КУЗОВЫ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Основой кузова легкового автомобиля является неразъемный корпус, к которому шарнирно прикреплены капот двигателя, крышка багажника, двери, крылья и детали декоративного оформления (облицовка радиатора, передний и задний бамперы, декоративные накладки и т. д.). Внутри кузова установлены сиденья для пассажиров и водителя.

Корпус кузова (см. рис. 1.14) представляет собой жесткую сварную конструкцию, состоя­ щую из отдельных, предварительно собранных, узлов: основания (пола) с передней и задней частями корпуса, левой и правой боковин с задними крыльями, крыши и передних крыльев. В передней части корпуса кузова часто имеется короткая рама (подмоторная рама) лон- жеронного типа, предназначенная для крепления силового агрегата и передней подвески. Основание кузова обычно выполняется в виде цельноштампованной панели, которая с вну­ тренней стороны салона по периметру усилена жестким коробчатым профилем. С основани­ ем соединены передняя и задняя части кузова. Передняя часть включает передний щит, па­ нели, брызговики, а задняя часть — панели и брызговики. Боковины кузова изготавливают цельноштампованными или сварными из отдельных деталей (стоек, порога пола и т. д.). В бо­ ковинах имеются проемы для дверей. Крыша кузова цельноштампованная. Она часто вы­

полняется вместе с проемами для ветрового и заднего окон.

Дверь кузова состоит из наружной и внутренней штампованных панелей, соединенных между собой. Она крепится к кузову на петлях. Чаще всего двери открываются вбок про­ тив движения автомобиля вперед. Это сделано для того, чтобы в случае открывания две­ ри на ходу набегающий поток воздуха «помогал» ее закрыть. В некоторых моделях автомо­ билей двери открываются вверх (рис. 7.4а), сдвигаются назад (рис. 7.46, г) или, реже, открываются в сторону движения автомобиля вперед. Обычно такая схема применяется на автомобилях без средней стойки (рис. 7.4в). В закрытом положении дверь удержива­ ется специальным замком, исключающим произвольное открывание двери при движе­ нии. Ограничитель двери ограничивает угол открывания и обеспечивает ее фиксацию в открытом положении. В нижней части двери имеются щели для стока воды, попавшей внутрь нее.

Окна дверей в большинстве случаев изготавливаются из закаленного стекла. Иногда ок­ но двери разделяют на две части, одна из которых неподвижное стекло, а другая подвижное. Как правило, подвижное стекло — опускное, реже — сдвижное или поворотное. Опускное стекло перемещается в специальных направляющих при помощи стеклоподъемника. Стек­ лоподъемник — с механическим или электрическим приводом, обеспечивает подъем, опус­ кание и фиксацию стекла в любом положении, устанавливается внутри двери. На дорогих автомобилях, а также на автомобилях в северном исполнении, могут применяться двойные стекла.

Стекла ветрового и заднего окон кузова в большинстве случаев изготавливают гнутыми. На автомобилях применяют трехслойное ветровое стекло (триплекс), склеенное из двух тон­ ких полированных стекол с прозрачной эластичной пленкой между ними. Такое стекло более безопасно при аварии, чем закаленное, поскольку не рассыпается на острые, травмоопас­ ные осколки. Стекла устанавливают в проемы кузова с резиновыми уплотнителями или вклеивают. Вклеенные стекла повышают жесткость кузова.

Рис. 7.4. Варианты открывания дверей

Капот закрывает сверху отсек двигателя и состоит из двух панелей (наружной и внутрен­ ней), соединенных между собой. Петли капота могут быть снабжены пружинами (механиче­ скими или газовыми), которые облегчают подъем капота и фиксируют его в открытом и за­ крытом положениях. Капот оборудован замком, удерживающим его в закрытом положении. Замок капота отпирают изнутри кузова специальной рукояткой, установленной обычно под панелью приборов. Если петли капота установлены сзади, дополнительно к замку устанавли­ вают фиксатор, который удерживает капот от открывания при случайном разблокировании замка во время движения автомобиля.

Багажник при переднем расположении двигателя находится в задней части автомобиля. Он предназначен для размещения багажа, запасного колеса и инструмента водителя. В от­ крытом положении крышка фиксируется упругими элементами (торсионами, пружинами). На внутренней панели крышки багажника установлен замок, удерживающий ее в закрытом положении.

Сиденья в кузове, в зависимости от типа и назначения автомобиля, могут быть установ­ лены в один или два ряда. Двухрядные сиденья обычно применяются в легковых автомоби­ лях малого и среднего классов общего назначения. В автомобилях большой вместимости (высшего класса) дополнительно имеется третий ряд сидений (средний), при желании эти сиденья могут быть сложены.

Переднее сиденье обычно двухместное, оно выполняется сплошным или раздель­ ным. Заднее сиденье в легковых автомобилях двух- или трехместное, выполняется сплошным (диванного типа). В средней части его спинки часто имеется подлокотник, при откидывании которого сиденье превращается в двухместное. При необходимости заднее сиденье может складываться, полностью или по частям — для перевозки крупногабарит­ ных грузов.

Задача конструктора сделать кузов по возможности легким и дешевым и при этом долго­ вечным, а также достаточно жестким (на кручение и на изгиб). Жесткость важна с позиции обеспечения устойчивости и управляемости автомобиля, а также для устранения нежела­ тельных источников шума, связанных с вибрациями деталей кузова при движении.

Особо остро проблема обеспечения жесткости стоит для открытых кузовов (кабриолет, фаэтон). Отсутствие объемного силового каркаса вынуждает усиливать конструкцию основа­ ния, боковин и других элементов кузова.

Создание кузова требует большего количества металла, а значит, больших материаль­ ных затрат. Искусство создания кузова и состоит в способности спроектировать его до­ статочно жестким при небольших затратах и с минимальной массой. Существенную помощь при выборе оптимальных параметров кузова оказывают программы компьютерного ав­ томатизированного проектирования (CAD — Computer Aided Design), которые позволяют моделировать нагрузки на отдельные элементы и выбирать их характеристики. При проекти­ ровании кузов разбивается на большое число конечных элементов, каждый из которых может быть представлен простым уравнением в компьютерной программе и затем связан со всеми смежными элементами, для формирования так называемой сети. Чем больше ячеек в сети, тем более приближенной к реальным условиям становится модель, но и тре­ буется больше времени для ее расчета на компьютере. Моделирование методом конечных элементов (FEM — Finite Element Modelling) используется в том числе и для базовых силовых расчетов, при изучении поведения кузова во время столкновения и исследованиях вибрации и шума.

Высокая крутильная жесткость кузова нежелательна для автомобилей, работающих на плохих дорогах и бездорожье. Постоянные перекосы кузова при переезде неровно­ стей при высокой жесткости приводят к появлению трещин в наиболее нагруженных зонах. Поэтому несущие системы внедорожников выполняют в виде рамы, хорошо рабо­ тающей на кручение, на которую устанавливают разгруженный кузов невысокой кру­ тильной жесткости.

Кузовы современных легковых автомобилей в обязательном порядке оснащаются допол­ нительными элементами шумоизоляции за счет применения противошумных паст, битумных мастик, теплоизоляционных и перфорированных картонов и т. п. Пол кузова легковых автомобилей перед окраской покрывают термоплавкими битумными листами, которые при последующей горячей сушке расплавляются и прочно склеиваются с поверхностью пола и со слоистыми термошумоизоляционными прокладками, уложенными на битумные листы. Для шумоизоляции боковин кузова и дверей применяются шумоизоляционные мастики, войлок и картон с пеноволокном, а для изоляции крыши кузова — пенопласт, перфориро­ ванный картон и прокладки из стеклопластика. Шумоизоляционными материалами покрывают и стенки моторного отсека.

КУЗОВЫ АВТОБУСОВ

Современные автобусы большей частью имеют цельнометаллические каркасные кузовы ва­ гонного типа, позволяющие наиболее рационально использовать площадь салона.

Кузов автобуса состоит из каркаса (рис. 7.5), наружной облицовки, внутренней обивки, пола, окон, дверей и т. д. Внутри кузова размещаются сиденья для пассажиров и водителя.

Каркас является основной частью кузова автобуса, в большинстве случаев его делают сварным из стальных труб прямоугольного сечения. Существуют конструкции каркаса, вы­ полненные из алюминиевых профилей. В качестве наружной облицовки применяют сталь­ ные листы, приваренные к каркасу, или алюминиевые листы, соединенные с каркасом за­ клепками.

Рис. 7.5. Несущая конструкция кузова автобуса

Одно из важнейших требований к кон­ струкции городских автобусов — обеспечить удобство посадки и высадки пассажиров на остановках. Для этого снижают высоту пола автобуса, а проемы дверей делают как можно шире, сами двери в открытом состо­ янии стремятся убрать из проема. В то же время двери не должны сильно выступать наружу в открытом состоянии, чтобы не ме­ шать посадке пассажиров с улицы в авто­ бус. Поэтому двери делают сдвижными на кронштейнах или убирающимися в полости внутри салона, иногда — складными, но в лю­ бом случае — распашными (рис. 7.6). Пасса­ жирские двери городских и пригородных автобусов открываются и закрываются, как правило, с помощью пневматических меха­ низмов, управляемых водителем.

Кузов междугороднего автобуса должен иметь достаточно вместительный отсек для багажа. Наиболее часто это обеспечивается применением полутораэтажной компоно­ вочной схемы, когда пассажирский отсек располагается в верхней части кузова, а ба­ гажный отсек — под ним в центральной части (рис. 7.7).

Рис. 7.6. Двери городского автобуса

Рис. 7.7. Полутораэтажный автобус

Рис. 7.8. Двухэтажный автобус

Иногда для повышения пассажировместимости кузова как городских, так и междугород­ ных автобусов делаются двухэтажными (рис. 7.8), с установкой в салоне лестницы между этажами.

Окна автобуса (ветровое, боковые, заднее) выполняют разными по форме и конструкции и часто вклеивают в проемы кузова для повышения его жесткости.

10. Заказ № 1031. 289

Сиденья в автобусах для пассажиров и водителей имеют различную конструкцию. Сиде­ нья пассажиров могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. Нерегулируемые сиденья применяют в городских, регулируемые — в междугородных автобусах. Последние выполняют в виде полуспальных кресел с изменяемым углом наклона спинки, с подушками и спинками повышенной мягкости. Сиденье водителя, обычно регулируют в продольном направлении, по высоте и по углу наклона спинки. Часто оно бывает оборудовано амортизи­ рующей подвеской, которая гасит колебания сиденья, возникающие при движении по не­ ровным дорогам.