9.1. Назначение. Классификация. Требования

Несущие системы автомобиля являются основанием, на котором монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, механизмы систем управления, дополнительное и специальное оборудование, а также кабину и грузонесущую емкость (в грузовых автомобилях). Несущие системы классифицируют в зависимости основного несущего элемента силовой схемы автомобиля:

1. рамные (кузов разгруженный);

2. кузовные – несущий кузов (каркасный, с несущим основанием, панельный);

3. рамно-кузовные – интегральная несущая система.

Рамы делят на лонжеронные (лестничные, Х-образные, с Х-образными поперечинами, периферийные) и хребтовые – цен­тральные:

Кузова по назначению делят на грузовые, пассажирские (легковых автомобилей и автобусные), грузопассажирские, специаль­ные:

Кузова легковых автомобилей классифицируют в зависимости от числа дверей и конструкции крыш: закрытые (седан, лимузин, купе и др.), открытые (фаэтон, кабриолет и др.), комбинирован­ные (ландо, тарга и др.). Кроме того, выделяют однообъемные, двухобъемные, трехобъемные кузова:

Кузова грузовых автомобилей классифицируют на кузова обще­го назначения (бортовая платформа) и специализированные (са­мосвалы, фургоны, цистерны, контейнеровозы и т.д.).

Несущая система воспринимает все нагрузки, действующие на автомобиль в условиях эксплуата­ции: нагрузку от веса груза, пассажиров, агрегатов и механизмов; усилия от направляющего, упругого, гасящего и стабилизирую­щего устройства подвески; силы, возникающие при колебаниях, разгоне, торможении и повороте автомобиля. Кроме того, при наличии прицепа или полуприцепа у автомобиля на несущую си­стему дополнительно действуют нагрузки от тягово-сцепного или опорно-сцепного устройства.

Несущая система работает в тяжелых условиях и при больших нагрузках. Она подвергается изгибу и кручению. Работоспособность несущей системы определяется ее прочностью и жесткостью под действием динамических нагрузок, возникающих в процессе экс­плуатации.

Основные требования к несущей системе следующие:

1. минимальная масса при необходимой долговечности, включая и коррозион­ную стойкость, соответствующей сроку службы автомобиля;

2. достаточная для работы агрегатов и узлов автомобиля жест­кость;

3. форма рамы (кузова) должна обеспечивать удобство монтажа агрегатов, малую высоту центра тяжести и малую погрузочную высоту;

4. форма и конструкция кузова должны обеспечивать необходи­мые комфортабельность, травмобезопасность, а также требова­ния моды;

5. общие требования.

Минимальная масса кузовов легковых автомобилей и кабин грузовых автомобилей обеспечивается применением мягкой низ­коуглеродистой (из-за глубокой штамповки) листовой стали, толщина которой обычно уменьшена до 0,8 мм. Рамы изготав­ливают из листовой стали толщиной 2  4 мм (рамы больших легковых автомобилей), 5  12 мм (лонжероны рам автобусов и грузовых автомобилей), 4  8 мм (поперечины рам автобусов и грузовых автомобилей).

Долговечность несущей системы, соответствующая сроку служ­бы автомобиля, должна обеспечить срок службы самой несущей системы, превышающий долговечность всех механизмов, агрега­тов и систем автомобиля, а также увеличить пробег автомобиля до капитального ремонта и общий пробег в эксплуатации.

Повышение коррозионной стойкости и, следовательно, дол­говечности кузовов легковых автомобилей обеспечивается приме­нением листовой стали с добавлением меди либо оцинкованной. Ненагруженные панели кузова изготавливают из пластмасс. Иног­да кузова легковых автомобилей и кабины специальных грузовых автомобилей изготавливают из алюминиевого листа или из пласт­масс. Для наружных панелей кузовов автобусов все чаще применя­ют алюминиевые листы.

Жесткость несущей системы, исключающая нарушение усло­вий работы агрегатов и механизмов автомобиля, должна обеспе­чить неизменное взаимное их положение на несущей системе при любых условиях и режимах движения, а также предотвратить по­ломки и обрывы крепления агрегатов и механизмов и заклинива­ние окон, дверей кузова и кабины автомобиля.

Достаточная жесткость рам в основном обеспечивается при изгибе лонжеронами (при кручении также и поперечинами) необходимой высоты и толщины. Для повышения жесткости кузовов используют закрытые или открытые профили, образующие каркас, либо выштампованные или дополнительные ребра.

Низкое положение центра тяжести автомобиля должно повы­сить его устойчивость и, следовательно, безопасность даже при высоких скоростях движения. Значительный ход подвески должен повысить плавность хода и проходимость автомобиля, а большие углы поворота управляемых колес – улучшить управляемость и маневренность автомобиля.

Травмобезопасность кузова (внутренняя) обеспечивается умень­шением инерционных нагрузок при наездах спереди и сзади (на­пример, создание более жесткого салона при менее жесткой пе­редней и задней частях легкового автомобиля), ограничением пе­ремещения людей при авариях (применение ремней и подушек безопасности), устранением травмоопасных деталей, сохранени­ем жизненного пространства при опрокидывании.

Травмобезопасность кузова (внешняя) обеспечивается совер­шенствованием бамперов, устранением травмоопасных деталей и выступов, применением боковых и задних ограждений на кузовах грузовых автомобилей, а в некоторых случаях применением за­щитных приспособлений, уменьшающих травмы пешеходов при наезде на них.