«Мнутся как фольга!» — почему современные кузова стали менее крепкими

Разрабатывая новую модель автомобиля, каждый производитель стремится повысить динамику своей продукции, но вместе с тем не лишить автомобиль безопасности. Хотя динамические характеристики во многом зависят от типа двигателя, немалое значение играет кузов авто. Чем тяжелее он будет, тем больше усилий будет прилагать ДВС для того, чтобы разогнать транспорт. Но если машина будет слишком легкой, это часто отрицательно сказывается на прижимной силе.

Облегчая свою продукцию, производители стремятся улучшить аэродинамические свойства кузова (о том, что такое аэродинамика, рассказывается в другом обзоре). Уменьшение веса транспортного средства осуществляется не только за счет установки агрегатов из легкосплавных материалов, но и благодаря облегченным кузовным деталям. Разберемся с тем, какие материалы используются для изготовления кузовов автомобилей, а также в чем плюсы и минусы каждого из них.

Предыстория автомобильных кузовов

Кузову современного автомобиля уделяется не меньше внимания, чем его механизмам. Вот каким параметрам он должен соответствовать:

1. Прочный. При столкновении он не должен травмировать людей, находящихся в салоне. Жесткость на кручение должна обеспечивать сохранение формы авто при передвижении по неровной местности. Чем меньшим будет этот параметр, тем больше вероятность, что каркас авто деформируется, и транспорт будет непригодным к дальнейшей эксплуатации. Особенное внимание уделяется прочности фронтальной части крыши. Так называемый «лосиный» тест помогает автопроизводителю определить, насколько безопасным будет машина при столкновении с высоким животным, например оленем или лосем (вся масса туши приходится на лобовое стекло и верхнюю перемычку крыши над ним).
2. Современный дизайн. В первую очередь искушенные автомобилисты обращают внимание именно на форму кузова, а не только на техническую часть машины.
3. Безопасность. Все, кто находится в салоне автомобиля, должны быть защищены от внешнего воздействия, в том числе при боковом столкновении.
4. Универсальность. Материал, из которого изготавливается кузов авто, должен выдерживать разные погодные условия. Вдобавок к эстетичности лакокрасочное покрытие используется для защиты материалов, которые боятся агрессивного воздействия влаги.
5. Долговечность. Нередки случаи, когда создатель экономит на материале кузова, из-за чего автомобиль приходит в негодность спустя всего несколько лет эксплуатации.
6. Ремонтопригодность. Чтобы после небольшого ДТП не пришлось выбрасывать автомобиль, изготовление современных типов кузова подразумевает модульную сборку. Это означает, что поврежденную деталь можно заменить на аналогичную новую.
7. Доступная цена. Если кузов автомобиля будет изготовлен из дорогостоящих материалов, на площадках автопроизводителей будет скапливаться огромное количество невостребованных моделей. Такое часто происходит не по причине плохого качества, а из-за дороговизны транспортных средств.

Чтобы модель кузова соответствовала всем этим параметрам, производителям приходится учитывать особенности материалов, из которых изготавливается каркас и наружные панели кузова.

Чтобы производство автомобиля не требовало много ресурсов, инженеры компаний разрабатывают такие модели кузовов, которые позволяют совместить их основную функцию с дополнительными. Например, к конструкции авто крепятся основные агрегаты и детали салона.

Изначально конструкция автомобилей в основе имела раму, к которой крепились остальные узлы машины. Такой тип до сих пор присутствует в некоторых моделях авто. Примером тому служат полноценные внедорожники (у большинства джипов просто усиленная конструкция кузова, но нет рамы, такой тип внедорожников называется кроссовером) и грузовики. На первых автомобилях каждая панель, закрепленная на рамной конструкции, могла изготавливаться не только из металла, но также из дерева.

Первая модель с несущей конструкцией без рамы была Lancia Lambda, сошедшая с конвейера в 1921 году. Цельную стальную конструкцию кузова получила европейская модель Citroen B10, поступившая в продажу в 1924-м г.

Lancia Lambda

Citroen B10

Эта разработка оказалась настолько популярной, что большинство производителей тех времен редко когда отходили от концепции цельностального несущего кузова. Такие машины были безопасными. От стали некоторые фирмы отказывались по двум причинам. Во-первых, этот материал не во всех странах был доступным, особенно в военные годы. Во-вторых, стальной кузов очень тяжелый, поэтому некоторые ради установки ДВС с меньшей мощностью шли на компромисс в материалах кузова.

В период Второй мировой войны во всем мире сталь была дефицитом, так как этот металл полностью шел на военные нужды. Из желания продержаться на плаву, некоторые компании решали производить кузова своих моделей из альтернативных материалов. Так, в те годы впервые появились машины, кузов которых был алюминиевый. Пример таких моделей – Land Rover 1-Series (кузов состоял из алюминиевых панелей).

Другая альтернатива – деревянный каркас. Пример таких автомобилей – Willys Jeep Stations Wagon модификация Woodie.

Так как деревянный кузов не долговечный и нуждался в серьезном уходе, вскоре от этой идеи отказались, а вот что касается алюминиевых конструкций, производители всерьез задумались над внедрением данной технологии в современное производство. Хотя основная кажущаяся причина – нехватка стали, на самом деле не это было побуждающим фактором, из-за которого автопроизводители стали искать альтернативные варианты.

1. С момента всемирного топливного кризиса большинству автобрендов пришлось пересмотреть технологию своего производства. В первую очередь, аудитория, требующая мощных и объемных моторов, резко сократилась по причине дороговизны топлива. Автомобилисты стали искать менее прожорливые машины. А чтобы транспорт при менее объемном двигателе был достаточно динамичным, требовался легкий, но при этом достаточно прочный материал.
2. Во всем мире со временем стали сильнее ужесточаться экологические нормы по выхлопу автотранспорта. По этой причине начала внедряться технология по снижению потребления топлива, повышению качества сгорания воздушно-топливной смеси и увеличению КПД силового агрегата. Для этого нужно уменьшить вес всего авто.

Со временем появились разработки из композитных материалов, которые позволили еще больше снизить вес транспорта. Рассмотрим, в чем особенность каждого материала, который используется для изготовления кузовов автомобилей.

Из чего изготавливают кузов автомобиля? Какие материалы используются при производстве?

Добрый день, сегодня мы расскажем о том, из чего изготавливают автомобильный кузов, какие материалы применяют при производстве, а также при помощи, каких технологий осуществляется этот важный процесс. Кроме того, узнаем, какие существуют основные разновидности металлов, пластика и прочих материалов, которые зачастую используются при производстве элементов кузова транспортного средства, а также рассмотрим, какими преимуществами с недостатками обладает то или иное сырье в отдельности каждого вида. В заключении мы поговорим о том, какой материал на сегодняшний день является самым востребованным у автопроизводителей, а также от чего зависит качество и долговечность готового кузова машины. Рекомендуем к прочтению статью: «С каким типом кузова лучше покупать бюджетный автомобиль?

«.

КАК СОБИРАЮТ АВТОМОБИЛИ LEXUS И TOYOTA?

Кузов любого автомобиля играет роль несущей конструкцией, в котором использовано при производстве огромное многообразие различных материалов и комплектующих. Чтобы кузов машины отслужил свой срок службы надежно, а также качественно, необходимо понимать, как за ним правильно следить и эксплуатировать. Чтобы это понимать, нужно знать из чего изготовлена несущая конструкция транспортного средства, а также какая технология сварки и производства применялась. Благодаря этой информации, мы сможем без труда определить преимущества и недостатки того или иного типа кузова. {banner_adsensetext} Справочно заметим, что для изготовления кузова нужны сотни отдельно взятых запасных частей, компонентов и деталей, которые затем необходимо очень точно, а также грамотно соединить в единую конструкцию, которая будет объединять в себе все элементы транспортного средства. Чтобы изготовить прочный, при этом безопасный, легкий и по приемлемой стоимости кузов современного автомобиля, нужно постоянно искать различные компромиссы, а также новые технологии с материалами.

1

.
Изготовление кузова автомобиля из стали
:
преимущества и недостатки
Большинство кузовов автомобиля, а точнее его детали изготавливается из разных сортов стали, алюминиевых сплавов и даже пластмассы с добавлением стекловолокна. Но основным материалом на сегодняшний день все же выступает низкоуглеродистая листовая сталь с примерной толщиной в 0,7-2 миллиметра. Благодаря использованию тонкого листа стали, автопроизводителям удалось уменьшить общую массу транспортного средства и при этом увеличить жесткость кузова.

Высокая прочность кузова получается благодаря специальным свойствам и составу стали, а также его способностью к глубокой вытяжке, то есть можно изготавливать детали сложных форм. Кроме того, нельзя забывать, что новые технологии в сварке помогают получать высокотехнологичные соединения. Однако сталь обладает высокой плотностью и слабой коррозионной стойкостью, поэтому такой материал требует специальных дополнительных мероприятий для защиты от коррозии.

В процессе создания кузовов из стали, задача конструкторов заключается в том, чтобы наделить материал прочностью и обеспечить высокий уровень пассивной безопасности. Задача технологов заключается в правильном подборе состава стали, его сочетание с другими сплавами и компонентами, чтобы материал был хорошо штампуем. Задача же металлургов заключается в том, чтобы правильно отлить нужную по составу и качеству сталь. Справочно заметим, что ежегодно разрабатываются десятки новых сортов и марок стали, которые позволяют упростить производство, а также получить заданные специалистами свойства несущей конструкции транспортного средства.

Как правило, изготовление кузова происходит в несколько стадий производственного процесса. Первоначально происходит изготовление, а затем прокатка стальных листов, которые обладают разной толщиной. После этого листы подвергают штамповке для создания определенных деталей машино-комплекта. На заключительной стадии готовые отштампованные детали свариваются специальным методом и собираются в единый несущий узел, он же кузов. Справочно заметим, что почти вся сварка на автозаводах производится специальными высокоточными роботами.

Положительные стороны стали при производстве
автомобильных
кузовов
:

— низкая стоимость материала в сравнении с другим сырьем; — четко отработанная технология изготовления и утилизации материала; — оптимальная ремонтопригодность готового кузова.

Отрицательные стороны стали при производстве

автомобильных
кузовов
: — высокая масса материала и готового кузова; — в обязательном порядке рекомендуется антикоррозионная обработка для защиты от коррозии и ржавчины; — потребность в специальной штамповке и большом количестве штампов для скрепления деталей; — не высокий срок службы готового кузова.

Что касается негативных сторон при производстве кузова из стали, то благодаря постоянному совершенствованию технологий изготовления автомобильных деталей, а также процесса штамповки, данный материал становится наиболее оптимальным для автопроизводителей. На сегодняшний день, доля высокопрочных сталей в структуре кузова постоянно увеличивается. Сегодня большинство автопроизводителей применяют сверхвысокопрочные сплавы стали нового поколения.

К таким видам материала относят такую марку стали, как TWIP, которая содержит большое количество марганца в своем составе, доля вещества может доходить до 25 процентов. Сталь такого типа обладает высокой пластичностью, устойчивостью к частым деформациям, благодаря чему материал можно подвергать относительному удлинению. Удлинение «ТВИП-стали» может происходит на 50-70 процентов, а пределом прочности служит показатель в 1450 МегаПаскаль. Для сравнения, прочность обычной стали составляет не более 250 МегаПаскаль, а высокопрочной до 600 МегаПаскаль.

ЧТО ТАКОЕ КРУПНОУЗЛОВАЯ СБОРКА АВТОМОБИЛЕЙ?

2

.
Изготовление кузова автомобиля из алюминия
:
преимущества и недостатки
Что касается автомобильных кузовов из алюминиевых сплавов, то их стали производить совсем недавно, примерно около 15 лет назад, для промышленности это считается маленьким сроком. Как правило, алюминий в автомобилестроении применяют для изготовления отдельных частей кузова, реже всего целиком. В большинстве случаев алюминий используется для производства капотов, крыльев, дверей, крышки багажника, а также прочих элементов и деталей.

Автопроизводителями на сегодняшний день сплавы из алюминия используются в ограниченном количестве. Все это из-за того, что жесткость и прочность алюминиевых сплавов намного ниже, чем у той же стали. В связи с чем толщину деталей из этого материала производители увеличивают, поэтому значительного снижения массы готового кузова получить почти невозможно. Кроме того, такой параметр, как шумоизоляция у алюминиевых деталей также хуже, чем у элементов из стали, к тому же при производстве требуются более сложные процедуры, чтобы достичь оптимального акустического эффекта и добиться положительных характеристик кузова по этому показателю.

Что касается производственного процесса, на котором изготавливают готовый алюминиевый кузов, то он очень схож с ранее описанной процедурой создания несущей конструкции из стали. На первой стадии, детали из листа алюминия подвергают штамповке, а затем собираются в единый цельный узел. При сварке применяется аргон, детали соединяются при помощи специальных заклепок или клея. На завершающей стадии, основные участки будущего кузова подвергают точечной сварке, а затем к стальному каркасу, изготовленному из труб разного сечения, прикрепляются кузовные панели и машинокомплекты.

Положительные стороны алюминия при производстве
автомобильных
кузовов
:

— появляется возможность производства кузовных элементов любой формы и сложности; — масса готового алюминиевого кузова значительно легче стального, при равной прочности; — материал легко подвергается обработке, процесс утилизации прост; — высокая устойчивость к коррозии и ржавчине; — низкая стоимость технологических процессов при производстве.

Отрицательные стороны алюминия при производстве

автомобильных
кузовов
:

— высокая сложность ремонта деталей; — при производстве используются дорогостоящие крепежи для соединения панелей; — необходимость наличия специального высокоточного оборудования; — намного дороже стали, в связи с высокими энергозатратами.

Алюминий обладает средней пластичностью и устойчивостью к разного рода деформациям. Такой материал не рекомендуется подвергать удлинению, в связи с тонкой номинальной толщиной. Пределом прочности алюминия служит показатель в 180-210 МегаПаскаль. Для сравнения, прочность стандартной стали составляет около 240-250 МегаПаскаль, а высокопрочной в районе 500-600 МегаПаскаль. {banner_reczagyand} 3

.
Изготовление кузова автомобиля из стеклопластика и пластмассы
:
преимущества и недостатки
Что касается производства кузова из стеклопластика, то имеется в виду такой материал, как волокнистый наполнитель, который специально пропитывается полимерными смолами. Как правило, материал такого вида используется для облегчения общей массы готового кузова. Самыми известными наполнителями, он же стеклопластик являются стеклоткань, кевлар и карбон.

Справочно заметим, что примерно 85 процентов пластмасс, которые применяются в автомобилестроении, приходятся на 5 основных видов материалов, такие как полиуретаны, поливинилхлориды, ABS-пластик, полипропилены и стеклопластики. Около 15 оставшихся процентов приходится на полиэтилены, полиакрилаты, полиамиды, поликарбонаты и прочие материалы.

Кроме того, из разных видов стеклопластика производят наружные панели кузовов, что в свою очередь обеспечивает значительное снижение массы готового транспортного средства. Например из полиуретана изготавливают подушки и спинки сидений, накладки противоударного типа и прочие компоненты. Буквально, как пару лет назад из стеклопластика начали в массовом порядке производить такие элементы кузова, как капоты, крылья, двери и крышки багажников.

Положительные стороны стеклопластика при производстве
автомобильных
кузовов
:

— имея высокую прочность, деталь имеет небольшой вес;

— внешняя поверхность элементов обладает оптимальными декоративными параметрами;

— простота изготовления элементов, которые имеют сложную форму;

— имеется возможность производства деталей крупных размеров.

Отрицательные стороны стеклопластика при производстве

автомобильных
кузовов
: — сравнительно высокая цена на наполнители;

— высокие требования к точности форм, разметке и готовой детали;

— производство деталей осуществляется продолжительное время;

— высокая сложность в ремонте при повреждении деталей.

Справочно заметим, что довольно часто такие материалы, как поливинилхлориды используются для производства фасонных деталей, например рукояток, панелей приборов и прочие элементы. Зачастую поливинилхлориды применяют совместно с обивочными материалами, на примере разных тканей. Что касается полипропилена, то из него часто изготавливают корпуса фар, рулевые колонки, воздуховоды и прочие элементы. ABS-пластик используют для облицовки деталей, как интерьера, так и экстерьера автомобиля. Видео: «Из чего изготавливают кузов автомобиля? Какие материалы используются при производстве?»

В заключении отметим, что автомобильная промышленность сегодня не стоит месте и старается развиваться лицом к покупателю, который хочет динамичную, экономичную, надежную, безопасную и при этом недорогую машину. Все это ведет автомобилестроение к тому, что в производстве транспортных средств применяются новые технологии и материалы, которые отвечают современным требованиям, а также стандартам.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ
.
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШИ НОВОСТИ
.
ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
.

Стальной кузов: преимущества и недостатки

Большинство элементов кузова современного авто изготавливаются из стального проката. Толщина металла в некоторых отделах достигает 2.5 миллиметра. Причем преимущественно в несущей части используется низкоуглеродистый листовой материал. Благодаря этому автомобиль достаточно легкий и одновременно прочный.

На сегодняшний день сталь не в дефиците. Этот металл обладает высокой прочностью, из него можно штамповать элементы разной формы, а детали легко скрепить между собой при помощи точечной сварки. При изготовлении автомобиля инженеры уделяют внимание пассивной безопасности, а технологи – простоте обработки материала, чтобы себестоимость транспорта, насколько это возможно, была невысокой.

А для металлургии самая сложная задача состоит в том, чтобы угодить и инженерам, и технологам. Учитывая желаемые свойства, был разработан специальный сорт стали, который обладает идеальным сочетанием способности к вытяжке и достаточной прочности готового изделия. Это упрощает производство кузовных панелей и повышает надежность каркаса авто.

Вот еще некоторые плюсы стального кузова:

• Ремонт стальных изделий самый легкий – достаточно купить новый элемент, например, крыло, и заменить его;
• Его легко утилизировать – сталь отлично поддается вторичной переработке, благодаря чему у производителя всегда есть возможность получить дешевое сырье;
• Технология изготовления стального проката проще, чем обработка легкосплавных аналогов, поэтому сырье стоит дешевле.

Несмотря на эти преимущества, у стальных изделий есть несколько существенных недостатков:

1. Готовые изделия самые тяжелые;
2. На незащищенных деталях быстро появляется ржавчина. Если элемент не защитить лакокрасочным покрытием, повреждение быстро приведет кузов в негодность;
3. Чтобы листовая сталь имела увеличенную жесткость, деталь нужно много раз штамповать;
4. Ресурс у стальных изделий самый маленький по сравнению с цветными металлами.

На сегодняшний день свойство стали повышается за счет добавления в состав некоторых химических элементов, повышающих ее прочность, устойчивость к окислению и характеристик пластичности (сталь марки TWIP способна растягиваться до 70%, а максимальный показатель ее прочности составляет 1300МПа).

Толщина кузовов ретро – машин не делает их безопасными при ДТП

Раньше на машины металла не жалели, а сейчас что, пластмасса одна, – сетуют порой дедушки, поглядывая на новинки автомобильного мира, действительно больше напоминающие гаджет на колёсах, чем утилитарное средство передвижения.

Однажды, когда я шел на осмотр одного раритета, который хотел купить себе /спойлер – так и не купил ту машину/, разговаривал с владельцем о состоянии кузова. Кузов был пусть и не в идеальном, но весьма приличном состоянии. Владелец, парень лет 25 –ти как-то между делом сказал – там металл толстый, она и удар грузовика выдержит, как бронированный. Владелец не сильно разбирался в автомобилях, и термин «пассивная безопасность» ему знаком не был, так что, пока шли, немного ввёл его в курс дела.

Толщина металла на ретро автомобилях это конечно хороший фактор, благодаря которому не все старые машины превратились в ржавую труху, и часть их дошла до наших дней. Но увы, на пассивной безопасности это не особо сказывается в наши дни. Те машины были спроектированы с учётом регламентов, скоростей и трафика тех времен, и с современными они конкурировать могут лишь в одном параметре – уникальном, особенном для каждого автомобиля дизайне. А вот на энергопоглощение силы удара при ДТП силовые элементы их кузовов не рассчитаны.

Это сейчас большинство легковушек выглядят однотипными, а тогда у каждой машины, хоть самой бюджетной, хоть премиум-сегмента был свой неповторимый внешний вид. Но, несмотря на то, что современные машины сделаны из тонкой стали, алюминия, стекла и пластика, в случае столкновения с раритетом, последний пострадает гораздо сильнее, и сидящим в его салоне не позавидуешь.

Алюминиевый кузов: преимущества и недостатки

Раньше алюминий использовался только для изготовления панелей, которые закреплялись на стальной конструкции. Современные разработки производства алюминия позволяют использовать материал также и для создания элементов каркаса.

Хотя этот металл по сравнению со сталью менее подвержен воздействию влаги, он обладает меньшей прочностью и механической эластичностью. По этой причине для снижения массы авто данный металл используется при создании дверей, ляд багажников, капотов. Чтобы использовать алюминий в каркасе, производителю приходится увеличивать толщину изделий, что часто работает против облегчения транспорта.

Плотность алюминиевых сплавов намного меньше, чем у стали, поэтому в машине с таким кузовом гораздо хуже шумоизоляция. Чтобы в салон такого автомобиля поступало минимум наружных шумов, производитель использует особенные технологии шумоподавления, из-за чего автомобиль будет стоить дороже по сравнению с аналогичным вариантом, имеющим стальной кузов.

Изготовление алюминиевого кузова на первых этапах схоже с процессом создания стальных конструкций. Сырье разбивается в листы, затем они штампуются в соответствии с нужным дизайном. Детали собираются в общую конструкцию. Только для этого используется аргоновая сварка. В более дорогих моделях используется лазерная точечная сварка, особенный клей или заклепки.

Аргументы в пользу алюминиевого кузова:

• Листовой материал легче штампуется, поэтому в процессе изготовления панелей требуется не такое мощное оборудование, как для штамповок из стали;
• По сравнению со стальными кузовами идентичная форма, выполненная из алюминия, будет легче, а прочность в то же время остается на одинаковом уровне;
• Детали легко обрабатываются и поддаются вторичной переработке;
• Материал более долговечный по сравнению со сталью – он не боится воздействия влаги;
• Стоимость технологического процесса изготовления меньше по сравнению с предыдущим вариантом.

Не все автомобилисты соглашаются на покупку авто с алюминиевым кузовом. Причина в том, что даже при незначительном ДТП ремонт машины будет дорогостоящим. Само сырье стоит больше, чем сталь, а если деталь нужно менять, автовладельцу придется искать специалиста, у которого есть специальное оборудование для качественного соединения элементов.

Почему металл кузова современного автомобиля становится все тоньше

Если окунуться в историю автомобильного производства, можно заметить, что в середине XX века компании стремились получить качественный и надежный автомобиль, не жалея при этом ни краски, ни металла. В машинах еще не было процессов, связанных с электроникой. В те времена самой надежной считалась механика. Кузов был прочный и не деформировался от небольших ударов. Сейчас же с каждым годом кузов становится тоньше.

Металл авто стал тонким и легко мнется

Современные автомобили претерпели множество изменений. В первую очередь это касается безопасности, мощности, автоматики и множества различных “фишек”.

Многие нововведения и современные технологии “влетают в копеечку” компаниям-производителям. Исходя из желания сделать продукцию более доступной для потребителя, производство уменьшает толщину металла кузова, лака и краски.

В итоге, с одной стороны мы получаем современный автомобиль, наполненный последними технологиями в области машиностроения, а с другой стороны – это не очень прочный кузов.

Рассмотрим основные преимущества более легкого кузова:

1. Безопасность. Да, к удивлению многих, в машине с более легким кузовом ездить будет безопасней. Причина кроется в элементарных законах физики. Чем меньше масса тела, тем меньше его инерция. Следовательно, в момент столкновения сила удара также будет меньше.
2. Экономия топлива. Снова возвращаемся к законам физики. Гораздо больше горючего понадобится для обеспечения движения тяжелого транспортного средства. Данная особенность в виде тонкого кузова позволяет сэкономить не только производителю, но и потребителю.
3. Маневренность и простое управление на сложных участках. Чем больше будет масса тела, а в нашем случае транспортного средства, тем сложнее оно будет набирать скорость, маневрировать на поворотах, а также тормозить.

Пластиковый кузов: преимущества и недостатки

Вторая половина ХХ-го века ознаменовалась появлением пластика. Популярность такого материала объясняется тем, что из него можно изготовить любую конструкцию, которая будет намного легче даже алюминия.

Пластик не нуждается в лакокрасочном покрытии. Достаточно добавить в сырье нужные красители, и изделие приобретает нужный оттенок. К тому же оно не выцветает и его не нужно перекрашивать, когда на нем появляются царапины. По сравнению с металлом пластик более долговечный, он вообще не вступает в реакцию с водой, поэтому он не ржавеет.

Модель Хади имеет пластиковый кузов

Стоимость изготовления пластиковых панелей намного ниже, так как для тиснения не нужны мощные прессы. Разогретое сырье текучее, благодаря чему форма кузовных деталей может быть абсолютно любой, чего сложно достичь при использовании металла.

Несмотря на эти явные преимущества, у пластика есть очень большой недостаток – его прочность напрямую связана с условиями эксплуатации. Так, если температура воздуха на улице опускается ниже нуля, детали становятся хрупкими. Даже небольшая нагрузка может привести к тому, что материал лопнет или разлетится на куски. С другой стороны, с повышением температуры увеличивается его эластичность. Некоторые типы пластмасс деформируются при нагреве на солнце.

Вот по каким еще причинам пластиковые кузова менее практичны:

• Поврежденные детали поддаются вторичной переработке, однако для этого процесса нужно специальное дорогостоящее оборудование. То же касается производства пластмассы.
• Во время изготовления пластмассовых изделий в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ;
• Из пластмассы нельзя изготавливать несущие части кузова, так как даже крупный кусок материала не такой прочный, как тонкий металл;
• Если повреждается пластиковая панель, ее можно легко и быстро заменить на новую, однако это намного дороже, чем приварить металлическую заплатку к металлу.

Хотя в наши дни существуют разные разработки, которые устраняют большинство из перечисленных проблем, довести технологию до идеала все равно пока не удалось. По этой причине из пластика в основном делаются бамперы, декоративные вставки, молдинги, и лишь в некоторых моделях машин – крылья.

Листовой металл для ремонта машины

Экономичным материалом для ремонта кузова служит листовой прокат, который можно найти на металлобазе или в строительном магазине. Для ремонта применяют следующие марки стали: 08ПС, 08КП, 10ПС, 08Ю, 01ЮПД, 08ГСЮФ, 08ГСЮТ, 08ЮП, 08ЮПР, 08ФКП, 09Г2С. Среди перечисленных марок наиболее часто встречается листовая сталь 09Г2С.

В различных моделях автомобилей определить конкретную марку стали не так просто. Но существуют общие советы:

• Используемый прокат должен быть холоднокатаным. Такой прокат более однороден по структуре, имеет более высокие параметры прочности, пластичности и упругости, на нем отсутствует окалина.
• Металл должен быть мягким, для придания ему нужной формы.

Кузов из композитных материалов: преимущества и недостатки

Под понятием композитный подразумевается материал, в состав которого входит более двух составляющих. В процессе создания материала композит приобретает однородную структуру, благодаря чему конечное изделие будет обладать свойствами двух (или более) веществ, из которых состоит сырье.

Нередко композит будет получаться при склеивании или спекании слоев из разных материалов. Нередко для повышения прочности детали каждый отдельный слой армируется, чтобы в процессе эксплуатации материал не отслоился.

Кузов монокок

Самый распространенный композит, применяемый в автомобилестроении это стеклопластик. Материал получается путем добавления полимерного наполнителя в стекловолокно. Из такого материала делаются наружные элементы кузова, например, бамперы, радиаторные решетки, иногда головная оптика (чаще она изготавливается из стекла, а облегченные варианты – из полипропилена). Установка таких деталей позволяет производителю в конструкции несущих частей кузова использовать сталь, но при этом сохранить модель достаточно легкой.

Помимо перечисленных выше достоинств, полимерный материал занимает достойное место в автомобилестроении по следующим причинам:

• Минимальный вес деталей, но в то же время они обладают достойной прочностью;
• Готовое изделие не боится агрессивного воздействия влаги и солнца;
• Благодаря эластичности на стадии сырья производитель может создавать абсолютно разные формы деталей, в том числе самые сложные;
• Готовые изделия выглядят эстетично;
• Можно создавать огромные кузовные детали, а в некоторых случаях даже полностью весь кузов, как в случае с кит-карами (подробней о таких автомобилях читайте в отдельном обзоре).

Однако инновационная технология не может быть полной альтернативой металлу. Вот несколько причин тому:

1. Стоимость полимерных наполнителей очень высокая;
2. Форма для изготовления детали должна быть идеальной. В противном случае элемент получится некрасивым;
3. В процессе изготовления крайне важно соблюдать чистоту рабочего места;
4. Создание прочных панелей требует много времени, так как композит долго высыхает, а некоторые детали кузова многослойные. Часто именно из этого материала изготавливаются сплошные кузова. Для их обозначения используется крылатый термин «монокок». Технология создания монококовых типов кузовов следующая. Слой углеволокна проклеивается полимером. Поверх него укладывается другой слой материала, только так, чтобы волокна располагались в другом направлении, чаще всего под прямым углом. После того, как изделие готово, его ставят в специальную печку и выдерживают определенное время под высокой температурой, чтобы материал запекся и приобрел монолитную форму;
5. Когда ломается деталь из композитного материала, ее крайне сложно отремонтировать (пример того, как ремонтируются автомобильные бамперы, рассказывается здесь);
6. Детали из композитов не перерабатываются, а только уничтожаются.

Ввиду дороговизны и сложности изготовления, обычные дорожные автомобили имеют минимальное количество деталей из стеклопластика или других композитных аналогов. Чаще всего такие элементы устанавливают на суперкар. Пример такого автомобиля – Ferrari Enzo.

2002 Ferrari Enzo

Правда, некоторые эксклюзивные модели гражданской серии получают габаритные детали из композита. Примером тому служит BMW М3. У этого автомобиля крыша изготовлена из углеволокна. Материал обладает нужной прочностью, но при этом позволяет переместить центр тяжести ближе к земле, что увеличивает прижимную силу при вхождении в повороты.

Еще одно оригинальное решение в применении легких материалов в кузове авто демонстрирует производитель знаменитого суперкара Corvette. Почти полвека компания использует в модели пространственную металлическую раму, на которую крепятся панели из композитов.

Активная и пассивная безопасность. Толщина кузова

Пассивная безопасность

Пассивная безопасность (свойство уменьшать тяжесть ДТП) обеспечивается: высокой прочностью кузова, исключающей его деформацию при авариях; ремнями безопасности; регулируемыми подголовниками, предотвращающих травмирование шеи человека от удара сзади; травмобезопасным рулем; безопасными стеклами; широкими дверями, создающими возможность выхода из потерпевшего аварию авто; огнестойкими материалами.

При пассивной безопасности уделяется внимание автомобильных стеклам, в том числе лобовому. В ходе удара лобовое стекло должно оставаться цельным, для чего применяется специальная технология при его изготовлении. В боковым стеклам также предъявляют особые требования – они должны биться, но не оставлять осколков с острыми гранями, которые могут нанести существенный вред здоровью.

Кузов автомобиля должен быть устроен так, чтобы при аварии структура его оставалась целой. Педали при аварии не должны уходить в салон, с рулевым колесом тоже самое, чтобы не травмировать грудную клетку водителя. После столкновения двери должны открываться легко, дверные замки не должны клинится, чтобы можно было достать пострадавших. Даже если автомобиль полностью разбит, силовая структура должна оставаться цельной, от этого зависит пассивная безопасность машины.

При создании новой машины закладывают пассивную безопасность не только для пассажиров и водителя, но и для пешеходов. При наезде на последних, автомобиль не должен их сильно травмироваться, а наоборот снизить последствия наезда. Для этого запрещены «кенгурятники» и мощные стальные трубы спереди автомобиля. Капот машины выполнен со специальными пирапотронами, которые его приподнимают при наезде на пешехода. Бампер автомобиля также делают из специальных материалов, которые бы не травмировали пешеходов.

Активная безопасность

Активная безопасность кузова (свойство предотвращать ДТП) обеспечивается: хорошей обзорностью при любых погодных условиях; защитой глаз водителя от ослепления солнечными лучами и светом фар; хорошей видимостью контрольных приборов, удобной посадкой, хорошей термоизоляции кузова; созданием соответствующего микроклимата внутри салона.

К активной безопасности относят всевозможные электронные помощники, которые облегчают вождение автомобиля. К ним относят систему АБС, которая предотвращает блокировку колес на скользкой дороге; систему курсовой устойчивости, которая не дает машине уйти в занос; системы автоторможения, а также системы EBD, BAS и многие другие.

Какая толщина кузова авто

Раньше, на автомобилях изготовленных в советский период, толщина была внушительной, например, толщина днища у «Газ-21» составляла целых 2 мм. На современных машинах, стандартная толщина кузова составляет от 0,6 до 0,8 мм, а толщина днища 0,9 мм. Это обусловлено современной тенденцией снижения массы автомобиля за счет применения в структуре кузова высокопрочной стали и других легких и прочных материалов.

Так, на автомобилях бизнес и среднего класса применяют аллюминий, который существенно легче стали. На машинах спорт класса применяют в структуре кузова магний, который при своем легком весе обладает большей прочностью, чем сталь. Единственный его недостаток – гораздо большая стоимость.

Источник: amastercar.ru

Карбоновый кузов: преимущества и недостатки

С появлением еще одного материала безопасность и в то же время легкость автомобилей вышли на новый уровень. По сути, карбон, это такой же композитный материал, только новое поколение оборудования позволяет создавать более прочные конструкции, чем при изготовлении монококов. Этот материал используется в кузовах таких известных моделей, как BMW i8 и i3. Если карбон в других автомобилях раньше использовался только в качестве декорации, то это первые в мире серийные машины, кузов которых изготовлен полностью из карбона.

Обе модели имеют похожую конструкцию: базой служит модульная платформа, изготовленная из алюминия. На ней закреплены все агрегаты и механизмы авто. Кузов автомобилей состоит из двух половинок, которые уже имеют некоторые детали салона. Соединяются они между собой в процессе сборки при помощи болтовых зажимов. Особенность этих моделей в том, что они построены по тому же принципу, что и первые автомобили – рамная конструкция (только максимально облегченная), на которой закреплены все остальные чести.

В процессе изготовления детали соединяются между собой при помощи специального клея. Это имитирует сварку металлических частей. Достоинство у такого материала в высокой прочности. Когда автомобиль преодолевает большие неровности, жесткость кузова на кручение не дает ему деформироваться.

Еще одно достоинство карбона в том, что для изготовления деталей требуется минимум работников, так как высокотехнологичное оборудование управляется электроникой. Карбоновый кузов изготавливается из отдельных деталей, которые формируются в специальных формах. В форму под большим давлением закачивается полимер специального состава. Благодаря этому панели получаются более прочными, чем при смазывании волокон вручную. К тому же для запекания небольших элементов нужны менее габаритные печки.

К недостаткам такой продукции в первую очередь относится высокая стоимость, потому что используется дорогостоящее оборудование, которое нуждается в качественном обслуживании. Также цена полимеров намного выше, чем у того же алюминия. А если деталь сломалась, то самостоятельно ее отремонтировать невозможно.

Вот небольшое видео – пример того, как собираются карбоновые кузова BMW i8:

Так собирают Ваш БМВ i8. Assembling Your car BMW i8

Какой металл подойдет для ремонта?

Для ремонта корпуса важно использовать те стали, которые были рассчитаны и заложены на заводе. Кузов автомобиля является несущим элементом, и проектируется таким образом, чтобы:

• Выдерживать все нагрузки при эксплуатации автомобиля;
• При аварии деформироваться таким способом, чтобы не подвергать пассажиров и водителя угрозе. К примеру, чтобы капот не сдвигался в кабину, а сминался, постепенно снижая силу удара при лобовом столкновении.

Лучше покупать готовые кузовные элементы, или вырезать детали из аналогичных списанных автомобилей. “За” использование кузовного железа говорит тот факт, что металл уже имеет защитное покрытие. И часто оно отличается высоким качеством, ведь нанесено на заводе. Но готовые элементы дороги, а автомобильный кузов модели, аналогичной вашей, редко доступен для раскраивания под сварку. Что же делать?

Композитный кузов

Еще одним видом материала для изготовления кузова являются композитные материалы. Это «гибридный» материал, получаемый из нескольких соединенных вместе. Такое производство делает композитный кузов оптимальным по качествам, так как в нем соединяется все лучшее от каждого компонента.

Кроме того, композитные материалы более долговечны, из них можно изготавливать самые крупные и сплошные детали, что, несомненно, упрощает само производство.

К композитным материалам относится, например, углеволокно, которое, кстати, используется в производстве чаще всего. Из углеволокна изготавливают остовы к кузовам для суперкаров.

К минусам данного материала можно отнести трудоемкость при его использовании в автомобилестроении. Иногда даже необходим ручной труд, что, конечно, в итоге сказывается на цене. Еще один недостаток — это практически невозможность восстановления деталей из углепластика после деформации при авариях. Все это способствует тому, что массово автомобили в углепластиковом кузове практически не выпускаются.

У каждого типа кузовов есть свои достоинства и недостатки. Тут уж все зависит от вкусов потребителей, то есть нас с вами.

Удачных вам приобретений и будьте аккуратны!

Современные реалии

Напоследок отметим, что конструкторами разработано большое количество разнообразных типов кузовов (перечисленные выше являются основными из них). Из-за этого в некоторых случаях разница между компоновками нивелируется.

К примеру, лифтбек имеет трехобъемную компоновку. Но у него крышка багажника объединена с задним стеклом, поэтому является, по сути, задней дверью. Вот и получается, что вроде и отдельный багажник есть, но в то же время он входит в состав салонного отсека (поскольку открывая багажник получаем одновременно и доступ к салону). И таких примеров несколько.

Но в целом, широкое разнообразие несущих кузовов позволяет делать автомобили разных типов и назначения.

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.