Кузов легкового автомобиля или первый автомобиль представительского
Этапы развития автомобильных кузовов
Посмотрим на кузов автомобиля через призму исторической эволюции
Кузов автомобиля большинство обывателей оценивает с точки зрения привлекательности дизайна. Но помимо эстетической функции, эти стальные конструкции защищают водителя и пассажиров.
История развития
Кузова машин прошли через многолетнюю эволюцию, которая начиналась как обшивка двигателя и посадочных мест. Сегодня корпуса автомобилей сочетают эстетику, безопасность, аэродинамические качества. Такое быстрое развитие обусловлено стремительно растущими требованиями к функциональности и внешнему виду.
Для первых автомобилей производитель поставлял шасси только с двигателем и ходовой частью. Кузов изготавливали отдельно в мастерских, часто в тех, которые собирали конные экипажи. Уже тогда можно было создавать эксклюзивные автомобили.
На первой международной автомобильной выставке, проходившей в Берлине в 1899 году, 134 производителя из Европы выставили свои варианты кузовов. В то время рынок был очень сегментирован – не было и речи об общих дизайнерских тенденциях.
Условно развитие автомобильных кузовов можно разделить на 6 периодов:
Какие тенденции господствовали в эти периоды, на что делали упор конструкторы и дизайнеры во время разработки автомобильных кузовов?
1. Античный период – до 1905 года
В то время были созданы первые автомобили с двигателями внутреннего сгорания. В 1885 году немец Карл Бенц построил автомобиль под названием Motorwagen. У него было 3 колеса, одно из которых располагалось спереди. Машина была оснащена одноцилиндровым двигателем, установленным сзади.
В то же время немецкий дизайнер Готлиб Даймлер создал собственный автомобиль – это была модифицированная лошадиная повозка. Двигатель располагался в центре – между колесом со стороны водителя и задним сиденьем. Интересно, что, несмотря на небольшое расстояние между резиденциями, инженеры не знали друг друга и не подозревали, что одновременно создают машину, которая впоследствии станет революционной.
Очень интересной, по сравнению с другими автомобилями, была компоновка кузова. В нем размещались 4 пассажира, сидели они на двух скамейках лицом друг к другу. Управлялась модель рулем, расположенным между сиденьями. Но от такой идеи вскоре отказались из-за плохой видимости – водителю было крайне трудно наблюдать за дорогой.
В начале XX века изменились пропорции кузова. Увеличилась колесная база. Более длинное шасси позволило установить второй ряд сидений. Так был создан кузов по фаэтонному принципу, где пассажиры размещались в 2 ряда. В античный период дизайн автомобильных кузовов и их компоновка все еще напоминали гужевой транспорт. Для создания в основном использовалась древесина.
Первое такси было организовано компанией Dailmer в 1897 году и получило название Motor-Drochke. Водитель в нем размещался над передней осью. Это было сделано для увеличения пространства, чтобы пассажиры чувствовали себя комфортно. О защите водителя от непогоды в то время никто не думал.
2. Ветеран – с 1906 по 1918 год
В этот период кузова автомобилей развивались конструктивно и технологически. Такую тенденцию обусловило постоянное увеличение скорости, а также борьба производителей за покупателей.
Именно в этот период на автомобили впервые установили вертикально расположенное ветровое стекло. К сожалению, из-за больших размеров, быстрого растрескивания и загрязнения водители скептически отнеслись к такому решению. Спустя несколько лет дизайнеры использовали концепцию остекления, состоящего из двух частей. Здесь нижняя половина была стационарной, а верхняя поднималась или опускалась.
Декабрь 1913 года ознаменовался прорывом – Генри Форд запустил конвейер по сборке автомобилей. Это положило начало эре массового производства. Теперь каждые 93 минуты из ворот цеха выезжала машина.
В этот период расширяется комплектация автомобилей. В 1911 году компания Cadillac оснастила свою модель электрическим освещением. Несколько месяцев спустя впервые было установлено зеркало заднего вида в гоночный автомобиль. Первым автомобилем в Европе, который оснащался электрическим освещением, был Lancia Theta 1913 года выпуска. Эта модель также впервые использовала электрический стартер. Традиционная рукоятка запуска двигателя стала съемной и переместилась в ящик для инструментов.
Стремление продавать больше автомобилей заставило компании осваивать массовое производство. В результате конкурентной борьбы появились компактные модели с маломощными моторами. Они были ориентированы на широкую аудиторию покупателей, поэтому обслуживались и ремонтировались просто и дешево.
В «ветеранский» период концепция автомобиля в целом не менялась. Конструкторы продолжили совершенствовать конструкцию кузова и комплектующих. Для производства кузовов стали использовать стальной лист вместо древесины. Но именно в этот период компания Ford воплотила в модели T концепцию кузова универсал, который стал прототипом современных образцов.
3. Винтаж – с 1918 по 1930 год
Революционной новинкой в этот период стала модель Dodge TA. Запущена в производство она была в 1919 году. У автомобиля был полностью закрытый стальной корпус, который производила компания The Budd Co. Спустя два года были разработаны принципы технологии массового производства закрытых кузовов, что позволило снизить трудоемкость и повысить качество.
Технологическим достижением стала разработка окраски методом распыления с использованием нитроцеллюлозных лаков. Разработка принадлежит компаниям Du Pont и General Motors. В 1925 году в результате тесного сотрудничества Ситроена с The Budd Co была создана модель 10 CV – машина с закрытым стальным кузовом.
В начале 1920-х инженеры начали интересоваться аэродинамикой. Целью данной работы было снижение сопротивления встречному воздушному потоку во время движения. Эдмунд Румплер стал одним из пионеров, который активно использовал законы аэродинамики при разработке кузова. Его автомобиль Tropfenwagen, представленный в 1921 году в Берлине, стал настоящей сенсацией – он был похож на каплю воды. В 1979 году немецкий концерн Volskwagen решил испытать этот автомобиль в аэродинамической трубе. Коэффициент сопротивления Cx был равен 0,28. Для сравнения: аналогичный результат получили инженеры Mazda, создав модель Mazda 3 в 2012 году.
Автомобиль Bugatti 32, созданный для участия в гоночных соревнованиях в 1923 году, имеет еще более низкий коэффициент сопротивления – всего 0,23 Cx. Это более низкое значение, чем у современного BMW i8, у которого Cx составляет 0,26.
Прорывом в сфере кузовостроения стала Lancia Lambda. Массовое производство модели началось в 1922 году. В ней традиционную продольную раму заменила пространственная стальная опорная конструкция, благодаря чему машина стала жестче и ниже.
В 1928 году компания The Budd Co разделила обшивку кузова на отдельные элементы. Для их производства внедрили технологию штамповки – это ускорило изготовление обшивки и сократило количество комплектующих. Также производители разработали точечные и линейные методы сварки.
Первые радиоприемники начали продавать в 1930 году. Их производством занималась компания Motorola.
4. «Классический» – с 1931 по 1947 год
В этот период концепция дешевого автомобиля для людей и стальной самонесущий кузов получили дальнейшее развитие. В 1934 году Citroen показал модель Traction Avant. Это был переднеприводный автомобиль, где передняя часть кузова была сделана так, что двигатель вместе с системой охлаждения и шасси стали единым целым. Поэтому устанавливались они как один модуль.
Автомобиль выделялся среди конкурентов наклонной задней поверхностью кузова, которая стала дверью багажника. На нем размещалось запасное колесо. Такое решение расширило возможности владельца в части перевозки вещей, поэтому концепция быстро завоевала признание покупателей.
Другим известным французским автомобилем этого периода являлась модель 2CV, которая была запущена в производство в 1936 году. Однако из-за Второй мировой войны производство автомобиля остановили. Выпуск модели возобновили только после окончания войны. Машина выпускалась до 1990 года.
Итальянцы в 1936 году представили крошечный Fiat 500 под названием Topolino. Немецкий инженер Фердинанд Порше также работал над «народным» автомобилем – машину и представил под таким названием Volkswagen на Берлинском автосалоне в 1938 году.
В модели воплотилась концепция жесткости. К рельефной пластине пола привинчивалась верхняя часть корпуса. Из-за компактных размеров и специфического дизайна модель получила название «Жук». Это культовое творение немецких инженеров выпускалось до 2003 года. С конвейера за весь период массового производства сошло 21 529 464 экземпляров.
Даже в Польше были предприняты попытки создать собственный автомобиль. Модель LS (Lux-Sport) создал на Национальном инженерном заводе в Варшаве Станислав Панчакевич. Он также разработал в 1921-1923 годах кузов первого польского легкового автомобиля CWS T1. После войны Панчакевич вместе с другими польскими конструкторами построил прототип первого польского грузовика Stara 20. Конструктор также принял участие в создании проекта мотоцикла «Сокол», под его руководством разработали также кузов автобуса Fiat 666 RN.
5. Современный – с 1948 по 1980 год
В этот период покупатели стали активно жаловаться на внешний вид автомобилей, которые, по их мнению, стали слишком архаичными. Дизайнеры должны были как-то реагировать на претензии. Они решили спрятать крылья и фары в кузове автомобиля. Этот тип кузова получил название «понтон», однако на практике он не используется.
В 1950-х и 1960-х годах спрос на небольшие автомобили с мотоциклетными двигателями увеличился. Лидером продаж в этом сегменте стал BMW Isetta, выпускаемый с 1955 года. Удивительным решением стала дверь, которая располагалась спереди автомобиля, а не сбоку, как в случае с традиционными кузовами.
В то же время в Италии выпускались миниатюрные Фиаты 500 и 600. Также стоит отметить еще одну модель итальянского бренда – Fiat Multipla. Она могла вместить три ряда сидений. Кузова этих автомобилей были очень выпуклыми, благодаря чему создавалась визуальная иллюзия простора в салоне. Дизайнеры убрали резкие перепады линий кузова. Все это означало, что «итальянцы» просто не могли не понравиться покупателям.
За океаном автомобили росли в длину и в ширину. Никого не удивили 6-метровые «звери» с двигателями V8, объем которых часто превышал 6.0 литров. В начале 1960-х годов использование авиационных тенденций стало очень модным. Хвосты у машин стали большие – как и бамперы с воздухозаборниками. Они напоминали компоненты реактивного двигателя. В отличие от итальянских автомобилей, американские машины запомнились острыми и угловатыми кузовами.
Наряду с изменениями формы кузова была усовершенствована технология производства элементов обшивки кузова, их штамповка. Производители начали использовать пластики – изначально для изготовления мелких деталей, таких как корпуса задних фонарей. Но некоторые компании уже тогда более широко применяли полимеры.
В 1953 году американский концерн Chevrolet представил спортивную модель C1. Это была первая машина, кузов которой был сделан из стеклопластика, он устанавливался на стальную раму. Автомобиль быстро стал популярным. Модель все еще выпускается, сейчас это уже седьмое поколение.
В 1957 году в ГДР создали компактную модель Trabant P50. Ее релиз приурочили к запуску первых искусственных спутников СССР. Это была машина с пластиковым кузовом, сделанная из дюропласта – он очень твердый, устойчив к растяжению и сжатию. Температура плавления материала такая же, как у алюминия (около 660 градусов по Цельсию). Использование пластиковых компонентов имело еще одно преимущество – повышало коррозионную стойкость автомобиля.
В 1965 году Renault представила 16-ю модель. Она считается первым серийным хэтчбеком. Благодаря техническим инновациям в 1966 году 16-й победил в номинации «Автомобиль года».
6. Универсальный – с 1980 года по наши дни
В 1986 году в Audi на 100-й модели стали использовать оцинкованные стальные листы для производства кузова. Это привело к удорожанию автомобиля, но повысило его коррозийную стойкость. И сегодня большинство производителей используют оцинкованную сталь для изготовления обшивки кузова.
Opel Calibra – еще один отличный автомобиль, изготовленный немцами. Он отличался спортивной формой кузова, за которую получал награды еще до начала производства. Инженеры Opel позаботились об аэродинамических показателях. Коэффициент сопротивления у этого автомобиля был 0,26 – это отличный результат даже по современным меркам. Для сравнения: другие спортивные автомобили – Nissan GTR или BMW i8 – показывают такие же значения при испытаниях в аэродинамической трубе. К сожалению, из-за быстрого падения цен и стремительного развития мирового автопрома сейчас сложно найти Opel Calibra в хорошем состоянии.
Сегодня основная задача конструкторов – снижение коэффициента сопротивления. Это очень важно, так как чем меньше коэффициент, тем ниже расход топлива. Вторая цель конструкторов – скомпоновать несколько материалов при производстве кузова, таких как сталь, алюминий и пластик.
Функции кузова современного автомобиля
Функциональность автомобиля во многом зависит от самого кузова – он должен быть сконструирован так, чтобы максимально облегчить эксплуатацию автомобиля. Эстетика играет важную роль – она порой выходит на первый план при выборе машины.
Основополагающая функция – безопасность. Она делится на активную и пассивную. Первое – системы, которые обеспечивают простоту и комфорт управления автомобилем. Электроника помогает предотвратить столкновения. Но если этого избежать не удалось, в дело вступает пассивная безопасность – это конструктивные решения, которые поглощают энергию удара.
Важную роль играет эргономика. Посадка в автомобиль должна быть комфортной, когда органы управления находятся под рукой. Пассажирам и водителю с разным ростом и телосложением должно хватать места в салоне. При этом нужно обеспечить хороший обзор, создать вместительный и удобный багажник.
Как видим, требования к кузовам автомобилей значительно выросли за более чем вековую историю. Это сложные и функциональные конструкции, выполненные из композитных материалов, а не деревянная обшивка двигателя и шасси, как было в недалеком прошлом.
Все виды и описания кузовов легковых автомобилей
Легковые автомобили представлены широким модельным рядом, отличающимся по цене, назначению, классу комфорта и другим параметрам. Характеристики машины и требования к ней накладывают серьезный отпечаток на виды кузовов легкового автомобиля. Кузов машины определяет ее внешний вид и выступает основной несущей конструкцией, поэтому в зависимости от требований изменяется и вид детали.
В некоторых модельных рядах основной несущей конструкцией выступают шасси и рама.
Функции
Кузов – основная деталь, определяющая:
Деталь во многом определяет дальнейшую компоновку, а вследствие и поведение машины на дороге. Поэтому наиболее распространена классификация легковых автомобилей по типу кузова.
Существуют 3 основных типа кузовов легковых автомобилей:
Количество объемов детали – обособленные блоки.
Трехобъемные
Они характеризуются обособленным моторным отсеком и багажным отделением. Преимуществом выступает легкий доступ к деталям, что сделало конструкцию классической. Однако она предполагает небольшие возможности для видоизменения. Популярные типы трехобъемных моделей следующие:
Седан
Отличительные черты конструкции кузова легкового автомобиля седан – явно выступающее багажное и моторное отделение, 4 двери и 2 ряда сидений. Высота крыши всего салона одинакова. Сзади авто отсутствует подъемная дверь. Такая компоновка удобна для перевозок пассажиров, что сделало ее популярной. Многие производители разделяют седан на подклассы. Одним из таких является класс удлиненной машины (маркировка L). Обычно удлиненные части встречаются у седанов бизнес-класса. К ним относятся таун-кары – седаны с увеличенной высотой крыши.
Существуют также двухдверные седаны. Отличительная черта машины – наличие двух рядов сидений, например – «Запорожец».
Особенность – две удлиненные двери. Обычно кузов легковушки комплектуется двумя сиденьями, но в некоторых случаях задняя часть оснащается двумя дополнительными пассажирскими местами. В отличие от двухдверного седана, эти места неудобны и не рассчитаны на длительные поездки. Форма крыши купе всегда покатая, с уклоном назад, что улучшает аэродинамические характеристики машины.
Авто такого типа относятся к спортивному классу, поэтому представлены в основном высокой ценовой категорией. Они комплектуются двигателем большой мощности, усиленной подвеской и низким клиренсом для улучшения ходовых характеристик. Эти машины очень изящны, что также добавляет им престижа.
Авто с открытым верхом
Такие автомобили особенно популярны в странах с жарким климатом. Машина без крыши – оригинальное и престижное решение. К этим классам также относятся модели с откидной крышей. К таким типам устройств относятся:
Кузов кабриолет – классический вид машин без крыши или с откидным устройством. Проектируется на основе «Купе», реже – «Седана», обладает рамной конструкцией подобного вида. Чаще всего данный класс машин комплектуется мягкой откидной крышей.
Класс кузовов фаэтон – авто с откидной мягкой крышей. Отличие от кабриолета – полное отсутствие рамной конструкции над салоном. Благодаря этому окна боковых дверей в таких машинах являются съемными. Фаэтоны – наиболее открытые автомобили. Классические фаэтоны – правительственные авто без крыши с тремя рядами сидений, предназначенные в первую очередь для парадов. В настоящее время виды на удлиненной колесной базе без крыши не выпускаются.
Слово «фаэтон» в автостроении также акцентирует внимание на роскошь авто и увеличенное пространство внутри машины. Так, Volkswagen Phaeton, запущенный в производство в 2002 году, по типу корпуса является классическим седаном.
Кузов родстер – открытый, на укороченной базе с двумя дверями. Такие автомобили также отличаются разборными боковыми стеклами или полным их отсутствием, мягкой крышей. Родстер без крыши называется спайдером. Исторически родстеры, кроме основных комфортабельных сидений, комплектовались дополнительным откидным, получившим в народе название «тещино место». Современные родстеры часто представлены спорткарами, в числе которых находится Lada Revolution.
Разновидность родстера, укомплектованная жесткой дугой сзади сидений, называется таргой. Автомобили также обладают съемными боковыми окнами и не имеют боковых рамных конструкций, но чаще комплектуются жесткой съемной или разборной крышей.
Пикап
Автомобили пикап – трехобъемные. Основная черта моделей – открытый багажник. Они предназначены не только для езды, но и для перевозки большого объема грузов.
Первоначально пикапы были распространены в северной Америке среди фермеров и простых людей, позже получили распространение по Европе и всему миру. Современный пикап – комфортабельная машина, созданная на базе внедорожника. Существуют как двухдверные, так и четырехдверные авто с комфортабельной кабиной.
Особенностями пикапов являются:
Лимузин
Данный вид машин предназначен для представительского класса и отличается повышенным уровнем комфорта, тип кузова создан на основе концепции седана. Конструкция лимузина – легковой автомобиль на удлиненной базе с обязательной перегородкой между водителем и пассажирами. Комплектуется 2 или даже 3 рядами сидений, 4 дверьми. Именно жесткая перегородка отличает данный класс от удлиненного седана.
Классические лимузины создавались на базе седана, однако, в настоящее время имеются и авто на базе внедорожников. Встречаются лимузины довольно редко, отчего являются еще более эффектными.
Двухобъемные
Кузова этого вида отличаются отдельным обособленным моторным и пассажирским отсеком. Грузовая часть машины слита в одно пространство с пассажирской. Это позволяет увеличить грузовую часть или салон без повышения длины колесной базы. Нахождение пассажирской и грузовой части машины в одном пространстве дает конструкторам авто больше пространства для маневра. К популярным видам двухобъемных моделей относятся:
Универсал
Кузов универсал – автомобиль грузопассажирского типа. Такой вид авто получил свое название благодаря многоцелевому использованию. Автомобили «комби» обладают 3 или 5 дверьми, 2 рядами сидений с большим объемом. В большинстве моделей задние сидения складываются, увеличивая багажник до огромных размеров. В начале нового века универсалы являются лидерами рынка, обогнав по продажам седаны.
Одним из подтипов универсала являются кузова шутинг брейк. Это двухдверные авто премиум-класса с прямой крышей, разработанные на основе спорткаров.
Хэтчбек
Тип кузова хэтчбек напоминает универсал, но отличается наклонной крышей. Эти авто часто называют фастбэками. Хэтчбеки часто выполняются в качестве легкрвых автомобилей с большим багажником. Они отлично подходят для городских условий, прекрасно справляются с транспортировкой пассажиров и грузов. Выполняются в виде трех- или пятидверных машин. Примерами отечественных хэтчбеков являются ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109.
Лифтбек
Кузов лифтбек – средний вариант между хэтчбеком и седаном. По внешнему виду корпус напоминает седан или купе, но структурно более схож с хэтчбеком. Багажник такого автомобиля открываются при помощи люка, откидывается с задним стеклом. Между багажником и задними сиденьями устанавливаются мягкие перегородки. При необходимости они снимаются, после чего машина готова к транспортировке габаритных грузов.
Внедорожник
Авто данного класса похожи на универсалы, но обладают большим размером и высоким дорожным просветом. Отличительной особенностью выступает мощная рама, делающая корпус более прочным. Эти автомобили предназначены для езды по бездорожью, поэтому обладают высокой проходимостью. Почти все они обладают мощным двигателем и полным приводом, иногда с блокировкой дифференциала. В народе внедорожники, а иногда и другие авто, похожие по внешним характеристикам, называются джипами.
Создатели автомобилей повышенной проходимости пришли к тому, что снижение веса машины способно повысить ее ходовые характеристики. Так появился внедорожник без кузова – багги.
Кроссовер
Этот вид кузова довольно сильно похож на внедорожник, но значительно легче. Автомобили этого класса – гибрид между универсалом и внедорожником: вариант городского авто, приспособленного под езду по бездорожью. Также отличается высоким клиренсом, но не обладает рамами и блокировками. Отличается от внедорожника более высоким классом комфорта, при этом проходимость на порядок ниже.
Разновидность кроссоверов – класс SUV. Это увеличенный автомобиль универсал с высокой посадкой, отличающийся высоким клиренсом и дорожным просветом. Такие виды обладают упрощенным полным приводом. SUV (как и большинство кроссоверов) – гибрид универсала и внедорожника.
Фургон
Данный кузов полностью приспособлен под перевозку грузов. Фургоны – переходной вариант между легковыми и грузовыми автомобилями. Оснащаются обширным высоким грузовым отделом с большой задней дверью, без окон. В некоторых случаях они выполняются как глубокая модернизация устройства кузова легкового автомобиля («Москвич»-412 «пирожок»), но чаще как отдельная конструкция. Часть современных фургонов – однообъемные автомобили. Некоторых из них имеют определенное назначение, например, вмещают специальные приспособления, медицинское оборудование или рефрижератор.
Однообъемные
Кузова данного типа не имеют выступающих частей и представляют цельнометаллическую конструкцию. Моторный и багажный отсеки слиты с салоном машины в один блок. К этому классу относится большинство автобусов. Среди легковых авто они представлены самыми молодыми классами:
Минивэн
Кузов минивэна представляет собой однообъмную конструкцию длиной не менее 4,5 метра. Эта машина совмещает в себе комфорт универсала и вместимость фургона. Большой объем позволяет разместить третий ряд сидений и делает их идеальными семейными автомобилями. По виду кузова минивэн напоминает микроавтобус с отличием в том, что вмещает не более 8 посадочных мест.
Компактвэн
Компактвэн – уменьшенный вариант минивэна. Часто вмещает 3 ряда сидений. При этом отличается меньшим объемом салона и багажника, но выигрывает в маневренности.
Микровэн
Эту разновидность часто причисляют к хэтчбеку. По большей части характеристик автомобили похожи на однообъемные машины этого класса. Отличительная черта – большая высота пассажирской части, обеспечивающая комфорт находящимся в салоне, что особенно приятно в дальних поездках.
Грузовики
Тип кузова грузового автомобиля бывыет двухобъемным (КАМАЗ) или трехобъемным (КРАЗ). Однако это не является определяющей особенностью. Основной градацией кузовов выступает тип грузового отдела. Они делятся на:
Грани между классами автомобилей постепенно стираются. На рынке появляется все больше моделей машин, совмещающих характеристики тех или иных классов. Это дает возможность создавать универсальные авто, отвечающие потребностям водителей и пассажиров.