Несущий кузов: конструкция, типы, классификация и характеристики
Каких только авто не передвигается по дорогам мира! В коллекциях производителей есть хэтчбэки, седаны, кроссоверы - все они стильные и манят благоприятной атмосферой комфорта. Есть среди них рамные и безрамные конструкции. Почему на авторынках чаще продается второй вариант, именуемый «несущий кузов», и водители не собираются менять его на другой вариант?
Особенности конструкции
На самом деле история рамного варианта началась много раньше, и термин «несущий кузов» появился в качестве альтернативы. Говоря простыми словами, устройство это нехитрое. Это объединение рамы и кузова в одно практичное целое. Единственный нюанс – раму заменяют лонжероны, дополненные поперечными силовыми элементами.
В грузовиках и внедорожниках по-прежнему сохраняется рама. У несущего кузова технические и дизайнерские особенности схожи с рамными моделями и успешно используются в автостроении.
Записи с исторических страниц
Впервые стремление создать нечто подобное возникло в 1922 году в Lancia Lambda. Агрегат не имел крыши, его сопровождали боковины, служившие намеком на раму. Ключевого момента производственной «эпопеи» конструкторская мысль достигла в 1930 году, когда американцы додумались применить листовую сталь. Плодотворное сотрудничество инженера из Австрии с американской фирмой Budd вылилось в получение патента на производство несущего кузова, быстро приобретшего популярность.
Секреты производства
Удачный союз прессованных металлических листовых материалов разной формы, объединенных в одну систему, – краткая характеристика корпуса. Для создания несущего кузова автомобиля разработчики применяют точечную сварку контактного типа. Главное преимущество заключено в относительно низкой массе и прочности.
Конструктивная составляющая сравнима с принципом устройства яичной скорлупы. Попытки продольно ее раздавить закончатся фиаско. В аварийных ситуациях ударная волна распространяется на всю конструкцию, не концентрируясь на одном участке. В рамных же версиях конструкция несущего кузова служила лишь декором. Три типа стали принимают участие в формировании кузовных частей. Формула успеха исправной службы силовых элементов заключается в использовании высокопрочной, низколегированной и сверхпрочной стали.
Приоритет этого выбора сводится к повышенному пределу прочности, то есть в 2 или 4 раза по отношению к низкоуглеродистому стальному материалу. Особенность позволяет уменьшить толщину листа и вес, не умаляя качества. В отдельных моделях уместна комбинация из разных видов материала. Для получения цельных панелей активно применяют лазерные сварочные техники. Автомобилисты перед покупкой до сих пор гадают, какую версию выбрать, раму или несущий кузов.
Ликбез по отличиям конструкций
Рамные автомобили, созданные из двух балок с поперечиной, стали реже появляться на дорогах. Под словом «рама» понимают жесткий «скелет» машины, на котором держатся запчасти и узлы. Такой аппарат обслуживать и эксплуатировать проще. Можно выделить отличительные черты рамного и несущего кузовов.
- Нередко рамные модели, изготовленные из полых труб, используются в гоночном транспорте. Подобная конструкция увеличивает габариты транспортного средства.
- Несущий кузов «съедает» меньше салонного пространства.
- Несовершенство технологий немного отодвинуло рамные вариации на задний план продаж, но их применяют для производства тяжелых внедорожников, способных справляться с повышенными нагрузками. Причиной падения популярности стала пассивная безопасность при авариях.
- По мнению производителей, к раме легче крепится навесное оборудование и детали. Сам процесс изготовления намного проще, поскольку она собирается отдельно от кузовной части.
Вывод в вопросе выбора рамного или несущего кузова таков: рамные конструкции успешно выполняют предназначение по большей части в спецтехнике, когда встает ребром вопрос о необходимости провести тяжелые работы. В обычной жизни автолюбители в целях повышения безопасности предпочитают машины без остова.
Немного о типологии
На авторынке представлены следующие типы несущих кузовов безрамных моделей:
- имеющие несущее основание;
- изделия, наделенные несущим корпусом.
Львиная доля нагрузок в машинах первого типа приходится на днище автотранспорта. Оно усилено и имеет плоский вид. В моделях второго типа нагрузка при движении ложится преимущественно на каркас.
В жизни встречаются типы с замкнутой силовой структурой, где происходит синхронизация силовых и вертикальных элементов с крышей. Кабриолеты, родстеры относятся к модификациям с незамкнутой структурой.
Разделение по конструктивным особенностям
Конструкторское оформление также позволяет классифицировать кузова.
- В каркасно-панельном виде несущие элементы кузова крепятся на каркас из металла, сооруженный из труб или штампованных профилей. Облицовка повышает жесткость, долговечность, поэтому этот способ создания использовали в проектах автобусов ПАЗ, мотоколясках С1Л, французских квадрациклах. Достоинства сводятся к тому, что здесь легче выполнить кустарный ремонт.
- «Скелетный» кузов имеет редуцированный формат и представлен в виде отдельных дуг, стоек, зафиксированных с помощью сварки облицовочных панелей. Его отличие от предыдущего в более низкой массе.
- К бескаркасным видам принадлежит большинство автотранспортных средств, которые можно встретить на современных дорогах. Производственная линия основана на обращении к точечному методу сварки и панелям больших размеров. Они отштампованы из стального листа. Выштамповки исполняют роль каркаса.
Вся конструкция разделяется на переднюю, заднюю и центральную части. Стоит рассмотреть подробнее каждую из них.
Хитрости устройства передней части
Лонжероны – исполнители главной роли. Низ передней части крепко удерживает эти полые и продольные детали. В их производстве используется высокопрочная сталь. Одной частью они прикрепляются к двигательному отсеку, другой – к низу фартуков колесной арки.
В состав включены брызговики, фартуки, представляя собой внутренние панели, размещенные вокруг колес. Их миссия - защитить колесные диски от грязи, предостеречь от коррозии. В конструкции несущего кузова они прибавляют жесткость.
Передние крылья держатся за счет внедрения с систему верхних усилений брызговиков. Стойки подвески удерживаются кузовными чашками. Подкапотная рама способствует защите радиаторной системы охлаждения. К ней же фиксируется замок капота. Сама рама синхронизируется с лонжеронами и брызговиками.
Гасит удары в катастрофах усилитель бампера. Болтами прикручиваются передние крылья, располагающиеся вблизи дверок.
Как «рождается» центральная часть?
Особенности центра несущего кузова
Структурным сегментом считается днище - цельная панель, снизу на которой монтируются силовые элементы. Показатели жесткости увеличиваются за счет крепления сидений.
Инженеры продумали безопасность до мелочей, окружив салон усиленными панелями. Центральная стойка, дверцы, крыша, конструкции за приборной панелью – все это наделено усилением. Крыша удерживается благодаря вертикальным стойкам, предназначенным для безопасности пассажиров в случае переворачивания железного коня. Боковые панели не имеют сварных составляющих, меньше подвержены коррозии.
Добавляют прочности конструкции дверные пороги, задняя перегородка, разделяющая багажник и пассажирский ряд. Двери включают в себя внешние панели, усилители внутри, стеклоподъемники. Форма крыши – основной секрет жесткости. Внутренние усилители клеятся к ней изнутри.
Характерные черты задней части кузова
Стальные пластины с высокими параметрами надежности закупаются изготовителями для формирования задних лонжеронов. Их задача – держать пол багажного отделения, сконструированный из штампованного листа, принимая на себя нагрузки при транспортировке грузов.
Задние крылья в конструкции несущего кузова автомобиля не съемные, плотно приварены к кузову. Кузовные чашки держат верх задних стоек. Стоит подвести итог и выделить преимущества несущих кузовов.
Положительные отзывы
Что говорят автовладельцы? Жизнеспособность транспортного средства зависит от работоспособности, надежности основы. Фактически несущий кузов можно сравнить со "скелетом" человека.
- К преимуществам можно отнести отличную жесткость на кручение, небольшую массу.
- Выбирая между рамой и несущим кузовом автомобиля, потребители отдают предпочтение второму варианту ввиду хорошей отзывчивости транспорта на рулевые команды водителя.
- С экономической точки зрения такая стилистика создает меньше условий для большого топливного расхода. Владельцы отмечают улучшение динамики. Рейтинги безопасности тоже бьет рекорды.
- На малолитражных «экипажах» шум рычагов, подвесок, прочих деталей не сильно ощутим.
Отрицательные стороны
Среди минусов упоминают повышенный дорожный гул в грузовиках. Ремонтировать своими руками автомобиль очень сложно, лучше приехать в профессиональную СТО. При условии вождения по глубокому бездорожью приходится сталкиваться со слишком высокой подвижностью комплектующих. Это приводит к скорому износу и вынужденному обращению к мастерам. Что делать автопроизводителям для достижения идеального результата?
Компромисс найден!
Американской инженерной мысли удалось добиться неплохих результатов своих многочисленных испытаний и попыток изобретения лучшего автомобиля для удовлетворения запросов любителей дорог. Легковушки, произведенные в США, имеют немалые размеры. Жесткий кузов соединяется с периферийной рамой, лишенной поперечин. В итоге получается замкнутый контур с коробчатым сечением. Гасят нежелательные вибрации подушки на резиновой основе, а прочность достигается благодаря наличию огромного числа точек соприкосновения кузова с рамой. В связи с этим дорогие и крупногабаритные легковушки премиум-класса создаются на базе рам. Для массового потребления эксплуатируется несущий кузов.
Примерами, где днище выступает определяющим фактором, принимающим нагрузки, служат ситроены. На спорткарах этот способ производства применяют редко. В целях экономии на них боковые пластины изготавливают из алюминия или стеклопластика, поэтому они не способны выдерживать увеличение нагрузок.
Несущий кузов – распространенный вариант, колесящий в современных условиях дорожных покрытий.