Легкий кузов для автомобиля

Что такое и из чего состоит кузов легкового автомобиля

Автомобиль состоит из множества элементов, которые слаженно работают вместе. Основными из них принято считать двигатель, ходовую часть и трансмиссию. Однако, все они закреплены на несущей системе, которая и обеспечивает их взаимодействие. Несущая система может быть представлена разными вариантами, но наиболее популярным является кузов автомобиля. Это важный конструктивный элемент, который обеспечивает крепление составных частей транспортного средства, размещение пассажиров и грузов в салоне, а также воспринимает все нагрузки во время движения.

Назначение и требования

Если двигатель называют сердцем автомобиля, то кузов – это его оболочка или тело. Как бы то ни было, именно кузов является самым дорогим элементом машины. Основное его назначение – это защита пассажиров и внутренних компонентов от воздействия окружающей среды, размещение посадочных мест и прочих элементов.

Кузов автомобиля

Как к важному конструктивному элементу к кузову предъявляются определенные требования, среди которых:

• стойкость к коррозии и долговечность;
• сравнительно небольшая масса;
• необходимая жесткость;
• оптимальная форма, чтобы обеспечить ремонт и обслуживание всех агрегатов автомобиля, удобство погрузки багажа;
• обеспечение необходимого уровня комфорта для пассажиров и водителя;
• обеспечение определенного уровня пассивной безопасности при столкновении;
• соответствие современным стандартам и тенденциям в дизайне.

Компоновка кузовов

Несущая часть автомобиля может состоять из рамы и кузова, только кузова или быть комбинированной. Кузов, который выполняет функции несущей части, так и называется несущим. Именно такой тип наиболее распространен на современных автомобилях.

Также кузов может быть выполнен в трех объемах:

Однообъемный выполняется как цельный корпус, который объединяет отделение для двигателя, пассажирский салон и багажный отсек. Такая компоновка соответствует пассажирским (автобусы, микроавтобусы) и грузопассажирским автомобилям.

Двухобъемный имеет две зоны пространства. Пассажирский салон, объединенный с багажником, и моторный отсек. К такой компоновке относятся хэтчбек, универсал и кроссовер.

Трехобъемный состоит из трех отсеков: пассажирского, отсека для двигателя и багажного отделения. Это классическая компоновка, которой соответствуют седаны.

Разные компоновки можно рассмотреть на рисунке ниже, а более подробно почитать в нашей статье о типах кузовов.

Компоновка кузовов

Устройство

Несмотря на разнообразие компоновок, кузов легкового автомобиля имеет общие элементы. Они показаны на рисунке ниже и включают в себя:

1. Передние и задние лонжероны. Представляют собой прямоугольные балки, которые обеспечивают жесткость конструкции и гашение колебаний.
2. Передний щит. Отделяет моторный отсек от пассажирского.
3. Передние стойки. Также обеспечивают жесткость и крепят крышу.
4. Крыша.
5. Задняя стойка.
6. Заднее крыло.
7. Багажная панель.
8. Средняя стойка. Обеспечивает жесткость кузова, изготавливается из прочной листовой стали.
9. Пороги.
10. Центральный тоннель, где располагаются различные элементы (выхлопная труба, карданный вал и т.д.). Также увеличивает жесткость.
11. Основание или днище.
12. Надколесная ниша.

Детальное устройство кузова автомобиля

Конструкция может быть иной в зависимости от типа кузова (седан, универсал, микроавтобус и т.д.). Особое внимание в конструкции уделяется несущим элементам, таким как лонжероны и стойки.

Жесткость

Жесткость – это свойство кузова автомобиля сопротивляться динамическим и статистическим нагрузкам в процессе эксплуатации. Она напрямую влияет на управляемость.

Чем выше жесткость, тем лучше управляемость автомобиля.

Жесткость зависит от типа кузова, общей геометрии, количества дверей, размера машины и окон. Большую роль также играет крепление и положение лобового и заднего стекол. Они могут увеличить жесткость на 20-40%. Для большего увеличения жесткости устанавливаются различные распорки-усилители.

Наиболее устойчивыми считаются хэтчбеки, купе и седаны. Как правило, это трехобъемная компоновка, которая имеет дополнительные перегородки между багажным отделением и двигателем. Недостаточную жесткость показывают кузова типа универсал, пассажирский, микроавтобус.

Есть два параметра жесткости – на изгиб и на кручение. На кручение проверяют сопротивление при давлении в противоположных точках относительно его продольной оси, например, при диагональном вывешивании. Как уже было сказано, современные автомобили имеют цельный несущий кузов. В таких конструкциях жесткость обеспечивается главным образом за счет лонжеронов, поперечных и продольных балок.

Материалы для изготовления и их толщина

Прочность и жесткость конструкции можно увеличить за счет толщины стали, но это скажется на массе. Кузов должен быть легким и одновременно прочным. Это обеспечивается за счет применения низкоуглеродистой листовой стали. Отдельные детали изготавливаются путем штамповки. Затем части прочно соединяются друг с другом точечной сваркой.

Основная толщина стали составляет 0,8-2 мм. Для рамы применяется сталь толщиной 2-4 мм. Наиболее важные детали, такие как лонжероны и стойки, изготавливаются из стали, чаще всего легированной, толщиной 4-8 мм, большегрузные автомобили – 5-12 мм.

Плюс низкоуглеродистой стали в том, что она хорошо подвергается формовке. Можно сделать деталь любой формы и геометрии. Минус в низкой устойчивости к коррозии. Для повышения стойкости к коррозии листы стали подвергаются оцинковке или добавляется медь. Лакокрасочное покрытие также защищает от коррозии.

Наименее важные детали, которые не несут основной нагрузки, изготавливаются из пластмасс или сплавов алюминия. Это снижает вес и стоимость конструкции. На рисунке показаны материалы и их прочность в зависимости от назначения.

Материалы для изготовления кузова

Алюминиевый кузов

Современные конструкторы постоянно ищут способы снижения массы без потери жесткости и прочности. Одним из перспективных материалов является алюминий. Масса алюминиевых деталей в 2005 году в европейских автомобилях составила 130 кг.

Сейчас активно применяется материал пеноалюминий. Это очень легкий и одновременно жесткий материал, который хорошо поглощает удар при столкновении. Пенистая структура обеспечивает высокую термостойкость и шумоизоляцию. Минусом данного материала является его высокая стоимость, примерно на 20% дороже традиционных аналогов. Широко применяют алюминиевые сплавы концерны «Ауди» и «Мерседес». Например, за счет таких сплавов удалось значительно снизить массу кузова Ауди А8. Она составляет всего 810 кг.

Алюминиевый кузов Audi A8

Кроме алюминия рассматриваются пластиковые материалы. Например, инновационный сплав «Fibropur», который по жесткости практически не уступает стальным листам.

Кузов является одним из важнейших конструктивных компонентов любого автомобиля. От него во многом зависит масса, управляемость и безопасность транспортного средства. Качество и толщина материалов сказывается на долговечности и устойчивости к коррозии. Современные автопроизводители все чаще применяют углепластик или алюминий, чтобы снизить массу конструкции. Главное, чтобы кузов смог обеспечить максимально возможную безопасность для пассажиров и водителя в случае столкновения.

Источник статьи: http://techautoport.ru/nesuschaya-sistema/kuzov-i-rama/kuzov-avtomobilya.html

Самые легкие серийные автомобили в мире на 2020 год: ТОП-5

Обзор и описание самых легких серийных автомобилей в мире на 2020 год: топ-5 моделей, их особенности, некоторые технические подробности, фото. Видео про легкие коммерческие автомобили.

Содержание статьи:

• Наиболее легкие серийные машины в мире
• Видео про легкие коммерческие автомобили

Автомобили с малым весом всегда пользуются спросом среди водителей, так как обеспечивают компактность, энерговооруженность и экономичность. В наш список попали те модели, которые могут похвастаться легкостью, динамикой, управляемостью и небольшим расходом топлива.

Наиболее легкие серийные машины в мире

Alfa Romeo 4C

Детище дизайнера Лоренцо Рамачоти отсылает к легенде 60-х годов – Alfa Romeo Tipo 33 Stradale. Получившееся купе притягивает взоры ярким обликом, дерзким, но аккуратным за счет отсутствия лишних элементов и очень сдержанной выштамповки. Кузов получил максимально аэродинамичный рельеф, помогая модели развивать фантастическую скорость, буквально вдавливая водителя в кресло.

Одним из главных качеств этого автомобиля является его компактность и малый вес. При длине кузова в 3,9 метра, ширине в 1,8 метр и 2,3-метровой колесной базе Alfa Romeo 4C весит всего 895 кг.

Добиться такого результата удалось при помощи облегченной платформы с углеволоконным кокпитом и алюминиевой подвеской, которые одновременно поспособствовали развесовке кузова в соотношении 40:60 с преимуществом на корму.

Легкая модель гармонична не только внешне, но и внутри – стильный гоночный интерьер, кресла-ковши, лаконичная, но современная и удобная приборная панель. Отличительными особенностями можно назвать полностью цифровую панель приборов, способную фильтровать сведения в зависимости от текущего режима вождения, а заодно и самостоятельно менять подсветку для каждого из них.

Работает мотор в паре с 6-диапазонной роботизированной трансмиссией, обеспечивающей разгон от 0 до 100 км/час за 4,5 секунды при расходе топлива в 9,8 литров по городу, 5 литров по трассе и 6,8 литров – в смешанном цикле.

Наконец, небольшой вес модели дал возможность избавиться от усилителя руля, улучшив тем самым управляемость.

Цена купе стартует с отметки в 3,9 млн.рублей при очень достойном базовом оснащении из полного комплекта подушек безопасности, систем ABS и ESP, кондиционера и аудиосистемы, датчиков давления в шинах, электропакетов на зеркалах.

Smart ForTwo

Этот городской микроавтомобиль был создан в 1994 году в результате совместного проекта часового гиганта Swatch и автоконцерна Daimler-Benz. Модель Smart ForTwo появилась в 2004 году, получив 3-цилиндровый литровый двигатель на 71 и 102 л. с. и 5-ступенчатую трансмиссию.

Несмотря на компактные размеры, «малыш» имеет очень выразительный и даже агрессивный дизайн с широкими воздухозаборниками, не менее внушительными боковыми юбками, крупными, вытянутыми фарами, придающими Smart солидности.

Скептики сомневаются в надежности и прочности модели, однако ячейка безопасности tridion из ультравысокопрочной стали способна выдерживать прямое столкновение на скорости в 80 км/ч. Заводские краш-тесты говорят о том, что модель по уровню безопасности при лобовом столкновении сравнима с Mercedes S- и C-класса.

При забавной внешности салон обеспечивает комфорт и достаточно внутреннего пространства. Отделочные материалы в виде кожи и прочной ткани, система объемного звучания, бортовой компьютер с многофункциональным дисплеем обеспечивают уют и удобство водителю и его пассажиру.

Отдельно следует отметить широко распахивающиеся двери, обеспечивающие удобную посадку в салон, а также же багажное отделение большого объема в 340 литров.

В 2007 году инженеры оснастили автомобиль электрическим 30-киловаттным силовым агрегатом с никель-хлоридной батареей на 13,2 кВт•ч и запасом хода в 135 км.

В зависимости от поколения и комплектации, снаряженная масса модели варьируется от 750 до 770 кг, а предельная разрешенная масса ограничена 1020 кг.

Citroen C1

Результатом сотрудничества французского производителя Citroеn и японского Toyota Motor Corporation стал этот автомобиль со снаряженной массой в 835 кг.

Модель отличается элегантностью, минимализмом и при этом вместительностью и комфортом. Ее габариты соответствуют типичному городскому автомобилю: длина – 3,4 метра, ширина – 1,6 метра, колесная база – 2,3 метра и клиренс – 145 миллиметрам.

Автомобиль очень маневренный, устойчив на любой трассе и способен преодолеть небольшие препятствия, в том числе бордюры.

Облик малыша придется по вкусу автоледи любого возраста благодаря плавным формам, округлым фарам, аккуратной радиаторной решетке, благородно выполненной приборной панели с крупными и информативными циферблатами.

Оценят владельцы и размер багажника, дающего 196 литров при разложенных креслах заднего ряда и все 780 литров – после их складывания. Среди недостатков можно выделить лишь невозможность опустить задние стекла.

Легкий автомобиль помимо эстетического удовольствия подарит и радость от вождения. Под капот создатели поместили современные, экономичные бензиновые двигатели на 69 и 82 лошадиные силы, работающие с переднеприводной системой, а также механической или роботизированной 5-ступенчатой трансмиссией.

С помощью скромных по объему, но очень резвых моторов автомобиль набирает разгон от 0 до 100 км/ч за 14 секунд.

Малыш Citroen C1 с годами и новыми поколениями не изменяет своему уникальному дизайну и дерзкому характеру, позволяющему выделяться в будничном потоке.

Chevrolet Spark

Один из самых удачных городских автомобилей, известный также как Daewoo Matiz, является ярким представителем класса А, неизменно вызывающим улыбку умиления.

Машинка выглядит мультяшно-добродушной из-за больших фар, занявших всё крыло, маленьких колес, улыбающейся фальшрадиаторной решетке. В последнем поколении ее профиль стал более клиновидным, а не округлым, заднюю часть и вовсе словно бы подтесывали топором во имя задумки создателя.

Зато ручки задних дверей хитрым образом замаскированы по аналогии с моделями Alfa Romeo, что в совокупности со скромным спойлером и легкой боковой штамповкой делает модель похожей на маленькое хищное насекомое.

За обаятельной внешностью малютки весом всего в 775 кг скрывается настоящий автомобиль – юркий, маневренный, с экономичными надежными силовыми агрегатами и просторным 5-местным салоном. Он устойчив на трассе и с честью выдержал все тесты на безопасность, обретя более прочное шасси по сравнению с первыми модификациями.

Подвеска и тормоза предусматривают степенную и приятную езду, а не стремительность и драйв. Но всё равно тормозная система показывает завидную цепкость, а неровности и «лежачие полицейские» не вызывают дискомфорта при их преодолении.

Так как автомобиль считается бюджетным, потенциальные покупатели рассчитывают на аскетизм в салоне. Однако Spark приятно удивляет дорогим и качественным пластиком, отсутствием скрипов, вполне хорошей шумоизоляцией, удобными креслами и изюминкой в виде броской вставки в передней части салона.

Разгон от 0 до 100 км/ч малолитражка, имеющая под капотом бензиновые 4-цилиндровые агрегаты на 68 или 82 л.с., набирает за 14 секунд.

Hyundai i10

Миниатюрный пятидверный хэтчбек громко заявил о себе уже на презентации в 2007 году. Интересный экстерьер, на удивление просторный салон, хорошие ходовые качества и экономичность привлекли к автомобилю активных молодых людей, оценивших маневренность и возможность парковаться в узком пространстве.

Современная версия, как и ее предшественники, имеет 5-дверное исполнение, выразительную «морду» с ячеистой фальшрадиаторной решеткой, чуть заостренными контурами крыльев и рельефным бампером. С коротким капотом, небольшими свесами, затейливым рельефом боков и очень аккуратной оптикой машина выглядит стильно и даже дерзко.

Обаятельная модель даже получила «спортивное» исполнение с оригинальными 16-дюймовыми колесами, ярко выраженной выхлопной системой и радиаторной решеткой с эксклюзивным дизайном.

При массе в 933-961 кг Hyundai i10 имеет неплохую длину в 3,6 метра, ширину в 1,6 метра, полутораметровую высоту и дорожный просвет в 149 мм. Доработанная аэродинамика лишь немногим не дотягивает до высококлассного Audi A8, а колесная база сравнима с соотечественником Kia Picanto II.

Не менее интересно выглядит интерьер хэтчбека благодаря 3-спицевому объемному рулю, информативной приборной панели со стильной центральной консолью и 8-дюймовым дисплеем. Несмотря на миниатюрный вид, в салоне свободно располагаются все пассажиры, в том числе заднего ряда.

Заключение

Миниатюрные автомобили особенно популярны среди городских жителей, вынужденных маневрировать в узких пространствах и бороться за каждое парковочное место. Причем, как показывает опыт использования, компактные размеры никак не влияют на технические параметры, мощность, надежность и комфорт этих малюток.

Видео про легкие коммерческие автомобили:

Источник статьи: http://fastmb.ru/autonews/autonews_mir/4809-samye-legkie-seriynye-avtomobili-v-mire-na-2020-god-top-5.html