Από τι κατασκευάζονται τα αμάξια του αυτοκινήτου

Κατά την ανάπτυξη ενός νέου μοντέλου αυτοκινήτου, κάθε κατασκευαστής επιδιώκει να αυξήσει τη δυναμική των προϊόντων του, αλλά ταυτόχρονα να μην στερήσει την ασφάλεια του αυτοκινήτου. Αν και τα δυναμικά χαρακτηριστικά εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του κινητήρα, το σώμα του αυτοκινήτου παίζει σημαντικό ρόλο. Όσο βαρύτερο είναι, τόσο περισσότερες προσπάθειες θα κάνει ο κινητήρας εσωτερικής καύσης για να επιταχύνει τη μεταφορά. Αλλά αν το αυτοκίνητο είναι πολύ ελαφρύ, έχει συχνά αρνητική επίδραση στην δύναμη του κινητήρα.

Καθιστώντας τα προϊόντα τους ελαφρύτερα, οι κατασκευαστές προσπαθούν να βελτιώσουν τις αεροδυναμικές ιδιότητες του σώματος (τι είναι η αεροδυναμική, περιγράφεται στο μια άλλη κριτική). Η μείωση του βάρους του οχήματος πραγματοποιείται όχι μόνο λόγω της εγκατάστασης μονάδων κατασκευασμένων από υλικά ελαφρού κράματος, αλλά και λόγω ελαφρών μερών αμαξώματος. Ας υπολογίσουμε ποια υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αμαξώματος αυτοκινήτου, καθώς και ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα καθενός από αυτά.

Προϊστορία αμαξωμάτων αυτοκινήτων

Στο σώμα ενός σύγχρονου αυτοκινήτου δίνεται λιγότερη προσοχή από τους μηχανισμούς του. Ακολουθούν οι παράμετροι που πρέπει να πληροί:

1. Διαρκής. Σε περίπτωση σύγκρουσης, δεν πρέπει να τραυματίζονται άτομα στο χώρο επιβατών. Η στρεπτική ακαμψία πρέπει να διασφαλίζει ότι το αυτοκίνητο διατηρεί το σχήμα του όταν οδηγεί σε ανώμαλο έδαφος. Όσο μικρότερη είναι αυτή η παράμετρος, τόσο πιο πιθανό είναι να παραμορφωθεί το πλαίσιο του αυτοκινήτου και η μεταφορά θα είναι ακατάλληλη για περαιτέρω λειτουργία. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη δύναμη του μπροστινού μέρους της οροφής. Η λεγόμενη δοκιμή "άλκη" βοηθά την αυτοκινητοβιομηχανία να καθορίσει πόσο ασφαλές θα είναι το αυτοκίνητο όταν χτυπάει ένα ψηλό ζώο, όπως ένα ελάφι ή άλκες (ολόκληρη η μάζα του σφαγίου βρίσκεται στο παρμπρίζ και το άνω υπέρθυρο της οροφής πάνω από αυτό ).
2. Μοντέρνος σχεδιασμός. Πρώτα απ 'όλα, οι εξελιγμένοι αυτοκινητιστές δίνουν προσοχή στο σχήμα του αμαξώματος και όχι μόνο στο τεχνικό τμήμα του αυτοκινήτου.
3. Ασφάλεια. Όλοι μέσα στο όχημα πρέπει να προστατεύονται από εξωτερικές επιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της πλευρικής σύγκρουσης.
4. Ευστροφία. Το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται το αμάξωμα του αυτοκινήτου πρέπει να αντέχει σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες. Εκτός από την αισθητική, το χρώμα χρησιμοποιείται για την προστασία υλικών που φοβούνται την επιθετική υγρασία.
5. Αντοχή. Δεν είναι ασυνήθιστο για τον δημιουργό να εξοικονομεί υλικό αμαξώματος, γι 'αυτό το αυτοκίνητο καθίσταται άχρηστο μετά από λίγα χρόνια λειτουργίας.
6. Συντηρησιμότητα. Έτσι, μετά από ένα μικρό ατύχημα, δεν χρειάζεται να πετάξετε το αυτοκίνητο, η κατασκευή σύγχρονων τύπων αμαξώματος συνεπάγεται ένα αρθρωτό συγκρότημα. Αυτό σημαίνει ότι το κατεστραμμένο τμήμα μπορεί να αντικατασταθεί με παρόμοιο καινούργιο.
7. Προσιτη τιμη. Εάν το αμάξωμα του αυτοκινήτου είναι κατασκευασμένο από ακριβά υλικά, ένας τεράστιος αριθμός μη διεκδικημένων μοντέλων θα συσσωρευτεί στις τοποθεσίες των αυτοκινητοβιομηχανιών. Αυτό συμβαίνει συχνά όχι λόγω κακής ποιότητας, αλλά λόγω του υψηλού κόστους των οχημάτων.

Προκειμένου ένα μοντέλο αμαξώματος να πληροί όλες αυτές τις παραμέτρους, οι κατασκευαστές πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τα χαρακτηριστικά των υλικών από τα οποία κατασκευάζονται τα πλαίσια και τα εξωτερικά αμαξώματα.

Προκειμένου η παραγωγή ενός αυτοκινήτου να μην απαιτεί πολλούς πόρους, οι μηχανικοί των εταιρειών αναπτύσσουν τέτοια μοντέλα αμαξώματος που επιτρέπουν το συνδυασμό της κύριας λειτουργίας τους με πρόσθετα. Για παράδειγμα, οι κύριες μονάδες και τα εσωτερικά μέρη προσαρτώνται στη δομή του αυτοκινήτου.

Αρχικά, ο σχεδιασμός των αυτοκινήτων βασίστηκε σε ένα πλαίσιο στο οποίο προσαρμόστηκε το υπόλοιπο μηχάνημα. Αυτός ο τύπος εξακολουθεί να υπάρχει σε ορισμένα μοντέλα αυτοκινήτων. Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα πλήρη SUV (τα περισσότερα τζιπ έχουν απλώς ενισχυμένη δομή αμαξώματος, αλλά δεν υπάρχει πλαίσιο, αυτός ο τύπος SUV ονομάζεται διασταύρωση) και φορτηγά. Στα πρώτα αυτοκίνητα, κάθε πάνελ που είναι προσαρτημένο στη δομή του σκελετού μπορεί να κατασκευαστεί όχι μόνο από μέταλλο, αλλά και από ξύλο.

Το πρώτο μοντέλο με δομή χωρίς πλαίσιο ήταν το Lancia Lambda, το οποίο έφυγε από τη γραμμή συναρμολόγησης το 1921. Το ευρωπαϊκό μοντέλο Citroen B10, το οποίο κυκλοφόρησε το 1924, έλαβε μια μονοκόμματη κατασκευή από ατσάλι.

Λάντσια Λάμδα

Citroen Β10

Αυτή η εξέλιξη αποδείχθηκε τόσο δημοφιλής που οι περισσότεροι κατασκευαστές εκείνης της εποχής σπάνια παρεκκλίνουν από την ιδέα ενός ατσάλινου μονοκόκ αμαξώματος. Αυτά τα μηχανήματα ήταν ασφαλή. Ορισμένες εταιρείες απέρριψαν το χάλυβα για δύο λόγους. Πρώτον, αυτό το υλικό δεν ήταν διαθέσιμο σε όλες τις χώρες, ειδικά κατά τη διάρκεια των πολέμων ετών. Δεύτερον, το ατσάλινο αμάξωμα είναι πολύ βαρύ, έτσι μερικοί, για να εγκαταστήσουν έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης με χαμηλότερη ισχύ, διακυβεύονται στα υλικά αμαξώματος.

Κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, ο χάλυβας ήταν σε σύντομη προμήθεια σε όλο τον κόσμο, καθώς αυτό το μέταλλο χρησιμοποιήθηκε πλήρως για στρατιωτικές ανάγκες. Λόγω της επιθυμίας να παραμείνουν επιπλέουν, ορισμένες εταιρείες αποφάσισαν να κατασκευάσουν το σώμα των μοντέλων τους από εναλλακτικά υλικά. Έτσι, εκείνα τα χρόνια, αυτοκίνητα με σώμα από αλουμίνιο εμφανίστηκαν για πρώτη φορά. Ένα παράδειγμα τέτοιων μοντέλων είναι το Land Rover 1-Series (το σώμα αποτελείται από πάνελ αλουμινίου).

Μια άλλη εναλλακτική λύση είναι ένα ξύλινο πλαίσιο. Ένα παράδειγμα τέτοιων αυτοκινήτων είναι η τροποποίηση Willys Jeep Stations Wagon Woodie.

Δεδομένου ότι το ξύλινο σώμα δεν είναι ανθεκτικό και χρειάζεται σοβαρή φροντίδα, αυτή η ιδέα εγκαταλείφθηκε σύντομα, αλλά όσον αφορά τις κατασκευές αλουμινίου, οι κατασκευαστές σκέφτηκαν σοβαρά να εισαγάγουν αυτήν την τεχνολογία στη σύγχρονη παραγωγή. Ενώ ο κύριος προφανής λόγος είναι η έλλειψη χάλυβα, αυτό δεν ήταν πραγματικά η κινητήρια δύναμη πίσω από την οποία οι αυτοκινητοβιομηχανίες άρχισαν να αναζητούν εναλλακτικές λύσεις.

1. Από την παγκόσμια κρίση καυσίμων, οι περισσότερες μάρκες αυτοκινήτων έπρεπε να επανεξετάσουν την τεχνολογία κατασκευής τους. Πρώτα απ 'όλα, το κοινό που απαιτεί ισχυρούς και ογκώδεις κινητήρες έχει μειωθεί απότομα λόγω του υψηλού κόστους των καυσίμων. Οι αυτοκινητιστές άρχισαν να αναζητούν λιγότερο αδηφάγα αυτοκίνητα. Και προκειμένου η μεταφορά με μικρότερο κινητήρα να είναι αρκετά δυναμική, ελαφριά, αλλά ταυτόχρονα απαιτείται αρκετά ισχυρό υλικό.
2. Σε όλο τον κόσμο, με την πάροδο του χρόνου, τα περιβαλλοντικά πρότυπα για τις εκπομπές οχημάτων έχουν γίνει πιο αυστηρά. Για το λόγο αυτό, η τεχνολογία έχει αρχίσει να εισάγεται για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, τη βελτίωση της ποιότητας της καύσης του μείγματος αέρα-καυσίμου και την αύξηση της απόδοσης της μονάδας ισχύος. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να μειώσετε το βάρος ολόκληρου του αυτοκινήτου.

Με την πάροδο του χρόνου, εμφανίστηκαν εξελίξεις από σύνθετα υλικά, τα οποία κατέστησαν δυνατή την περαιτέρω μείωση του βάρους του οχήματος. Ας εξετάσουμε ποια είναι η ιδιαιτερότητα κάθε υλικού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αμαξωμάτων αυτοκινήτων.

Ατσάλινο σώμα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα περισσότερα στοιχεία αμαξώματος ενός σύγχρονου αυτοκινήτου είναι κατασκευασμένα από ατσάλι. Το πάχος του μετάλλου σε ορισμένα τμήματα φτάνει τα 2.5 χιλιοστά. Επιπλέον, κυρίως το υλικό φύλλου χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα χρησιμοποιείται στο τμήμα ρουλεμάν. Χάρη σε αυτό, το αυτοκίνητο είναι αρκετά ελαφρύ και ανθεκτικό ταυτόχρονα.

Σήμερα ο χάλυβας δεν διαθέτει ανεφοδιασμό. Αυτό το μέταλλο έχει υψηλή αντοχή, στοιχεία διαφόρων σχημάτων μπορούν να σφραγιστούν από αυτό, και τα μέρη μπορούν εύκολα να στερεωθούν μαζί χρησιμοποιώντας συγκόλληση σημείου. Κατά την κατασκευή ενός αυτοκινήτου, οι μηχανικοί δίνουν προσοχή στην παθητική ασφάλεια και οι τεχνολόγοι δίνουν προσοχή στην απλότητα της επεξεργασίας υλικών, έτσι ώστε το κόστος μεταφοράς να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερο.

Και για τη μεταλλουργία, το πιο δύσκολο καθήκον είναι να ευχαριστήσει τόσο τους μηχανικούς όσο και τους τεχνολόγους. Με γνώμονα τις επιθυμητές ιδιότητες, έχει αναπτυχθεί μια ειδική ποιότητα χάλυβα που προσφέρει τον ιδανικό συνδυασμό ελκυστικότητας και επαρκούς αντοχής στο τελικό προϊόν. Αυτό απλοποιεί την παραγωγή αμαξωμάτων και αυξάνει την αξιοπιστία του πλαισίου του αυτοκινήτου.

Ακολουθούν μερικά ακόμη οφέλη από ένα ατσάλινο σώμα:

• Η επισκευή προϊόντων χάλυβα είναι η ευκολότερη - αρκεί να αγοράσετε ένα νέο στοιχείο, για παράδειγμα, ένα φτερό, και να το αντικαταστήσετε.
• Είναι εύκολο να ανακυκλωθεί - ο χάλυβας είναι εξαιρετικά ανακυκλώσιμος, έτσι ο κατασκευαστής έχει πάντα την ευκαιρία να πάρει φτηνές πρώτες ύλες.
• Η τεχνολογία για την κατασκευή έλασης είναι απλούστερη από την επεξεργασία αναλόγων ελαφρού κράματος, επομένως η πρώτη ύλη είναι φθηνότερη.

Παρά αυτά τα πλεονεκτήματα, τα προϊόντα χάλυβα έχουν αρκετά σημαντικά μειονεκτήματα:

1. Τα τελικά προϊόντα είναι τα βαρύτερα.
2. Η σκουριά αναπτύσσεται γρήγορα σε μη προστατευμένα μέρη. Εάν το στοιχείο δεν προστατεύεται με βαφή, η ζημιά θα καταστήσει γρήγορα το σώμα άχρηστο.
3. Προκειμένου το φύλλο χάλυβα να έχει αυξημένη ακαμψία, το τμήμα πρέπει να σφραγίζεται πολλές φορές.
4. Ο πόρος των προϊόντων χάλυβα είναι ο μικρότερος σε σύγκριση με τα μη σιδηρούχα μέταλλα.

Σήμερα, η ιδιότητα του χάλυβα αυξάνεται προσθέτοντας στη σύνθεση ορισμένων χημικών στοιχείων που αυξάνουν την αντοχή του, την αντοχή στην οξείδωση και τα χαρακτηριστικά πλαστικότητας (ο χάλυβας της μάρκας TWIP είναι ικανός να εκτείνεται έως και 70% και ο μέγιστος δείκτης της αντοχής του είναι 1300 MPa).

Σώμα αλουμινίου: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Προηγουμένως, το αλουμίνιο χρησιμοποιήθηκε μόνο για την κατασκευή πάνελ που ήταν αγκυρωμένα σε μεταλλική κατασκευή. Οι σύγχρονες εξελίξεις στην παραγωγή αλουμινίου καθιστούν δυνατή τη χρήση του υλικού και για τη δημιουργία στοιχείων πλαισίου.

Αν και αυτό το μέταλλο είναι λιγότερο ευαίσθητο στην υγρασία σε σύγκριση με το χάλυβα, έχει λιγότερη αντοχή και μηχανική ελαστικότητα. Για το λόγο αυτό, για τη μείωση του βάρους ενός αυτοκινήτου, αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πορτών, ραφιών αποσκευών, απορροφητήρα. Για να χρησιμοποιήσει αλουμίνιο στο πλαίσιο, ο κατασκευαστής πρέπει να αυξήσει το πάχος των προϊόντων, το οποίο συχνά λειτουργεί κατά της διευκόλυνσης της μεταφοράς.

Η πυκνότητα των κραμάτων αλουμινίου είναι πολύ μικρότερη από εκείνη του χάλυβα, επομένως η ηχομόνωση σε ένα αυτοκίνητο με τέτοιο αμάξωμα είναι πολύ χειρότερη. Για να διασφαλίσει ότι το εσωτερικό ενός τέτοιου αυτοκινήτου δέχεται ελάχιστο εξωτερικό θόρυβο, ο κατασκευαστής χρησιμοποιεί ειδικές τεχνολογίες καταστολής θορύβου, γεγονός που καθιστά το αυτοκίνητο πιο ακριβό σε σύγκριση με μια παρόμοια επιλογή με ατσάλινο αμάξωμα.

Η παραγωγή ενός σώματος αλουμινίου στα αρχικά στάδια είναι παρόμοια με τη διαδικασία δημιουργίας μιας μεταλλικής κατασκευής. Οι πρώτες ύλες χωρίζονται σε φύλλα και στη συνέχεια σφραγίζονται σύμφωνα με τον επιθυμητό σχεδιασμό. Τα μέρη συναρμολογούνται σε έναν κοινό σχεδιασμό. Μόνο για αυτό χρησιμοποιείται συγκόλληση αργού. Τα πιο ακριβά μοντέλα χρησιμοποιούν συγκόλληση με λέιζερ, ειδική κόλλα ή πριτσίνια.

Επιχειρήματα υπέρ ενός σώματος αλουμινίου:

• Το υλικό του φύλλου είναι πιο εύκολο να σφραγιστεί, επομένως, κατά τη διαδικασία κατασκευής πάνελ, απαιτείται λιγότερο ισχυρός εξοπλισμός από ό, τι για τη σφράγιση από χάλυβα.
• Σε σύγκριση με τα χαλύβδινα σώματα, το ίδιο σχήμα από αλουμίνιο θα είναι ελαφρύτερο, ενώ ταυτόχρονα η αντοχή παραμένει η ίδια.
• Τα ανταλλακτικά επεξεργάζονται και ανακυκλώνονται εύκολα.
• Το υλικό είναι πιο ανθεκτικό από το χάλυβα - δεν φοβάται την υγρασία.
• Το κόστος της διαδικασίας κατασκευής είναι χαμηλότερο σε σύγκριση με την προηγούμενη έκδοση.

Δεν συμφωνούν όλοι οι αυτοκινητιστές να αγοράσουν αυτοκίνητο με αμάξωμα αλουμινίου. Ο λόγος είναι ότι ακόμη και με ένα μικρό ατύχημα, οι επισκευές αυτοκινήτων θα είναι ακριβές. Η ίδια η πρώτη ύλη κοστίζει περισσότερο από χάλυβα, και εάν το ανταλλακτικό πρέπει να αλλάξει, ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου θα πρέπει να αναζητήσει έναν ειδικό που διαθέτει ειδικό εξοπλισμό για σύνδεση υψηλής ποιότητας στοιχείων.

Πλαστικό σώμα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Το δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα χαρακτηρίστηκε από την εμφάνιση πλαστικών. Η δημοτικότητα ενός τέτοιου υλικού οφείλεται στο γεγονός ότι οποιαδήποτε κατασκευή μπορεί να κατασκευαστεί από αυτό, το οποίο θα είναι πολύ ελαφρύτερο από το αλουμίνιο.

Το πλαστικό δεν χρειάζεται βαφή. Αρκεί να προσθέσετε τις απαραίτητες βαφές στις πρώτες ύλες και το προϊόν αποκτά την επιθυμητή απόχρωση. Επιπλέον, δεν ξεθωριάζει και δεν χρειάζεται να ξαναβαφτεί όταν γρατσουνιστεί. Σε σύγκριση με το μέταλλο, το πλαστικό είναι πιο ανθεκτικό, δεν αντιδρά καθόλου με νερό, οπότε δεν σκουριάζει.

Το μοντέλο Hadi έχει πλαστικό σώμα

Το κόστος κατασκευής πλαστικών πάνελ είναι πολύ χαμηλότερο, καθώς δεν απαιτούνται ισχυρές πρέσες για ανάγλυφο. Οι θερμαινόμενες πρώτες ύλες είναι ρευστές, λόγω του οποίου το σχήμα των μερών του σώματος μπορεί να είναι απολύτως οποιοδήποτε, το οποίο είναι δύσκολο να επιτευχθεί όταν χρησιμοποιείτε μέταλλο.

Παρά αυτά τα σαφή πλεονεκτήματα, το πλαστικό έχει ένα πολύ μεγάλο μειονέκτημα - η αντοχή του σχετίζεται άμεσα με τις συνθήκες λειτουργίας. Έτσι, εάν η εξωτερική θερμοκρασία του αέρα πέσει κάτω από το μηδέν, τα μέρη γίνονται εύθραυστα. Ακόμα και ένα ελαφρύ φορτίο μπορεί να προκαλέσει το υλικό να σκάσει ή να πετάξει σε κομμάτια. Από την άλλη πλευρά, καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η ελαστικότητά της αυξάνεται. Μερικοί τύποι πλαστικών παραμορφώνονται όταν θερμαίνονται στον ήλιο.

Για άλλους λόγους, τα πλαστικά σώματα είναι λιγότερο πρακτικά:

• Τα κατεστραμμένα ανταλλακτικά είναι ανακυκλώσιμα, αλλά αυτή η διαδικασία απαιτεί ειδικό ακριβό εξοπλισμό. Το ίδιο ισχύει και για τη βιομηχανία πλαστικών.
• Κατά την κατασκευή πλαστικών προϊόντων, μια μεγάλη ποσότητα επιβλαβών ουσιών εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα.
• Τα φέροντα μέρη του αμαξώματος δεν μπορούν να είναι κατασκευασμένα από πλαστικό, αφού ακόμη και ένα μεγάλο κομμάτι υλικού δεν είναι τόσο ισχυρό όσο το λεπτό μέταλλο.
• Εάν το πλαστικό πάνελ έχει υποστεί ζημιά, μπορεί εύκολα και γρήγορα να αντικατασταθεί με ένα νέο, αλλά είναι πολύ πιο ακριβό από το να συγκολλήσετε ένα μεταλλικό έμπλαστρο σε μέταλλο.

Αν και σήμερα υπάρχουν διάφορες εξελίξεις που εξαλείφουν τα περισσότερα από τα προβλήματα που αναφέρονται, δεν ήταν ακόμη δυνατό να φέρει την τεχνολογία στην τελειότητα. Για το λόγο αυτό, προφυλακτήρες, διακοσμητικά ένθετα, καλούπια, και μόνο σε ορισμένα μοντέλα αυτοκινήτων - τα φτερά είναι κατασκευασμένα κυρίως από πλαστικό.

Σύνθετο σώμα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Ο όρος σύνθετο σημαίνει ένα υλικό που περιλαμβάνει περισσότερα από δύο συστατικά. Κατά τη διαδικασία δημιουργίας ενός υλικού, το σύνθετο υλικό αποκτά μια ομοιογενή δομή, λόγω του οποίου το τελικό προϊόν θα έχει τις ιδιότητες δύο (ή περισσότερων) ουσιών που αποτελούν την πρώτη ύλη.

Συχνά, ένα σύνθετο υλικό λαμβάνεται με κόλληση ή σύντηξη στρώσεων διαφορετικών υλικών. Συχνά, για να αυξηθεί η αντοχή του εξαρτήματος, κάθε μεμονωμένο στρώμα ενισχύεται έτσι ώστε το υλικό να μην ξεφλουδίζει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.

Μονοκόκ σώμα

Το πιο κοινό σύνθετο υλικό που χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι το fiberglass. Το υλικό λαμβάνεται με προσθήκη πολυμερούς πληρωτικού σε υαλοβάμβακα. Τα στοιχεία εξωτερικού αμαξώματος είναι κατασκευασμένα από τέτοιο υλικό, για παράδειγμα προφυλακτήρες, γρίλιες καλοριφέρ, μερικές φορές οπτικές κεφαλές (συχνότερα είναι κατασκευασμένες από γυαλί και ελαφριές εκδόσεις είναι κατασκευασμένες από πολυπροπυλένιο). Η εγκατάσταση τέτοιων εξαρτημάτων επιτρέπει στον κατασκευαστή να χρησιμοποιεί χάλυβα στη δομή των εξαρτημάτων αμαξώματος, αλλά ταυτόχρονα διατηρεί το μοντέλο αρκετά ελαφρύ.

Εκτός από τα πλεονεκτήματα που αναφέρονται παραπάνω, το πολυμερές υλικό κατέχει μια αξιόλογη θέση στην αυτοκινητοβιομηχανία για τους ακόλουθους λόγους:

• Το ελάχιστο βάρος των μερών, αλλά ταυτόχρονα έχουν αξιοπρεπή αντοχή.
• Το τελικό προϊόν δεν φοβάται τα επιθετικά αποτελέσματα της υγρασίας και του ήλιου.
• Λόγω της ελαστικότητας στο στάδιο της πρώτης ύλης, ο κατασκευαστής μπορεί να δημιουργήσει εντελώς διαφορετικά σχήματα εξαρτημάτων, συμπεριλαμβανομένων των πιο περίπλοκων.
• Τα τελικά προϊόντα φαίνονται αισθητικά ευχάριστα.
• Μπορείτε να δημιουργήσετε τεράστια μέρη αμαξώματος, και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και ολόκληρο το σώμα, όπως στην περίπτωση των φαλαινών (διαβάστε περισσότερα για τέτοια αυτοκίνητα στο ξεχωριστή κριτική).

Ωστόσο, η καινοτόμος τεχνολογία δεν μπορεί να είναι μια ολοκληρωμένη εναλλακτική λύση για το μέταλλο. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό:

1. Το κόστος των πληρωτικών πολυμερών είναι πολύ υψηλό.
2. Το σχήμα για την κατασκευή του εξαρτήματος πρέπει να είναι τέλειο. Διαφορετικά, το στοιχείο θα αποδειχθεί άσχημο.
3. Κατά τη διαδικασία κατασκευής, είναι εξαιρετικά σημαντικό να διατηρείτε τον χώρο εργασίας καθαρό.
4. Η δημιουργία ανθεκτικών πάνελ είναι χρονοβόρα, καθώς το σύνθετο υλικό χρειάζεται πολύ χρόνο για να στεγνώσει και ορισμένα μέρη του αμαξώματος είναι πολυεπίπεδη. Τα στερεά σώματα κατασκευάζονται συχνά από αυτό το υλικό. Για τον χαρακτηρισμό τους, χρησιμοποιείται ο φτερωτός όρος "monocoque". Η τεχνολογία για τη δημιουργία τύπων αμαξώματος monocoque έχει ως εξής. Ένα στρώμα από ανθρακονήματα κολλάται με ένα πολυμερές. Πάνω από αυτό, τοποθετείται ένα άλλο στρώμα υλικού, μόνο ώστε οι ίνες να βρίσκονται σε διαφορετική κατεύθυνση, συνήθως σε ορθή γωνία. Αφού το προϊόν είναι έτοιμο, τοποθετείται σε ειδικό φούρνο και διατηρείται για ορισμένο χρόνο σε υψηλή θερμοκρασία, έτσι ώστε το υλικό να ψηθεί και να πάρει ένα μονολιθικό σχήμα.
5. Όταν ένα τμήμα σύνθετου υλικού σπάσει, είναι εξαιρετικά δύσκολο να το επισκευάσετε (περιγράφεται ένα παράδειγμα του πώς επισκευάζονται οι προφυλακτήρες αυτοκινήτων εδώ);
6. Τα σύνθετα μέρη δεν ανακυκλώνονται, καταστρέφονται μόνο.

Λόγω του υψηλού κόστους και της πολυπλοκότητας της κατασκευής, τα συνήθη οδικά αυτοκίνητα έχουν έναν ελάχιστο αριθμό εξαρτημάτων κατασκευασμένα από υαλοβάμβακα ή άλλα σύνθετα ανάλογα. Τις περισσότερες φορές, τέτοια στοιχεία εγκαθίστανται σε ένα supercar. Ένα παράδειγμα ενός τέτοιου αυτοκινήτου είναι το Ferrari Enzo.

2002 Ferrari Enzo

Είναι αλήθεια ότι ορισμένα αποκλειστικά μοντέλα της πολιτικής σειράς λαμβάνουν συνολικές λεπτομέρειες από ένα σύνθετο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η BMW M3. Αυτό το αυτοκίνητο έχει οροφή από ανθρακονήματα. Το υλικό έχει την απαραίτητη αντοχή, αλλά ταυτόχρονα σας επιτρέπει να μετακινήσετε το κέντρο βάρους πιο κοντά στο έδαφος, γεγονός που αυξάνει τη δύναμη προς τα κάτω κατά την είσοδο στις γωνίες.

Μια άλλη πρωτότυπη λύση στη χρήση ελαφρών υλικών στο σώμα του αυτοκινήτου αποδεικνύεται από τον κατασκευαστή του διάσημου supercar Corvette. Για σχεδόν μισό αιώνα, η εταιρεία χρησιμοποιεί ένα χωρικό μεταλλικό πλαίσιο στο οποίο είναι προσαρτημένα τα σύνθετα πάνελ.

Σώμα άνθρακα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Με την έλευση ενός ακόμη υλικού, η ασφάλεια και ταυτόχρονα η ελαφρότητα των αυτοκινήτων έχει φτάσει σε ένα νέο επίπεδο. Στην πραγματικότητα, ο άνθρακας είναι το ίδιο σύνθετο υλικό, μόνο μια νέα γενιά εξοπλισμού σάς επιτρέπει να δημιουργείτε πιο ανθεκτικές κατασκευές από ό, τι στην κατασκευή του monocoque. Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται στα σώματα των διάσημων μοντέλων όπως οι BMW i8 και i3. Εάν ο άνθρακας σε άλλα αυτοκίνητα είχε χρησιμοποιηθεί προηγουμένως μόνο ως διακόσμηση, τότε αυτά είναι τα πρώτα αυτοκίνητα παραγωγής στον κόσμο, το σώμα του οποίου είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από άνθρακα.

Και τα δύο μοντέλα έχουν παρόμοιο σχεδιασμό: η βάση είναι μια αρθρωτή πλατφόρμα από αλουμίνιο. Όλες οι μονάδες και οι μηχανισμοί του αυτοκινήτου στερεώνονται σε αυτό. Το αμάξωμα του αυτοκινήτου αποτελείται από δύο μισά, τα οποία έχουν ήδη κάποιες εσωτερικές λεπτομέρειες. Συνδέονται μεταξύ τους κατά τη συναρμολόγηση χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες μπουλονιών. Η ιδιαιτερότητα αυτών των μοντέλων είναι ότι βασίζονται στην ίδια αρχή με τα πρώτα αυτοκίνητα - μια δομή σκελετού (μόνο όσο το δυνατόν πιο ελαφριά), στην οποία στερεώνονται όλες οι άλλες τιμές.

Κατά τη διαδικασία κατασκευής, τα μέρη συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδική κόλλα. Αυτό προσομοιώνει τη συγκόλληση μεταλλικών μερών. Το πλεονέκτημα ενός τέτοιου υλικού είναι η υψηλή αντοχή του. Όταν το αυτοκίνητο ξεπεράσει μεγάλες ανωμαλίες, η στρεπτική ακαμψία του αμαξώματος το αποτρέπει από την παραμόρφωση.

Ένα άλλο πλεονέκτημα των ινών άνθρακα είναι ότι απαιτεί τουλάχιστον έναν εργαζόμενο για την κατασκευή ανταλλακτικών, καθώς ο εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας ελέγχεται από ηλεκτρονικά. Το σώμα του άνθρακα είναι κατασκευασμένο από μεμονωμένα μέρη που σχηματίζονται σε ειδικά σχήματα. Ένα πολυμερές ειδικής σύνθεσης αντλείται στο καλούπι υπό υψηλή πίεση. Αυτό καθιστά τα πάνελ πιο ανθεκτικά από τη λίπανση των ινών με το χέρι. Επιπλέον, χρειάζονται μικρότεροι φούρνοι για να ψήνουν μικρά αντικείμενα.

Τα μειονεκτήματα τέτοιων προϊόντων περιλαμβάνουν κυρίως το υψηλό κόστος, επειδή χρησιμοποιείται ακριβός εξοπλισμός που χρειάζεται υπηρεσίες υψηλής ποιότητας. Επίσης, η τιμή των πολυμερών είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη του ίδιου αλουμινίου. Και αν το τμήμα είναι σπασμένο, τότε είναι αδύνατο να το επισκευάσετε μόνοι σας.

Ακολουθεί ένα σύντομο βίντεο - ένα παράδειγμα του πώς συναρμολογούνται τα σώματα άνθρακα της BMW i8:

Έτσι συναρμολογείται η BMW i8. Συναρμολόγηση του αυτοκινήτου σας BMW i8

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Τι περιλαμβάνει το αμάξωμα του αυτοκινήτου; Το αμάξωμα του αυτοκινήτου αποτελείται από: μπροστινή κολόνα, μπροστινή ασπίδα, μπροστινή κολόνα, οροφή, κολόνα Β, πίσω κολόνα, φτερά, πάνελ κορμού και κουκούλα, κάτω μέρος.

Τι κρατάει το αμάξωμα του αυτοκινήτου; Το κύριο σώμα είναι το διαστημικό πλαίσιο. Πρόκειται για μια δομή κατασκευασμένη με τη μορφή κλουβιού, που βρίσκεται σε ολόκληρη την περίμετρο του σώματος. Το σώμα είναι προσαρτημένο σε αυτή τη δομή στήριξης.