Automobily - karoserie a nápravy

AUTOMOBILY
ZÁKLADNÍ KONSTRUKČNÍ KONCEPCE AUTOMOBILŮ
Konstrukci a jízdní vlastnosti výrazně ovlivňuje umístění hnacího ústrojí vzhledem
k nápravám.
1) Klasická koncepce : motor s převodovkou je vpředu, výkon přenášen na zadní kola
kloubovou (kardanovou) hřídelí = pohon zadních kol ( Mercedes, BMW )
- při plném zatížení rovnoměrné zatížení náprav
transaxle : zvláštní případ klasické koncepce. Motor je vpředu a převodovka vzadu.
Kloubová hřídel je méně namáhána Mk, protože výkon je přenášen při vyšších otáčkách
(Lancia, Porsche).
2) Zadní pohon : motor vzadu a pohon zadních kol ( ŠKODA120 , TATRA613 )
- není nutná dlouhá kloubová hřídel, ale vykazuje nerovnoměrné zatížení
náprav
Motor je za zadní nápravou ( motor před zadní nápravou pouze sportovní automobily =
menší prostor pro cestující - Porsche)
3) Přední pohon: motor vpředu a pohon předních kol (většina současných osobních
automobilů)
- větší a variabilnější užitný prostor
4) Pohon všech kol /4x4/ : motor je většinou vpředu ( nákladní a terénní automobily i
některé osobní )
- výborné jízdní vlastnosti, ale vyšší cena a ztráty v převodech
1
CHARAKTERISTICKÉ ROZMĚRY OSOBNÍCH AUTOMOBILŮ
Rozvor náprav
Vzdálenost os přední a zadní nápravy.
Rozchod nápravy
Vzdálenost středů otisků pneumatik jedné nápravy. Rozchod přední a zadní nápravy
vozidla se může lišit.
Délka
Vzdálenost svislých rovin, které se dotýkají předního a zadního konce vozidla.
Šířka
Do šířky se nezapočítávají zpětná zrcátka, obrysová a směrová světla, pružné části apod.
Výška
Výška se měří při pohotovostní hmotnosti automobilu.
Převis přední a zadní
Vzdálenost od svislé roviny procházející osou kola k nejvzdálenějšímu bodu na
přední/zadní části vozidla.
Nájezdový úhel přední a zadní
Určuje se při maximálním zatížení vozidla. Je to úhel mezi podložkou rovinou, která je
tečná k pneumatikám a neleží pod ní žádný bod karoserie před/za nápravou.
Světlá výška
Vzdálenost střední části vozu od podložky. Určuje se při maximálním zatížení automobilu.
TŘÍDY OSOBNÍCH AUTOMOBILŮ
Jsou děleny dle charakteristických rozměrů, s čímž ale souvisí i objem a výkon motoru. V
současnosti je možné pozorovat tendenci neustálého nárůstu jak velikosti automobilů, tak
výkonu jejich motorů.
pouze informativně
Třída
mini
nižší
nižší střední
střední
vyšší
střední
vyšší
Skupina (mm)
A00
A0
A
B
C
D
Skupina
1
2
3.1
3.2
4.1
4.2
5
6
7
Délka (mm)
<3900
<4300
<4500
<4600
<4700
<4800
<5000
<5200
>5000
Rozvor (mm)
<2500
<2600
<2700
<2800
<2900
<3000
>2900
Provozní
hmotnost (kg)
<1200
<1700
<1700
<1800
<2000
<2400
>2000
Běžný objem
motoru (l)
<1,2
1,2-2,0
1,6-3,2
1,6-3,5
2,0-3,5
2,5-6,0
>4,0
Výkon (kW)
<45
40-132
59-190
75-210
100-270
170-350
>300
Příklad vozů
Škoda
-
Škoda
Fabia
-
Škoda
Octavia
-
Škoda
Superb
-
-
-
Příklad vozů
Audi
-
A2
-
A3
-
A4
A6
A8
-
Příklad vozů VW
Fox
Polo
Golf
Jetta
-
Passat
-
Phaeton
-
Příklad vozů
Peugeot
107
207
308
-
-
407
607
-
-
Příklad vozů
BMW
-
-
BMW 1
-
-
BMW 3
BMW 5
BMW 7
-
Příklad vozů
dalších
Fiat
Seicento
Renault
Clio
Kia
Cee´d
Toyota
Corolla
Renault
Laguna
Volvo S40
Volvo S60
Volvo
S80
RR
Phantom
luxusní
2
ZÁKLADNÍ KONSTRUKČNÍ CELKY AUTOMOBILŮ
Podvozek
- rám (je-li samonosná karosérie tak automobil rám nemá)
- nápravy
- kola
- pérování
- brzdy
- řízení
Poháněcí souprava
- motor
- převodové ústrojí
- spojka
- převodovka
- rozvodovka
- diferenciál
Karosérie
Příslušenství, výstroj a výbava
3
Hlavní nosnou částí automobilu je rám povozku nebo samonosná karosérie
RÁMY
Rámy podvozku mají nákladní automobily a některé osobní ( starší a větší ).
Výhodou automobilu s rámem podvozku je, že na jeden typ podvozku lze montovat různé
typy karosérií ( osobní, dodávkovou, sanitní …) .
Nevýhodou je, že vozidlo je asi o 10% těžší než s karosérií samonosnou. Při nárazu se ráz
tuhým rámem přenáší na celé vozidlo a posádku. (dříve se tuhost uváděla jako klad).
žebřinový
Je tvořen dvěma podélníky a několika
příčkami.
Má jej většina nákladních
automobilů.
páteřový
Je tvořen páteřovou rourou a příčkami,
může být v provedení jako :
- jednoduchý
- vidlicový
- nástavný (nákladní
automobily TATRA)
plošinový
Svařen z ocelových profilů a plechů. Dnes je
součástí samonosné karoserie osobních
automobilů.
4
KAROSÉRIE
Karosérie se montují na rám podvozku, nebo jsou samonosné
dělení podle konstrukce
podvozková - montuje se na rám podvozku (viz. rámy)
samonosná
panelová - na kostru (skelet) se jsou přišroubovány blatníky, čela (Škoda100)
skořepinová - prostorový rám je
svařen z plechových ohýbaných
profilů.
Tento tuhý skelet chrání při nárazu
posádku. Je tvořen především prahy pod
dveřmi, sloupky dveří, rámy čelního a
zadního skla. Vpředu jsou vestavěny krátké
pomocné nosníky pro uložení motoru. Tyto
nosníky mají vruby nebo prohnutí, aby se
při nárazu deformovaly. Tím se zmenší
setrvačná síla působící na posádku. Na
tento skelet se přivařují boční a střešní
plechy. Tuto konstrukci má většina
dnešních osobních automobilů. Splňuje
požadavek: tuhá kabina a kolem ní
deformační zóny.
5
dělení podle tvaru
(pouze informativně)
Hatchback. Dvouprostorová tří nebo pětidveřová karoserie pro 4–5 osob.
Zavazadlový prostor je přístupný dveřmi, které jsou ukotveny ve střeše vozu. Příklad:Škoda Fabia
Liftback. Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4–5 osob podobná
hatchbacku. Záď vozu je delší a plošší. Příklad: Škoda Octavia.
Sedan. Tříprostorová čtyřdveřová karoserie pro 4–5 osob. Zadní stěna
zavazadlového prostoru je svislá s výraznou hranou. Příklad: Dacia Logan
Kombi. Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4–7 osob. Prostor pro
zavazadla je zvětšen, přístupný dveřmi ukotvenými ve střeše vozu. Příklad: Renault Laguna.
Kupé. Dvoudveřová tříprostorová karoserie určená pro 3-4 osoby. Záď vozu
se směrem dozadu silně svažuje. Příklad: Porsche 997.
Kabriolet. Tříprostorová otevřená dvou nebo čtyřdveřová karoserie pro 3-4
osoby. Střecha je plátěná nebo kovová, skládací. Příklad: BMW 3 Cabrio.
Kupé kabriolet. Dvoudveřová tříprostorová karoserie určená převážně pro
2-3 osoby. Některé vozy mají ještě druhou řadu sedadel, na které je ale prostor pro cestující velmi
stísněný. Střecha je rovněž plátěná nebo kovová, skládací. Příklad: Škoda Felicia.
Roadster. Dvoudveřová tříprostorová karoserie pro 2 – 3 osoby. Jen jedna
řada sedadel, střecha plátěná skládací nebo pevná odnímatelná (tzv. hard-top). Příklad: Jaguar E
Type.
6
Off-road. Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4–9 osob. Stavba
karoserie je podřízena dobré průchodnosti terénem. Má větší světlou výšku a velké nájezdové
úhly. Příklad: Hummer H2.
SUV (Sport Utility Vehicle, sportovní užitkový vůz. ) Dvouprostorová
pětidveřová karoserie pro 4–7 osob. Konstrukce je zaměřena hlavně na jízdu po silnici, ale je
upravena pro zvládnutí nenáročného terénu. Příklad: Audi Q7.
MPV (Multi Purpose Vehicle, víceúčelový vůz. ) Dvouprostorová karoserie
pro 5–7 osob. Pětidveřová, případně s posuvnými zadními dveřmi. Velký vnitřní prostor s
variabilním uspořádáním. Příklad: Opel Zafira.
Cross-over. Automobil, obsahující prvky více kategorií. Dvouprostorová
karoserie pro 5-7 osob. Příklad: Nissan Murano.
dělení podle členění prostoru
- trojprostorová
Oddělené prostory pro motor, posádku i náklad.
- dvouprostorová
Prostor pro motor je oddělen od prostoru pro posádku a náklad.
- jednoprostorová
Motor, posádka i náklad od sebe nejsou odděleny pevnými
příčkami karoserie. Tato konstrukce se dnes již nepoužívá.
7
NÁPRAVY
nápravy při jízdě vedou kola
konstrukce náprav výrazně ovlivňuje jízdní vlastnosti a tím bezpečnost a komfort jízdy
nápravy přední
přední nápravy jsou řídící, nohou být hnací nebo sunuté
- nápravy přední tuhé
Jsou tvořeny nápravníci s rejdovými čepy. Nápravnice může být celistvá nebo skládaná
z několika dílů. Nevýhodou tuhých náprav je větší neodpružená hmotnost.
- nápravy přední s nezávislým zavěšením kol ( výkyvné )
Umožňují nezávislé pérování kol a mají menší hmotnost než nápravy tuhé.
- náprava lichoběžníková
Typická jsou dvě závěsná ramena různé délky, mezi nimi je uchycen rejdový čep. Pružina
a tlumič jsou spojeny s dolním ramenem.
Lichoběžníková náprava se dnes používá obvykle u vozů vyšších tříd, u kterých zaručuje
dobré jízdní vlastnosti. (v minulosti ŠKODA 105,120, TRABANT, LADA …).
8
- náprava s teleskopickými vzpěrami (McPherson)
Má jedno závěsné rameno trojúhelníkového tvaru pod osou kola a vzpěru, která je
zároveň teleskopickým tlumičem a rejdovým čepem. Výhoda této konstrukce je především
v malé neodpružené hmotě
V provedení jako hnací je v současnosti použita na většině osobních automobilů s
předním pohonem střední a nižší třídy.
- náprava víceprvková
(viz také zadní náprava)
Každé kolo zavěšeno na více
(až pěti) tyčových ramenech.
Víceprvková náprava může být
použita jako přední či jako
zadní. Je považována za
nejlepší pro přesné vedení kola.
Její konstrukce i výroba je
bohužel náročnější, což se
obráží v ceně.
9
- náprava kyvadlová
(viz také zadní náprava)
Přední kyvadlová náprava nákladního
automobilu
TATRA
odpružená
podélnými torzními tyčemi.
nápravy zadní
zadní nápravy mohou být hnací nebo sunuté
- nápravy zadní tuhé - celistvé nebo skládané
Součástí tuhé hnací nápravy je rozvodovka
s diferenciálem, čímž se zvyšuje její
neodpružená hmotnost.
10
- nápravy zadní s nezávislým zavěšením kol ( výkyvné )
- náprava kliková se zkrutnou příčkou
(konstrukčně mezistupeň od tuhé nápravy)
Náprava vyniká jednoduchostí, prostorovou
nenáročností a umožňuje dosáhnout dobrých
jízdních vlastností. Je tvořena dvěma
podélnými klikami, které jsou blízko čepů
uchycení nápravy do karoserie spojeny
torzně poddajnou příčkou. Tato příčka,
kromě toho, že vytváří pevné příčné
propojení obou ramen, funguje také jako
příčný stabilizátor. Kliková náprava se
zkrutnou příčkou tedy tvoří jakýsi mezistupeň
mezi nezávislým zavěšením kol a tuhou
nápravou.
V současnosti ji používá většina osobních
automobilů střední a nižší třídy s předním pohonem.
- nápravy kyvadlové – jsou tvořeny dvěma samostatně odpruženými polonápravami.
Dochází u ní ke značným změnám odklonu kol. Dnes se tato náprava již u osobních vozů
nepoužívá. (v minulosti ŠKODA 105,120).
kyvadlová úhlová
Zadní kyvadlové nápravy nákladního automobilu TATRA
11
- náprava víceprvková
Je tvořená např. jedním podélným a třemi
příčnými rameny. Toto náročné řešení umožňuje
vyhovět požadavkům na co nejlepší jízdní
vlastnosti, přesné vedení kola a zároveň vysokou
míru pohodlí.
- náprava De Dion (konstrukčně mezistupeň od tuhé hnací nápravy) Kola jsou spojena
tuhou nápravníci, ale rozvodovka je na rámu podvozku, to znamená, že je odpružená.
Nápravu používala řada vozů.
12