Firma Minsbud.pl specjalizująca się w sprzedaży materiałów hydraulicznych.
A A A

WSPÓŁCZESNE KONSTRUKCJE NADWOZI SAMOCHODÓW OSOBOWYCH

Znajomość zasad konstrukcji nadwozia jest niezbędna dla właściwego wykonania jego naprawy. Obserwowany w ostatnich latach postęp w kon­strukcji nadwozi stwarza szczególne wymagania dotyczące dokładnej znajomości budowy nadwozi i warunków wytrzymałościowych ich kon­strukcji nośnej, stanowiącej bazę mocowania zespołów napędowo-jezd-nych samochodu. Stwarza też potrzebę stosowania nowoczesnych technik naprawczych, pozwalających na przywrócenie założonych przez konstruk­tora własności konstrukcji nośnej. Poziom wymaganej techniki naprawczej wiąże się z rodzajem kon­strukcji nośnej. Konstrukcja nośna określa sposób przenoszenia sił reakcji z punktów mocowania zespołów napędowo-jezdnych (zwanych też punk­tami nośnymi) i stanowi charakterystyczną cechę konstrukcji nadwozia. W zależności od stopnia jej złożoności mogą byś stosowane różne metody naprawcze. Wśród aktualnie produkowanych nadwozi można wyróżnić następu­jące rodzaje konstrukcji nośnych: ramowa, ramowo-podłogowa, samonośna z ramą szczątkową, samonośna, samonośna ze strefami kontrolowanego zgniotu.
  • Konstrukcja nadwozia samochodu FSO 125P

    Nadwozie samochodu FSO 125P jest nadwoziem samonośnym. Konstruk­cję nośną stanowi kadłub (utworzony z elementów wewnętrznych nadwo­zia) wraz z poszyciem, składającym się z elementów zewnętrznych. Kad- Elementy wewnętrzne strefy przedniej Tablica 2-2- samochodu FSO 125P (rys. 2.24) Lp. Nazwa elementu Nr katalogowy elementu Liczba sztuk 1 Podstawa akumulatora 4313697 1 2 Szkielet boczny przedni prawy 4314142 1 3 Ścianka boczna mocowania reflektorów prawa 4314622 1 4 Szkielet przedni (komplet) 4314619 / 1 5 Ścianka boczna mocowania reflektorów lewa 4314624 1 6 Obudowa przednia lampy zespolonej prawa 4317101 1 7 Obudowa przednia lampy zespolonej lewa 4317102 1 8 Wspornik . 1 4200656 9 Nawietrznik czołowy (komplet) 4317820 (01) 1 10 Przegroda czołowa 4255323 1 • 4319650 1 11 Fartuch wewnętrzny prawy 4255388 1 4319775 1 12 Fartuch wewnętrzny lewy 4255389 1 4319776 1 13 Wspornik dachu prawy 4155054 1 14 Wspornik dachu lewy 4155055 1 15 Wzmocnienie łączące 16 Słupek z przegrodą prawy 4152927 1 17 Wzmocnienie łączące 18 Słupek z przegrodą lewy 4152928 1 ■ * Lp. Nazwa elementu • Nr katalogowy elementu Liczba sztuk 1 Podłużnicą tylna prawa 4259885 1 2 Żebro wzmacniające słupka środkowego 4150491. 2 3 Wspornik żebra 4150492 2 4 Podłużnicą prawa 4150483 1 5 Nakładka wzmacniająca podłużnicę podłogi 006154 (02) 1 6 Nakładka boczna prawa dolna 4150485 1 7 Wzmocnienie podłogi boczne prawe 4058183 1 8 Wzmocnienie podłogi boczne lewe 4058184 1 9 Nakładka boczna lewa dolna 4150486 1 10 Nakładka wzmacniająca podłużnicę podłogi 001724 (01) 1 11 Podłużnicą lewa 4150484 1 12 Wspornik ramienia podnośnika 4150522 13 Belka tylna 4159980 1 14 Podłoga tylna 4255090 1 15 Podłużnicą boczna tylna prawa 4254078 1 16 Podłużnicą boczna tylna lewa 4254079 1 17 Podłużnicą tylna lewa 4259886 . 1 Elementy podłogi samochodu FSO 125P (rys. 2.23) Tablica 2-lr I 'Elementy wewnętrzne strefy środkowej i tylnej Tablica 2-3 samochodu FSO 125P (rys. 2.25) Nazwa elementu Nr katalogowy Liczba Lp. elementu sztuk 1 Podłużnicą dachu prawa (02) 006721 1 2 Podłużnicą dachu lewa (02) 006722 1 3 Słupek wewnętrzny szyby przedniej prawy 4133827 1 4 Słupek wewnętrzny szyby przedniej lewy 4133828 1 5 Wnęka koła zewnętrznego prawa 4159923 1 6 Ścianka łącząca szkielet ze słupkiem prawa 4225244 1 7 Ścianka łącząca szkielet ze słupkiem lewa 4225245 1 8 Wzmocnienie łączące wnękę koła prawe 4153440 1 9 ■Wzmocnienie łączące wnękę koła lewe 4143441 1 10 Poprzeczka górna okna tylnego (komplet) 4141683 1 11 Słupek wewnętrzny tylny prawy 4225569 1 12 Słupek wewnętrzny tylny lewy 4225570 1 13 Wnęka koła z wnętrzna lewa 4159924 1 14 Belka tablicy rozdzielczej 4314922 (01) 1 15 Dolna część wzmocnienia słupka przedniego prawa 4317816 1 16 Dolna część wzmocnienia słupka przedniego lewa 4317817 1 17 Wspornik dachu prawy 4155054 1 18 Wspornik dachu lewy 4155055 1 19 Belka poprzeczna tylna 4170493 1 20 Wzmocnienie belki prawe 4319974 1 21 Wzmocnienie belki lewe 4319975 1 łub nadwozia z poszyciem zewnętrznym jest zamknięty drzwiami, po­krywą bagażnika i pokrywą silnika. Tworzy on sztywną przestrzenną kratownicę składającą się z następujących głównych elementów: płyty podłogowej, szkieletów bocznych z błotnikami, •Rys. 2.23. Elementy podłogi samochodu FSO 125P Rys. 2.24. Elementy we­wnętrzne strefy przedniej samochodu FSO 125P Rys. 2.25. Elementy wewnętrzne strefy środkowej i tylnej samochodu FSO 125P Ele:nenty zewnętrzne nadwozia samochodu FSO 125P (rys. 2.26) Tablica 2-4 Lp. Nazwa elementu Nr katalogowy elementu Liczba sztuk 1 Płat dachu 4133546 ! 2 Płat dachu przedni 4263438 (02) 1 3 Błotnik przedni prawy 4314628 1 4 Pas przodu nadwozia 4314627 1 5 Błotnik przedni lewy 4314629 1 6 Wzmocnienie drzwi prawe 4313840 1 7 Wzmocnienie drzwi lewe 4313841 1 8 Rynna boczna prawa 4133837 1 9 Rynna boczna lewa 4133838 1 10 Błotnik tylny prawy 4314210 1 11 Obudowa otworu przewietrzania prawa 4312422 1 12 Obudowa otworu przewietrzania lewa 4312423 1 13 Płat podokienny tyłu 4154050 1 14 Rynienka boczna prawa 4181282 1 15 Rynienka boczna lewa 4181283 1 16 Płat dachu boczny prawy 4313060 1 17 Płat dachu boczny lewy 4313061 1 18 Błotnik tylny lewy 4314630 1 19 Słupek środkowy prawy 4313832 1 20 Słupek środkowy lewy 4313833 1 21 Bok nadwozia prawy (komplet) 4313838 1 22 Bok nadwozia lewy (komplet) 4313839 1 23 Pas tyłu nadwozia 4313062 1 szkieletu przedniego i pasa przodu, przegrody czołowej, wnęk tylnych z błotnikami i płyty bagażnika, belki i pasa tyłu. Rys. 2.26. Elementy zewnętrzne nadwozia samochodu FSO 125P Na płycie podłogowej znajdują się punkty mocowania zespołów na-pędowo-jezdnych, w skrócie określane jako punkty nośne płyty pod­łogowej (patrz rys. 5.5). Właściwe usytuowanie punktów nośnych płyty" podłogowej decyduje o własnościach jezdnych samochodu. Połączenia elementów kadłuba są wykonane techniką zgrzewania punktowego i spawania elektrycznego łukowego. W kilku połączeniach zastosowano lutowanie twarde „na mosiądz". W tablicach 2-1, 2-2, 2-3 i 2-4 zestawiono elementy konstrukcji nadwozia samochodu FSO 125P.
  • Konstrukcja nadwozia samochodu Polski FIAT 126P

    Nadwozie samochodu Polski FIAT 126P stanowi konstrukcję samonośna,. charakteryzującą się skrzynkową budową profili. Profile spełniają rolę punktów nośnych oraz zapewniają odpowiednią sztywność strefy środ­kowej podczas wypadku. Nadwozie jest zbudowane z elementów łączo­nych techniką zgrzewania oporowego. W kilku punktach elementy są lutowane „na mosiądz". W celu właściwego wykonania naprawy nadwo­zia jest niezbędna znajomość jego elementów składowych. W tablicach 2-5, 2-6, 2-7, i 2-8 zestawiono elementy składowe nadwozia samochodu Polski FIAT 126P w podziale technologicznym na elementy poszycia we­wnętrznego i zewnętrznego. Nazwa elementu Nr katalogowy Lp. elementu 1 Ściana boczna bagażnika prawa 4291887 2 Przegroda bagażnika 4276847 3 Zastrzał prawy 4350056 4 Poprzeczka 4321068 5 Wkręt 15186301 6 Śruba i 10902021 7 Nakładka przednia tunela 4379241 8 Śruba - 13832101 9 Przegroda czołowa część dolna 4379243 10 Zastrzał lewy 4350057 11 Ściana boczna bagażnika lewa ■ 4291888 12 Nakładka dolna słupka przedniego lewa 4309767 13 Nakole przednie lewe 4320973 14 Wnęka zewnętrzna przednia lewa 4385041 15 Podtrzymka rurowa 4299427 16 Belka przednia 4317089 17 Nakole przednie prawe 4320974 18 Wnęka zewnętrzna przednia prawa 4342576 19 Wspornik na akumulator 4298686 20 Nakładka dolna słupka przedniego prawa -» 4309768 Elementy poszycia wewnętrznego strefy przedniej Tablica 2-5- samochodu Polski FIAT 126P (rys. 2.27) Elementy poszycia wewnętrznego boków nadwozia samochodu Polski FIAT 136P (rys. 2.28) Tablica 2-6 Lp. Nazwa elementu Nr katalogowy elementu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Podłużnicą dachu prawa Szkielet wewnętrzny tylny prawy Podłużnicą dachu lewa Łącznik prawy Płytka prawa Szkielet wewnętrzny tylny lewy . Łącznik lewy Płytka lewa Wspornik Wspornik lewy Nakole tylne lewe Wnęka zewnętrzna tylna lewa Łącznik lewy Gniazdo lewe Podłużnicą podłogi lewa ł^ącznik prawy Gniazdo prawe Łącznik wlotu powietrza Śruba Podłużnicą podłogi prawa Wnęka zewnętrzna tylna prawa Poprzeczka przednia dachu Nakładka górna słupka przedniego prawego Nakładka górna słupka przedniego lewego Nakole tylne prawe Wspornik prawy Wspornik 4275569 4397214 4275570 4276146 4276313 4399340 4276147 4276314 985112 4289781 4278343 4277628 4275389 4277889 4348582 4275388 42777888 4297174 10902111 4348581 4277627 4275872 4275566 4275567 4278342 4289780 985112 Elementy poszycia wewnętrznego strefy tylnej Tablica 2-7 samochodu Polski FIAT 126P (rys. 2.29) Lp. Nazwa elementu Nr katalogowy elementu 1 Konsola prawa 4275757 2 Przegroda komory silnikowej (część dolna) 4381359 3 Łącznik tylnej półki prawy 4397593 4 Poszycie wewnętrzne półki 4340668 5 Uszczelka wnęki wlotu powietrza 4130446 6 Wnęka wlotu powietrza lewa 4335110 7 Łącznik tylnej półki lewy 4397594 8 Półka tylna 4406436 9 Konsola lewa 4275758 Rys. 2.28. Elementy poszycia wewnętrznego boków nadwozia samochodu Polski FIAT 126P 17 16 15 % 13 12 11 10 9 8 7 6 Rys. 2.30. Elementy poszycia zewnętrznego samochodu Polski FIAT 126P
  • Konstrukcja nośna ramowa

    Ramową konstrukcję nośną nadwozia tworzy rama będąca niezależnym zespołem samochodu. Przez elementy zawieszenia rama jsst połączona z osiami pojazdu; rama przenosi wszystkie siły wynikające z ruchu sa­mochodu. Są to siły powstające od przyspieszeń i hamowania, siły boczne i odśrodkowe, występujące podczas jazdy po łuku, siły pionowe, wynika- jące z obciążeń masy samochodu z ładunkiem, oraz siły reakcji kół sa­mochodu. Tworzą one zmienny układ obciążeń wywołujących napręże­nia zginające i skręcające. Złożoność tych obciążeń w połączeniu z od­miennością założeń funkcjonalnych i konstrukcyjnych samochodu powo­duje, że przeważnie każdy typ samochodu odznacza się oryginalnym kształtem ramy. Ze względu na różnice w sposobie przenoszenia obciążeń można wyróżnić wśród nich następujące rodzaje: ramy z podłużnicą centralną, ramy kratownicowe, ramy krzyżowe, ramy podłużnicowe. Rys. 2.1. Rama z podłużnicą centralną Ramę z podłużnicą centralną pokazano na rysunku 2.1. Ramę stanowi pojedyncza belka, przeważnie o przekroju rurowym, usytuowana w płasz­czyźnie symetrii samochodu. Ramy kratownicowe (rys. 2.2) są stosowane w nadwoziach przeno­szących bardzo duże obciążenia (samochody sportowe). Rama w tych samochodach pełni rolę szkieletu dla poszycia zewnętrznego. Ramy krzyżowe (rys. 2.3) znajdują zastosowanie w samochodach tere­nowych lub wyczynowych. Konstrukcja jest przystosowana do niezależ­nego zawieszenia kół. Rys. 2.2. Rama kratownicowa p Rys. 2.3. Rama krzyżowa Ramy podłużnicowe (rys. 2.4) należą do najczęściej stoscwanycb ra­mowych konstrukcji nośnych. Składają się one z dwóch podłużnych belek (podłużnie) o profilu prostokątnym, łączonych belkami poprzecznymi (poprzeczkami). Wytrzymałość ram zależy od szerokości rozstawienia po­dłużnie, od liczby, typu i miejsca położenia poprzeczek craz od kształtów i rozmiarów przekrojów podłużnie i poprzeczek. Nadwozie jest elastycznie zamocowane do ramy. Tworzy to korzystne warunki przenoszenia sił wynikających z eksploatacji samochodu. Zwięk- sza też trwałość nadwozi i umożliwia stosowanie do ich budowy materia­łów o przeciętnych parametrach jakościowych. Szkielet nadwozia może być wykonany ze znormalizowanych profili, a poszycie nadwozia jest wykonane z wytłoczek o prostych kształtach. Samochody z ramową kon­strukcją nośną nadwozia mogą być wykonywane w różnych wersjach nadwoziowych. Kształt nadwozia nie jest ograniczony w tym przypadku wymogami dotyczącymi jego konstrukcji nośnej. ,, 3 Rys. 2.4. Rama podłużnicowa 2 l — podłużnice, 2 — poprzeczki 2 — Nowe metody napraw.. 17 Nadwozia z ramami nośnymi są rzadko stosowane w nowoczesnych konstrukcjach nadwozi. Wynika to głównie z większej masy samochodu ramowego i niekorzystnych uwarunkowań technologicznych, związanych z produkcją seryjną takich nadwozi. Wśród eksploatowanych w kraju samochodów osobowych jedynie sa­mochody Wartburg i Syrena mają nadwozie na ramie.
  • Konstrukcja nośna ramowo-podłogowa

    Konstrukcję ramowo-podłogową tworzą elementy ram nośnych, połączo­ne z odpowiednio profilowanymi elementami blach podłogi. Powstała w ten sposób płyta podłogowa stanowi oddzielny zespół samochodu. Do pły­ty podłogowej jest śrubami mocowana konstrukcja zewnętrzna nadwozia. Najczęściej stosowanymi w płytach podłogowych elementami ram są podłużnice centralne i ramy podłużnicowe. Przykładem stosowania pod-łużnicy centralnej jest samochód Volkswagen 1200 (rys. 2.5). Rys. 2.5. Podłużnicą centralna płyty podłogowej samochodu Volkswagen 1200 1, 2, 3, 4, 5, 8 — elementy układu smarowania 1 punkty smarowania Podłużnicą o przekroju półpierścienia jest zasadniczym elementem nośnym. Z przodu podłużnicy są przyspawane elementy konstrukcji noś­nej, które służą do mocowania zespołów usytuowanych w przedniej części pojazdu (m.in. osi przedniej i układu kierowniczego). Tylna część podłuż­nicy ma rozwidlenie, na którym jest umocowany silnik z zespołem prze­niesienia napędu. Do części środkowej podłużnicy jest przy spawana pro­filowana płyta stalowa, która tworzy z podłużnicą płytę podłogową. Kon­strukcja zewnętrzna nadwozia jest połączona z płytą podłogową śrubami, tworząc zamknięte nadwozie. Przykładem zastosowania ram podłużnico- - wych do konstrukcji ramowo-podłogowej są nadwozia samochodów Re­nault 4 i Citroen 2CV. Konstrukcję ramowo-podłogową samochodu Renault 4 stanowi wgłę­biony element podłogowy z podłużnicami przednimi i tylnymi (rys. 2.6). Płytę podłogową tworzą podłużnice i poprzeczki ramy o przekroju skrzynkowym z profilowanymi elementami podłogi. Elementy podłogi są przyspawane do dolnych części ramy, tworząc wgłębienia, obniżające Rys. 2.6. Płyta podłogowa z podłużnicami środek ciężkości samochodu obciążonego. Zespoły napędowo-jezdne są mocowane do odpowiednio skonstruowanych podłużnie przednich i tyl­nych. Elementy podłogi są tu zamocowane do górnych części ramy, tworząc duże powierzchnie płaskie. Powierzchnie takie są podatne na odkształce­nia, dlatego w celu zwiększenia sztywności elementy podłogowe mają na powierzchni przetłoczenia. Dla trwałości samochodu jest ważne, aby prze-tłoczenia zachowały kształt oryginalny w czasie eksploatacji samochodu. Z tego względu, w celu uniknięcia zmian mogących wystąpić podczas ewentualnej naprawy, producent nie wyraża zgody na prostowanie blach w strefie przetłoczeń. Ograniczenia te nie dotyczą podłużnie, które mogą być prostowane. Rozwinięciem założeń konstrukcji ramowo-podłogowej jest płyta noś­na, składająca się z płyty podłogowej wraz z podłużnicami przednimi i tylnymi do mocowania zespołów napędowo-jezdnych, wzmocniona pro­filami bocznymi. Elementy zewnętrzne nadwozia są łączone do kształto­wego obrzeża za pomocą śrub. We wszystkich połączeniach konstrukcji ramowo-podłogowych z ele­ mentami zewnętrznymi nadwozia są stosowane przekładki elastyczne.
  • Konstrukcja samonośna

    Konstrukcję nośną nadwozia samonośnego tworzy kadłub nadwozia. Kadłub może mieć konstrukcję otwartą lub zamkniętą. Konstrukcję kadłuba otwartego pokazano na rysunku 2.8. Składa się ona z trzech stref utworzonych z elementów wewnętrznych nadwozia. Strefę przednią stanowi płyta podłogowa (1), ściany boczne (2) z nakola-mi i wnękami przednimi, przegroda przednia (3). Strefę środkową tworzy płyta podłogowa z obrzeżem profilowym (4) oraz przegroda tylna (5). Strefa tylna ma konstrukcję podobną do strefy przedniej. Przekrój po­przeczny wszystkich stref jest otwarty. Konstrukcję nośną tworzą pasy wzdłużne, profile podłogowe i wnęki kół. Konstrukcja kadłuba zamkniętego różni się od kadłuba otwartego innym rozwiązaniem strefy środkowej (rys. 2.9). Strefa ta składa się z płyty podłogowej, ścian bocznych nadwozia ze słupkami drzwi, dachu, obramowań okien przedniego i tylnego. Szczególne zadanie w strefie środkowej spełnia dach. Tworzy on rodzaj sklepienia, łącząc słupki drzwi i obramowanie okien. Kształt da­chu ma zasadniczy wpływ na jego sztywność. Im bardziej jest wypukły, tym większa jest jego wytrzymałość. Względy stylizacyjne zmuszają jednak konstruktorów do rozwiązań kompromisowych. W jednych roz­wiązaniach dach stanowi jedynie osłonę przedziału pasażerskiego. W in­nych płat dachu przechodzi w obramowania okien przedniego i tylnego lub w elementy poszycia bocznego, tworząc sztywny element konstruk- Rys. 2.9. Konstrukcja kadhróa zamkniętego cyjny. Płat dachu jest od wewnątrz wzmacniany usztywnieniem profilo­wym, do którego są przyspawane słupki i obramowania (rys. 2.10). W celu zwiększenia sztywności dachu oraz zmniejszenia efektu rezonansu płat dachowy jest wzmacniany przetłoczeniami podłużnymi lub poprzecz­nymi wzmocnieniami profilowymi. Rys. 2.8. Konstrukcja kadłuba otwartego 1 — płyta podłogowa, 2 — ściany boczne, 3 — przegroda przednia, 4 — obrzeże profilowe, 5 — przegroda tylna ..V- -L^ł-^ Ważne zadanie w konstrukcji strefy środkowej konstrukcji samonoś-nej kadłuba zamkniętego spełniają również progi. Są one sztywnym ele­mentem płyty podłogowej, decydującym o wytrzymałości nadwozia. Sta­nowią one punkty podparcia dla słupków drzwi, które łącząc konstrukcję płyty podłogowej z płatem dachu tworzą przestrzenną konstrukcję nośną kadłuba zamkniętego. W celu uzyskania maksymalnej sztywności progi są wykonywane jako złożone profile skrzynkowe. Na rysunku 2.11 pokazano zasadę łączenia profilu progu ze słupkiem drzwi. Strefa przednia kadłuba zamkniętego (rys. 2.12) składa się z podłuż­nie przednich, poprzeczek, przegrody czołowej, wnęk kół, pasa przedniego oraz profili wzmacniających. Przegroda czołowa składa się ze ścianki ze- spawanej z przednimi słupami drzwi i elementami tablicy rozdzielczej. Wnęki kół tworzą z podłużnicami przednimi i przegrodą czołową sztywny profil nośny, stanowiący podstawę zamocowania zespołów na-pędowo-jezdnych samochodu. Dodatkowe wzmocnienie strefy przedniej stanowią błotniki, które po przyspawaniu do elementów kadłuba uzupeł­niają konstrukcję nośną części przedniej nadwozia. Strefa tylna nadwozia składa się z wnęk kół, wewnętrznych i ze­wnętrznych elementów nadwozia, przegrody tylnej i pasa tylnego. Pod- Rys. 2.12. Konstrukcja strefy przedniej kadłuba łoga części tylnej ma w większości typów nadwozi wzniesienie, ułatwia­jące usytuowanie zespołów osi tylnej. Wymaga to sztywnej konstrukcji nośnej w tej części nadwozia. Uzyskuje się to przez połączenie sztywnych wnęk kół z pasem tylnym nadwozia (rys. 2.13). Dodatkowe wzmocnienie strefy tylnej uzyskuje się przez wspawanie elementów zewnętrznych. Konstrukcja samonośna składa się z wielu elementów zespawanych ze sobą. Połączenie tych elementów wymaga wykonania około 3000 spa­wów punktowych. W celu uzyskania powtarzalności wymiarowej montaż nadwozia przeprowadza się w automatach spawalniczych. Elementy tło­czone z blach o grubości od 0,5 mm do 2 mm spawa się, stosując zgrze­wanie oporowe. Sztywność nadwozia uzyskuje się przez złożone profilo­wanie blach. Profile łączy się w elementy o przekrojach skrzynkowych. Elementy te wykazują bardzo dużą odporność na uszkodzenia eksploata­cyjne i wypadkowe. Na rysunku 2.14 pokazano charakterystyczne prze­kroje elementów nośnych samochodu Dacia. Zamknięcie kadłuba nadwozia uzyskuje się przez trwale zamocowane szyby oraz elementy ruchome (drzwi i pokrywy). Drzwi składają się z płata zewnętrznego, tworzącego profil nadwozia, oraz płata wewnętrz- Rys. 2.17. Tylna przestrzeń bagażowa nego usztywniającego. Płat wewnętrzny jest wykonany w taki sposób, że po przyspawaniu i zagięciu brzegów tworzy ramę drzwi. Na ramie są mocowane zawiasy i elementy wyposażenia drzwi (rys. 2.15). Pokrywy bagażnika i silnika są skonstruowane podobnie, jak drzwi, tzn. płat ze­wnętrzny tworzy profil nadwozia, a płat wewnętrzny stanowi jego usztywnienie (rys. 2.16). W samochodach z napędem na oś przednią po­krywa bagażnika bywa często wykonana jako drzwi, podnoszone do góry i przymocowane do dachu (rys. 2.17). Zwiększa to przestrzeń bagażową i ułatwia dostęp do niej.
  • Konstrukcja samonośna z ramą szczątkową

    Konstrukcje samonośne z ramą szczątkową składają się z bazowego frag­mentu nadwozia i ramy szczątkowej, przeważnie w przedniej części sa- mochodu (rys. 2.7). Są znane rozwiązania (spotykane w samochodach amerykańskich), gdzie zarówno w przedniej, jak i tylnej części nadwozia występują ramy szczątkowe. Ramy są mocowane do nadwozia za pomocą połączeń śrubowych. W przypadku uszkodzeń ramy mogą być wymie­nione przy zastosowaniu typowych narzędzi do prac demontażowo-mon-tażowych. Naprawiając fragment bazowy należy stosować te same za­sady, jakie dotyczą napraw konstrukcji samonośnych. Wśród samocho- dów eksploatowanych w kraju ramę szczątkową mają samochody Tra- bant. Rama jest zamocowana śrubami w przedniej części nadwozia i sta- nowi element wymienny. Do ramy są mocowane zespoły napędowo- -jezdne.
  • Konstrukcja samonośna ze strefami kontrolowanego zgniotu

    Badania przyczyn utraty życia w wypadkach komunikacyjnych wskazu­ją, jak duży wpływ ma konstrukcja samochodu na przebieg wypadku i rodzaj uszkodzeń pasażerów. W celu zwiększenia bezpieczeństwa użyt­kowania samochodu wielu producentów podejmuje kosztowne badania, pozwalające na znalezienie optymalnych rozwiązań, wpływających na zwiększenie bezpieczeństwa użytkowników samochodu. Wyniki badań wskazują, że jedną z zasadniczych cech nowoczesnego samochodu winna być konstrukcja maksymalnie zwiększająca bezpieczeństwo jazdy. Para­metry bezpiecznego samochodu uzyskuje się po uwzględnieniu odpowied­nich wymogów na etapie konstruowania i badań prototypu. Wymagania, gwarantujące bezpieczną konstrukcję samochodu, dotyczą dwóch zakre­sów: bezpieczeństwa czynnego (profilaktyka wypadkowa), bezpieczeństwa biernego (zabezpieczenie przed skutkami kolizji). Bezpieczeństwo czynne W zakresie bezpieczeństwa czynnego samochód powinien odpowiadać na­stępującym wymaganiom: —■ powinien być wyposażony w niezawodny układ kierowniczy, — jedynie w minimalnym stopniu może wykazywać wrażliwość na wiatr boczny, Ok. 9...12% illllllillBllllllllll 0k.9...U% Rys. 2.19. Statystyka uszkodzeń pojazdu z podziałem na kierunki uderzeń powinien być wyposażony w skuteczne hamulce dwuobwodowe, powinien zapewniać dobrą widoczność we wszystkich kierunkach, powinien być wyposażony w skuteczne oświetlenie, powinien być wyposażony w wygodne siedzenia, powinien mieć czytelną tablicę wskaźników. Sformułowanie wymagań dotyczących bezpieczeństwa czynnego wpły­nęło w istotny sposób na konstrukcje produkowanych samochodów. Utrzymująca się tendencja do konstruowania nadwozi samonośnych przyczynia się do zwiększenia powierzchni przeszklonych i poprawienia funkcjonalności przestrzeni pasażerskiej. W istotny sposób ulepszono oświetlenie samochodu,,poprawiono skuteczność hamowania oraz statecz­ność podczas zmiennych warunków ruchu. Wpłynęło to w istotny sposób na ograniczenie możliwości zaistnienia wypadku. Bezpieczeństwo bierne Badania statystyczne wypadków komunikacyjnych pozwoliły na ustale­nie, że 52—59% uszkodzeń dotyczy strefy przedniej nadwozia (rys. 2.19). Obserwacje kolizji symulowanych dały natomiast możliwość poznania zachowania samochodu podczas zderzenia z przeszkodą. Badania te do­prowadziły do rozpoznania cech samochodu, które w sposób optymalny mogą wpływać na ograniczenie skutków zaistniałych kolizji. Pozwoliło Rys. 2.20. Strefy zgniotu — przednia i tylna to na ustalenie wytycznych dla nadwozia bezpiecznego. Nadwozie takie powinno mieć sztywną przestrzeń pasażerską, natomiast części przednia i tylna winny być wykonane jako strefy bardziej podatne na odkształ­cenia (rys, 2.20). Strefy podatne na odkształcenia mają za zadanie pochłanianie części energii powstającej podczas zderzenia w taki sposób, że zasięg uszkodze­nia zostaje ograniczony i zgniatanie zostaje wytłumione, zanim osiągnie przestrzeń pasażerską. W celu osiągnięcia tego efektu strefa przednia jest odpowiednio ukształtowana i ma tzw. strefy zgniotu. Strefy te mogą być zbudowane z elementów w formie litery U, z tłoczonym usztywnie­niem profili (rys. 2.21). Takie ukształtowanie strefy zgniotu powoduje, że w czasie wypadku elementy te ulegają odkształceniom, pochłaniając największą część energii uderzenia. Natomiast strefa środkowa jest wzmacniana w celu uzyska­nia maksymalnej sztywności. Wzmocnienia dotyczą wszystkich elemen­tów kadłuba w tej strefie. Słupki, progi i wzmocnienie dachu mają po­większony przekrój, co powoduje, że elementy poszycia nadwozia stają się bardziej sztywne. Również miejsca połączeń elementów tworzących konstrukcję nośną kadłuba nadwozia mają zwiększoną wytrzymałość. Strefa tylna jest skonstruowana podobnie do strefy przedniej. Obsza­ry deformacji są jedynie bardziej elastyczne. Istotną rolę w konstrukcji samochodu bezpiecznego spełniają zderza­ki. Powinny one być tak przymocowane do nadwozia, aby mogły pochło­nąć jak największą część energii uderzenia. Zderzaki mają specjalną konstrukcję, pozwalającą na pochłanianie energii uderzenia. Uzyskuje się to przez zastosowanie amortyzatorów sprężynowych, hydraulicznych lub gazowych (rys. 2.22). Energia zderzenia jest kierowana na pokonanie oporu tłoczyska amortyzatora. Sprawdzianem efektywności zderzaków amortyzujących jest próba zderzenia z trwałą przeszkodą. Przy pręd­kości 30 km/h nie powinny występować odkształcenia nadwozia. Stosowanie bezpiecznych konstrukcji nadwozia spowodowało zwięk­szenie masy nadwozia i w konsekwencji zwiększenie zużycia paliwa. Dlatego konstruktorzy dążą do rozwiązań pozwalających na uzyskanie maksymalnych efektów bezpieczeństwa biernego przy optymalnych pa­rametrach eksploatacyjnych samochodu. Samochody o bezpiecznej konstrukcji nadwozia są również przyczyną większych strat materialnych w czasie wypadku. Są jednak powszechnie stosowane z uwagi na zdecydowaną poprawę bezpieczeństwa pasażerów. Nowoczesne konstrukcje nadwozi przy wielu zaletach użytkowych mają tę wadę, że elementy pochłaniające energię zderzenia są często punktami mocowania zespołów napędowo-jezdnych samochodu. Nawet niewielkie uszkodzenia mogą w tej sytuacji spowodować pogorszenie własności jezdnych, przejawiające się pogorszeniem sterowalności, skłon­nością do poślizgów, nierównomiernym zużyciem opon, zwiększoną hała­śliwością. Powoduje to, że wymagania stawiane nowoczesnym metodom napraw nadwozi są coraz większe. Szczegółowa znajomość konstrukcji samochodu ma w tej sytuacji istotny wpływ na jakość wykonywanej naprawy. W dalszej części rozdziału przedstawiono konstrukcję nadwozi dwóch najbardziej popularnych w kraju samochodów: FSO 125P i Polski FIAT 126P.
  • Nadwozia z tworzyw sztucznych

    Nadwozia z tworzyw sztucznych są wytwarzane metodą formowania la­minatów z żywic poliestrowych lub epoksydowych. Formowanie lami­natu polega na ręcznym układaniu włókna w formach i formowaniu w wysokich temperaturach na prasach (często w próżni). Laminaty z tworzyw sztucznych mają wiele zalet jako elementy do budowy nad­wozi. Należą do nich: mała masa właściwa, dobre własności tłumiące i izolacyjne, odporność na korozję. Laminaty są ponadto łatwe w for­mowaniu. Pierwsze próby zastosowania tworzyw fenolowych do formowania elementów nadwozia podjęto w 1891 roku (firma Ford). Próby te nie przyniosły efektu zastosowania elementów z tworzyw do produkcji se­ryjnej z uwagi na trudności technologiczne. Z powodzeniem tworzywa fenolowe zostały zastosowane później do produkcji nadwozi samochodów P-70, a następnie Trabant. W roku 1953 powstało nadwozie produkowane seryjnie z żywic poliestrowych (General Motors — Corvette). Obecnie, elementy nadwozia z żywic poliestrowych, takie jak dach, błotniki itp., są spotykane w większości samochodów europejskich, jak np. Citroen, Renault, Porsche, Volkswagen. Całe nadwozia z tworzyw sztucznych są wykonywane jednostkowo lub w małych seriach, głównie do samochodów sportowych. Ograniczenia szerszego zastosowania całych nadwozi z tworzyw sztucznych wynikają z barier technologicznych, wiążących się z wydłużeniem czasu wykończe­nia takiego nadwozia (np. w przypadku nadwozia Corvette czas wykoń­czenia nadwozia był pięciokrotnie dłuższy niż w przypadku nadwozia z blachy). Zalety nadwozi z tworzyw sztucznych, takie jak lekkość, odporność na korozję, łatwość formowania kształtów aerodynamicznych, prowokują producentów samochodów do poszukiwania wydajnych metod seryjnego wytwarzania nadwozi z tworzyw. Są nawet podejmowane próby skon­struowania nadwozia samonośnego całkowicie wykonanego z tworzyw sztucznych (General Motors).
  • Odporność korozyjna nadwozia samochodu

    Zużycie korozyjne blach nadwozia powodują czynniki oddziaływające na blachy od zewnątrz i wewnątrz. Intensywność zużycia jest zależna od strefy nadwozia i warunków eksploatacji. Najbardziej narażone na wpływ czynników zewnętrznych są frag­menty nadwozia pokazane na rysunku 2.31 (dolne blachy nadwozia, pod­łoga, błotniki i wnęki kół). Przyczyną szybkiego zużywania się tych fragmentów jest współdziałanie czynników korozyjnych i erozyjnych. Na czynniki oddziałujące od wewnątrz są narażone przestrzenie zamknięte / Rys. 2.29. Elementy poszycia wewnętrznego strefy tylnej samochodu Polski FIAT 126P Elementy poszycia zewnętrznego samochodu Polski FIAT 126P (rys. 2.30) Tablica 2-8 Lp. Nazwa elementu Nr Katalogowy elementu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Łącznik słupka z błotnikiem prawym Płat dachu Ramka wewnętrzna okna tylnego Naroże tylne górne lewe Poszycie tylne dolne lewe Poszycie boku nadwozia lewe Belka tylna podwozia Nakrętka Listwa progu lewa Nakładka zawiasów Słupek przedni lewy Łącznik słupka z błotnikiem przednim lewy Błotnik przedni lewy Łącznik poszycia przedniego lewy Wnęka reflektora lewa Belka przednia Ściana przednia Łącznik poszycia przedniego prawy Wnęka reflektora prawa Błotnik przedni prawy 4275994 4431078 4275328 4367919 4276799 4374148 4328419 16100811 4373852 4373851 4275987 4275995 4309978 4297341 4297176 4311089 4277626 4297340 4297175 4309977 nadwozia. Tworzą je profile nośne kadłuba, a także przestrzenie powstałe między elementami poszycia zewnętrznego i wewnętrznego nadwozia (rys. 2.32). W przestrzeniach tych gromadzi się wilgoć oraz błoto dostające się przez nieszczelności połączeń zgrzewanych lub otwory technologiczne. Odparowanie wilgości z tych przestrzeni jest utrudnione, co powoduje, 3 że tworzą się warunki sprzyjające intensywnej korozji. Fakt, że korozja przebiega od wewnątrz powoduje, że jej skutki ujawniają się na ze­wnątrz już w postaci perforacji elementu. Trwałość eksploatacyjna nadwozia jest uzależniona od jego odpor­ności na działanie czynników zewnętrznych i wewnętrznych. Odporność tę określa się jako odporność korozyjną nadwozia. Rys. 2.31. Strefy nad­wozia najbardziej nara­żone na wpływ czynni­ków zewnętrznych 1 — krawędzie pokrywy silnika, 2 — błotniki, 3 — krawędzie drzwi, 4 — kra­wędzie pokrywy bagażnika, 5 — fartuch pod zderza­kiem, 6 — łuk progu, 7 — próg, 8 — słupek, 9 — koło Rys. 2.32. Strefy nadwozia narażone na korozję od wewnątrz 1 — podłużnicą przednia, 2 — przedni słupek, 3 — podłużnicą progowa, 4 — wewnętrzne blachy drzwi, 3 — podłużnicą tylna, 6 — poprzeczka Zwiększenie odporności korozyjnej nadwozia uzyskuje się przez opty­malizację konstrukcji nadwozia oraz zabezpieczenie antykorozyjne. Naj­ważniejszym zabezpieczeniem antykorozyjnym nadwozia jest zabezpie­czenie fabryczne. Doświadczenia z eksploatacji wskazują jednak, że trwa­łość tego zabezpieczenia zwielokratnia się przez stosowanie ochrony cza­sowej.' Pod pojęciem ochrony czasowej rozumie się okresowe wykonywanie w trakcie eksploatacji samochodu odpowiednich czynności z zastosowa- Rys. 2.33. Strefy nadwozia wypełnione pianką poliuretanową niem specjalnych środków mających na celu zwiększenie odporności ko­rozyjnej pojazdu. W zakresie ochrony czasowej występują trzy grupy zabiegów: mycie i konserwacja zewnętrznych powłok ochronno-dekoracyjnych, konserwacja przestrzeni zamkniętych (ML), konserwacja dolnych blach nadwozia oraz części podwozia (Chassi). Trwały efekt zabezpieczenia antykorozyjnego przestrzeni zamknie- tych uzyskuje się wypełniając je pianką poliuretanową. Wypełnienie na­stępuje po wtryśnięciu odpowiednich kompozycji ulegających spienieniu. Na rysunku 2.33 pokazano strefy nadwozia samochodu FIAT 127,. które są wypełniane pianką.