталкиваясь от ровной плоскости, специалисты быстрее выявляют несоответствия, отклонения. Длина замеряется между отметками, находящимися на диаметральных зонах машины.

Эксплуатация автомобиля с нарушенной геометрией: возможные последствия

Эксплуатировать машину со смещённым корпусом опасно! Касается это повреждения лонжеронов, балки, рам, подрамников. Кроме того, что это повышает ежедневный расход владения машиной, приводя к увеличению потребления горючего, ещё существенно влияет на безопасность.

Если по кузову есть недочеты, это приводит к неравномерному износу шин. Объясняется такая ситуация тем, что шасси крепится к интегрированному силовому каркасу. Корпус, таким образом, задаёт точность расположения узлов ходовой части машины. После серьёзной аварии точки отклоняются от стандарта, что не позволяет выставить правильные углы схода/развала.

Как восстановить геометрию кузова

А возможно ли самостоятельное восстановление — ни в коем случае. Ремонт под силу только опытным кузовщикам. Если при диагностике выявляются нарушения, исправления дефектов возможно только на специальном стенде. После окончания ремонта специалист на компьютере измерит соответствие по всем точкам, отвечающим нормам производителя.

Цена проверки смещения кузовных панелей в автосервисе зависит от обширности нанесённого урона и конструкции конкретной модели ТС. Есть машины, где существуют скрытые точки, до которых невозможно добраться без сложной разборки двигателя, коробки. Такая операция занимает больше времени, поэтому стоимость работ автоматически увеличивается.

Источник https://techautoport.ru/nesuschaya-sistema/kuzov-i-rama/kuzov-avtomobilya.html

Источник https://ddcar.ru/blog/diagnostika/kak-proverit-geometriyu-kuzova-avtomobilya

Источник

Источник