Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, грузов или специального оборудования. Автомобильные кузова различаются по назначению и конструкции. По назначению кузова делятся на три основные группы: для перевозки людей (легковые автомобили, автобусы, грузопассажирские автомобили), для перевозки грузов (платформы, цистерны, фургоны, самосвалы и др.) и специального назначения (санитарные, пожарные и др.).
Кузова легковых автомобилей. По конструкции они могут быть бескаркасными, каркасными и полу каркасными, а по характеру воспринимаемых нагрузок их разделяют на несущие, полунесущие и разгруженные.
В несущем кузове рама отсутствует, и все нагрузки, возникающие при движении автомобиля, воспринимаются кузовом. Полу-несущий кузов жестко устанавливается на раме и воспринимает часть нагрузок, приходящихся на раму. Разгруженный кузов воспринимает только силу тяжести груза, так как он установлен на раме при помощи упругих элементов (резиновых прокладок, подушек и т.п.).
При наличии упругих элементов кузов разгружается от всех сил, действующих на раму (кроме силы тяжести груза) при движении автомобиля.
Большинство легковых автомобилей массового производства имеют несущие кузова. Это позволяет понизить их центр тяжести, уменьшить общую высоту и металлоемкость конструкции. Цельнометаллические несущие бескаркасные кузова, обычно изготавливаются из листовой стали толщиной 0,8... 1,2 мм. Корпус такого кузова (рис. 18.1) представляет собой сварную конструкцию и состоит из основания (пола) 2 с передней и задней частями, левой и правой боковин 3 с задними крыльями, передних крыльев 7 и крыши 4. Двери кузова выполнены в виде двух штампованных панелей: наружной и внутренней, соединенных между собой при помощи фланцев, соединителей и надставок. Основными несущими элементами кузова являются такие детали коробчатого сечения, как стойки боковины, пороги пола и различные поперечины. Необходимую жесткость кузова достигают соответствующим соединением панелей облицовки, в которых монтируются различ-
ные подкосы и усилители из тонкостенных стальных профилей. Панели соединяют как сваркой, так и заклепками или винтами.
Каркасные несущие кузова имеют специальный каркас, к которому прикреплены детали основания и тонкостенных профилей, образующих сварную ферму, усиленную облицовочными панелями. »
Полукаркасные кузова имеют лишь часть каркаса — отдельные стойки, дуги, бруски, усилители, которые связаны между собой непосредственно или облицовочными панелями. Каркасные и полукаркасные конструкции кузовов на легковых автомобилях применяются сравнительно редко.
Кузова современных легковых автомобилей отличаются большим разнообразием. От типа и назначения автомобиля зависит форма кузова, число дверей, сидений и его вместимость, последняя в значительной мере определяется размерами кузова.
По числу объемов кузова выполняются трехобъемными — моторный отсек, салон, багажник (рис. 18.2, а, б, в) или двухобъем-ными — моторный отсек, салон (рис. 18.2, г), в этом случае объемы багажника и салона объединены.
К двухобъемным кузовам относятся также кузова типа универсал, отличающиеся от классической схемы двухобъемного кузова более высоким расположением задней части крыши, продленной до крутого свеса (рис. 18.2, д).
Если отсеки для двигателя, пассажиров и багажа объединяются в одно целое кузовом, такой кузов называется однообъемным. Их применение в автомобилестроении ограничено.
В настоящее время широкое распространение получила двух-объемная клиновидная форма кузова с большой площадью остекления, отвечающая не только современным аэродинамическим требованиям, но и рациональному сочетанию вместимости и динамичности автомобиля с его габаритными размерами. Наряду с этим качество кузова оценивается и с позиций эстетики, которая включает в себя рациональную планировку пассажирского помещения, отделку и цвет салона, его микроклимат и комфортабельность.
Кузова легковых автомобилей выполняются как закрытыми, так и открывающимися.
Закрытые кузова, обладающие значительной прочностью, долговечностью и пассивной безопасностью, получили наибольшее распространение. Они имеют жесткий замкнутый корпус с металлической крышей и жесткие двери с опускающимися стеклами.
Открывающиеся кузова вместо металлической крыши имеют складывающийся водонепроницаемый мягкий тент. Ниже приведены типы кузовов легковых автомобилей, имеющих широкое распространение в настоящее время.
Седан (см. рис. 18.2, а) — закрытый четырехдверный кузов с двумя (реже тремя) рядами сидений. Кузов такого типа иногда называют салоном (автомобили ВАЗ-2105-07; ГАЗ-3110, -31029 «Волга» и др.).
Лимузин (см. рис. 18.2, б) — закрытый четырех-, шестидверный кузов с двумя-тремя рядами сидений и перегородкой за спинкой переднего сиденья, отделяющей пассажирский салон от помещения водителя (автомобиль ЗИЛ-4104).
Лимузин (см. рис. 18.2, в), у которого над задним рядом сидений предусмотрен складывающийся мягкий тент, называется лимузином-ландо (автомобиль ЗИЛ-41045).
Кабриолет — открытый кузов с жесткими боковинами, такими же дверьми и двумя-тремя рядами сидений как у лимузина, но со складывающимся мягким тентом по всему периметру крыши (автомобиль ЗИЛ-41044).
Хэтчбек (комби, лиртбек) — закрытый кузов (см. рис. 18.2, г) с двумя или четырьмя боковыми дверями и задней дверью в задней стенке, плавно опускающейся вниз. Складывающиеся сиденья второго ряда позволяют образовывать платформу для груза (автомобили ВАЗ-2108, «Москвич»-214122, ЗАЗ-1105).
Универсал (см. рис. 18.2, д) — закрытый кузов с двумя или четырьмя боковыми дверями и с дополнительной дверью в задней торцовой панели. При сложенных задних сиденьях кузов легко переоборудуется из пассажирского салона в специальный объемный кузов-фургон для перевозки грузов (ВАЗ-2104, ВАЗ-21213 «Нива», ГАЗ-24-14 «Волга»).
Фаэтон (рис. 18.2, е) — открытый кузов без средней стойки с мягким складывающимся верхом, съемными боковинами и двумя-тремя рядами сидений. Иногда такой тип кузова называют «тор-педо» (УАЗ-3151-01).
Купе (рис. 18.2, ж) — закрытый двухдверный кузов с укороченной базой на двух — четырех человек с одним-двумя рядами сидений. Нередко задний ряд сидений в таком кузове рассчитан только на детей, так называемое купе 2x2 (автомобили некоторых моделей иномарок).
Пикап (рис. 18.2, з) -- грузопассажирский кузов с открытой платформой, убирающимися боковыми сиденьями на четыре — шесть человек и с двухместной закрытой кабиной (ИЖ-27151).
Кузова автобусов. Современные автобусы в основном имеют цельнометаллические вагонного типа кузова, которые позволяют наиболее рационально использовать площадь салона для размещения пассажиров. Масса и стоимость кузова составляют более половины собственной массы и стоимости автобуса. Большинство современных автобусов имеют несущий кузов каркасного типа, изготовленный из прямоугольных труб и штампованных стальных элементов, соединенных между собой заклепками или сваркой и облицованных стальными листами или листами из алюминиевого сплава. Это повышает жесткость их несущей системы и снижает металлоемкость конструкции. Внутри кузова размещают сиденья для пассажиров и водителя.
Каркас 4 (рис. 18.3) является основной частью кузова автобуса. Он состоит из нижнего основания с несущими передними балками 7, левых и правых боковин с облицовочными панелями 5, пола, передней 9 и задней 7 частей основания и крыши 8.
Основание кузова представляет собой сварную конструкцию, состоящую из продольных балок 7, ферм 2, поперечин 3 и других элементов. Расстояние между продольными балками основания по всей длине одинаковое. В наиболее ответственных участках конструкции основания введены дополнительные усилители.
Поперечины связывают продольные балки в единую пространственную конструкцию. Продольные балки и поперечины выполнены из прямоугольных труб обычно размером 60 х 400 х 3 мм. Главными опорными элементами основания являются фермы 2, которые расположены между продольными балками и боковинами и служат для крепления боковин кузова.
К продольным балкам основания приварены кронштейны крепления амортизаторов, пневматических рессор, листовых рессор, опор двигателя, буферов хода отдачи, к фермам — кронштейны регулятора положения кузова. К продольным балкам и фермам в средней части основания приварены кронштейны для установки крепления коробки передач, воздушных баллонов, топливного бака и глушителя.
Пол автобуса обычно выполняется из бакелизированной фанеры толщиной 12... 14 мм и прикреплен к основанию болтами. Сверху пол покрыт резиновыми коврами.
Боковины кузова до подоконного бруса представляют собой каркас из стальных омегообразных профилей, соединенных штампованными крестовинами на точечной сварке. Наружная облицовка 5 боковин изготовлена из листов алюминиевого сплава и прикреплена к каркасу алюминиевыми заклепками.
Оконные стойки 6 выполнены отдельно из стальных штампованных деталей П-образного сечения, сваренных между собой. Стойки приварены к подоконному и надоконному брусьям кузова
Каркас крыши 8 выполнен из набора продольных и поперечных элементов и тоже имеет облицовку из алюминиевого сплава, прикрепленную к каркасу заклепками.
Над задним мостом автобуса несущие продольные балки изогнуты вверх для увеличения его угла съезда. Кроме того, между продольными балками приварены дополнительно брус и поперечины таким образом, что они создают наклон для установки пола, который без выступа переходит в горизонтальную накопительную площадку в задней части 7 основания.,
Передняя часть кузова 9 имеет стальной каркас, на котором установлена облицовка из листовой стали. В дверце, предусмотренной для доступа к двигателю, и в нижних угловых панелях каркаса имеется решетка для поступления воздуха к двигателю и радиатору. В верхней части передка имеются маршрутный указатель и вентиляционные отверстия кузова. Кабина водителя (однодверная) отделена от пассажирского помещения глухой перегородкой. Панели и каркас перегородки стальные, сваренные точечной сваркой.
Для вентиляции кабины обычно предусмотрен открывающийся люк в наклонной части пола, вентилятор и опускающееся стекло двери водителя.
Двери автобуса обычно выполняются раздельными для пассажиров и водителя. Передние двери для пассажиров выполняют трех- или четырехстворчатыми, а задние — четырехстворчатыми. Они открываются и закрываются пневматическими механизмами, управляемыми водителем.
Окна автобуса разные по форме и конструкции. Боковые окна часто делают прямоугольными с раздвижными форточками: ветровое и заднее стекла для большей спорности изготавливают большими и гнутыми.
Шумоизоляция кузова обеспечи^ется за счет применения противошумных паст, битумных маст]К, теплоизоляционных и перфорированных картонов и других татериалов.
Чтобы обеспечить комфортност, в конструкции кузова предусмотрены: хорошая обзорность длятассажиров, которая достигается увеличением высоты и ширин! окон; эффективная вентиляция, обеспечиваемая наличием бо.ьших форточек боковых окон и люков крыши; интенсивное освЩение в вечернее время; эффективное отопление.
Для удобства управления и улчшения обзорности в кузове предусмотрены: устройства для обмыва и очистки ветрового стекла, противосолнечные козырьки и шт>рки окна, зеркала для наблюдения за входом и выходом пассажфов, наблюдения за дорогой и пассажирским салоном.
Кузова грузовых автомобилей. J грузового автомобиля кузов состоит из кабины и грузового кузова — платформы. К кузову также относится оперение, закрьзающее те части автомобиля, которые расположены вне кабины капот, крылья, облицовка радиатора, подножки. У грузовых ав-омобилей, которые имеют кабину, расположенную над двигате^м, капот отсутствует, а передняя часть кабины этих автомобили закрывается облицовочной панелью. В задней части основан^ такой кабины установлен запорный механизм, который надежю удерживает кабину от самопроизвольного опрокидывания.
Грузовые кузова автомобилей iforyr быть универсальными или
специализированными.
Универсальный кузов представлю собой деревянную или металлическую грузовую платформу используемую для перевозки разнообразных грузов.
Специализированный кузов служат для перевозки груза только
определенного типа.
Грузовая платформа универсального кузова автомобилей ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307 состоит из основа-гая, дощатого настила — пола 5 (рис. 18.4, а) платформы, передней неподвижного борта 3 и трех откидных бортов 6, доски которых скреплены стальными пластинами 10.
Основание платформы собрано на нескольких поперечных 4 и двух продольных деревянных бру-ьях 2, последние с помощью стремянок 7 и Скрепятся к раме. ()ткидные борта 6, /соединены петлями 11 с основанием платформы и удерживаются в закрытом положении крюками 8 угловых заборов, конструкция которых не допускает самопроизвольного открытия бортов.
Грузовая платформа автомобилей ГАЗ-3308, -33097 «Садко» металлическая, сварная, с откидывающимся задним бортом. Плат-
форма крепится к раме в четырнадцати точках через резиновые прокладки с помощью болтов. В двух передних точках крепления установлены цилиндрические пружины.
По бортам 19 и впереди платформа (рис. 18.4, б) имеет наставные деревянно-металлические решетки 16 и 21. Боковые решетки изготовлены с откидными сиденьями 14 и 75. Средняя часть платформы оборудована съемными сиденьями 17 к 20. Задний борт 18 запирается с двух сторон рычажными запорами.
Для защиты от дождя и ветра людей и грузов на платформу может быть установлен хлопчатобумажный тент на пяти металлических дугах 72, который в верхней части фиксируется установочным канатом 13. Тент оборудуется окнами. При снятом тенте дуги устанавливаются в специальные гнезда, расположенные в передней части платформы.
На автомобиле КамАЗ-5320 и его модификациях установлена металлическая бортовая платформа, состоящая из основания и шести бортов с гнездами для установки каркаса тента. Основание платформы выполнено в виде металлического каркаса, состоящего из двух боковых профилей, обвязок и продольных усилителей, связанных с поперечными балками. Все элементы каркаса изготовлены из листовой стали толщиной 2,5... 3 мм. Борта платформы состоят из металлического каркаса и профилированной панели, изготовленной из листовой стали толщиной 1... 1,5 мм.
Кабина грузового автомобиля. Она должна обеспечивать максимальный комфорт, включая хорошую обзорность, доступность водителя к приборам и органам управления, удобство входа, посадки и высадки. Кабины изготавливают двух- и трехместными, а на автомобилях, предназначенных для междугородних перевозок, их оборудуют спальным местом, расположенным за спинками сидений.
По расположению на раме кабины делятся на два типа: капот-ные кабины, установленные за двигателем (автомобили ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307, -3302 «ГАЗель» и др.), и передние (бескапотные) кабины, расположенные над двигателем (автомобили МАЗ-5335, КамАЗ-5320, -4310 и др.); их, как правило, делают опрокидывающимися. Передняя кабина позволяет увеличить длину грузовой платформы, обеспечивает хорошую обзорность дороги и улучшает доступ к двигателю и другим агрегатам, расположенным под кабиной.
Кабины грузовых автомобилей массового производства (ЗИЛ-431410, ГАЗ-3307, -3302 «ГАЗель» и др.) цельнометаллические, двухдверные, с типовыми основными сборочными единицами (основание, панели и т.п.), имеют в основном одинаковую технологию изготовления, унифицированы по устройству и отличаются лишь размерами и некоторыми компоновочными решениями в зависимости от моделей автомобилей.
Устройство кабины (рис. 18.5) дано на примере грузовых автомобилей семейства «ГАЗель». Закрытые корпуса кабин этих автомобилей сварены из заранее подсобранных крупных узлов: основания 1 каркасного типа, задней 8, передней 6 и боковых 2 панелей и крыши 7. Необходимая жесткость указанных узлов достигается следующим образом: основание делают из коробчатых замкнутых профилей, соединенных сваркой между собой и со штампованными деталями пола кабины;
панели имеют выштамповки различной формы и ребра, полученные при сварке сопряженных элементов панелей;
крышу выполняют куполообразной или выпуклой формы.
Отличительной особенностью кабин автомобилей «ГАЗель» является то, что в подкапотном отсеке установлены силовые элементы передней панели: лонжероны (подрамники) 4, стойки радиатора 3, кожухи фар 5, которые соединены между собой сваркой и образуют жесткую пространственно-силовую конструкцию.
Двери кабин грузовых автомобилей собирают из наружной и внутренней панелей и навешивают на кабину на двух петлях. Подсобранную с оперением кабину устанавливают на раму и крепят в трех или четырех точках при помощи эластичных соединений, причем задние опоры кабины могут иметь пружинно-рессорную подвеску и амортизаторы, что разгружает детали кабины от напряжений, возникающих при перекосах рамы во время движения автомобиля.