З якого матеріалу роблять кузова автомобілів

Протягом всієї історії, з того моменту як був створений автомобіль, постійно велися пошуки нових матеріалів. І кузов автомобіля не був винятком. Виробляли кузов з дерева, сталі, алюмінію і різних видів пластику. Але на цьому пошуки не зупинялися. І, напевно, кожному цікаво, з якого матеріалу роблять кузова автомобілів сьогодні?

Мабуть, виготовлення кузова є при створенні автомобіля одним з найскладніших процесів. Цех в заводі, де виробляються кузова, займає площу приблизно 400 000 м кВ, вартість якого мільярд доларів.

Для виготовлення кузова необхідно більше сотні окремих частин, які потім потрібно з'єднати в одну конструкцію, що сполучає в собі всі частини сучасного автомобіля. Для легкості, міцності, безпеки і мінімальної вартості кузова конструкторам необхідно весь час йти на компроміси, шукати нові технології, нові матеріали.

Розглянемо недоліки та переваги основних матеріалів, що використовуються при виготовленні сучасних кузовів автомобілів.

Цей матеріал використовується для виготовлення кузовів давно. Сталь має хороші властивості, що дозволяють виготовляти деталі різної форми, і за допомогою різних способів зварювання з'єднувати необхідні деталі в цілу конструкцію.

Розроблено новий сорт сталі (зміцнюючих під час термічної обробки, легований), що дозволяє спростити виробництво і в подальшому отримати задані властивості кузова.

Виготовляється кузов в кілька етапів.

З появою алюмінію потрібно розробляти нові технології для отримання заданих властивостей, які повинні бути у сталевих кузовів.

Технологія Tailored blanks якраз і є однією з новинок зварені встик за шаблоном сталеві листи різної товщини з різноманітних сортів стали утворюють заготовку для штампування. Тим самим окремі частини виготовленої деталі мають пластичністю і міцністю.

висока ремонтопридатність кузова,

відпрацьована технологія виробництва та утилізації кузовних деталей.

висока вимога до точності форм і до чистоти,

час виготовлення деталей досить тривалий,

при пошкодженнях складність в ремонті.

Ні у кого не викликає сумніву, що несучий кузов корпусу автомобіля є головною і найскладнішою у виробництві (а значить, і в ціні) деталлю сучасного транспортного засобу. Про нього і піде мова в цій статті.

Звичайно, в еру возів і карет (початок історії кузовів) він рятував людей від мінливої ​​погоди, і служив вмістилищем вантажів. З зародженням автомобілебудування під зовнішніми панелями кузова «замаскували» апарати і вузли. Тривалий час кузов терпляче працював тільки дахом, що захищає вантажі, пасажирів, і пристрої. Вперше, в півстоліття XX століття стартували заходи зі зняття несучої функції з рами, і перекладу цієї складової на кузов. Після розробок, що тривали кілька років, кузов став «несучим». Іншими словами, крім особистих «вроджених» функцій, кузов став виконувати роль рами опори для апаратів, підвіски і т.п.

З метою досягнення відповідної стабільності, жорсткості на кручення і вигин, в систему кузова ввели силові деталі фрагменти рам: лонжерони і поперечки, попутно зміцнили дах з її стійками, двері, і так далі. Родоначальником безрамних серійних машин стала вітчизняна «Перемога», створення якої стартувало в 1945 році. Звичайно, на самому початку виробництва несучі кузова по фортеці поступалися рамним системам.

На даний період обстановка змінилася в бік перших. У всякому разі, різниця дуже суттєва. У машинах з відкритим верхом, брак жорсткості відшкодували посиленням дна авто. В окремих конструкціях жорсткість досягали методом з'єднання лонжеронів передньої і задньої частин, більш стійкою до ударів конструкцією.

Трохи про визначеннях.

Геометрія кузова суворо визначений системою кузова розташування підвіски передньої і задньої частини, апаратів коробки, дверей, вікон і присвятив.

Зміна (аварії, модернізація) геометрії кузова призводить до змін в русі, нерівному зносу гуми і погіршує безпеку пасажирів (підвищення можливості занесення, розорювання дверей на ходу та інше).

Зони деформації певні конструктивними особливостями кузова місця зі зниженою жорсткістю, спеціально створені для поглинання енергії удару. Зони деформації передбачені для заощадження цілісності автомобільного салону і здоров'я пасажирів.

Лазерне зварювання з'єднання елементів з використанням сфокусованого лазерного променя. Температура в місці стику просто величезна, але відстань плавки від країв дуже незначно. Звідси з'являється величезний плюс цього методу, практично невидиме місце зварювання. А значить, і немає необхідності в обробці шва зварювання.

Силовий каркас зварені в загальну конструкцію дно, стійки, дах з рамками віконець, лонжерони, балки-підсилювачі та інші силові складові, що утворюють в цілому «кокон», в якому розташовується пасажирський автомобільний салон.

У сучасному швидкісному світі несучий кузов корпусу автомобіля став виконувати нове завдання другий рівень захисту пасажирів. На першому - ремені, подушки безпеки і т.д. Для цього кузов автомобіля розбили на зони, що мають різну ступінь жорсткості. Передню і задню виготовили більш «податливими», успішно поглинають потужність удару, а корпус салону більш жорстка зона, щоб ліквідувати виникнення травмонебезпечних ситуацій та вдавлення агрегатів всередину кузова. Енергопоглинання підтримується за допомогою того, що зім'яло «в гармошку» деяких силових конструкцій, які можуть принести шкоду здоров'ю пасажирів.

Було прийнято нетрадиційне рішення в пасивної безпеки і збільшенні жорсткості кузова конструкторами Mercedes класу А. Для того щоб двигун, що знаходиться під коротким капотом, при аварії не міг завдати шкоди пасажирам, саме днище було спроектовано конструкторами подвійним утворився свого роду «бутерброд» з пустотним проміжком. Зрозуміло, при такій збірці, поміщений фактично в самому низу движок, в разі фронтального удару вдавлюється в цей проміжок, тим самим захищаючи пасажирів салону від пошкоджень. Також, варто відзначити той факт, що в цьому проміжку вільно розмістилися акумулятор, бензобак, а також інші агрегати і вузли автомобіля.

З чого і як виготовляють несучі кузова.

При виготовленні кузовів застосовують листове залізо, яке має різний набір параметрів. Наприклад, в місцях, де силові навантаження підвищені, застосовують 2,5 мм лист металу, а для елементів «оперення» капота, крил, дверей, багажника 0,8-1,0 мм.

Всі деталі, з яких згодом з'явиться кузов, з'єднують за допомогою декількох видів електрозварювання. До речі, деякі компанії застосовують незвичайні методи з'єднання кузовних елементів, наприклад, застосовують лазерну зварювання, або ж клепають заклепками в поєднанні з дуже міцним клеєм. У гамі матеріалів для виготовлення несучих кузовів вибір не великий.

До цього часу в серійних автомобілях застосовувалася виключно листове залізо і, зрідка, алюміній. У 80-х для того, щоб уберегти кузов від іржі, почали використовувати оцинковане залізо перший період з одношаровим покриттям цинком, пізніше стали покривати з обох сторін. Як результат, гарантії від наскрізної корозії на кузові зросли від 6 до 10 років, десь навіть до 12!