34. Назначение несущих систем автомобилей и автобусов и их классификация. Виды кузовов

Классификация

В зависимости от силовой схемы автомо­биля основным несущим элементом мо­жет быть рама или кузов; соответственно автомобили классифицируют на рамные или безрамные (несущие).

Безрамные автомобили имеют две раз­личные силовые схемы: с несущим осно­ванием и с несущим корпусом. В свою очередь, в автобусных конструкциях при­меняются две схемы:

- рамно-раздельная силовая схема, где имеются два раздельных элемента — рам­ное шасси и кузов с основанием, соеди­ненные стремянками или болтами через упругие прокладки;

- рамно-объединенная конструкция, где поперечины имеют внешние консоли на полную ширину кузова, к концам которых жестко крепятся шпангоуты кузова. Здесь рама и основание кузова объединены в одну конструкцию.

Классификация автомобилей по несу­щей силовой схеме дана на схеме.

Рамы

Наибольшее распространение на совре­менных рамных легковых автомобилях имеют периферийные рамы. Лонжероны замкнутого профиля проходят по периферии пода кузова, создавая есте­ственный порог. Свободная средняя часть рамы позволяет низко опустить пол. X-образная рама обладает повышенной жесткостью на кручение. Хребтовая рама обладает еще большей жесткостью на кручение. Карданный вал при этом размещается внутри хребтовой трубы, что обеспечивает компактность конструкции. Лестничная рама для легковых автомо­билей в настоящее время почти не при­меняется, но для автобусов и грузовых автомобилей имеет наиболее широкое использовании с

Для лонжеронов и поперечин рам легко­вых автомобилей используют вязкую тон­колистовую сталь толщиной от 2 до 4 мм. Рама легкового автомобиля состоит из 150...200 штампованных сварных деталей. Профили лонжеронов и поперечин преи­мущественно закрытого типа. Схема 16

Для грузовых автомобилей и автобусов разделенного типа наибольшее примене­ние имеют лестничные рамы, для автобусов объединенного типа — рамы с поперечинами, развитыми на всю габаритную ширину автобуса. Хребтовая рама обладает большей жесткостью на кручение Такая рама применена на грузовых автомоби­лях «Татра»: внутри трубы проходит кар­данный вал, картеры мостов являются элементом рамы, подвески независимые. Лонжероны рам автобусов и грузовых автомобилей выполняют из толстолистовой стали толщиной от 5 до 12 мм, поперечины — из стали толщиной от 4 до 8 мм или из труб. Для снижения массы лонжеронам придают переменную высоту, а иногда переменную ширину полок. Наибольшее распространение получили лонжероны корытного профиля. В наиболее напря­женных зонах лонжеронов применяют усилители. Соединение лонжеронов с по­перечинами и крепление кронштейнов осуществляется на болтах, заклепках, шовной электросваркой, точечной электро­сваркой, электрозаклепками и др. Не ре­комендуется применять смешанные соеди­нения (сварные и заклепочные), так как разная жесткость соединений может стать причиной концентрации напряжений. Болтовые соединения удобны при ремонте, но требуют периодической подтяжки, при­менения самостопорящихся гаек, дороги в производстве, поэтому их используют редко.

В грузовых автомобилях наиболее рас­пространены заклепочные соединения, обеспечивающие простоту производства и ремонта. В конструкциях рам легковых автомобилей применяются сварные соеди­нения.

Литые кронштейны крепятся к лонже­ронам на заклепках и болтах, штампо-сварные кронштейны крепятся шовной электросваркой. Кронштейны крепятся к стенке лонжерона или к стенке и нижней полке. Поперечины крепятся к стенке или к стенке и полке, или к обеим полкам. Крепление к нижней полке нежелательно. Поперечины устанавливают в местах креп­ления кронштейнов подвески и др. Этими соображениями и определяется число поперечин, которое обычно составляет 5...7.

Конструкция рамы должна обеспечи­вать:

с табильное взаимное положение меха­низмов автомобиля и кузова;

хорошую технологичность — производ­ственную и ремонтную;

при минимальной массе заданные проч­ность и надежность;

при прогибах и закручивании элементов рамы не должны нарушать кинематичес­кое согласование механизмов и их рабо­тоспособность; это определяется жест­костью рамы и конструкцией крепления механизмов.

Кузова грузовых автомобилей.

Как пра­вило, они состоят из двух раздельных элементов — кабины водителя и кузова для груза.

В зависимости от компоновки автомо­биля кабины классифицируют на капотные и бескапотные. Бескапотные кабины позволяют рациональнее использовать габаритную длину автомобиля (рис. 1). Размещение двигателя под кабиной приве­ло к необходимости откидывания кабины по переднему шарниру на угол, обеспе­чивающий доступ к двигателю. На авто­мобилях дальнего следования применя­ются кабины, имеющие спальные места

Спальные места располагаются за спинками сидений, для этого кабина увеличивается по длине на 0,6...0,8 м. В последние годы наметилась тенденция переноса спальных мест под обтекатель, применяемый для снижения сопротивления воздуха.Это дает возможность увеличить длину фургона на величину, в 2 раза превышающую сокращение длины кабины, так как для сохранения распределения нагрузки по осям необходимо соответственно удлинить задний свес кузова. Кабина закрепляется на раме так, чтобы перекосы рамы не вызывали ее разрушения. На современных автомобилях крепление кабины выполняется с подрессориванием и амортизаторами. Сиденье водителя также подрессоривается и имеет амортизатор. Комфортабельность рабочего места водителя регламентирована ГОСТами; она обеспечивается системой подвески, удобством посадки и регулированием положения сидения, обзорностью, удобством органов управления, легкостью управления, вентиляцией, отоплением и шумопоглощением. Кабины массового производства изготавливают штампованными из листовой стали толщиной около одного миллиметра.

Штампованные панели, армированные ребрами жесткости, сваривают точечной сваркой.

Кабины серийного производства выполняются каркасного типа из стали, дюралюминия или дерева и облицовываются стальным, дюралюминиевым листом или стеклопластиком.

Цельноплассмасовые кабины выполняются из армированных панелей, соединенных на клею. Они обладают хорошими термошумоизоляционными свойствами, высокой прочностью, коррозионной стойкостью. Однако технология их изготовления в настоящее время не отвечает требованиям массового производства. Функциональные требования к кузовам грузовых автомобилей сводятся к соответствию размеров грузового кузова плотности перевозимого груза, кратности размерам стандартной тары, удобству погрузки и разгрузки, сохранности груза. Грузовые кузова имеют основание, соединенное с полом и образующее собственно платформу, и откидные борта, а также жестко закрепленный передний борт. Боковые борта могут быть расчленены на 2...3 секции, должны иметь надежные и легко действующие запорные устройства и скобы для установки каркаса тента. Грузовые кузова изготовляют из древесины хвойных пород влажностью не более 15 %, из стали, дюралюминия и смешанной конструкции. Фургоны выполняют обычно по рамно-разделенной схеме; они имеют основание, каркас и облицовку. Для каркаса и основания используют сталь или дюралюминий, для облицовки — сталь, дюралюминий, слоистый пластик и фанеру,

Кузова легковых автомобилей.

В США большее распространение получили рамные конструкции, что дает возможность варьировать модели кузовов (включая открытые модификации) и обеспечить лучшую изоляцию кузова от вибрационных нагрузок. В европейских странах наиболее распространены безрамные силовые схемы, обеспечивающие наименьшую массу. К пассажирским кузовам основные требования сводятся к регламентации планировочных размеров, рабочего места водителя, комфортабельности. Кузова легковых автомобилей классифицируют на каркасные, скелетные и оболочковые.

Каркасные кузова выполняются из относительно массивных закрытых или от­крытых профилей, воспринимающих нагрузки. Облицовка из стали, дюралюми­ния или из стеклопластика формирует объем кузова и повышает его жесткость.

Скелетные кузова имеют каркас, образованный из профилей облегченного типа, приваренных

к облицовке.

Оболочковые кузова выполняются из крупных штампованных деталей, наружных и внутренних панелей, соединенных точечной сваркой в замкнутую силовую систему преимущественно из стального листа толщиной 0,6...0,8 мм. Кузова такого типа наиболее распространены, так как обладают технологическими преимуществами), автоматическая сварка панелей может выполняться на конвейере).

Кузова автобусов.

Их выполняют вагонного типа, однако применяется и капотная компоновка на стандартном шасси грузового автомобиля.

Кузова автобусов классифицируют на каркасные (ЛАЗ-695) и скелетные (ЛиАЗ-677), сваренные из панелей с усиливающими ребрами. За рубежом подавляющее большинство автобусов имеют каркасные кузова, сваренные из тонкостенных труб. При меньшей массе эти кузова обладают необходимой жесткостью и прочностью. По способу соединения основных

элементов кузова автобусов классифициру ются на разъемные (на болтах, заклепках шурупах) и неразъемные (сварные, на клею), что определяется компоновкой автобуса.