A A A

Nadwozia samochodów osobowych

Samochód osobowy służy do prze- jazdy. Jego nadwozie składa się z ka- dłuba, który wraz z drzwiami i oknami stanowi podstawową część nadwozia — pomieszczenie dla kierowcy 1 pasażerów; błotników osłaniających wnęki kół przednich i tylnych; maski siłnika; pokrywy bagażnika; zderzaków oraz wyposażenia, na które składają się: fotele, ogrzewanie i wentylacja, poszycie wewnętrzne i inne akcesoria. Budowa nadwozia zależy od przeznaczenia pojazdu, a więc od tego, dla jakiego odbiorcy jest on przeznaczony. Inne są nadwozia luksusowych samochodów osobowych, inne samochodów popularnych czy turystycznych, a jeszcze inne samochodów sportowych i wyścigowych. Najogólniej nadwozia samochodów osobowych można podzielić na zamknięte — ze stałym dachem, związanym w sposób trwały ze szkieletem nadwozia, oraz otwarte — z da­chem składanym. Na rys. 22.1 przedstawiono podstawowe odmiany nadwozi. Wśród nadwozi zamkniętych rozróżnia się: Limuzynę — duże luksusowe czterodrzwiowe nadwozie, o licz­bie miejsc 6-^-8, często z oddzielonym szybą miejscem kierowcy. Karetę (sedan) — najczęściej spotykane nadwozie, przeznaczo­ne do przewozu 4-^6 osób, dwu- lub czterodrzwiowe. Kombi — jak kareta, ale z rozbudowaną, połączoną z przedzia­łem osobowym przestrzenią na bagaż. Nadwozia typu kombi buduje się zwy­kle jako pięciodrzwiowe, przy czym piąte drzwi umieszczone są z tyłu, ułat­wiając dostęp do tylnej części nadwozia. Coupe — nadwozie o charakterze sportowym, dwudrzwiowe, dwu- lub czteromiejscowe, z mniejszym niż w karcie wnętrzem i zmniejszoną do minimum lub całkowicie zlikwidowaną przestrzenią na bagaż. Wśród nadwozi otwartych rozróżnia się: — Kabriolet — jak kareta, lecz z całkowicie składanym lub cho­wanym dachem; — Roadster — nadwozie sportowe, dwudrzwiowe, dwumiejsco-we, ze składanym dachem. Spotyka się odmianę roadster hardtop — z zakła­danym na zimę dachem, wykonanym najczęściej z tworzyw sztucznych, mocowanym śrubami lub zatrzaskami. O budowie nadwo­zia, oprócz tego jaką odmianę ono reprezentuje, decydują także takie czynniki jak — wy­miary i miejsce usytuowania silnika lub zespołu napędowe­go, względy areodynamiczne, względy technologiczne oraz aktualnie panująca moda. Bar­dzo istotnym czynnikiem, wpływającym na konstrukcję nadwozia, jest jego udział w przenoszeniu obciążeń działa­jących na zespoły podwozia. Pod tym względem rozróżnia się trzy rodzaje nadwozi nie-niosące, pólniosące i samonoine (rys. 22.2). Nadwozia nie-niosące osadzone są (za po­średnictwem • elastycznych podkładek) na ramie, przeno­szącej wszystkie obciążenia pochodzące od zespołów podwozia. Rozwiązanie takie upraszcza konstrukcję nadwozia oraz montaż samochodu, lecz jest niekorzystne ze względu na zna­czny ciężar oraz koszt ramy. Nadwozia pólniosące, połączone z ramą za pomocą śrub lub nitów, uczestniczą w przenoszeniu obciążeń działających na zespoły pod­wozia. Umożliwia to stosowanie lżejszych i tańszych ram, co wpływa na zmniejszenie ciężaru całkowitego pojazdu. Nadwozia samo nośne, o sztywnej konstrukcji, przenoszą wszystkie obciążenia działające na zespoły podwozia. W samochodach z ta­kimi nadwoziami nie stosuje się ram, a zespoły podwozia mocowane są wprost do nośnych elementów nadwozia. Samochody z samonośnymi nadwoziami są znacznie lżejsze od samochodów o konstrukcji ramowej. Nadwozia samonośne i pólniosące mogą być wykonywane jako szkieletowe, w których elementy zewnętrznego poszycia (płaty materiału two­rzącego ściany i dach) mocowane są do konstrukcji nośnej w postaci szkieletu, lub skorupowe (bezszkieletowe), w których konstrukcją nośną są odpowied­nio ukształtowane blachy nadwozia. Nadwozia skorupowe są lżejsze od szkie­letowych, ale cechuje je bardziej skomplikowana technologia montażu. Kon­strukcje szkieletowe umożliwiają stosowanie na poszycia tańszych i odpornych na korozję tworzyw sztucznych. W nowoczesnych samochodach osobowych stosuje się przeważnie nadwozia samonośne o konstrukcji skorupowej lub nadwozia o konstrukcji mieszanej — stanowiące formę pośrednią między nadwoziem skorupowym i szkieletowym. Elementy nadwozia wykonuje się najczęściej z głęboko tłocznej bla­chy stalowej i łączy ze sobą metodami spawalniczymi (spawanie, zgrzewa­nie). W przypadku nadwozi szkieletowych elementy poszycia mocowane są do konstrukcji nośnej za pomocą nitów bądź wkrętów. Na rys. 22.3 przedstawiono przykładowo dwa nadwozia — pół-niosące szkieletowe samochodu Rover, ze szczątkową ramą przednią wypo­sażoną we wsporniki silnika i niezależnego zawieszenia przednich kół, oraz samonośne nadwozie skorupowe samochodu Renault R4. To ostatnie nadwo­zie wykonane jest z członów łączonych śrubami, co upraszcza wykonanie oraz ułatwia wymianę uszkodzonych elementów. Niezbędną sztywność zapewnia się nadwoziom stosując elementy blaszane o skomplikowanych profilach. Wzmocnione muszą być zwłaszcza te miejsca nadwozia, do których są mocowane zespoły podwozia. Na rys. 22.4 a przedstawiono przykładowo nadwozie samochodu Polski Fiat 126p oraz przekroje poszczególnych jego elementów. Widoczne są tu elementy usztywniające kadłub w miejscach mocowania zespołów podwozia. Na rys. 22.4 b pokazano rozmieszczenie zespołów podv;ozia w tym samochodzie. Rozplanowanie wnętrza, konstrukcja poszczególnych elementów nadwozia oraz jego wyposażenie, wpływają w zasadniczy sposób na wygodę jazdy. Wszystkie urządzenia służące do prowadzenia pojazdu — mechaniz­my sterowania, włączniki, wskaźniki itp. — rozmieszcza się w taki sposób, aby kierowca miał do nich łatwy dostęp i mógł się nimi swobodnie posłu­giwać. Wskaźniki umieszcza się pod szybą przedniego okna (na tzw. tablicy rozdzielczej), tak aby obserwowanie ich było możliwe bez zmiany pozycji kierowcy (rys. 22.5). Pedały powinny być ustawione w taki sposób, by długo­trwałe trzymanie nóg w tej samej pozycji nie było dla kierowcy męczące. Istotne znaczenie ma konstrukcja foteli. Wykonuje się je tak, aby zapewniały kierowcy i pasażerom prawidłową niemęczącą pozycję, możliwie równomierny rozkład nacisków na ciało (bez miejscowych ucisków) oraz tłumienie drgań, przenoszących się na nadwozie od zespołów podwozia bądź od silnika. Fotel kierowcy powinien być mocowany w sposób umożliwiający regulację jego położenia oraz kąta pochylenia oparcia, tak aby kierowca (zależnie od wzro­stu) mógł indywidualnie dobrać najwygodniejsze ustawienie. Na rys. 22.6 pokazano możliwości zmian położenia fotela kierowcy oraz kierownicy w sa­mochodzie Polonez. Okna powinny zapewniać kierowcy dobrą widoczność we wszyst­kich kierunkach. W nowoczesnych nadwoziach wykonuje się duże okna, z panoramicznymi szybami preednimi i tylnymi, dążąc do tego, aby strefy niewidoczne — zasłonięte słupkami nadwozia — były możliwie wąskie. Przednie okno wyposaża się w wycieraczki oczyszczające szybę podczas jazdy w deszczu lub śnieżycy. Widoczność do tyłu ułatwiają lusterka wstecz­ne umieszczane wewnątrz i na zewnątrz nadwozia. W wielu samochodach również na tylnych szybach umieszcza się wycieraczki (np. Polonez). Wnętrze nadwozia powinno być szczelne i wyposażone w urzą­dzenia do ogrzewania i wentylacji. Szczelność uzyskuje się przez stosowanie różnego rodzaju uszczelnień — najczęściej gumowych. Na rys. 22.7 przed­stawiono kilka przykładów gumowych uszczelnień szyb w nieotwieralnych oknach. Uszczelki stosu­je się także w oknach otwieranych, drzwiach i w pokrywie bagażni­ka. Ogrzewanie wnętrza nadwozia polega na nad­muchu ciepłego powie­trza. Zapewnienie wła­ściwej jego cyrkulacji (rys. 22.8) jest możliwe tylko wówczas, gdy jed­nocześnie z nadmuchem powietrza otwarte są otwory umożliwiające jego odpływ. Przepływ powietrza, oprócz utrzymania odpowiedniej temperatury, ma również na celu odświeża­nie powietrza we wnętrzu nadwozia. Przepływ uzyskuje się przez zastosowa- nie dmuchawy, stanowiącej część składową urządzenia ogrzewczego. Powie­trze ogrzewa się w nagrzewnicach, przez które przepływa woda chłodząca silnik, albo w specjalnych urządzeniach, w których źródłem ciepła jest spalane paliwo doprowadzane z odrębnego zbiorniczka. W samochodach osobowych częściej spotykany jest ten pierwszy system. Wentylacja nadwozia może się odbywać bądź przez nadmuch po­wietrza przy wyłączonym urządzeniu grzejnym, bądź przez przewietrzanie. Przewietrzanie umożliwiają opuszczane szyby bocznych okien oraz niewielkie uchylne okienka — tzw. wywietrzniki. W luksusowych samochodach stosuje się zespoły klimatyzacyjne, których zadaniem jest nie tylko ogrzewanie i wentylacja, ale również samo­czynne utrzymywanie nastawionej temperatury i wilgotności powietrza. Strumień powietrza jest więc, zależnie od warunków atmosferycznych, ogrzewany lub chłodzony oraz nawilżany lub osuszany. Poszycie wewnętrzne nadwozia decyduje o estetyce wnętrza oraz spełnia zadania izolacji cieplnej i akustycznej. Na warstwy izolacyjne używa się różnego rodzaju bitumiczne pasty głuszące, karton izolacyjny, wojłok oraz tworzywa piankowe. Warstwy zewnętrzne wykonuje się z reguły z two­rzyw sztucznych, którymi zastąpiono stosowane dawniej tkaniny bawełniane, skórę i drewno. Zaletami elementów poszycia wykonanych z tworzyw sztucz­nych są prostota ich wytwarzania, niski koszt oraz łatwość czyszczenia. Poszycie zewnętrzne — blachy lub płyty z tworzyw — pokrywa się powłokami lakierniczymi. Powłoki te chronią nadwozie przed korozją oraz nadają mu estetyczny wygląd. Efekty dekoracyjne uzyskuje się także przez stosowanie listew ozdobnych oraz chromowanie dekoracyjne niektórych ele­mentów nadwozia, jak zderzaki, ramki reflektorów itp. Omawiając budowę nadwozi należy jeszcze wspomnieć o sposobach zabezpieczenia kierowcy i pasażerów przed skutkami wypadków drogowych. W tym celu konstrukcje kadłubów nadwozi odznaczają się sztywną częścią środkową — osłaniającą przedział osobowy, oraz łatwo odkształcalnymi elementami znajdującymi się z przodu i z tyłu, których zadaniem (w razie wypadku) jest pochłanianie energii zderzających się pojazdów. Blachy kor­pusu i poszycia łączone są w ten sposób, że podczas zderzenia jak gdyby składają się — wsuwając jedna obok drugiej. Ściany wewnętrzne nadwozia wyłożone są rnięjddmi wykładzinami. Powszechnie stosuje się pasy bez­pieczeństwa (rys. 22.9), wchodzące w skład standardowego wyposażenia samochodów. Zagłówki nad oparciami foteli chronią kierowcę przed uszko­dzeniem kręgów szyjnych przy zderzeniu pod wpływem szarpnięcia pasami ciała w tył. Jak wykazały badania, właśnie to zjawisko jest bardzo często przy­czyną śmiertelnych wypadków.