2.5. 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.