Конструирование кузова автомобиля. Основы конструирования автомобилей
Как построить автомобиль я научился на собственном опыте – спроектировал и сделал форму полноразмерной мастер модели эксклюзивного кузова. На нем же оттачивал приемы работы со стекловолокном, когда помогал своим друзьям клеить корку из стеклопластика.
Автомобили разделены по многим критериям. Их описание используется для квалификации определенного сегмента рынка на основе размера или цены, а также определенного типа кузова. Каковы типы кузова и каковы они? Пришло время сосредоточиться на более конкретной информации, которая позволит вам ознакомиться с процессом кузовов автомобилей, уделяя особое внимание концепции и стилю. Дизайн автомобиля состоит из разработки четырех систем: электрического и электронного, шасси и шасси, двигателя с трансмиссией и обсуждается в ряде статей.
Чтобы создать каждую из этих систем, необходимо выполнить ряд шагов, которые систематизируются на разных этапах процесса управления жизненным циклом продукта. В настоящее время аэродинамика играет доминирующую роль в проектировании нового автомобиля. Это связано с сокращением расхода топлива и выбросом вредных веществ, что влияет на аэродинамику. Как инженеры поддерживают хороший воздушный поток своей конструкции и каковы основные факторы, вызывающие различия в каждой модели?
В то время, в конце девяностых, мы с друзьями мечтали делать эксклюзивные автомобили . Теперь мы иногда это делаем, но первый опыт как можно сделать автомобиль своими руками никогда не забыть.
К сожалению, у нас очень мало фото процесса постройки первого самодельного автомобиля (цифрового фото тогда еще не было – снимали на пленку), но те, что остались, точно передают рабочую атмосферу.
Принимая во внимание процесс проектирования автомобиля, он также включает факторы, которые способствуют развитию отдельных систем. В случае кузовов они являются маркетинговыми, юридическими, эстетическими, техническими, экономическими, а также безопасностью или гарантией качества.
Все эти факторы влияют на общий дизайн кузова, а также влияют на каждый этап дизайна кузова автомобиля, включая разработку концепций и моделирование, расчет и моделирование, строительство, изготовление прототипов, бодибилдинг и информационные ряды. Когда вводится новый автомобиль, бенчмаркинг является отправной точкой для дальнейших работ по кузову. Этот термин подразумевает сравнительный анализ, изучение лучших из рыночных дискурсов и моделирование наиболее успешных автомобилей. Это является основой для создания более конкретного контура тела, который затем должен соответствовать действующим правилам.
Самодельную машину решили собирать на базе Нивы (ВАЗ 2121). Нам понравилась тогда передняя подвеска на параллельных рычагах. Померили колею, прикинули габариты, но строить кузов с нуля не стали. Проблему со стеклами и дверями (уплотнителями дверей) думали решить, используя кузов ВАЗ 2108 в качестве основы мастер модели.
Теперь многие части тела стандартизированы. Следующим шагом в разработке концепции является разработка модели сокращения, которая также определяет как проблему, так и прочность и структурную целостность. Работа с моделью сокращения в основном основана на так называемом. Пакет предназначен для обеспечения того, чтобы идея была целенаправленной и функциональной. Таким образом, на этой стадии проектирования он уточняется с точки зрения формы и качества поверхности.
Это важно, потому что поверхность, генерируемая компьютером, основана на многих измерительных точках, которые в целом в поверхностях поперечного сечения требуют сглаживания. Важно, чтобы внешний кузов был элементом, который оказывает большое влияние на внешний вид транспортного средства и его восприятие потенциальными клиентами. Окончательный вариант модели служит основой для реальной масштабной полномасштабной модели. Тогда определяется реальная возможность создания такого тела.
Проектирование кузова, поиск формы на пластилиновом макете в масштабе 1:4, заняло около месяца. На эскизах и макете определились с пластикой кузова и перешли к полномасштабному макетированию. Мы, конечно, знали, что лучший материал для макетирования эксклюзивного автомобиля– пластилин, но приобрести полтонны пластилина не могли… и решили использовать алебастр.
При обсуждении размеров тела вы не можете игнорировать аспект эргономики - визуализация находится в графике ниже. Важно расположить точку Н, что соответствует приблизительной позиции оси вращения бедра водителя и так называемой эллипсис, возникающий в результате регулировки сиденья.
В Европе проверяется мужская 95-сантильная манекен и 5-сантильная женщина. Термин «х-сантиль» указывает, что х-доля людей, исследованных для антропометрических измерений, имеет меньшие размеры тела, чем предполагалось. Предполагаемое предположение состоит в том, что 10% населения отклоняются от данных, используемых в качестве шаблона проектирования.
Да, досталось мне тогда по полной программе — я понял как трудно сделать автомобиль своими руками. Ребята установили кузов восьмерки на подпорках и я начал ваять. Жалко, не осталось фото, это нужно было видеть! Я соорудил каркас из деревянных реек и накрыл его мешковиной. Сверху заливал алебастром и придавал приблизительную форму. Ориентировался по кузовщине восьмерки и маячкам, которые предварительно смонтировал на кузове. Спереди у меня были прикручены кругляши – шаблоны фар. На дверях тоже были закреплены рейки для фиксации алебастра.
Заливка алебастровой массы отняла много времени. Я не мог начать построение формы пока он не высох полностью. Слои алебастра получались разной плотности и сохли с разной скоростью. Теперь понимаю, что нужно было точно дозировать каждую порцию порошка с водой. Сначала я залепил правую сторону, а когда она полностью высохла, начал ваять форму. Параллельно намазывал алебастром кузов слева.
Искал, чем можно обрабатывать алебастр и спонтанно схватил ножовку по дереву. Попробовал поскрести ей. Как приспособился, даже понравилось. Так умудрился сделать автомобиль из алебастра ножовкой. Симметрию строил с помощью картонных шаблонов и веревочных растяжек. Тогда и прочувствовал всю «прелесть» поиска формы эксклюзивного автомобиля в твердом материале. С пластилином работать быстрее. Зато, алебастр можно вышкурить наждачной бумагой. Поверхность мастер модели загрунтовать и сразу снять чистовую матрицу.
Матрицу ребята клеили из стеклоткани и полиэфирной смолы. Пришлось уложить слоев 10 тонкой ткани. Готовую матрицу повесили на поворотную ось. Конечно, формовать кузов по такой матрице было удобно.
Пока я занимался мастер моделью, мои друзья проектировали и собирали раму самодельной машины . Обычно, в эксклюзивных автомобилях индивидуального дизайна делают пространственную раму. В основании два параллельных лонжерона, от которых идет трубчатый каркас, усиливающий все элементы кузова. На каркас навешиваются стеклопластиковые наружные панели. К тому времени, когда мы закончили клеить кузов, рама уже передвигалась своим ходом.
Оставалось надеть корку кузова на раму, сделать полы, повесить двери,покрасить и кататься. Но оказалось, что сделать автомобиль это не только собрать кузов и раму, но нужно придумать и изготовить большое количество разных «мелочей». Эти «мелочи» отняли еще столько же, а может и больше времени, как постройка кузова и рамы.
В салоне эксклюзивного автомобиля, построенного своими руками, приходится делать эксклюзивный интерьер. Я вылепил торпедо, обшивки дверей, накладки на стойки из пластилина и отформовал сами детали из стеклопластика. Детали и сидения от Фольксвагена обтянули кожей.
В таком виде наш эксклюзивный автомобиль попал на выставку «Автоэкзотика 1999». Этот год мы считаем годом рождения нашего первого автомобиля.
Еще статьи о тюнинге своими руками:
Статьи о тюнинге своими руками.
При копировании статьи поставьте, пожалуйста, ссылку на мой блог.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет
имени Т.Ф. Горбачева»
А.В. Буянкин
В.Г. Ромашко
Основы конструирования автомобилей
(УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ)
Рекомендовано учебно-методической комиссией направления подготовки бакалавров 190700.62 «Технология транспортных процессов» профилей 190701.62 «Организация перевозок на автомобильном транспорте» и 190709.62 «Организация и безопасность движения» в качестве электронного издания для использования в учебном процессе
Кемерово 2013
Введение
Особенностью развития автомобилестроения в настоящее время является выдвижение ряда новых и весьма важных проблем, связанных с обеспечением качества автомобилей.
Для создания автомобиля высокого качества конструктор должен хорошо знать функциональное назначение агрегатов и систем автомобилей, предъявляемые к ним общие и специфические требования, особенности их современных конструкций и методы расчетов.
Бакалавру по направлению «Технология транспортных процессов» знание основ конструирования и расчета агрегатов и систем автомобилей необходимо с точки зрения оценки их эксплуатационных возможностей (знание расчетных и допустимых нагрузок позволяет установить режимы правильной эксплуатации автомобиля).
Настоящее учебное пособие написано в соответствии с рабочей программой курса «Основы конструирования автомобилей».
Данный курс имеет целью:
ознакомить студентов с основными требованиями к конструкциям агрегатов и систем автомобилей, развить навыки по критическому анализу новых конструкций;
дать сведения о нагрузочных и расчетных режимах агрегатов и систем автомобилей, имеющих место в различных условиях эксплуатации;
сообщить основные сведения о рабочих процессах и современных методах расчета деталей автомобиля на прочность, жесткость, выносливость, долговечность, нагрев.
научить оценивать величины нагрузок и напряжений, а также вероятные износы деталей.
Изучению данного курса должно предшествовать изучение устройства и теории автомобиля, а также общетехнических дисциплин.
1. Основы проектирования автомобилей
1.1. Свойства автомобилей
Автомобиль обладает целым рядом свойств, которые характеризуют его как транспортное средство, предназначенное для перевозки грузов, пассажиров, специального оборудования и как объект безопасности движения.
Обычно рассматривают следующие свойства автомобиля: эксплуатационные, потребительские и свойства безопасности.
Эксплуатационные свойства характеризуют выполнение автомобилем транспортных и специальных работ. Они определяют приспособленность автомобиля к условиям эксплуатации, а так же эффективность и удобство использования автомобиля.
Эксплуатационные свойства автомобиля подразделяются на две основные группы: эксплуатационные свойства, связанные с движением автомобиля и не связанные с его движением.
Тягово-скоростные и тормозные свойства, топливная экономичность, управляемость, поворачиваемость, маневренность, устойчивость, проходимость, плавность хода, экологичность и безопасность движения обеспечивают движение автомобиля и определяют его закономерности.
Вместимость, прочность, долговечность, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту, к погрузочно-разгрузочным работам, к посадке и высадке пассажиров во многом определяют эффективность и удобство использования автомобиля.
Эксплуатационные свойства, обеспечивающие движение автомобиля, существенно зависят от конструкции и технического состояния систем и механизмов автомобиля. Чем совершеннее конструкция автомобиля и лучше его техническое состояние, тем выше эксплуатационные свойства автомобиля. Системы и механизмы автомобиля проектируют таким образом, чтобы получить эксплуатационные свойства, требуемые для заданных условий эксплуатации и обеспечивающие эффективное использование автомобиля в этих условиях.
Связь эксплуатационных свойств, обеспечивающих движение автомобиля, с системами и механизмами автомобиля, конструкция и техническое состояние которых оказывают наибольшее влияние на эти свойства, показана ниже.
Потребительские свойства особенно важны для легкового автомобиля, так как характеризуют способность автомобиля удовлетворять требованиям его владельцев. Потребительскими свойствами легкового автомобиля являются: устройство посадки и высадки водителя и пассажиров, наличие эффективных систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, электроподъемников стекол, аудиосистемы, встроенного телефона, телевизора, качество материалов обивки салона, престижность и соответствие моде.
Свойства безопасности характеризуют активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность автомобиля.
Активная безопасность – это свойство автомобиля снижать вероятность возникновения ДТП и полностью его предотвращать. Оно проявляется в опасной дорожной обстановке, когда водитель еще может изменить характер движения автомобиля. Активную безопасность автомобилю обеспечивают его высокие тягово-скоростные и тормозные свойства, хорошие устойчивость, управляемость, маневренность, недостаточная поворачиваемость, высокая плавность хода, хорошие обзорность и комфортабельность, резко снижающие утомляемость водителя и создающие условия для длительной безаварийной работы.
Пассивная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП в его кульминационной фазе. Проявляется оно, когда водитель уже не в состоянии управлять автомобилем и изменять характер его движения, т.е. при столкновении, наезде, опрокидывании. Различают внутреннюю пассивную безопасность, снижающую травматизм пассажиров, водителя и обеспечивающую сохранность груза, и внешнюю пассивную безопасность, которая уменьшает вероятность нанесения вреда другим участникам движения.
К конструктивным мероприятиям, обеспечивающим внутреннюю пассивную безопасность, относят создание жизненного пространства, снижение инерционных нагрузок в процессе удара, ограничение перемещений людей внутри автомобиля, ограничение перемещения грузов и других предметов, находящихся в автомобиле. Обеспечивают внутреннюю пассивную безопасность высокая прочность салона, ремни безопасности, надувные подушки безопасности, травмобезопасное рулевое колесо, подголовники, надежные стекла.
Конструктивные мероприятия, обеспечивающие внешнюю пассивную безопасность, предназначены для уменьшения травмирования пешеходов, сохранения как самого автомобиля, так и окружающих его автомобилей и предметов.
Указанные функции элементов внешней пассивной безопасности обеспечивают соответствующим оформлением наружных выступов автомобилей; применением защитных устройств, предотвращающих попадание пешеходов под колеса автомобилей, а также попадание автомобилей малого размера под крупногабаритные транспортные средства; конструкцией и расположением бамперов автомобиля.
Послеаварийная безопасность – это свойство автомобиля уменьшать тяжесть последствий ДТП в его конечной фазе и предотвращать возникновение новых аварий. Послеаварийная безопасность обеспечивается эвакоприспособленностью, пожаробезопасностью и герметичностью автомобиля.
Эвакоприспособленность зависит от конструкции замков, дверей, наличия запасных выходов, аварийной сигнализации, медицинской аптечки. Конструкция системы питания двигателя и расположение топливного бака на автомобиле обеспечивают пожаробезопасность. Обязательной является комплектация автомобиля одним или несколькими огнетушителями.
Экологическая безопасность – это свойство автомобиля уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе эксплуатации. Экологическая безопасность автомобиля обеспечивается конструкцией отдельных систем, механизмов и их элементов, снижающих создаваемый автомобилем шум и уменьшающих токсичность отработавших газов. Кроме того, экологическая безопасность достигается использованием экологически безвредных материалов и приспособленностью автомобиля к утилизации, т.е. повторной переработке после выхода из строя автомобиля, его систем и механизмов.
Параметры безопасности регламентируются ГОСТами и Правилами ЕЭК ООН, применяемыми в России.