Несуча система автомобіля

Несуча система автомобіля являє собою групу вузлів, які несуть відповідальність за жорсткість і стійкість транспортного засобу. Основні елементи несучої системи - кузов і рама. Допоміжні завдання - забезпечити місце для кріплення основних частин транспортного засобу.

Особливості

Несуча система - відповідальний вузол, який найбільш вимогливий до якості застосовуваних матеріалів і має найбільшу ціну. Якщо взяти в сумі витрати на матеріал при виготовленні транспортного засобу, то вартість несучої системи може бути більше 50 відсотків. Ресурс життя залежить від дотримання термінів капітального ремонту. Своєчасність облуговування має ключове значення, адже від стану і справності несучої конструкції залежать характеристики транспортного засобу.

Основні типи

На сучасному етапі не існує єдиного виду несучих систем, адже від останніх залежить не тільки «жорсткість» автомобіля, але і його майбутня компоновка, тип. Існує два основних типи конструкцій:

Рамні. Тут основне навантаження бере на себе рама. Такі конструкції бувають просто рамними або рамно-кузовними.

Безрамні. Особливість такого виконання в тому, що основне навантаження бере на себе кузов (саме він несе вага автомобіля).

Несуча система рамного типу використовується на вантажних авто, при створенні напівпричепів і причепів, а також на легкових транспортних засобах, що мають високий рівень прохідності, і автобусах. У деяких автомобілях основна система комплектується крім базової рами ще й додаткової рамою (надрамника). Такі вироби обов'язкові при наявності на транспортному засобі підйомних механізмів.

Несуча система, побудована на рамному принципі, відрізняється простої конструкції, технологічністю і універсальністю. Такий варіант підходить для всіх типів автомобіля, що робить його найбільш затребуваним для багатьох виробників. Ще один плюс - можливість випуску на ідентичному шасі відмінних один від одного модифікацій авто з різними кузовами.

Що стосується кузовний несучої системи, то вона більш затребувана на легкових авто середнього, малого і інших класів (може використовуватися в процесі виробництва автобусів). Застосування такої конструкції дозволяє вирішити відразу кілька завдань - знизити масу транспортного засобу і його висоту, перенести центр ваги і зробити машину більш стійкою.

Рамно-кузовна система - варіант, який актуальний тільки для автобусів. Головна особливість - відсутність підстави, як такого. Каркас і рама транспортного засобу працюють в парі і беруть на себе основну вагу транспортного засобу і навантаження, що виникають в процесі руху. Рамно-кузовний варіант системи відрізняється простотою конструкції, технологічністю і легкістю у відновленні. На відміну від описаних вище систем, у рамно-кузовний конструкції нижче маса кузова і більше висота підлоги.

вимоги

Так як несуча система - основа автомобіля, а надійність є ключовим фактором безпеки, то до вузла пред'являється ряд вимог. В процесі експлуатації саме несуча система бере на себе великі навантаження, відчуває вплив кручення і вигину. При цьому працездатність пристрою залежить від жорсткості і міцності основних вузлів і їх здатності витримувати динамічні навантаження.

Термін життя несучої системи повинен бути співмірний або вище ресурсу основних елементів транспортного засобу.

Жорсткість - характеристика, що припускає надійність вузла і здатність виконання своїх функцій всіма механізмами і агрегатами.

Простота установки, низьке розташування центру тяжіння, невелика навантажувальна висота і максимальні кути повороту.

У кожного з варіантів є різновиди. Так, перший тип рами при внесенні певних змін перетворюється в периферійну раму. Що кається «хребтового» варіанту, то тут різновидом є вильчато-хребтовий тип виконання.

Розглянемо особливості кожної з рам:

Лонжеронная рама - конструкція, яка виконана з пари лонжеронів, встановлених поздовжньо. Для створення такої конструкції застосовуються спеціальні швелера, що мають різну висоту перетину. У місцях найбільшого навантаження передбачається максимальна висота конструкції.

Що стосується поперечок, то вони можуть мати різне виконання. Зустрічаються поперечки в формі букв «Х» та «К». Є також звичайні та прямі пристрою. Для забезпечення монтажу механізмів на поперечинах та лонжеронах монтуються кронштейни. Щоб зафіксувати різні рамні елементи застосовується система болтів, клепаних технологія і класична зварювання.

Периферійна система - різновид лонжеронной рами. Її головною особливістю є особливе згинання під час виготовлення. Це, в свою чергу, призводить до появи в центральній частині більшої відстані. Головна мета конструкторів в даному випадку - опустити дно якнайнижче до асфальту;

Хребтова рама - конструкція, в основі якої лежить труба, яка об'єднує силовий вузол і основні вузли трансмісії. Як наслідок, основні деталі машини (зчеплення, мотор, КПП і головна передача) стають частиною загальної рами. Всі елементи закріплені жорстко. Момент обертання від мотора до трансмісії передає вал, що монтується всередині трубки. Застосування такого варіанту рами можливо в тому випадку, коли колеса мають незалежну підвіску.

Перевага хребтової конструкції - в легкості, простоті створення машин з декількома провідними мостами, здатності витримувати максимальні зусилля на скручування. Головний мінус - складність обслуговування і ремонту, адже багато вузлів знаходяться всередині рами.

Що стосується вильчато-хребтової рами, як однієї з різновидів, то тут відсутня жорстка фіксація головних вузлів (трансмісії і мотора) до однієї труби. В якості альтернативи обраний варіант з монтажем спеціальних вилок, на які і монтується мотор з трансмісією.

Кузови і особливості

На сучасних авто застосовується безліч різних типів кузовів, від яких залежить не тільки кінцева вартість транспортного засобу, але і його габарити, якості та активність продажів.

Все кузова класифікуються за цілою низкою ознак - за рівнем навантаження, комплектації, конструктивними особливостями і призначенням. У легкових машинах, як правило, монтується два типи кузовів - пасажирські та вантажопасажирські. При цьому за конструкцією вони бувають безкаркасні і полукаркасние.

Залежно від навантаження машина може мати кілька типів кузовів - несучий (приймає всю масу і навантаження на себе), полунесущій (віддає частину свого навантаження рамі), а також розвантажений варіант кузова, який бере на себе масу вантажу і людей в салоні.

Розрізняються кузова і по комплектації. Вони бувають:

1-об'ємними. Особливість в тому, що вантаж, люди в салоні і мотор знаходяться на одній основі;

2-об'ємними. Тут мотор знаходиться під капотом, а вантаж і люди - всередині салону;

3-об'ємними. Головна відмінність в тому, що всі три компоненти розділені. Двигун знаходиться під капотом, вантаж - в багажному відсіку, а люди - в салоні.

Всі типи кузовний конструкції діляться на цілий ряд різновидів - седани, купе, кабріолети, мінівени, фургони, універсали, кросовери, позашляховики і пікапи.

Що стосується вимог, то вони свої для кожного учасника - споживача і виробника:

1. Вимоги виробника. До основних вимог виробника можна віднести:

низьку ціну виготовлення;
простоту комплектації конструкції;
можливість використання універсальної техніки;
мінімальний обсяг деталей;
максимальну уніфікацію вузлів для різних моделей;
пристосованість різних елементів до поточних технологічних процесів;
простоту утилізації.

2. Вимоги споживачів. Люди, які купують автомобіль, висувають до кузова інші вимоги:

привабливість зовнішнього вигляду;
забезпечення максимального комфорту всередині салону;
сприяння низькій витраті палива;
низьку ціну;
універсальність конструкції;
мінімальні витрати на ремонт;
достатність обсягу простору всередині транспортного засобу.

Крім перерахованих вище, існує і ряд спеціальних вимог, що пред'являються до кузова:

Обтічність. Якщо нахил даху мінімальний, то краще і обтічність. При цьому параметр повинен витримуватися не тільки зверху, але і з боків транспортного засобу. Ось чому сучасні автомобілі мають максимально плавні переходи, що дозволяють знизити опір повітрю в процесі руху. Крім цього, додаткова обтічність забезпечується, завдяки установці решітки радіатора і вітрового скла з невеликим нахилом.

Оглядовість. Для забезпечення безпеки руху водій зі свого місця повинен бачити все, що відбувається навколо автомобіля. Оглядовість залежить від багатьох факторів - розміру лобового скла, товщини стійки, висоти сидіння, нахилу спинки і подушки, наявності панорамних вікон і так далі.

Шумоізоляція. Тут оптимальні параметри досягаються за допомогою застосування спеціальних матеріалів - різних типів картону (перфорованого і теплоізоляційного), бітумної мастики, противошумной пасти і так далі. Найбільша увага приділяється шумоізоляції мотора, який закривається пінопластом або листами спеціального картону.

На підлозі кабіни укладається спеціальний гумовий килим, який має повстяне підставу. На новіших авто укладаються бітумні конструкції, які згодом прогріваються і приклеюються до зовнішньої частини статі. Шумоізоляція дверей забезпечується, завдяки застосуванню повсті і спеціального картону. На стелі також кріпиться картон перфорованого типу або пінопласт.

Особливості компонувальною схеми

Схема компонування машини багато в чому залежить позиції основних вузлів, таких як КПП, зчеплення, мотор, а також ведучий міст. Існує три основні варіанти:

Класичний. Мотор спереду, а основний міст ззаду. Перевага такої схеми - простота доступу до всіх вузлів і великий багажний відсік. Мінус - велика довжина транспортного засобу і наявність підйому на підлозі, по якому проходить кардан.

Двигун і ведучий міст спереду - варіант для авто середнього і малого класу. Плюси - відмінна керованість і стійкість, невелика довжина кузова, мінімальна маса без спорядження, немає тунелю. Мінус - складність доступу до мотору для виконання ремонтних робіт і обслуговування.

Мотор ззаду, провідний міст ззаду. Такі схеми використовуються для авто невеликим об'ємом мотора.

Важливість несучої конструкції складно переоцінити. Від компонування і надійності всіх елементів залежить безпека руху, комфорт пасажирів в салоні і зручність експлуатації транспортного засобу.