Назначение кузова 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.

Назначение и типы кузовов и кабин грузовых автомобилей. Общее устройство кузова и кабины.

Кузов грузовых автомобилей служит для размещения в нем перевозимого груза, а кузов автобусов и легковых автомоби­лей, а также, кабина грузовых автомо­билей — для размещения пассажиров и водителя.

По назначению кузова могут быть гру­зовые, пассажирские, грузопассажирские и специальные. По конструкции кузова де­лят на каркасные, полукаркасные и бескар­касные. Кроме того, кузова автомобилей могут быть несущие и с несущими осно­ваниями. У несущего кузова все нагрузки воспринимаются непосредственно кузовом, у кузова с несущим основанием нагруз­ка распределяется между кузовом и рамой.

Кузова грузовых автомобилей могут быть универсальными или специализиро­ванными.

Универсальный кузов предназначен для перевозок разнообразных грузов и пред­ставляет собой деревянную или металли­ческую платформу, которая для .облегче­ния погрузки и выгрузки, груза обычно снабжена откидными бортами.

Специализированный кузов служит для перевозки груза только определенного типа. Установка высоких постоянных или съемных бортов облегчает перевозку гру­зов малой плотности, т. е. имеющих большой объем. Наиболее распространен­ными типами специализированных кузо­вов грузовых автомобилей являются фур­гон, цистерна и саморазгружающий кузов. Кузов последнего типа применяют на автомобилях-самосвалах.

Для грузовых автомобилей малой гру­зоподъемности часто используют шасси легковых автомобилей и открытые кузова типа пикап с бортовой платформой или закрытые типа фургон и универсал.

Универсальный кузов грузового авто­мобиля (рис. 166) состоит из пола, неподвижного переднего борта, вертикаль­ными стойками соединенного с основа­нием кузова, и трех откидных бортов, связанных с днищем кузова петлями. Планки 6, скрепляющие доски бортов, могут поворачиваться на петлях 7. В верх­ней части борта скрепляются между собой затворами 3, конструкция которых не допускает самопроизвольного открытия бортов. Доски пола соединены поперечи­нами 4, которые стремянками 8 стянуты с продольными брусьями 12 и балками рамы. Продольные брусья дополнительно скреплены с рамой стремянками 2.

Кабины грузовых автомобилей бывают двухместные и трехместные. Кабины могут быть с отдельным отсеком для двигателя, закрытым капотом (автомобили ГАЭ-53-12 и ЗИЛ-431410) и бескапотные (автомоби­ли МАЭ-5335, КамАЭ-5320 и ГАЗ-66-11). В бескапотных кабинах двигатель рас­положен непосредственно под кабиной. Преимуществами таких кабин являются хороший обзор дороги для водителя, воз­можность увеличения размеров грузовой платформы и улучшения доступа к дви­гателю при откидывании кабины вперед. В откинутом положении кабина фикси­руется специальным упором.

Внутри кабины расположены все орга­ны управления автомобилем, сиденья во­дителя и пассажиров, при необходимости оборудуются спальные места.. Органы уп­равления автомобиля ЗИЛ-431410, а так­же приборы и сигнализаторы представ­лены на рис. 167.

Капот, крылья, подножка и облицовка радиатора составляют оперение автомо­биля.

Сиденья в кабине автомобиля ЗИЛ-431410 установлены: одноместное для водителя и двухместное для пассажиров. Пассажирское сиденье не регулируется, его подушка установлена на подставке, а спинка навешена на заднюю стенку. Для создания максимальных удобств водителю его сиденье регулируется в горизонтальном и вертикальном направлениях, по наклону подушки и спинки. Для изменения положения сиденья по вертикали в кронштейне 14 (рис. 168, а) крепления сиденья к полу имеется по три круглых 13 и овальных 11 отверстий, они же позволяют производить регулировку по углу наклона подушки, угол наклона спинки сиденья можно изменить установкой нижнего кронштейна 10 с использованием соответствующих отверстий. Каркас сиденья крепится на подвижных направляющих 2, обеспечивающих горизонтальное перемещение сиденья, положение которого фиксируется стопором, управляемым рычагом 6.

В кабине автомобиля КамАЭ-5320 имеется три одноместных сиденья: одно для водителя и два для пассажиров. Сиденье водителя (рис. 168, б) подрессорено торсионным механизмом и снабжено амортизатором 18. Один конец торсиона, расположенного в трубе 19, закреплен неподвижно, а другой соединен с рычагом 16, с помощью которого можно регулировать жесткость торсионной подвески. Стопор 22, управляемый рычагом 23, фиксирует сиденье в одном из положений его продольного перемещения, а рычаг 17 регулирует наклон спинки сиденья. Среднее сиденье не регулируется, боковое регулируется в продольном направлении и по наклону спинки.

У автомобиля ЗИЛ-4331 сиденье водителя имеет пружинную подвеску с гидравлическим амортизатором, причем жесткость подвески можно менять в зависимости от массы водителя, предусмотрена также регулировка положения сиденья по длине, по углу наклона подушки и спинки.

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;
• двухобъемный;
• трехобъемный.

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.

Кузов грузового автомобиля

Вклю­ча­ет в се­бя ка­би­ну, соб­ст­вен­но К. (плат­фор­ма, фур­гон, цис­тер­на и т. п.) и опе­ре­ние (кры­лья, ка­пот, под­нож­ки). Ка­би­ны обыч­но цель­но­ме­тал­ли­че­ские, двух- и мно­го­ме­ст­ные. Ка­би­ны ма­ги­ст­раль­ных тя­га­чей, со­вер­шаю­щих даль­ние рей­сы, как пра­ви­ло, обо­ру­ду­ют­ся и спаль­ны­ми мес­та­ми. К. а. ус­та­нав­ли­ва­ют на не­су­щей ра­ме ав­то­мо­би­ля, для кре­п­ле­ния ка­би­ны ис­поль­зу­ют уп­ру­гие эле­мен­ты, обес­пе­чи­ваю­щие не­об­хо­ди­мые ком­форт­ные ус­ло­вия на ра­бо­чем мес­те во­ди­те­ля. Раз­ли­ча­ют К. а. уни­вер­саль­ные (гру­зо­вую плат­фор­му или фур­гон для пе­ре­воз­ки раз­лич­ных по фор­ме и раз­ме­рам гру­зов) и спе­циа­ли­зи­ро­ван­ные (са­мо­сва­лы для сы­пу­чих гру­зов, изо­тер­мич. К. а. для про­дук­тов, цис­тер­ны и т. п.).

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

Основные типы грузовых автомобилей

По базовым критериям, определяющим конструктивные особенности и назначение транспортного средства, грузовики делятся на три группы:

1. Бортовые автомобили общего назначения.
2. Специализированная техника – рефрижераторы, седельные тягачи, соединенные сцепным устройством с полуприцепами, самосвалы, контейнеровозы и другие.
3. Автомобильные цистерны.

По составу транспортные средства бывают:

• одиночные;
• автопоезд с прицепом или полуприцепом.

Типы прицепов для грузовых автомобилей

Прицепы относятся к транспортным средствам, но не оборудованы двигателем. Они используются в составе автопоезда. По назначению различают: изотермические, самосвальные, бортовые, тентованные и др.

Типы фургонов грузовых автомобилей

Фургоны – автомобили с закрытым кузовом из металла или тента. Груз в такой машине защищен от осадков и пыли, что позволяет перевозить большой ассортимент товаров. Фургоны бывают: тентованные, изотермические, рефрижераторные, «Бабочка» — особая конструкция кузова с поднимающимися боковыми частями позволяет организовать разгрузку в условиях ограниченного пространства.

Типы полуприцепов для грузовых автомобилей

Полуприцепы – это подвид прицепов, они опираются на тягач и соединяются с ним седельно-сцепным механизмом. В случае поломки тягача позволяют быстро заменить автомобиль и не выполнять перегрузку. Имеют высокую грузоподъемность и возможность перевозить длинномерные грузы. По конструкции делятся на бортовые, самосвалы, платформы, тентованные, рефрижераторы и специализированные модели.

Читать дальше: Симптомы раннего зажигания ваз

Типы кузовов грузовых автомобилей

Евротент	Рефрижератор	Изотерм
Грузоподъёмность: до 25 тонн	Грузоподъёмность: до 22 тонн	Грузоподъёмность: до 25 тонн
Объём: до 90 куб.м	Объём: до 90 куб.м	Объём: до 90 куб.м
Габариты: 13,6х2,45х2,6м	Габариты: 13,6х2,45х2,6м	Габариты: 13,6х2,45х2,6м
Jumbo	Автопоезд	Фургон
Грузоподъёмность: до 20 тонн	Грузоподъёмность: до 25 тонн	Грузоподъёмность: до 10 тонн
Объём: до 125 куб.м	Объём: до 120 куб.м	Объём: до 40 куб.м
Габариты: 13,8х2,45х3м	Габариты: 8х2,45х3м (два)	Габариты: 6,2х2,45х2,4м
Негабаритная платформа	Контейнеровоз	Автоцистерна
Грузоподъёмность: до 40 тонн	Грузоподъёмность: до 25 тонн	Объём: до 40 куб.м

Классификация грузовых автомобилей по типу кузова включает следующие виды:

• Тентованный полуприцеп (евротент, еврофура) – распространенный вариант кузова, используемый для большинства перевозок. Имеет специальные распорки и брезентовый тент со шнуровкой. Такая конструкция защищает груз от погодных условий и обеспечивает безопасность перевозки. При полной растентовке можно выполнить боковую и верхнюю загрузку. Такой тип кузова часто используется для грузоперевозки из Европы,стран СНГ и некоторых стран Азии.
• Автосцепка – автомобиль, соединенный с прицепом. Этот тип позволяет перевозить значительный объем груза до 120 м3 и в короткий срок выполнять его погрузку/выгрузку. Недостаток – не предназначен для длинномерных грузов.
• Рефрижератор – металлический фургон, защищенный теплоизоляцией и укомплектованный климатическим оборудованием. Холодильный отсек поддерживает постоянную температуру в заданных пределах от +25º до -25º C. Его назначение – перевозка скоропортящихся грузов или грузов, требующих специальных условий. В зависимости от диапазона температур различают 6 классов рефрижераторов.
• Изотермический кузов – цельнометаллическая конструкция сохраняющая температуру за счет укладки теплоизоляционных материалов. Условия внутри фургона благоприятны для товара, чувствительного к колебаниям температуры.
• «Jumbo» — полуприцеп увеличенной вместимости, имеющий особую «Г»-образную форму пола и уменьшенный размер колес. Эти особенности позволяют выделить дополнительное пространство для груза.
• Контейнеровоз – прицеп с площадкой, на которую устанавливаются контейнеры, имеющие унифицированные размеры. Данный тип прицепа незаменим для мультимодальной перевозки, например при реализации доставки груза из Китая в контейнерах через Европейские порты.
• Автоцистерны – используются для перевозки наливных грузов. Изготавливаются из стали или алюминия, последний материал обладает лучшей устойчивостью к коррозии и не требует нанесения специального покрытия. Цистерны бывают с одной или несколькими секциями, могут оборудоваться насосами или паровой камерой для обогрева груза.
• Самосвал – открытый бортовой кузов, имеющий гидравлическое устройство, позволяющее осуществить автоматическую выгрузку сыпучего груза. Его борт крепится на шарнирах и открывается при наклоне.
• Открытая платформа – предназначена для транспортировки груза, на который не влияют погодные условия. Отсутствие ограничителей позволяет использовать ее для негабаритных грузов.
• Бортовой кузов – платформа, ограниченная бортами, используемая для груза нечувствительного к внешним условиям.
• Платформа для негабаритных и тяжеловесных грузов до 200 т. Низкорамные тралы перевозят автомобили и другую технику.

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.

Кузова транспортных средств

Автомобили могут иметь множество вариантов кузовов. Частично мы уже рассмотрели эту тему. Но сейчас хотелось бы поговорить о кузовах коммерческого транспорта. Коммерческий транспорт, это рабочий инструмент бизнеса. Главное достоинство таких машин, это вместительный кузов и неприхотливость в использовании. Вот о том, какими бывают кузова транспортных средств коммерческой направленности, мы и поговорим в этой статье.

Классификация кузовов коммерческого транспорта

Типы коммерческих автомобилей

Коммерческие автомобили используются для безопасной и экономичной перевозки людей и грузов. В этом отношении степень эконо­мической эффективности определяется от­ношением полезного пространства к общему объему автомобиля и отношением полезной нагрузки к его полной массе. Размеры и масса ограничены нормативными законодательными актами.

Широкий спектр типов автомобилей отве­чает потребностям локальных и междугород­ных перевозок, а также требованиям, предъ­являемым на стройплощадках и в особых областях применения (примеры на рис. «Обзор коммерческих автомобилей» ).

Конструкция кузова коммерческого автомобиля

Из-за широкого спектра типов автомобилей процесс расчета размеров кузовов (унифицированного кузова, салона, шасси и т.д.) имеет большую важность уже на самых ран­них стадиях проектирования. На опыте срав­нимых автомобилей определяются эталоны конструкции (массовые серии, самые небла­гоприятные варианты) путем моделирования и расчетов на основе постепенно улучшаемых моделей по методу конечных элементов (FEM) или с помощью моделирования нескольких кузовов (MKS). Таким образом, жесткость, эксплуатационную пригодность, вибрацион­ные, акустические характеристики, поведение при краш-тесте соответствующих вариантов кузовов можно в существенной степени узнать вычислительными методами, еще до начала испытаний. При расчете кузовов также учиты­ваются требования (международных) стандар­тов безопасности.

Легкие коммерческие автомобили

Коммерческие автомобили малой грузоподъ­емности (2-7 т) используются для местных перевозок людей, товаров и грузов. Легкие грузовики с более мощными двигателями все больше используются и в перевозках на дальние расстояния (экспресс-доставка, ночная доставка). В обоих случаях предъявляются жесткие требования к манев­ренности, динамике, комфорту и безопасно­сти эксплуатации.

Варианты кузовов легких коммерческих автомобилей

Конструктивная концепция основывается на переднем расположении двигателя, приводе на передние или задние колеса, независимой или зависимой подвеске, полной массе 3,5 т и более, сдвоенных колесах на задней оси.

Линейка продукции включает в себя универсальные грузовые автофургоны с закрытым кузовом и автомобили с кузовами-платформами, а также грузовики с низкорамными и высокорамными платфор­мами со специальными надстройками и ка­бинами для экипажа (см. примеры на рис. «Обзор малотоннажных фургонов» ).

В легких грузовиках (полной массой до 6 т), кузова вместе с шасси образуют цельно­металлический грузовой блок (рис. «Легкий автофургон — несущая конструкция» ). Кузов и рама шасси состоят из элементов из штам­пованных металлических листов и профилей, как у легковых автомобилей.

Легкие автофургоны с кузовами платфор­менного типа имеют лестницеобразную раму с открытыми или закрытыми лонжеронами и поперечинами в качестве первичной несущей конструкции (аналогичную тяжелым грузови­кам, см. следующий раздел, рис. Лонжеронная рама грузовика» ).

Более крупные автофургоны обычно имеют отдельное шасси, как у крупнотон­нажных грузовиков (см. следующий раздел). Они имеют отдельный кузов, а кабина, из со­ображений комфорта и уменьшения шума, обычно крепится к раме на гибкой подвеске и таким образом частично изолируется от ви­браций шасси.

Коммерческие автомобили средней и большой грузоподъемности и автомобили-тягачи

В этом секторе грузовых автомобилей широко распространено разделение между несущим шасси и частично несущим кузовом. Макси­мальные размеры и максимально допустимая масса регламентируются законодательными нормами, иногда значительно различающи­мися от страны к стране. К примеру, в Европе максимальные размеры в отношении общей длины и длины полуприцепа изложены в Ди­рективе 96/53/EU. В зоне NAFTA ограничивается лишь длина полуприцепа, но не общая длина.

В большинстве случаев двигатель рас­положен спереди или под полом между осями. Автомобиль приводится через одну или несколько осей со сдвоенными шинами. В отдельных случаях задняя ось имеет оди­нарную ошиновку. Для строительных работ при движении по бездорожью используются автомобили со всеми ведущими колесами с межосевой и межколесной блокировкой дифференциалов и повышенным тяговым усилием.

Типы грузовых шасси

Типы грузового шасси (рис. «Типы грузовых шасси» ) обозначаются как N х Z/L, где N обозначает количество колес, Z — количество ведущих колес, a L — количество управляемых колес (сдвоенные считаются как одно). Если L не указано (например, 4×2), то автомобиль имеет два управляемых колеса.

Шасси грузового автомобиля

Обычно ходовая часть имеет рессорную или пневматическую подвеску, передний и задний мосты. Пневматическая подвеска уменьшает ускорение кузова (повышение комфортабельности езды, уменьшение де­формации груза, повышение плавности хода) и позволяет легко переставлять сменные ку­зова (например, контейнеры) и отсоединять полуприцепы.

Трехосные автомобили (6×2) конструиру­ются с подкатным мостом, расположенным спереди или сзади приводного моста в целях повышения полезной нагрузки. Обладающие хорошей тягой грузовики 6×4 для строитель­ства часто имеют две скомбинированных оси, образующих подрессоренную тандемную теле­жку. Нагрузка на эти две оси компенсируется механически посредством расположенной между ними центральной точки приложения нагрузки. В случае с некомбинированными пневматически подрессоренными одиночными осями нагрузка на оси обычно компенсируется пневматически путем изменения жесткости пневматической подвески отдельных осей.

Рама грузового автомобиля

Рама — это несущий элемент грузового автомо­биля, к которому крепится кузов и на котором размещается кабина (рис. «Агрегаты грузового автомобиля» ). Рама имеет лонжеронную конструкцию и состоит из продоль­ных и поперечных элементов (рис. Лонжеронная рама грузовика» ). Размеры продольных и поперечных элементов выбира­ются так, чтобы выдерживать жесткие условия эксплуатации и требования к грузоподъемно­сти (легкие и тяжелые грузовые автомобили), а также с учетом стоимости и массы. Выбор профилей разных сечений (количество и толщина) определяет уровень жесткости на кручение. Крутильно-гибкие рамы являются предпочтительными для грузовых автомоби­лей средней и большой грузоподъемности, поскольку они облегчают работу подвески на неровной дороге. Крутильно-жесткие рамы более подходят для грузовых автомобилей и автофургонов, имеющих небольшие размеры.

Помимо мест приложения нагрузки, крити­ческими местами конструкции рамы являются участки соединения боковых и поперечных элементов (рис. «Соединения элементов рамы» ). Специальные пластины для соединения или отштампованные концы поперечных элементов образуют широкое основание соединения. Узловые соединения крепятся заклепками, болтами и при помощи сварки. Дополнительное усиление в специфи­ческих точках осуществляется посредством вставок в виде уголка или швеллера.

Рама также служит для размещения широ­кого спектра навесных деталей — топливных баков, держателей аккумуляторных батарей, воздушных баллонов, системы выпуска ОГ, за­пасного колеса. Здесь конфигурация зависит от области применения. Специальные установки, такие как подъемные краны и платформенные подъемники, тоже монтируются на раму для со­ответствующих областей применения.

Кабина водителя грузового автомобиля

Существует ряд вариантов кабины, зависящих от концепции автомобиля. В конструкции ка­бины на автомобилях по доставке небольших партий грузов и автомобилях-фургонах дол­жен быть предусмотрен низкий удобный вход. На транспортных средствах, предназначенных для дальних перевозок, наиболее важным будет обеспечение достаточного внутреннего пространства и комфорта. Модульная концеп­ция конструкции позволяет создавать укоро­ченные, средние и удлиненные версии кабин и в то же самое время сохранять те же размеры передней, задней частей и дверей.

Кабина соединяется с рамой через под­веску. Различают комфортабельные и стандартные подвески с различными ком­бинациями пружин и амортизаторов или по­перечными листовыми рессорами с частотой собственных колебаний 1-6 Гц.

С точки зрения конструкции различаются автомобили с кабиной над двигателем (СОЕ) и с кабиной позади двигателя (СВЕ) (рис. «Кабина водителя» ). В транспортных средствах с расположением кабины над двигателем (СОЕ) перегородка моторного отсека и система рулевого управ­ления размещаются справа в передней части автомобиля. Двигатель находится под высоко расположенной кабиной (специальная кабина с плоским полом для движения на дальние расстояния) или под туннелем между водите­лем и напарником. Вход в кабину находится (несколько дискомфортно) перед или выше передней оси. Механический (предварительно скрученный торсионный стержень) или гидрав­лический механизм подъема кабины обеспечи­вает достаточно хороший доступ к двигателю.

В грузовом автомобиле с кабиной, позади двигателя (СВЕ) силовой агрегат расположен перед интерьером кабины, ниже стального или пластикового капота. Водитель заходит в кабину за передней осью.

Стандарты, которым должна соответство­вать кабина в плане аэродинамики, выбора материалов, коррозии и оборудования те же, что и стандарты для кузовов легковых авто­мобилей.

Конструкция кузова грузового автомобиля

Специализированные конструкции кузовов, такие, как бортовая платформа, стандартный фургон, кузов типа «фургон», грузовой авто­мобиль с низкой платформой, автомобиль — цистерна, бетоносмеситель и т.п., позволяют осуществлять экономичные и эффективные перевозки разнообразных грузов и материа­лов. Кузов и несущая рама иногда соединя­ются посредством вспомогательных рам с неположительными или положительными креплениями. Для соединения рамы (которая обычно имеет низкую прочность на кручение) с жестким кузовом требуются особые конструк­тивные элементы (например, подрессоренные крепления в передней части кузова).

Автопоезда и тягачи с полуприцепами ис­пользуются в перевозках на дальние расстояния (рис. «Обзор коммерческих автомобилей» ). По мере увеличения размера транс­портного средства уменьшаются затраты на перевозку груза. Грузовой объем возрастает при уменьшении пространства между кабиной, платформой и прицепом (автопоезд большой грузоподъемности, рис. d, «Обзор коммерческих автомобилей» ). Преимущества седельных автопоездов заключаются в исполь­зовании большей грузовой площади и в более эффективном применении тягачей. Меры улуч­шения аэродинамики, такие, как передняя и бо­ковая отделка кузова автомобиля и специальные аэродинамические отражатели, расположенные между кабиной и кузовом, могут успешно при­меняться для минимизации расхода топлива.

Автобусы

На рынке автобусов предлагаются варианты практически для любой области применения. Благодаря наличию автобусов самых разных типов с широким диапазоном различий по размеру (длине, высоте, ширине) и назначе­нию, рынок автобусов предлагает эти транс­портные средства практически для любой области применения (рис. » Обзор автобусов» ).

Типы автобусов

Микроавтобусы

Перевозят приблизительно до 20 пассажи­ров. Выпускаются на базе ком­мерческих автомобилей или автофургонов полной массой до 4,5 т.

Мини- и средние автобусы

Автобусы, предназначенные для перевозки до 25 человек, называются мини- или средними автобусами. Четкой грани между миниавтобу­сами и средними автобусами не существует. В большинстве своем они разрабатываются на базе коммерческих автомобилей или автофургонов полной массой до 7,5 т. Они иногда строятся на шасси легких автофургонов с лонжеронной рамой, либо используется уни­фицированная цельнометаллическая структура. Измененная конструкция подвески и специальное исполнение кузова (например, с гибкими крепле­ниями) позволяют обеспечить оптимальный ком­форт для пассажиров и снизить уровень шума.

Городские автобусы

Автобусы этого типа совершают поездки на регулярных маршрутах и имеют салон с ме­стами для проезда пассажиров сидя и стоя. Небольшие расстояния между остановками на городских и пригородных маршрутах требуют быстрой посадки-высадки пассажиров. Это достигается наличием широких быстро откры­вающихся и закрывающихся дверей, низкой высотой ступенек (около 320 мм) и низким расположением пола (около 370 мм).

Основные технические данные стандарт­ного городского автобуса:

• Длина-приблизительно 12 м;
• Допустимая полная масса-18 т;
• Количество сидений-32-44;
• Вместимость — приблизительно 105 пас­сажиров.

Использование двухэтажных автобусов (дли­ной 12 м, вместимостью приблизительно 130 пассажиров), трехосных автобусов (длиной до 15 м, вместимостью приблизительно 135 пассажиров) и сочлененных автобусов (вме­стимостью приблизительно 160 пассажиров) позволяет увеличить провозную способность автобусных маршрутов.

Междугородные автобусы

В зависимости от области применения (пере­возка стоя не разрешается на скорости более 60 км/ч), используются конструкции с низким полом и низкой посадкой (как в городских ав­тобусах) или с высоким полом и небольшими багажными отделениями (очень похожие на туристические). Междугородные автобусы имеют длину 11-15 м (18 м — для сочленен­ных автобусов).

Туристические автобусы

Предназначены для комфортного сообщения на средние и дальние расстояния. По конструк­ции они различаются от низких двухосных стандартных автобусов до двухэтажных меж­дугородных автобусов-люкс с отдельной каби­ной для водителя и имеют длину от 10 до 15 м.

Конструкция кузова автобуса

Облегченная конструкция на основе несу­щего кузова (цельнометаллическая струк­тура): рамы кузова и основания, прочно сва­ренные вместе, состоят из штампованных элементов решетчатого типа и прямоуголь­ных труб (рис. «Унифицированный кузов автомобиля» ).

В случае с шасси, кузов располагается на несущей лонжеронной раме (как у тяжелых грузовиков). За исключением мини- и сред­них автобусов эта конструкция редко встре­чается в Европе.

Системы шасси автобусов

Горизонтально или вертикально располо­женный двигатель устанавливается сзади и служит приводом заднего моста. Пневмати­ческая подвеска всех осей обеспечивает до­статочный уровень устойчивости во время движения и высокий комфорт. Междугород­ные и экскурсионные автобусы, в основном, оборудованы передней независимой под­веской. На всех осях автобуса применяются дисковые тормоза (часто в тормозных систе­мах используются тормоза-замедлители).

Пассивная безопасность грузовых автомобилей

Пассивная безопасность призвана ограничить последствия ДТП и защитить других участни­ков движения. Систематическая регистрация ДТП, исследования грузовиков, попавших в ДТП, и интенсивная компьютерная оптимиза­ция помогают разработать меры безопасности.

Требования к пассивной безопасности

Вообще говоря, должна быть продемонстриро­вана эффективность и прочность систем удер­живания водителя и пассажиров. Поэтому при расчете размеров кузовов грузовых автомобилей должны учитываться такие аспекты, как проч­ность и жесткость точек крепления ремней безо­пасности на сиденьях и соответствующих элемен­тов кузова (полозья сидений, пол, рама и т.д.).

В случае возникновения ДТП кабина водителя и пассажирский салон должны сохранять необ­ходимое пространство для выживания водителя и пассажиров, и в то же самое время уровень замедления не должен превышать чрезмерных значений. Существует ряд решений этой про­блемы, зависящих от концепции автомобиля.

Для грузовых автомобилей по доставке товаров и автофургонов передняя часть кон­струкции должна включать средства демпфи­рования энергии, как это предусмотрено для легковых автомобилей. Несмотря на более короткие пути деформации и более высокий уровень высвобождаемой энергии, физио­логически допустимые пределы не превыша­ются практически ни одного показателя краш-тестов легковых автомобилей (требования законодательства и стандартные испытания).

У легких автофургонов должны быть также обеспечены функции, предотвращающие трав­мирование пассажиров из-за неконтролируе­мого движения груза. Статическая и динами­ческая прочность таких функций (перегородки, клетки и сети) должна быть просчитана мате­матически или определена путем испытаний.

В грузовых автомобилях боковые элементы, проходящие до переднего бампера, могут по­глощать высокие значения сил, действующих в продольном направлении. Такие меры пассив­ной безопасности основаны на анализе ДТП и призваны улучшить конструкцию кабины. Испытания на статические и динамические напряжения, ударную прочность передней и задней поверхностей кабины, а также на воз­действие таких нагрузок на крышу позволяют моделировать напряжения, получаемые во время реальных столкновений. Они описаны в Правилах ЕСЕ R29, но прохождение этих ис­пытаний как условие сертификации требуется лишь в немногих европейских странах.

Статистический анализ данных о ДТП по­казывает, что самым безопасным средством перевозки пассажиров является автобус. Ста­тические испытания крыши под нагрузкой и испытания с динамическим опрокидыванием свидетельствуют о прочности кузова. Исполь­зование замедляющих пламя и самогасящихся материалов для оборудования пассажирского салона сводит риск пожара к минимуму.

Поскольку в дорожном движении участвует много разных типов автомобилей, то столкно­вения между легкими и тяжелыми автомоби­лями неизбежны. В результате разности масс транспортных средств и несовместимости гео­метрии автомобилей и конструктивной проч­ности риск получения ранения в автомобиле небольшого размера значительно выше.

Скорость Δv при центральном пластичном ударе для лобовых столкновений или столкно­вений при движении в одном направлении (ав­томобиль 1 и автомобиль 2) определяется как

v_r — от­носительная скорость до удара.

Боковые, передние и задние защитные сред­ства, препятствующие подъезду под автомо­биль, позволяют уменьшить опасные условия, при которых более легкий автомобиль попа­дает под более тяжелое транспортное средство. Иными словами, они призваны защитить дру­гих участников дорожного движения (рис. «Задний противооткатный брус, устанавливаемый на грузовом автомобиле» ).

Источник https://i-ride.ru/lajfhaki/naznachenie-kuzova-2.html

Источник https://press.ocenin.ru/kuzova-transportnyh-sredstv/

Источник

Источник