Què és i en què consisteix la carrosseria d’un cotxe?

Un cotxe està format per molts elements que funcionen perfectament junts. Es consideren els principals com el motor, el xassís i la transmissió. Tot i això, tots estan fixats al sistema portador, cosa que assegura la seva interacció. El sistema de transport es pot presentar en diferents variants, però el més popular és la carrosseria del cotxe. És un element estructural important que assegura els components del vehicle, allotja passatgers i càrrega a la cabina i també absorbeix totes les càrregues mentre es condueix.

Finalitat i requisits

Si el motor es diu cor del cotxe, el cos és la seva carcassa o carrosseria. Sigui com sigui, és la carrosseria l’element més car del cotxe. El seu objectiu principal és protegir els passatgers i els components interns de les influències ambientals, la col·locació dels seients i altres elements.

Com a element estructural important, s’imposen certs requisits al cos, inclosos:

• resistència a la corrosió i durabilitat;
• massa relativament petita;
• rigidesa requerida;
• forma òptima per garantir la reparació i manteniment de totes les unitats del vehicle, facilitat per carregar l'equipatge;
• garantir el nivell de confort requerit per als passatgers i el conductor;
• garantir un cert nivell de seguretat passiva en una col·lisió;
• compliment de les normes i tendències modernes en disseny.

Disposició del cos

La part portant del cotxe pot consistir en un marc i una carrosseria, només una carrosseria, o bé es pot combinar. El cos, que realitza les funcions d’una peça portant, s’anomena cos portant. Aquest tipus és el més comú en els cotxes moderns.

A més, el cos es pot fabricar en tres volums:

• d'un volum;
• de dos volums;
• de tres volums.

Una peça està dissenyada com una carrosseria d’una sola peça que integra el compartiment del motor, l’habitacle i el maleter. Aquest traçat correspon a vehicles de passatgers (autobusos, minibusos) i utilitaris.

Dos volums té dues zones d’espai. L’habitacle, combinat amb el maleter, i l’habitacle del motor. Aquest disseny inclou un hatchback, una furgoneta i un crossover.

El tres volums consta de tres compartiments: habitacle, compartiment del motor i maleta. Aquest és el disseny clàssic que coincideix amb les berlines.

Es poden veure diferents dissenys a la figura següent i llegir-los amb més detall al nostre article sobre tipus de cos.

Dispositiu

Tot i la varietat de dissenys, la carrosseria d’un turisme té elements comuns. Es mostren a la figura següent i inclouen:

1. Membres laterals davanters i posteriors. Són bigues rectangulars que proporcionen rigidesa estructural i amortiment de les vibracions.
2. Escut frontal. Separa l’habitacle del motor de l’habitacle.
3. Puntals frontals. També proporcionen rigidesa i ancoratge del sostre.
4. Sostre.
5. Pilar posterior.
6. Ala posterior.
7. Tauler d'equipatge.
8. Cremallera mitjana. Proporciona rigidesa corporal, fabricada en xapa d'acer resistent.
9. Llindars.
10. Túnel central on es troben diversos elements (tub d’escapament, eix de l’hèlix, etc.). També augmenta la rigidesa.
11. Base o fons.
12. Nínxol de pou de roda.

El disseny pot variar segons el tipus de carrosseria (berlina, furgoneta, minibús, etc.). Es presta una atenció especial als elements estructurals com ara espars i puntals.

Rigidesa

La rigidesa és la propietat de la carrosseria d’un vehicle per resistir càrregues dinàmiques i estadístiques durant el funcionament. Afecta directament la manipulació.

Com més gran sigui la rigidesa, millor serà el maneig del cotxe.

La rigidesa depèn del tipus de carrosseria, la geometria general, el nombre de portes, la mida del cotxe i les finestres. La fixació i la posició del parabrisa i dels vidres posteriors també tenen un paper important. Poden augmentar la duresa entre un 20-40%. Per augmentar encara més la rigidesa, s’instal·len diversos puntals de reforç.

Els més estables són els hatchbacks, els coupés i els sedans. Com a regla general, es tracta d’una disposició de tres volums, que disposa de particions addicionals entre el maleter i el motor. La rigidesa insuficient és demostrada pel cos del vagó, el passatger i el minibús.

Hi ha dos paràmetres de rigidesa: flexió i torsió. Per a la torsió, la resistència es comprova a pressió en punts oposats respecte al seu eix longitudinal, per exemple, quan es penja en diagonal. Com ja s’ha esmentat, els cotxes moderns tenen una carrosseria monococa d’una sola peça. En aquestes estructures, la rigidesa és proporcionada principalment per espars, bigues transversals i longitudinals.

Materials per a la fabricació i el seu gruix

La resistència i rigidesa de l’estructura es pot augmentar pel gruix de l’acer, però això afectarà el pes. El cos ha de ser lleuger i fort alhora. Això s’aconsegueix mitjançant l’ús de xapes d’acer de baix contingut en carboni. Les peces individuals es fabriquen mitjançant estampació. Les peces es solden de manera ferma entre si.

El gruix principal de l’acer és de 0,8-2 mm. Per al marc s’utilitza acer amb un gruix de 2-4 mm. Les parts més importants, com ara les palanques i els puntals, són d’acer, la majoria de les vegades aliats, amb un gruix de 4-8 mm, i vehicles pesats - 5-12 mm.

L’avantatge de l’acer baix en carboni és que es pot formar bé. Podeu formar una part de qualsevol forma i geometria. Menys baixa resistència a la corrosió. Per augmentar la resistència a la corrosió, es galvanitzen xapes d’acer o s’hi afegeix coure. La pintura també protegeix contra la corrosió.

Les parts menys importants que no suporten la càrrega principal són de plàstics o aliatges d’alumini. Això redueix el pes i el cost de l'estructura. La figura mostra els materials i la seva resistència en funció del propòsit.

Cos d'alumini

Els dissenyadors moderns busquen constantment maneres de reduir pes sense perdre rigidesa i força. L’alumini és un dels materials prometedors. El pes de les peces d’alumini el 2005 als cotxes europeus era de 130 kg.

Ara s’utilitza activament material d’escuma d’alumini. És un material molt lleuger i alhora resistent que absorbeix l’impacte en un pou de col·lisió. L’estructura d’escuma proporciona resistència a les altes temperatures i aïllament acústic. L’inconvenient d’aquest material és el seu elevat cost, aproximadament un 20% més car que les contraparts tradicionals. Els aliatges d'alumini són àmpliament utilitzats per les empreses "Audi" i "Mercedes". Per exemple, a causa d’aquests aliatges, es va poder reduir significativament el pes de la carrosseria Audi A8. Té només 810 kg.

A més de l’alumini, es consideren els materials plàstics. Per exemple, l’innovador aliatge Fibropur, que és gairebé tan dur com les xapes d’acer.

La carrosseria és un dels components estructurals més importants de qualsevol vehicle. La massa, la manipulació i la seguretat del vehicle en depenen en gran mesura. La qualitat i el gruix dels materials afecta la durabilitat i la resistència a la corrosió. Els fabricants de cotxes moderns utilitzen cada cop més CFRP o alumini per reduir el pes estructural. El més important és que el cos pot proporcionar la màxima seguretat possible als passatgers i al conductor en cas de col·lisió.