Современные тенденции развития кузовов легковых автомобилей

Кузов легкового автомобиля, как было сказано выше, является сложной пространственной конструкцией, изготавливаемой до сего времени, в основном, из листовой стали. Вместе с тем, с давних пор делаются попытки заменить сталь другими материалами.

Исторически первыми материалами для кузовов было дерево, из которого делались все детали кузова и рама, на которую этот кузов устанавливался. Из бука или ясеня делали каркас кузова, который обшивался деревянными панелями. Впоследствии панели стали стальными и приколачивались к каркасу маленькими гвоздиками. Именно так до сих пор изготавливают кузова классического английского родстера «Морган». В Германии в 30-е годы из-за дефицита стального проката для изготовления кузовов применялся «дуропласт» – пропитанные клеящий смолой опилки – например, кузов автомобилей DKW. Были многочисленные попытки применения стеклопластика и других материалов, но особенного успеха они не имели в автомобилях массового производства.

За последние годы наблюдается ощутимый прогресс в применении алюминия для кузова легкового автомобиля. Примером может служить несколько экзотическая машина Honda NSХ и более массовая представителя Audi A8 и новейшая машина малого класса Audi A2.

У двух последних автомобилей каркас сделан из алюминия. На А2 каркас содержит 22% литых деталей, 18% деталей получены методом экструзии (выдавливания), 60% деталей штампованы из листа (включая обшивку). Если бы всё это было изготовлено из стали, то кузов имел бы массу на 40 % больше.

Следует отметить, что и современному кузову предъявляются очень жёсткие требования в отношении безопасности. Так вот компьютерные и реальные крэш-тесты показали полное соответствии алюминиевых кузовов возросшими требованиями.

Стремление сделать обшивку несущей привело к появлению так называемых сэндвич-панелей: между тонкими листами алюминия вклеивается ещё более тонкая в виде гофра алюминиевая фольга. Такая трехслойная конструкция получается лёгкой и прочной.

В автомобильной промышленности существует очень жёсткая конкуренция – «стальные магнаты» не хотят сдавать позиции и всеми силами стремятся воспрепятствовать проникновению алюминия в кузовостроении.

Фирма «Круин Тиссен Нироста» предложила новый нержавеющий сплав с хромом и марганцем. При одинаковой с алюминием прочности узлы кузова из этого сплава всего на 1 % тяжелее, но значительно дешевле. В настоящее время проходят испытания кузовной сэндвич-панели из тонких листов нержавеющей стали с вклеенной гофрированной фольгой.

Тридцать пять крупнейших производителей стального проката из 18 стран мира объединили свои усилия для создания сверхлегкого стального кузова – проект ULSAB (Ultra Light Steel Automobile Body). Уже достигнуты определённые результаты – создан несущей стальной кузов длиной 4,8 м, шириной 1,8 м массой всего 203 кг. Кузов традиционной конструкции подобных размеров имел бы массу не менее 250 кг.

Экономия веса достигнута применением более прочной стали по сравнению с обычно применяемой в автомобилестроении (предел текучести 550-800 МПа), объединением мелких деталей в более крупные, применением гидроштамповки и последующей лазерной сваркой.

Унификация

Массовое производство легковых автомобилей требует, с одной стороны, частую смену моделей, а с другой стороны, большое разнообразие моделей. Это заставляет искать пути унификации и снижения их себестоимости.

Развитие унификации привело к тому, что современные автомобили даже разных, но близких по размерам классов строятся на единой «платформе».

Под «платформой» подразумевается стандартный набор деталей и узлов, составляющих основу автомобиля. Этот набор включает в себя узлы шасси, кузова, двигатель: узлы передней и задней подвески, пол салона, багажника, лонжероны и т.д.

Узлы, составляющие платформу, могут иметь свои модификации разные по длине и другим размерам. На одной платформе могут строиться разные модели, выпускаемые автомобильной фирмой в разных странах. Внешне эти модели могут значительно отличаться друг от друга за счёт применения совершенно разных кузовов.

В качестве примера покажем применение единой платформы «А» для изготовления следующих моделей концерна Volkswagen: Golf IV, Bora, New Beetle, Audi A3, TT и TT-родстер, SEAT Toledo, Škoda Octavia.

Стоимость платформы составляет примерно 60% всех затрат на разработку и выпуск автомобиля. Из 80 частей так называемой базисной группы 25 определяют геометрически точное расположение узлов подвески. Эти 25 частей изготавливаются на головном заводе «Volkswagen” в Вольфебурге и отправляются затем на предприятия в Германии, Бельгии, Испании, Чехии, ЮАР и Мексики.

В табл.7 показана применяемость основных элементов платформы А на автомобилях концерна Volkswagen.

Таблица 7

NN П/п	Марка и модель Элемент	Volswagen	Audi	SEAT	Škoda
Golf IV	New Beetle	Bora	А3	ТТ	Toledo	Octavia
1.	Поля салона					Д^7
2.	Пол багажника				Д^3			Д^3
3.	Лонжерон
4.	Передняя подвеска					Д^8	Д^4	Д^4
5.	Задняя подвеска			Д^4		Д^8	Д^4	Д^4
6.	Силовой агрегат		Д^2	Д^5	Д^6	Д^9	+	+
7.	Механизм переключения передач					Д^10
8.	Топливный бак
9.	Педальный узел					Д^11
10.	Отопитель

В табл.7 знак «+» означает установку, знак «-» означает, что на данной модели элемент не устанавливается, 1 – элемент может иметь модификации, 2 – бензиновый двигатель рабочим объёмом 2 л, мощностью 115 л.с. и турбодизель TDS – 90 л.с., 3 – удлинён,; - другие пружины и амортизаторы. 5 – удлинена выпускная система, 6 - сближен ряд передаточных чисел, 7 – укорочен на 100 мм, 8 – расширенная колея, 9 – только 1,8Т,180 и 225 л.с., 10 спортивная настройка, 11 – более жёсткая настройка, Д – элемент доработан.

3. ПОДВЕСКА. МОСТЫ. КОЛЁСНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

Дата добавления: 2015-10-31