История развития кузова: ранний период ч.1

Автомобили, выпускавшиеся в первые десятилетия XX века за границами России, называются «эдвардианскими» («Edwardian»). Такое название они получили в честь короля Англии Эдуарда VII правившего страной с 1901 по 1910 годы. При этом его эпоху обычно продлевают до самого конца Первой мировой войны, а именно до 1918 года.

Открытый автомобиль начала века.

В этот период автомобилестроители уже имели достаточный опыт для проектирования и выпуска «безлошадных экипажей» самых разных конструкций. Кроме того, постепенно наметилась тенденция отхода от таких прототипов данного экипажа как кареты или же дрожки. Связанно это было с тем, что понадобилось создать оригинальный кузов, предназначенный исключительно для автомобиля и полностью учитывающий его специфику.

К примеру, двигатель на таком автомобиле конструкторы стали размещать не под сиденьем водителя, а в его передней части. Такое техническое решение позволяет добиться наилучшего охлаждения силового агрегата, при этом существенно облегчается управление им, упрощается доступ. Последнее обстоятельство стало большим плюсом для автомобилей с описанной схемой расположения двигателя в связи с тем, что в то время бензиновые моторы нуждались в техническом обслуживании после пробега в несколько сот километров.

Peugeot Type 127

Кроме того, пассажирский салон стал отгораживаться от моторного отсека специальной противопожарной перегородкой. При этом радиатор устанавливался впереди двигателя, что давало возможность получить наиболее качественный его обдув набегающим встречным потоком воздуха. Если же касается колёс, то ведущими в то время стали исключительно задние колёса. Это значительно улучшило уровень управляемости автомобиля, а также положительно сказалось на его тяговых качествах.

Описанная схема компоновки узлов и агрегатов использованная впервые на автомобилях той эпохи получилась настолько удачной, что она применяется до сих пор. Она рациональна и удобна, поэтому считается в мире автомобилестроения классической компоновкой кузова. Именно на её основе и были созданы другие разновидности кузовов современных автомобилей.

Кузовной ремонт автомобиля можно заказать на данном сайте — http://www.auto-1sto.ru.

Автомобиль начала века с закрытым кузовом.

В тот период появилось и шасси в современном его понимании. Представляло оно собой лонжеронную раму, к которой крепилась трансмиссия и двигатель. В её конструкцию кроме того входили две продольные балки, которые соединялись траверсами или же специальными распорками – поперечинами. Стоит отметить, что шасси вполне могло передвигаться и без кузова, что раньше и происходило. Кузов на него монтировался как независимый, отдельный элемент. В результате на базе одного единого шасси появилась возможность создавать различные модификации автомобильного транспорта, в том числе и грузового.

Стоит отметить, что отдельная рама, ставшая характерной чертой любого автомобиля в последующем, была первоначально позаимствована из конструкции железнодорожного транспорта. При этом конные экипажи имели кузов, выполненный из дерева, так как более мощные конструкции были в то время не нужны. Что же касается самой рамы, то первоначально она выполнялась из того же самого дерева твёрдых сортов. Позже её стали выполнять из металлических труб круглого диаметра. Первое десятилетие XX века характеризуется тем, что широко распространились рамы, выполненные из штампованных профилей. Они имели прямоугольное сечение и сохранились на современных грузовых автомобилях практически в неизменном виде.

Если же говорить о характерных признаках «эдвардианских» автомобилей, то к ним можно отнести тяжёлый угловатый капот с радиатором и двигателем, размещённым в передней части кузова. При этом если силовой агрегат даже располагался под сиденьем водителя, капот и имитацию радиатора в любом случае размещали спереди в декоративных целях. Кроме того, отличительной чертой данных транспортных средств считался выполненный из дерева лакированный кузов, не имеющий дверей, так как их заменяли в свою очередь простые вырезы. Также стоит отметить и крылья данных автомобилей, имеющие почти плоские гнутые грязеотражательные щитки.

История кузова автомобиля

В книгах, написанных лет сто тому назад, говорилось, что «от экипажа требуется красота, изящество и удобство, как и от хорошего дома». Также не раз приходилось слышать, как кузов называют одеждой, костюмом автомобиля. Это образное название было достаточно верным, когда на раме шасси автомобиля укрепляли кузов старинного образца. Костяком, остовом машины служила рама; на ней монтировали все механизмы, а кузов играл роль красивой оболочки для зашиты пассажиров от ветра, пыли, холода и непогоды. Действительно, это был нарядный «костюм» автомобиля.

Каретные, а затем автокузовные мастера старались придать своим детищам как можно больше сходства с сооружениями строительной архитектуры, с мебелью и отделкой гостиных. Они не связывали своего творчества с идеей быстрого передвижения.

Громоздкие объемы, сложные формы, витиеватые украшения экипажей XIX века были вначале целиком перенесены на автомобили.

Однако со временем все возрастающая скорость потребовала изменения тогдашних привычных форм экипажа.

Для разработки нового вида автомобиля был использован опыт постройки гоночных машин, которые раньше других стали делать длинными, низкими, похожими на рыб. Автомобиль приобрел знакомые нам черты. Правда, сначала он представлял собой еще нечто среднее между каретой и гоночным автомобилем-снарядом. Но линии и формы его постепенно выпрямлялись, сглаживались. Развитие массового производства, особенно холодной штамповки, переход к металлическим закрытым кузовам после первой мировой войны еще более упростили форму автомобиля.

Одновременно с изменением формы автомобильного кузова прошла сложный путь и его конструкция.

Каркас кузова до середины 20-х годов был деревянным, с металлической, фанерной или кожаной облицовкой, как у карет. Крепление к раме осуществлялось болтами с войлочными прокладками или пружинами. Полуэластичное крепление вынуждало делать кузова массивными, иначе они быстро расшатывались, в них появлялись скрипы и стуки. Кузова с деревянным каркасом были дороги в производстве и почти неприемлемы для массового изготовления, в особенности тогда, когда форма их стала более скругленной.

Все это заставило конструкторов работать над созданием цельнометаллических, легких и удобных для массового производства кузовов. Внедрение их осуществлялось путем постепенной замены деревянных деталей металлическими, пока дерево не было полностью устранено из конструкции. Понемногу начали устранять и сами детали каркаса, заменяя их ребрами жесткости, выштампованными в панелях облицовки. Прогресс в холодной штамповке позволил применять панели больших размеров и сложной скругленной формы.

Кузов стал таким прочным и жестким, что невольно напрашивалась мысль использовать эти его качества для монтажа на нем механизмов, а тяжелую, громоздкую раму устранить.

Если прежнюю плоскую раму, покоящуюся на рессорах над передней и задней осями, можно сравнить по прочности и жесткости, с дощатым мостиком, переброшенным через канаву, то решетчатый стальной корпус несущего кузова подобен фермам хорошего металлического железнодорожного моста.

При правильном конструктивном решении общий вес несущей системы снижается на 10—15 процентов по сравнению с весом прежних рамы и кузова, вместе взятых.

С исчезновением рамы потеряло значение понятие «шасси». Кстати сказать, слово «шасси» по-французски означает — рама. Автомобиль с несущим кузовом не может существовать и передвигаться без кузова. Отнимите у него кузов — и механизмы повиснут в воздухе. Кузов и механизмы срослись в единое целое, и «костюм» сам стал своего рода механизмом, костяком автомобиля.

Несущими кузовами снабжены советские автомобили «Москвич», «Победа», «Волга», ЗИМ, автобусы Московского, Павловского и Львовского заводов.

У грузовых автомобилей дело обстоит иначе. Здесь, как правило, кузов не может заменить раму, так как кабина занимает небольшую часть длины автомобиля и жесткое соединение ее с рамой не может повлиять на жесткость конструкции в целом. Платформа же для грузов, занимающая большую часть длины машины, не является замкнутой коробкой и не может выполнять роль несущей конструкции. Однако в закрытых грузовых кузовах-фургонах все чаще применяется несущая конструкция.

Типы кузовов очень разнообразны. Основной тип кузова легкового автомобиля — закрытый, так называемый «седан» или «лимузин». В южных районах удобно применять кузов с откры вающейся крышей — «кабриолет» или «фаэтон». Специальные кузова имеют автомобили-фургоны для почты и развозки мелких товаров, кареты скорой помощи и другие.

Не менее обширен типаж кузовов грузовых автомобилей. Среди них платформы с откидными бортами, без бортов и с высокими решетчатыми бортами для легких сельскохозяйственных грузов, закрытые кузова, изотермические кузова с холодильными установками для скоропортящихся продуктов, кузова-самосвалы для перевозки сыпучих строительных материалов, цистерны для жидкостей, передвижные ремонтные мастерские, киноустановки.

Если добавить сюда городские, пригородные, туристские и междугородные автобусы, машины для уборки улиц, ремонта трамвайных проводов, пожарные, военные, то окажется, что количество основных марок легковых и грузовых автомобилей в несколько раз умножено разновидностями кузовов.

Современный кузов

Современный кузов — сложное сочетание механизмов и устройств. Так, кузов легкового автомобиля типа «Победа» — «Волга» состоит из 7—8 тысяч деталей. В то время как для большинства деталей двигателя и ходовой части материалом служит сталь, для кузова, кроме тонких стальных листов, требуются дерево, изделия из искусственного и натурального каучука, стекло и пластические массы, кожа, ткани, картон и десятки иных материалов.

Для изготовления и сборки деталей кузова приходится применять, кроме механической обработки, ковки, прокатки, еще и холодную штамповку на гигантских тысячетонных прессах, литье под давлением, сварку всех видов, чеканку, пайку, эмалирование, окраску, металлопокрытия.

Поэтому на современных автозаводах многие цехи в той или иной степени заняты производством кузовов и их деталей. Существуют и специальные кузовные цехи и даже кузовные заводы.

На долю кузова падает около половины веса автомобиля и примерно такая же часть его стоимости. Эта доля увеличилась особенно в последнее время, когда требования к удобствам кузова неизмеримо возросли.

Вентиляционно-отопительная установка, например, состоит из встроенных в корпус кузова труб, по которым свежий воздух вентиляторами подается в пассажирское помещение; фильтров, очищающих, осушающих или увлажняющих воздух; обогревателя (одного или нескольких).

Обогреватель заполнен горячей водой из системы охлаждения двигателя. Его створки направляют теплый воздух к сиденьям, а отходящие от него патрубки — к переднему стеклу. Это предохраняет стекло от запотевания и обледенения. Чтобы вентиляционно-отопительная установка работала надежно, чтобы кузов не слишком нагревался от солнечных лучей и не слишком охлаждался на морозе и ветре, не гудел, как барабан, при колебаниях автомобиля, внутреннюю поверхность кузова покрывают многослойной тепло- и звукоизоляцией из войлока, асбеста, резины, битумной мастики, пластических масс. Затем все это закрывают красивой обивкой.

Самый изысканный комнатный диван кажется очень простым по сравнению с автомобильным сиденьем. Пружины сиденья в кузове заключены в матерчатые чехлы. Чехлы предотвращают шум от касания одной пружины о другую, а заключенный в них воздух служит дополнительным пружинящим элементом подушки. Пружинный каркас подушки покрыт матрацем, в который входят разные материалы, как-то: войлок, прорезиненный волос, или губчатая резина, вата. В новейших конструкциях, впрочем, отказываются от таких сложных и дорогостоящих сидений, тем более, что эластичные шины и рессоры современного автомобиля хорошо защищают кузов от толчков.

Сиденье водителя снабжено специальным механизмом, с помощью которого оно, в зависимости от роста и телосложения водителя, может быть придвинуто к рулю и педалям или отодвинуто от них.

На дверях кузова смонтированы шестеренчатые, а иногда и кнопочные электрические или гидравлические механизмы подъема и опускания стекол, хитроумные замки, ограничители открывания дверей, резиновые уплотнители дверного проема, направляющие шипы и буферы. Окна кузова выполнены из небьющегося или безосколочного стекла.

И все это должно быть очень легким, прочным и дешевым.

История изобретения и развития автомобильной шпаклёвки

У авто­мо­би­лей, изго­тов­лен­ных в пер­вой поло­вине 20-го века металл кузо­ва был зна­чи­тель­но тол­ще, чем на совре­мен­ных маши­нах. Выпра­вить повре­жде­ние было слож­нее, но были и опре­де­лён­ные пре­иму­ще­ства. Такой металл мень­ше рас­тя­ги­вал­ся при ава­рии и после­ду­ю­щем рих­то­ва­нии. К тому же, тол­щи­на метал­ла кузов­ных пане­лей поз­во­ля­ла шли­фо­вать его мно­го раз, уби­рая остав­ши­е­ся после прав­ки неров­но­сти. Таким обра­зом, масте­ра мог­ли обхо­дить­ся без шпа­клёв­ки. Если же тре­бо­ва­лось запол­нить какие-либо углуб­ле­ния кузо­ва, то исполь­зо­ва­ли смесь оло­ва со свинцом.

Так, до 1950‑х годов было рас­про­стра­не­но при­ме­не­ние при­поя для ремон­та неров­но­стей кузо­ва. Ремонт осу­ществ­лял­ся с исполь­зо­ва­ни­ем горел­ки и дере­вян­ных лопа­ток, сма­зан­ных жиром или мотор­ным мас­лом, что­бы предот­вра­тить рас­плав­лен­ный при­пой от при­ли­па­ния к ним. После вой­ны, авто­мо­биль­ные кузов­ные пане­ли ста­ли тонь­ше и боль­ше по пло­ща­ди. Это уве­ли­чи­ло их вос­при­им­чи­вость к короб­ле­нию при нагре­ве в про­цес­се луже­ния и нане­се­ния при­поя. К тому же этот про­цесс тре­бу­ет мно­го вре­ме­ни и навы­ка. Нано­сить при­пой не непро­сто, осо­бен­но, на вер­ти­каль­ных поверх­но­стях (см. ста­тью “луже­ние и пай­ка кузо­ва авто­мо­би­ля”).

В нача­ле 1950‑х годов появи­лась аль­тер­на­ти­ва при­пою – авто­мо­биль­ная шпа­клёв­ка. Она была осно­ва­на на эпок­сид­ной смо­ле и была одно­ком­по­нент­ной. Извест­но, что в Аме­ри­ке пер­вая шпа­клёв­ка назы­ва­лась Black Magic. Масте­ра кузов­но­го ремон­та её счи­та­ли чем-то не серьёз­ным и мно­гие про­дол­жа­ли обхо­дить­ся без неё. Один из извест­ных касто­май­зе­ров и авто­мо­би­ле­стро­и­те­лей, недав­но умер­ший аме­ри­ка­нец Билл Хайнс, прин­ци­пи­аль­но игно­ри­ро­вал шпа­клёв­ку на про­тя­же­нии всей сво­ей карье­ры и исполь­зо­вал толь­ко припой.

В 1955 году в Аме­ри­ке появи­лась шпа­клёв­ка Bondo, пер­вая двух­ком­по­нент­ная шпа­клёв­ка с отвер­ди­те­лем. Bondo пред­став­ля­ла собой смесь таль­ка и поли­ме­ра, без каких-либо допол­ни­тель­ных доба­вок, име­ю­щих­ся в совре­мен­ных напол­ни­те­лях, кото­рые облег­ча­ют её нане­се­ние, адге­зию и шли­фо­ва­ние. Она пло­хо при­ли­па­ла к метал­лу, слиш­ком дол­го затвер­де­ва­ла и тяже­ло шли­фо­ва­лась. Её изоб­рёл вете­ран вто­рой миро­вой вой­ны и вла­де­лец авто­ма­стер­ской Роберт Мер­тон Спинк (Robert Merton Spink) из Май­а­ми. Bondo в Аме­ри­ке ста­ло нари­ца­тель­ным назва­ни­ем, обо­зна­ча­ю­щим шпа­клёв­ку, и полу­чи­ло не очень хоро­шую репу­та­цию, так как исполь­зо­ва­лась в боль­ших коли­че­ствах и не пра­виль­но. Её ста­ли при­ме­нять, закры­вая сле­ды нека­че­ствен­но­го ремон­та и ржав­чи­ну, что впо­след­ствии выяв­ля­лось. Этот бренд по-преж­не­му суще­ству­ет и сей­час при­над­ле­жит ком­па­нии 3М, кото­рая зна­чи­тель­но повы­си­ла каче­ство шпа­клёв­ки Bondo. В Аме­ри­ке она очень извест­на. После того, как попу­ляр­ность двух­ком­по­нент­ной шпа­клёв­ки воз­рос­ла, появи­лись новые про­из­во­ди­те­ли в раз­ных стра­нах, кон­ку­ри­ру­ю­щие с Bondo. Так, к при­ме­ру, извест­ная поль­ская фир­ма-про­из­во­ди­тель шпа­клёв­ки и дру­гих мате­ри­а­лов Novol, была осно­ва­на толь­ко в 1978 году.

В 1965 году, извест­ная на запа­де ком­па­ния EVERCOAT , впер­вые пред­ста­ви­ла шпа­клёв­ку с содер­жа­ни­ем частиц алю­ми­ния, кото­рая на тот момент была самой доро­гой шпа­клёв­кой и исполь­зо­ва­лась, в основ­ном, при рестав­ра­ции авто­мо­би­лей. Неко­то­рые совре­мен­ные брен­ды вклю­чи­ли её в свой ассор­ти­мент совсем недавно.

Про­из­во­ди­те­ли экс­пе­ри­мен­ти­ро­ва­ли с раз­ме­ром фрак­ций таль­ка, его частич­ной заме­ной на дру­гой напол­ни­тель и каче­ством поли­ме­ра, улуч­шая харак­те­ри­сти­ки авто­мо­биль­ной шпа­клёв­ки. Так в 1975 году впер­вые появи­лись лег­ко­вес­ные шпа­клёв­ки с содер­жа­ни­ем квар­це­вых мик­ро­сфер. Про­из­во­ди­те­ли поня­ли, что исполь­зо­ва­ние в соста­ве шпа­клёв­ки таких частиц, дела­ет её вес мень­ше, а про­цесс обра­бот­ки лег­че. Так­же это умень­ша­ет сто­и­мость пере­воз­ки (из-за мень­ше­го веса), что в ито­ге вли­я­ет на умень­ше­ние сто­и­мо­сти про­дук­та и от это­го выиг­ры­ва­ет покупатель.

Точ­но не извест­но когда ста­ли добав­лять стек­ло­во­лок­но в шпа­клёв­ку для её уси­ле­ния, но тех­но­ло­гия полу­че­ния стек­ло­во­лок­на была изоб­ре­те­на ещё в 1930‑х годах.

После появ­ле­ния шпа­клёв­ки, при­пой ста­ли сокра­щать в ремон­те, так как с ним слож­но рабо­тать и из-за ток­сич­но­сти (ино­гда исполь­зу­ет­ся ком­би­на­ция свин­ца и оло­ва.). Одна­ко, в наши дни, рестав­ра­то­ры клас­си­че­ских авто­мо­би­лей по-преж­не­му при­ме­ня­ют при­пой, так как счи­та­ют, что он луч­ше дер­жит­ся на метал­ле, выдер­жи­ва­ет высо­кие тем­пе­ра­ту­ры, виб­ра­ции, бли­зок по свой­ствам к метал­лу кузов­ных пане­лей, не трес­ка­ет­ся и не пузы­рит­ся (см. ста­тью “Луже­ние и пай­ка кузо­ва”). Его мож­но нано­сить на сва­роч­ные швы и сты­ки, он хоро­шо герметизирует.

Совре­мен­ные авто­мо­биль­ные шпа­клёв­ки, кро­ме таль­ка и поли­ме­ра, содер­жат раз­лич­ные хими­че­ские добав­ки, улуч­ша­ю­щие её свой­ства, а так­же части­цы, заме­ня­ю­щие опре­де­лён­ный про­цент таль­ка и меня­ю­щие кон­си­стен­цию или уси­ли­ва­ю­щие её после затвер­де­ва­ния . В ито­ге, в наше вре­мя суще­ству­ет мно­же­ство видов авто­мо­биль­ных шпа­клё­вок, пред­на­зна­чен­ных для раз­ных целей. Более подроб­но об основ­ных видах авто­мо­биль­ных шпа­клё­вок и их при­ме­не­нии читай­те в дру­гой ста­тье.