Waaruit bakkarakters gemaak is

By die ontwikkeling van 'n nuwe motormodel poog elke vervaardiger om die dinamika van sy produkte te verhoog, maar terselfdertyd om die motor nie die veiligheid te ontneem nie. Alhoewel die dinamiese eienskappe grootliks afhang van die tipe enjin, speel die bak van die motor 'n belangrike rol. Hoe swaarder dit is, hoe meer inspanning sal die binnebrandenjin doen om die vervoer te bespoedig. Maar as die motor te lig is, het dit 'n negatiewe uitwerking op die downforce.

Deur hul produkte ligter te maak, streef vervaardigers daarna om die aërodinamiese eienskappe van die liggaam te verbeter (wat aerodinamika is, word beskryf in nog 'n resensie). Die vermindering van die gewig van die voertuig word nie net uitgevoer deur die installering van eenhede wat van ligte materiaal is nie, maar ook danksy liggewig liggaamsdele. Laat ons uitvind watter materiale gebruik word om bakkarakters te maak, asook wat die voor- en nadele van elkeen is.

Voorgeskiedenis van bakkarakters

Die bak van 'n moderne motor kry nie minder aandag as die meganismes daarvan nie. Hier is die parameters waaraan dit moet voldoen:

1. Blywende. In 'n botsing mag dit nie mense in die passasierruimte beseer nie. Die torsiestyfheid moet verseker dat die motor sy vorm behou wanneer hy oor ongelyke terrein ry. Hoe kleiner hierdie parameter is, hoe groter is die kans dat die motorraamwerk misvormd is en dat die vervoer ongeskik is vir verdere werking. Daar word veral aandag gegee aan die sterkte van die voorkant van die dak. Die sogenaamde "eland" -toets help die motorvervaardiger om vas te stel hoe veilig die motor sal wees as hy 'n lang dier tref, soos 'n takbok of eland (die hele massa van die karkas val op die voorruit en die boonste rand van die dak daarbo. ).
2. Moderne ontwerp. In die eerste plek let gesofistikeerde motoriste op die bakvorm, en nie net op die tegniese deel van die motor nie.
3. Veiligheid. Almal in die voertuig moet beskerm word teen eksterne invloede, ook in 'n sybotsing.
4. Veelsydigheid. Die materiaal waaruit die motorbak vervaardig word, moet weerstoestande weerstaan. Benewens estetika word verfwerk ook gebruik om materiale wat bang is vir aggressiewe vog, te beskerm.
5. Duursaamheid. Dit is nie ongewoon dat die skepper op die materiaal bespaar nie, en daarom word die motor na 'n paar jaar se gebruik onbruikbaar.
6. Onderhoubaarheid. Sodat u na 'n geringe ongeluk nie die motor hoef weg te gooi nie, beteken die vervaardiging van moderne baksoorte 'n modulêre samestelling. Dit beteken dat die beskadigde onderdeel deur 'n soortgelyke nuwe vervang kan word.
7. Bekostigbare prys. As die motorbak van duur materiaal gemaak is, sal 'n groot aantal onopgeëiste modelle op die terreine van motorvervaardigers ophoop. Dit gebeur dikwels nie vanweë swak gehalte nie, maar vanweë die hoë koste van voertuie.

Om 'n bakmodel aan al hierdie parameters te laat voldoen, moet vervaardigers die eienskappe van die materiale waaruit die raamwerk en die buitenste bakpanele vervaardig word, in ag neem.

Sodat die produksie van 'n motor nie baie hulpbronne benodig nie, ontwikkel die ingenieurs van die ondernemings sulke bakmodelle wat u toelaat om hul hooffunksie met addisionele funksies te kombineer. Die hoofeenhede en binne-onderdele is byvoorbeeld aan die struktuur van die motor geheg.

Aanvanklik het die ontwerp van die motors aan die onderkant 'n raam gehad waarop die res van die masjien geheg is. Hierdie tipe is steeds in sommige motormodelle aanwesig. 'N Voorbeeld hiervan is volwaardige sportnutsvoertuie (die meeste jeeps het eenvoudig 'n versterkte liggaamsbou, maar daar is geen raamwerk nie, hierdie tipe SUV word genoem kruising) en vragmotors. Op die eerste motors kon elke paneel wat aan die raamstruktuur geheg is, nie net van metaal gemaak word nie, maar ook van hout.

Die eerste model met 'n raamlose draende struktuur was die Lancia Lambda, wat in 1921 van die monteerbaan af gerol het. Die Europese model Citroen B10, wat in 1924 te koop aangebied is, het 'n eendelige struktuur van staal gekry.

Lancia lambda

Citroen b10

Hierdie ontwikkeling blyk so gewild te wees dat die meeste vervaardigers van daardie tyd selde afgewyk het van die konsep van 'n monokoque liggaam van alle staal. Hierdie masjiene was veilig. Sommige ondernemings het staal om twee redes verwerp. Eerstens was hierdie materiaal nie in alle lande beskikbaar nie, veral nie gedurende die oorlogsjare nie. Tweedens is die staalbak baie swaar, dus sommige om 'n binnebrandenjin met 'n laer krag te installeer, wat op die bakmateriaal in gevaar is.

Gedurende die Tweede Wêreldoorlog was daar wêreldwyd 'n tekort aan staal, aangesien hierdie metaal heeltemal vir militêre behoeftes gebruik is. Vanweë die begeerte om kop bo water te hou, het sommige ondernemings besluit om hul modelle se liggame uit alternatiewe materiale te vervaardig. In daardie jare verskyn motors vir die eerste keer met 'n aluminium bak. 'N Voorbeeld van sulke modelle is die Land Rover 1-reeks (die bak bestaan ​​uit aluminiumpanele).

'N Ander alternatief is 'n houtraamwerk. 'N Voorbeeld van sulke motors is die Willys Jeep Stations Wagon Woodie -modifikasie.

Aangesien die houtpaneel nie duursaam is nie en ernstige versorging nodig het, is hierdie idee gou verlaat, maar wat aluminiumstrukture betref, het vervaardigers dit ernstig oorweeg om hierdie tegnologie in moderne produksie bekend te stel. Alhoewel die hoofrede 'n tekort aan staal is, was dit nie eintlik die dryfveer agter wie motorvervaardigers alternatiewe begin soek het nie.

1. Sedert die wêreldwye brandstofkrisis moes die meeste motorhandelsmerke hul vervaardigingstegnologie heroorweeg. In die eerste plek het die gehoor wat kragtige en lywige motors benodig, skerp afgeneem as gevolg van die hoë brandstofkoste. Motoriste het begin soek na minder gulsige motors. En om vervoer met 'n kleiner enjin dinamies genoeg, liggewig, maar terselfdertyd genoeg sterk materiaal te benodig.
2. Oor die hele wêreld het mettertyd omgewingstandaarde vir die uitstoot van voertuie strenger geword. Om hierdie rede is daar begin met tegnologie om brandstofverbruik te verminder, die verbrandingskwaliteit van die lug-brandstofmengsel te verbeter en die doeltreffendheid van die krageenheid te verhoog. Om dit te doen, moet u die gewig van die hele motor verminder.

Met verloop van tyd het ontwikkelings uit saamgestelde materiale verskyn, wat dit moontlik gemaak het om die gewig van die voertuig verder te verminder. Kom ons kyk wat is die eienaardigheid van elke materiaal wat gebruik word vir die vervaardiging van motors.

Staalbak: voor- en nadele

Die meeste liggaamsdele van 'n moderne motor is van gerolde staal. Die dikte van die metaal in sommige dele bereik 2.5 millimeter. Daarbenewens word hoofsaaklik lae-koolstofplaatmateriaal in die draende deel gebruik. Danksy hierdie motor is dit terselfdertyd redelik liggewig en duursaam.

Vandag is daar nie tekort aan staal nie. Hierdie metaal het 'n hoë sterkte, elemente van verskillende vorms kan daaruit gestamp word, en die dele kan maklik aanmekaar vasgemaak word met behulp van puntlas. By die vervaardiging van 'n motor gee ingenieurs aandag aan passiewe veiligheid, en tegnoloë let op die eenvoud van die verwerking van materiaal, sodat die koste van vervoer so laag as moontlik is.

En vir metallurgie is die moeilikste taak om ingenieurs en tegnoloë tevrede te stel. Met die gewenste eienskappe in gedagte, is 'n spesiale graad staal ontwikkel wat die ideale kombinasie van trekbaarheid en voldoende sterkte in die finale produk bied. Dit vergemaklik die vervaardiging van bakpanele en verhoog die betroubaarheid van die motorraam.

Hier is nog 'n paar voordele van 'n staalbak:

• Die herstel van staalprodukte is die maklikste - dit is genoeg om 'n nuwe element, byvoorbeeld 'n vlerk, te koop en te vervang;
• Dit is maklik om te herwin - staal is baie herwinbaar, so die vervaardiger het altyd die geleentheid om goedkoop grondstowwe te kry;
• Die tegnologie vir die vervaardiging van gerolde staal is eenvoudiger as die verwerking van analoge analoog, dus die grondstof is goedkoper.

Ten spyte van hierdie voordele hou staalprodukte verskeie belangrike nadele in:

1. Afgewerkte produkte is die swaarste;
2. Roes ontwikkel vinnig op onbeskermde dele. As die element nie met verfwerk beskerm word nie, sal skade die liggaam vinnig onbruikbaar maak;
3. Om die styfheid van plaatstaal te verhoog, moet die onderdeel baie keer gestempel word;
4. Die hulpbron van staalprodukte is die kleinste in vergelyking met nie-ysterhoudende metale.

Vandag word die eienskap van staal vergroot deur die samestelling van sommige chemiese elemente wat die sterkte, weerstand teen oksidasie en plastisiteit verhoog (staal van die TWIP-handelsmerk kan tot 70% strek, en die maksimum aanwyser van sy sterkte is 1300 MPa).

Aluminium liggaam: voor- en nadele

Voorheen is aluminium slegs gebruik om panele te maak wat aan 'n staalstruktuur geanker is. Moderne ontwikkelinge in die vervaardiging van aluminium maak dit moontlik om die materiaal ook te gebruik om raamelemente te skep.

Alhoewel hierdie metaal minder vatbaar is vir vog in vergelyking met staal, het dit minder sterkte en meganiese elastisiteit. Om hierdie gewig te verminder, word hierdie metaal gebruik om deure, bagasierakke, kappies te skep. Om aluminium in die raamwerk te gebruik, moet die vervaardiger die dikte van die produkte verhoog, wat dikwels teen makliker vervoer werk.

Die digtheid van aluminiumlegerings is baie minder as dié van staal, dus is geluidsisolasie in 'n motor met so 'n bak baie erger. Om te verseker dat die binnekant van so 'n motor 'n minimum van eksterne geraas kry, gebruik die vervaardiger spesiale geraasonderdrukkingstegnologieë, wat die motor duurder maak in vergelyking met 'n soortgelyke opsie met 'n staalbak.

Die vervaardiging van 'n aluminiumbak in die vroeë stadium is soortgelyk aan die proses om 'n staalstruktuur te skep. Grondstowwe word in lakens gebreek, dan word dit volgens die gewenste ontwerp gestempel. Onderdele word in 'n algemene ontwerp saamgestel. Slegs hiervoor word argonsweis gebruik. Duurder modelle gebruik laslasvlek, spesiale gom of klinknaels.

Argumente ten gunste van 'n aluminiumbak:

• Dit is makliker om plaatmateriaal te stamp, daarom is minder kragtige toerusting nodig as om staal te stempel;
• In vergelyking met staalliggame sal die identiese vorm van aluminium ligter wees, terwyl die sterkte terselfdertyd dieselfde bly;
• Onderdele word maklik verwerk en herwinbaar;
• Die materiaal is duursamer as staal - dit is nie bang vir vog nie;
• Die koste van die vervaardigingsproses is laer vergeleke met die vorige weergawe.

Nie alle motoriste stem saam om 'n motor met 'n aluminium bak te koop nie. Die rede hiervoor is dat motorherstelwerk selfs duur met 'n geringe ongeluk. Die grondstof self kos meer as staal, en as die onderdeel verander moet word, moet die motoreienaar 'n spesialis soek wat spesiale toerusting het vir die koppeling van elemente van hoë gehalte.

Plastic liggaam: voor- en nadele

Die tweede helfte van die twintigste eeu is gekenmerk deur die voorkoms van plastiek. Die gewildheid van so 'n materiaal is te danke aan die feit dat enige struktuur daaruit gemaak kan word, wat baie ligter sal wees as selfs aluminium.

Plastiek het nie verfwerk nodig nie. Dit is genoeg om die nodige kleurstowwe by die grondstowwe te voeg, en die produk kry die gewenste skaduwee. Boonop vervaag dit nie en hoef dit nie weer geverf te word as dit gekrap word nie. In vergelyking met metaal is plastiek duursamer, reageer dit glad nie met water nie, en roes dus nie.

Die Hadi-model het 'n plastieklyf

Die vervaardiging van plastiekpanele is baie laer, aangesien kragtige perse nie nodig is om te reliëf nie. Die verhitte grondstowwe is vloeibaar, daarom kan die liggaamsdele absoluut enige vorm hê, wat moeilik is om metaal te gebruik.

Ten spyte van hierdie duidelike voordele, het plastiek 'n baie groot nadeel - die sterkte daarvan hou direk verband met die gebruikstoestande. As die buitelugtemperatuur dus onder nul daal, word die dele broos. Selfs 'n ligte vrag kan die materiaal laat bars of in stukke breek. Aan die ander kant, namate die temperatuur styg, neem die elastisiteit daarvan toe. Sommige soorte plastiek vervorm wanneer dit in die son verhit word.

Om ander redes is plastiekliggame minder prakties:

• Beskadigde onderdele is herwinbaar, maar hierdie duur proses benodig spesiale toerusting. Dieselfde geld die plastiekbedryf.
• Tydens die vervaardiging van plastiekprodukte word 'n groot hoeveelheid skadelike stowwe in die atmosfeer vrygestel;
• Die draende dele van die bak kan nie van plastiek gemaak word nie, want selfs 'n groot stuk materiaal is nie so sterk soos dun metaal nie;
• As die plastiekpaneel beskadig word, kan dit maklik en vinnig deur 'n nuwe paneel vervang word, maar dit is baie duurder as om 'n metaalvlek aan metaal te las.

Alhoewel daar vandag verskillende ontwikkelings is wat die meeste van die genoemde probleme uitskakel, was dit nog nie moontlik om die tegnologie tot die volmaaktheid te bring nie. Om hierdie rede word bumpers, dekoratiewe insetsels, lyste, en slegs in sommige motormodelle - skerms hoofsaaklik van plastiek gemaak.

Saamgestelde liggaam: voor- en nadele

Die term saamgestelde beteken 'n materiaal wat meer as twee komponente bevat. In die proses om 'n materiaal te skep, kry die samestelling 'n homogene struktuur, waardeur die finale produk die eienskappe het van twee (of meer) stowwe waaruit die grondstof bestaan.

Dikwels kan 'n samestelling verkry word deur lae van verskillende materiale te plak of te sinter. Om die sterkte van die onderdeel te verhoog, word elke aparte laag dikwels versterk sodat die materiaal nie afskilfer tydens gebruik nie.

Monokoque liggaam

Die mees algemene samestelling wat in die motorbedryf gebruik word, is veselglas. Die materiaal word verkry deur 'n polimeervuller by veselglas te voeg. Eksterne liggaamselemente is van sulke materiaal gemaak, byvoorbeeld bumpers, radiatorroosters, soms kopoptika (meer dikwels word dit van glas gemaak, en liggewigweergawes van polipropileen). Met die installering van sulke onderdele kan die vervaardiger staal in die struktuur van die ondersteunende liggaamsdele gebruik, maar terselfdertyd die model redelik lig hou.

Benewens die bogenoemde voordele, neem die polimeermateriaal om die volgende redes 'n waardige plek in die motorbedryf in:

• Die minimum gewig van die onderdele, maar terselfdertyd het dit ordentlike krag;
• Die finale produk is nie bang vir die aggressiewe effekte van vog en son nie;
• As gevolg van die elastisiteit in die grondstofstadium, kan die vervaardiger verskillende vorms van onderdele skep, insluitend die mees komplekse;
• Afgewerkte produkte lyk esteties;
• U kan groot liggaamsdele skep, en in sommige gevalle selfs die hele liggaam, soos in die geval van walvismotors (lees meer oor sulke motors in aparte oorsig).

Innoverende tegnologie kan egter nie 'n volledige alternatief vir metaal wees nie. Daar is verskeie redes hiervoor:

1. Die koste van polimeervullers is baie hoog;
2. Die vorm vir die vervaardiging van die onderdeel moet perfek wees. Andersins sal die element lelik blyk te wees;
3. Tydens die vervaardigingsproses is dit uiters belangrik om die werkplek skoon te hou;
4. Die skepping van duursame panele is tydrowend, want die samestelling neem lank om droog te word en sommige liggaamsdele is meerlaagig. Vaste liggame word dikwels van hierdie materiaal gemaak. Vir die benaming daarvan word die gevleuelde term "monocoque" gebruik. Die tegnologie vir die skep van monokoque liggaamstipes is soos volg. 'N Laag koolstofvesel word met 'n polimeer vasgeplak. Boonop word nog 'n laag materiaal gelê, net sodat die vesels in 'n ander rigting geleë is, meestal reghoekig. Nadat die produk gereed is, word dit in 'n spesiale oond geplaas en vir 'n sekere tyd onder hoë temperatuur gehou, sodat die materiaal gebak word en 'n monolitiese vorm aanneem;
5. As 'n onderdeel van saamgestelde materiaal breek, is dit uiters moeilik om dit te herstel ('n voorbeeld van hoe motorbumpers herstel word, word beskryf hier);
6. Saamgestelde dele word nie herwin nie, maar vernietig.

As gevolg van die hoë koste en ingewikkelde vervaardiging, het gewone motorvoertuie 'n minimum aantal onderdele van veselglas of ander saamgestelde analoë. Dikwels word sulke elemente op 'n supermotor geïnstalleer. 'N Voorbeeld van so 'n motor is die Ferrari Enzo.

2002 Ferrari Enzo

Sommige eksklusiewe modelle van die burgerlike reeks ontvang weliswaar algehele besonderhede van 'n saamgestelde. 'N Voorbeeld hiervan is die BMW M3. Hierdie motor het 'n koolstofveseldak. Die materiaal het die nodige sterkte, maar laat u terselfdertyd die swaartepunt nader aan die grond beweeg, wat die afwaartse krag verhoog wanneer u hoeke binnekom.

'N Ander oorspronklike oplossing vir die gebruik van ligte materiale in die bak van die motor word getoon deur die vervaardiger van die beroemde supermotor Corvette. Vir byna 'n halwe eeu gebruik die maatskappy 'n ruimtelike metaalraam waarop saamgestelde panele aangebring is.

Koolstoflyf: voor- en nadele

Met die aanbreek van nog 'n ander materiaal het die veiligheid en terselfdertyd die ligtheid van motors 'n nuwe vlak bereik. In werklikheid is koolstof dieselfde saamgestelde materiaal; slegs 'n nuwe generasie toerusting laat u duursamer strukture toe as by die vervaardiging van monokoque. Hierdie materiaal word gebruik in die bakwerk van bekende modelle soos die BMW i8 en i3. As koolstof in ander motors voorheen slegs as versiering gebruik is, is dit die eerste produksiemotors ter wêreld waarvan die bak geheel en al van koolstof vervaardig is.

Albei modelle het 'n soortgelyke ontwerp: die basis is 'n modulêre platform van aluminium. Alle eenhede en meganismes van die motor is daarop vasgemaak. Die motorbak bestaan ​​uit twee helftes, wat reeds 'n paar binne-besonderhede het. Hulle is met mekaar verbind met behulp van boutklampe. Die eienaardigheid van hierdie modelle is dat hulle op dieselfde beginsel as die eerste motors gebou is - 'n raamstruktuur (net so liggewig as moontlik) waarop alle ander eerbewyse gevestig is.

Tydens die vervaardigingsproses word die onderdele met behulp van spesiale gom aan mekaar verbind. Dit simuleer die las van metaalonderdele. Die voordeel van so 'n materiaal is die hoë sterkte. As die motor groot onreëlmatighede oorkom, verhoed die torsiestyfheid van die liggaam dat dit vervorm.

Nog 'n voordeel van koolstofvesel is dat dit 'n minimum aantal werkers benodig om onderdele te vervaardig, aangesien hoëtegnologiese toerusting deur elektronika beheer word. Die koolstof liggaam is gemaak van individuele dele wat in spesiale vorms gevorm word. 'N Polimeer met 'n spesiale samestelling word onder hoë druk in die vorm gepomp. Dit maak die panele duursamer as om die vesels handmatig te smeer. Daarbenewens is kleiner oonde nodig om klein voorwerpe te bak.

Die nadele van sulke produkte sluit hoofsaaklik die hoë koste in, omdat duur toerusting gebruik word wat diens van hoë gehalte benodig. Die prys van polimere is ook baie hoër as die van aluminium. En as die onderdeel stukkend is, is dit onmoontlik om dit self te herstel.

Hier is 'n kort video - 'n voorbeeld van hoe die koolstofliggame van die BMW i8 saamgestel is:

Dit is hoe u BMW i8 saamgestel is. Stel u motor saam BMW i8

Vrae en antwoorde:

Wat is ingesluit in die motorbak? Die motorbak bestaan ​​uit: voorste spar, voorskerm, voorste pilaar, dak, B-pilaar, agterste pilaar, skerms, kattebakpaneel en enjinkap, onder.

Waarop word die motorbak ondersteun? Die hoofliggaam is die ruimteraam. Dit is 'n struktuur gemaak in die vorm van 'n hok, geleë rondom die hele omtrek van die liggaam. Die liggaam is aan hierdie ondersteunende struktuur geheg.