Кузова классифицируют по назначению и конструкции. По назначению кузова делятся на грузовые, пассажирские, грузопассажирские и специальные, по конструкции — на каркасные, полукаркасные и бескаркасные. Следует выделить также кузова несущие, полунесущие и разгруженные. Несущие кузова непосредственно сами воспринимают (несут) нагрузки, у полунесущего нагрузка воспринимается и кузовом, и рамой. Разгруженный кузов воспринимает массу грузов. Такой кузов устанавливается на раме на прокладках.
Какие же нагрузки воспринимает кузов несущей конструкции?
В момент трогания автомобиля с места и во время разгона от заднего моста через элементы подвески передаются толкающие усилия и так называемый реактивный момент, препятствующий проворачиванию заднего моста вместе с колесами. При торможении на него действуют через подвеску силы, останавливающие автомобиль, и тормозной момент. Наконец, при движении на кузов передаются толчки от неровностей дороги. Именно из за разнообразия сил и моментов кузов должен быть жестким и прочным.
Прочность достигается тем, что все детали, его пол, крыша, боковые стенки соединены между собой поперечными и продольными штампованными панелями и брусьями коробчатого сечения так, что они образуют одну большую пространственную деталь — корпус, создающий достаточную прочность и жесткость.
В каркасных несущих кузовах предусмотрен специальный каркас, образующий сварную пространственную конструкцию (ферму), усиленную панелями облицовки. На легковых автомобилях они находят все меньшее и меньшее применение. Однако широко используются на автобусах. В бескаркасных кузовах легковых автомобилей жесткость достигается соединением панелей облицовки, включающих различные тонкостенные профили.
Кузов легкового автомобиля (рис. 101) обычно состоит из стального корпуса, к которому прикреплены передние и задние крылья, двери, капот двигателя, крышка багажника, детали декоративного оформления, передний и задний буферы, облицовка радиатора и фар, накладки и др. Внутри кузова установлены сиденья для пассажиров и водителя.
Рис. 101. Кузов легкового автомобиля
Корпус кузова сваривается из множества деталей, и среди них основание, штампованное из листовой стали с ребрами и усиленное по периметру коробчатым профилем; боковины, образующие проемы для крепления дверей; крыша. Все вместе они образуют объемную сварную жесткую конструкцию. Во многих автомобилях в передней части корпуса кузова приварена короткая рама, предназначенная для крепления двигателя, радиатора и поперечной балки передней подвески.
Двери кузова сваривают из стальных штампованных панелей и на двух петлях подвешиваются в проемах боковины корпуса. Двери в закрытом положении фиксируются замками. Угол открывания двери ограничивается специальным ограничителем.
В закрытом положении дверь не прилегает плотно по всей поверхности проема в корпусе кузова, а фиксируется в нем в определенном положении петлями, замком и шипом. Зазор между корпусом и дверью заполняется мягким резиновым уплотнителем.
Внутри двери смонтирован механизм стеклоподъемника. В верхней части двери предусмотрен проем для окна. В нем размещены стекло, которое может опускаться стеклоподъемником, и форточка, которая неподвижно закреплена в задних дверях и может поворачиваться в передних.
В оконных проемах спереди и сзади кузова на резиновых уплотнителях установлены переднее (ветровое) и заднее гнутые стекла, изготовленные из закаленного стекла.
Передние и задние крылья из штампованных стальных панелей привариваются либо крепятся на болтах к кузову. Капот закрывает сверху отсек двигателя. Для размещения запасного колеса, инструмента, багажа, а часто и топливного бака используется багажник. закрываемый крышкой, навешенной на двух петлях и запираемой замком.
Буферы предохраняют кузов сзади и спереди от повреждений при случайном наезде на препятствие или сталкивании с другим автомобилем. Крылья и брызговики закрываю! колеса и предохраняют кузов от брызг при движении по грязной дороге и в дождливую погоду.
Сиденья в легковом автомобиле обычно расположены в два ряда. Сиденья первого ряда, как правило, регулируются: сами сиденья (подушки) можно перемещать вдоль оси автомобиля, а у спинки — изменять угол наклона. При желании спинки передних сидений можно откинуть назад и переоборудовать их таким образом в спальные места.
В кузове современного автомобиля предусмотрено различное оборудование. По назначению его можно разделить на оборудование, облегчающее управление автомобилем и повышающее безопасность движения (стеклоподъемники, омыватели ветрового стекла, противосолнечные козырьки, зеркала заднего вида, ремни безопасности, омыватели и очистители фар и заднего стекла и др); оборудование, обеспечивающее удобство пользования автомобилем (отопитель, приборы системы вентиляции, радиоприемник и др.); оборудование, обеспечивающее работу самого кузова (петли и замки капота, дверей, багажника, стеклоподъемники, устройства регулировки сидений).
В грузовых автомобилях помещение для водителя и пассажиров (кабина) отделено от помещения для грузов (кузова). Устройство да и оборудование кабины современного грузового автомобиля сходно с устройством и оборудованием легкового.
Кузова выполняют по-разному. Они бывают универсальные и специализированные. Значительное распространение получила деревянная (а в последнее время и металлическая) платформа, для удобства погрузки и разгрузки снабженная откидными бортами. Этот универсальный кузов используется для перевозки различных по характеру и свойству грузов.
Универсальный кузов грузового автомобиля включает в себя пол, передний неподвижно закрепленный борт и три откидных борта, связанных с основанием петлями. В закрытом положении борт в верхней части закрывается специальными затворами. Продольные брусья кузова располагаются на раме автомобиля и крепятся к ней стремянками.
Все чаще кузова автомобилей делают закрытыми, т. е. специализированными для предохранения грузов от дождя, пыли, грязи и т. д. Такой кузов называют фургоном. В них перевозят вполне определенные грузы: мебель, продукты, ютовое платье и т. д. К специализированным кузовам относят цистерны, фургоны, самосвальный кузов, разгружающийся при наклоне. К кабине грузового автомобиля относят капот, закрывающий двигатель, облицовку радиатора, крылья, подножки.
Кабины грузовых автомобилей могут быть с капотом, как, например, у ЗИЛ-130, и без капота, как у КамАЗов или МАЗов. В первом случае кабина располагается за двигателем, во втором — непосредственно над двигателем. Безусловно, кабина над двигателем дает определенные преимущества: водитель получает хороший обзор дороги, при одинаковой длине у такого автомобиля длиннее платформа, следовательно, может быть увеличена его вместимость, распределение нагрузки на колеса более равномерное, лучшие условия для ремонта двигателя и коробки передач, так как кабина может откидываться вперед и позволяет подойти к двигателю.
В кабине расположены органы управления автомобилем и сиденья водителя и пассажиров (а иногда и спальные места). На щитке приборов расположены различные выключатели, контрольные приборы, ручки управления.
Кузова современных автобусов в большинстве своем цельнометаллические каркасные, так называемого вагонного типа, т. е. без капота. Но еще выпускаются автобусы и с капотной компоновкой, т. е. двигатель вынесен вперед и закрыт капотом (например, как у автобуса КЛвЗ-685).
В кузовах вагонного типа рациональнее используется площадь салона, нагрузка на колеса более равномерная. У этих кузовов нет рамы, в большинстве случаев они сами воспринимают нагрузку от дороги и поэтому их называют несущими. Каркас такого кузова изображен на рис. 102. Однако по-прежнему выпускаются и автобусы рамной конструкции. У них кузов устанавливается на раме, и поэтому он не воспринимает подобных нагрузок (например, у автобуса ПАЗ-672).
Рис. 102. Каркас кузова автобуса
Какие же бывают кузова легковых автомобилей? Чем они отличаются друг от друга ?
Названия многих современных кузовов берут начало от названий старинных экипажей и колясок и стали интернациональными. Наиболее распространенным в настоящее время является кузов типа седан (рис. 103, а). Это закрытый двух- или четырехдверный кузов без внутренних перегородок. Устанавливается он практически на всех базовых моделях массовых легковых автомобилей. Кузов, как правило, имеет два-три ряда сидений и рассчитан на четыре-семь человек. Такой кузов имеет так называемую несущую конструкцию, т. е, практически все его детали (пол, стойки, крыша, боковины и др.) воспринимают нагрузку. В качестве примера отметим, что кузова автомобилей «Запорожец» двухдверные четырехместные седаны, «Жигули» четырехдверные пятиместные седаны.
Рис. 103. Легковой автомобиль: а - седан; б - кабриолет; в - универсал; г - комби; д - лимузин,
Кузов седан с открытым верхом называют фаэтоном. У такого кузова складной (чаще всего брезентовый) тент и съемные боковины. Фаэтоны находят все меньшее и меньшее распространение. Они не перспективны, так как в кузовах несущей конструкции крыша и боковые стойки несут значительную нагрузку и их отсутствие приводит к необходимости усиления основания, а значит, и к утяжелению автомобиля, Кроме того, закрытый кузов представляет пассажирам больше удобств и комфорта, защищает от атмосферных осадков и температурных воздействий окружающей среды, в то время как складной (брезентовый) верх фаэтона не обеспечивает должной защиты от холода зимой и от жары летом. К современным автомобилям с кузовом фаэтон можно отнести автомобиль УАЗ-469 рамной конструкции.
У кабриолета (рис. 103, б), как и у фаэтона, складной (брезентовый) верх, но в отличие от него боковины кузова не снимаются, а образуют жесткую конструкцию проемов дверей.
Кузов кабриолет ослаблен отсутствием крыши, выполняющей роль важного силового элемента в несущих кузовах типа седан. Поэтому в современных легковых автомобилях распространения он не получил.
Доказательством недостаточной надежности таких кузовов являются кабриолеты «Москвич» и «Победа». Из выпущенных почти 248 тысяч автомобилей «Москвич-400» и «Москвич-401» кабриолетов было всего около 18 тысяч, а из 236 тысяч автомобилей «Победа» — чуть более 14 тысяч. Из-за малой жесткости их кузова раньше давали трещины и требовали серьезного ремонта.
Сказанное не относится к автомобилям рамной конструкции, где кузов не воспринимает несущей нагрузки
В настоящее время получил значительное распространение кузов типа «универсал» (рис. 103, в). В нем задние пассажирские сиденья могут легко складываться, и пассажирский салон быстро превращается в грузовой отсек. Этот кузов, как правило, удлинен назад. В нем добавляется с каждой стороны по одному окну, а сзади — одно- или двухстворчатая дверь.
Немцы такие кузова называют «комби». У нас это название употребляется чаще всего применительно к автомобилю ИЖ-2125 (рис. 103, а). У него крыша мало удлинена назад, а задняя панель скошена.
Для автомобилей высшего класса часто применяют кузов типа лимузин (рис. 103, д) — закрытый четырехдверный пяти- или семиместный с двумя или тремя рядами сидений и обязательной перегородкой, отделяющей передние сиденья от остальных. Чаще всего эта перегородка стеклянная, опускающаяся при помощи стеклоподъемника.
Вообще, существует множество типов кузовов (около двадцати). Здесь мы вспомнили лишь о некоторых из них, которые выпускаются в настоящее время или выпускались в недалеком прошлом отечественной автомобильной промышленностью.
От конструкции кузова но многом зависит комфортабельность автомобиля, особенно это относится к легковому автомобилю.
В чем это проявляется?
Посмотрите на рис. 104. На нем изображены легковые автомобили ГАЗ-А и ГАЗ-24 «Волга». Сиденья автомобиля ГАЗ-А, особенно заднее, смещены назад, поэтому при движении, несмотря на смягчение ударов подвеской, наблюдаются значительные колебания сидений. Наименьшие колебания наблюдаются в середине базы автомобиля. Именно здесь располагаются сиденья у современных автомобилей (ГАЗ-24).
Рис. 104. Схема расположения сидений: а - в автомобиле ГАЗ-А; б - в современном легковом атомобиле
Такое рациональное размещение сидений стало возможным при введении независимой подвески передних колес. Это позволило переместить двигатель вперед и опустить его вниз, а с ним и кузов. Снижение центра тяжести увеличило устойчивость автомобиля на большой скорости, повысило безопасность движения.
Внешняя форма кузова, его внутренняя отделка, число мест, расположение сидений и дверей зависят от назначения автомобиля и его класса. Увеличению скорости движения способствует придание кузову обтекаемой формы, уменьшающей сопротивление воздуха.