Концепция кузова внедорожника

 
У внедорожников есть один очень досадный недостаток (по современным реалиям) – это высокий расход топлива. Основные причины высокого расхода топлива это:

1) Увеличенная масса транспортного средства т.к. присутствуют дополнительные элементы трансмиссии (раздаточная коробка, второй ведущий мост) а так же большие запасы прочности подвески с расчетом на эксплуатацию ТС в условиях бездорожья.

2) Повышенное сопротивление потока воздуха. Это связано с низким коэффициентом Cx обтекаемости формы кузова и большой площадью фронтальной проекции автомобиля. Как правило внедорожники стараются сделать как можно более вместительными при максимально маленькой длине автомобиля. Это приводит к тому что посадка водителя и пассажиров как и в грузовиках более вертикальная чем в легковых автомобилях, а следовательно высота кузова больше, что приводит к большой площади лобового сопротивления. Так же этим обусловлен небольшой (по сравнению с легковыми автомобилями) наклон лобового стекла. Большой объём багажника требует вертикальной или почти вертикальной задней стенки кузова. Последние 2 обстоятельства отрицательно сказываются на коэффициенте обтекаемости Сх.

Вторая проблема (общая для всех автомобилей) – это уязвимость кузова. Ежедневно мы наблюдаем на улицах города как 2 автомобиля из-за ерундовых царапин на лакокрасочном покрытии и вмятин на наружных панелях перекрывают всё движение, огромное количество людей попадает в создавшуюся пробку, опаздывают на работу, что сопроводжается коллосальными экономическими потерями. (Когда же наконец люди перестанут пытаться прыгнуть выше головы и покупать вещи которые им не по карману содержать?) Особенно недопустимо такое положение дел для внедорожника, который регулярно подвергается механическому воздействию со стороны пней, бревен, веток, домкрата, легкие опрокидывания итд. Кузовной ремонт традиционного кузова из тонкостенной стали с лакокрасочным покрытием – очень трудоёмкое дело, стоит дорого, занимает много времени и как правило не достигается первоначальное (до повреждения) состояние. В то же время тонкостенная сталь легко деформируется пластически при незначительном контакте с посторонним предметом. Покраска кузова металиком - дорогое, не технологичное, требующее высокой квалификации мастера "удовольствие".

Всё это лишние трудозатраты, лишние деньги, на этом свойстве (уязвимости) автомобильного кузова страховые компании получают сверхприбыли. Цены на запчасти и ремонтные работы исчисляются с расчетом на страховые выплаты и сильно завышены. Между тем сами по себе страховые взносы соизмеримы со стоимостью автомобиля. Для того чтобы не тратить силы, деньги и время зря, не кормить зря дормоедов, необходимо полностью пересмотреть концепцию автомобильного кузова. Это так же потребует изменения отношения человека к нему.

В чём заключается изменение нашего отношения к кузову автомобиля? Большинство людей которых я знаю тратит на автомобиль весьма значительную часть того что зарабатывает. Если вы (или кто-то из ваших близких) является владельцем купленной новой блестящей обывательской иномарки, подсчитайте сколько денег вы тратите на саму машину, сколько на страховку, сколько на кредит, техническое обслуживание, расходники, ремонт за весь срок её службы (3-5 лет), вычтите её остаточную стоимость и полученную сумму сравните с тем сколько зарабатываете за этот период. Теперь вспомните что 90% пробега - это ваша езда на ту самую работу. А теперь представьте что вы попали в аварию, при чем не имеет значение кто виноват, остаточная стоимость битого и восстановленного иавтомобиля всё равно меньше чем нетронутого. На автомобилистах наживаются все: страховщики, банки, автопроизводители, продавцы автомобилей, продавцы блестящих аксессуаров, автосервисы, автомойки. Получается что автомобилист - узел по перераспределению денег и ведь деньги в основном платятся за нематериальный и практически бесполезный глянец. Разумна ли такая эксплуатация автомобиля? Я например платить за понты не считаю разумным.

Теперь найдите у себя дома хозяйственное ведро для мойки полов или таз для стирки носков. Это всего лишь бытовые приборы. Для нас не имеет значения ни их цвет, ни глянец, ни наличие царапин на их поверхности. Если таз/ведро текут - мы их меняем. Делаются эти предметы из перерабатываемого пластика, отходов итд и стоят не дорого. А чем автомобиль принципиально отличается от ведра? Это ведь тоже бытовой прибор. Он даёт нам свободу передвижения и с этой его функцией он прекрасно справится даже если не будет блестящим. Более того, если мы перестанем заботиться об этом уязвимом глянце, наша жизнь станет существенно проще.

Теперь вернёмся к технике

В первую очередь для снижения сопротивления потоку воздуха необходимо кузов внедорожника выполнить по легковой схеме: низкий обтекаемый кузов с более горизонтальной посадкой водителя и пассажиров. Конечно это отрицательно сказывается на объёме груза который возможно перевезти но за то получаем в 1.5 раза меньший Сх и процентов на 30 меньше площадь лобового сопротивления. Так же это позволит заметно снизить высоту автомобиля что положительно скажется на высоте центра тяжести. А часто ли мы возим груз? 1% пробега? Ну тогда для этого проще держать прицеп.

Кустарно (в гараже «на коленке») кузов можно изготовить из композиционных материалов, наиболее распространенным из которых является стеклопластик. Это наиболее часто применяющийся в автомобилестроении альтернативный материал. У него есть ряд преимуществ:

1) Меньший удельный (по отношению к прочности) вес.

2) Отсутствие пластической деформации при большой упругой деформации. Это означает что при небольших ударах стеклопластик вообще не портится а при сильных может треснуть, но при этом не потеряет форму т.е. его можно легко склеить (без применения специального оборудования и не имея навыков) придав ему прежнюю форму.

3) Хорошее поглощение акустических вибраций. Это значит что в автомобиле будет тихо.

4) Отсутствие коррозии.

Но есть и недостатки:

1) Сложность утилизации и невозможность повторного использования массы материала.

2) Сложность удаления лакокрасочного покрытия при ремонте: как правило тот абразив которым можно удалить краску так же дерет и сам стеклопластик. То же самое касается и смывок для краски: они тоже растворяют и стеклопластик.

3) Время, необходимое на застывание при производстве да и вообще в целом в массовом производстве стеклопластик не технологичен, потому и используется в основном только на очень дорогих мелкосерийных автомобилях, например на спортивных.

Правда стеклопластик не является уходом от глянца т.к. окрашенная стеклопластиковая деталь выглядит точно так же как и стальная. Можно правда окрасить стеклопластик в массе.

Как правило самодельщики делают стеклопластиковый кузов на стальном пространственном каркасе. Однако, стеклопластик сам является очень прочным материалом и при наличии определенных знаний можно изготовить несущий стеклопластиковый кузов (что и делается серьёзными производителями), заметно снизив массу кузова при той же его прочности что у стального. Это позволит снизить сопротивление движению ТС, а значит расход топлива, улучшить динамику.

Вообще обшивочный пластик совсем не обязан быть композитом если в наличие есть стальной каркас. На заводе массово можно изготавливать кузов на базе пространственного каркаса с обшивками из полимерных материалов (примерно таких из которых делают неокрашенные пластиковые бамперы, или даже хозяйственные ведра и тазы из отходов, они кстати менее хрупкие). Каркас возможно сделать разборным и так чтобы любой поврежденный его элемент можно было изготовить руками в гараже где есть сварка, дрель и болгарка из стандартных материалов (круглых, профильных труб, уголков, полосы).

Полимерные панели не такие прочные как композитные и не склеиваются. Однако, за то они в принципе не требуют покраски, как правило они матовые, и царапины на их поверхности не имеют значения. Так же хорошо упруго деформируются. Сам полимерный материал относительно дорогой, но в отличие от стеклопластика их можно сделать полностью перерабатываемыми: т.е. покупая новую деталь, автовладелец сдаёт старую и таким образом за сам материал не платит. Отсюда следует что нет и проблемы с утилизацией т.к. материал циркулирует. Необходимо создать сеть по приёму бывших в употреблении панелей для последующей переработки в новые. Полимерные панели должны крепиться к каркасу на саморезах или клипсах что делает возможным их легкую самостоятельную замену владельцем автомобиля или автослесарем но быстро, а следовательно дешево. Не требуется высокая квалификация мастера. Оснастка для литья пластмасс как правило дешевле оснастки для листовой штамповки.

Вот бампер пожалуй наоборот стоит сделать стальным. Лобовые и задние удары должны восприниматься силовым бампером из толстой листовой стали и поглощаться упругим элементом с демпфером, на которых бампер крепится к каркасу. При проектировании автомобиля должен закладываться в конструкцию ход бампера при ударах. Царапины на бампере владельцы могут собственноручно окрашивать из балончика, кисточкой или ездить со ржавыми бамперами, в этом тоже есть свой стиль.

При снижении массы кузова ухудшится соотношение подрессоренных и неподрессоренных масс. Это вероятнее всего потребует использования полностью независимой подвески, хотя и не обязательно.

Вышеперечисленные меры должны снизить расход топлива внедорожника до уровня легкового автомобиля и существенно упростить ремонт при авариях а в большинстве случаев вообще исключить необходимость ремонта.

Автор: MOHCTPOXOD
Источник: http://monstrohod.ru