Co je a z čeho se skládá karoserie?

Auto se skládá z mnoha prvků, které hladce spolupracují. Za hlavní jsou považovány motor, podvozek a převodovka. Všechny jsou však připevněny k nosnému systému, který zajišťuje jejich interakci. Nosný systém lze představit v různých variantách, ale nejoblíbenější je karoserie. Jedná se o důležitý konstrukční prvek, který zajišťuje součásti vozidla, pojímá cestující a náklad v kabině a také absorbuje veškerá zatížení během jízdy.

Účel a požadavky

Pokud se motoru říká srdce automobilu, pak tělo je jeho skořápka nebo tělo. Ať je to jakkoli, je to karoserie, která je nejdražším prvkem automobilu. Jeho hlavním účelem je chránit cestující a vnitřní součásti před vlivy prostředí, umístěním sedadel a dalšími prvky.

Jako důležitý konstrukční prvek jsou na tělo kladeny určité požadavky, včetně:

• odolnost proti korozi a trvanlivost;
• relativně malá hmotnost;
• požadovaná tuhost;
• optimální tvar zajišťující opravy a údržbu všech jednotek vozidla, snadné nakládání zavazadel;
• zajištění požadované úrovně pohodlí cestujících a řidiče;
• zajištění určité úrovně pasivní bezpečnosti při srážce;
• soulad s moderními standardy a trendy v designu.

Rozložení těla

Nosná část vozu se může skládat z rámu a nástavby, pouze nástavby, nebo může být kombinována. Tělo, které vykonává funkce nosné části, se nazývá nosné tělo. Tento typ je nejběžnější na moderních automobilech.

Tělo lze také vyrobit ve třech svazcích:

• jeden svazek;
• dvoudílný;
• třídílný.

Jednodílný je navržen jako jednodílná karoserie, která integruje motorový prostor, prostor pro cestující a zavazadlový prostor. Toto uspořádání odpovídá osobním (autobusům, mikrobusům) a užitkovým vozidlům.

Dvoudílný má dvě zóny prostoru. Prostor pro cestující v kombinaci s kufrem a motorový prostor. Toto uspořádání zahrnuje hatchback, kombi a crossover.

Třídílný se skládá ze tří oddílů: prostoru pro cestující, motorového prostoru a zavazadlového prostoru. Toto je klasické rozvržení, které sedany odpovídají.

Různá rozvržení lze zobrazit na obrázku níže a přečíst si je podrobněji v našem článku o typech těla.

Zařízení

Navzdory rozmanitosti rozvržení má karoserie osobního vozu společné prvky. Ty jsou zobrazeny na obrázku níže a zahrnují:

1. Přední a zadní boční nosníky. Jsou to obdélníkové nosníky, které poskytují strukturální tuhost a tlumení vibrací.
2. Přední štít. Odděluje motorový prostor od prostoru pro cestující.
3. Přední vzpěry. Poskytují také tuhost a ukotvení střechy.
4. Střecha.
5. Zadní sloup.
6. Zadní křídlo.
7. Panel zavazadel.
8. Prostřední stojan. Poskytuje tuhost karoserie z odolného ocelového plechu.
9. Prahové hodnoty.
10. Centrální tunel, kde jsou umístěny různé prvky (výfukové potrubí, hřídel vrtule atd.). Také zvyšuje tuhost.
11. Základna nebo dno.
12. Výklenek pro kola.

Konstrukce se může lišit v závislosti na typu karoserie (sedan, kombi, minibus atd.). Zvláštní pozornost je věnována konstrukčním prvkům, jako jsou nosníky a vzpěry.

Tvrdost

Tuhost je vlastnost karoserie vozidla odolávat dynamickému a statistickému zatížení během provozu. To přímo ovlivňuje manipulaci.

Čím vyšší tuhost, tím lepší ovladatelnost vozu.

Tuhost závisí na typu karoserie, celkové geometrii, počtu dveří, velikosti vozu a oken. Důležitou roli hraje také připevnění a umístění čelního skla a zadních oken. Mohou zvýšit tvrdost o 20-40%. Pro další zvýšení tuhosti jsou instalovány různé výztužné vzpěry.

Nejstabilnější jsou hatchbacky, kupé a sedany. Jedná se zpravidla o třídílné uspořádání, které má další přepážky mezi zavazadlovým prostorem a motorem. Nedostatečnou tuhost vykazuje karoserie kombi, cestující, minibus.

Existují dva parametry tuhosti - ohyb a kroucení. Při kroucení se odpor kontroluje pod tlakem v opačných bodech vzhledem k jeho podélné ose, například při úhlopříčném zavěšení. Jak již bylo zmíněno, moderní vozy mají jednodílnou monokokovou karoserii. V takových strukturách je tuhost zajištěna hlavně nosníky, příčnými a podélnými nosníky.

Materiály pro výrobu a jejich tloušťka

Pevnost a tuhost konstrukce lze zvýšit tloušťkou oceli, ale to ovlivní hmotnost. Tělo musí být zároveň lehké a silné. Toho je dosaženo použitím plechu z nízkouhlíkové oceli. Jednotlivé díly jsou vyrobeny lisováním. Díly jsou pak pevně bodově svařeny dohromady.

Tloušťka hlavní oceli je 0,8-2 mm. Pro rám se používá ocel o tloušťce 2-4 mm. Nejdůležitější části, jako jsou nosníky a vzpěry, jsou vyrobeny z oceli, nejčastěji legované, o tloušťce 4–8 mm, těžká vozidla - 5–12 mm.

Výhodou nízkouhlíkové oceli je, že se dá dobře tvarovat. Můžete vytvořit součást libovolného tvaru a geometrie. Mínus nízká odolnost proti korozi. Ke zvýšení odolnosti proti korozi se ocelové plechy pozinkují nebo se přidá měď. Lak také chrání před korozí.

Nejméně důležité součásti, které nenesou hlavní zatížení, jsou vyrobeny z plastů nebo slitin hliníku. To snižuje váhu a náklady na konstrukci. Obrázek ukazuje materiály a jejich pevnost v závislosti na účelu.

Hliníkové tělo

Moderní designéři neustále hledají způsoby, jak snížit hmotnost bez ztráty tuhosti a pevnosti. Hliník je jedním ze slibných materiálů. Hmotnost hliníkových dílů v roce 2005 v evropských automobilech byla 130 kg.

Pěnový hliníkový materiál se nyní aktivně používá. Jedná se o velmi lehký a zároveň houževnatý materiál, který dobře tlumí nárazy při srážce. Pěnová struktura poskytuje vysokou teplotní odolnost a zvukovou izolaci. Nevýhodou tohoto materiálu je jeho vysoká cena, asi o 20% dražší než tradiční protějšky. Slitiny hliníku jsou široce používány koncerny „Audi“ a „Mercedes“. Například díky těmto slitinám bylo možné výrazně snížit hmotnost karoserie Audi A8. Je to jen 810 kg.

Kromě hliníku se berou v úvahu i plastové materiály. Například inovativní slitina Fibropur, která je téměř stejně tvrdá jako ocelové plechy.

Karoserie je jednou z nejdůležitějších konstrukčních součástí každého vozidla. Hmotnost, manipulace a bezpečnost vozidla do značné míry závisí na tom. Kvalita a tloušťka materiálů ovlivňuje trvanlivost a odolnost proti korozi. Moderní výrobci automobilů stále častěji používají CFRP nebo hliník ke snížení konstrukční hmotnosti. Hlavní věc je, že karoserie může v případě kolize poskytnout cestujícím a řidiči nejvyšší možnou bezpečnost.