/
Text
В.К. ШТРОБЕЛЬ
Совре енный
автомо ильный
КУЗОВ
Die moderne
Automobilkaross erie
Styling — Sicherheit — Berechnung—
Konstruktion — Erprobung
Werner К. Strobel
1. Auflage
>ran«h's hå Verlagshandl ng Stuttg
В.К. ШТРОБЕЛЬ
Современный
автомобильный
КУЗОВ
Псрснод с нсмсцкого Н. A. ЮНИК()Я()Я
Под рсдакиисй Л. И. BHXKO
МОСКВА
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
1984
ББК 39.33
Ш87
УДК 629.11.011.5-03,30-82
В. Штробель
Современный автомобильный кузов. Пер. с нем.
Н. А. Юниковой. Под ред. Л. И. Вихко. — М.: Ма-
шиностроение, 1984, 264 c., ил.
Ш87
В пер. 1 р. 60 к.
6Т2.1
Б Б К.39.33
3603030000-210
Ш
038(01)-84
210-84
Вернер К. Штробель
СОВРЕМЕННЫЯ АВТОМОБИЛЬНЫЙ КУЗОВ
Редактор В. Н. Баранов
Художественный редактор С. Н. Голубев
Переплет художника О. В. Камаева
Технический редактор Т. и. Андреева
Корректор Л. Е. Соню~икина
ИБ № 4026
Формат 60X90'/16.
Печать высокая.
Тираж 5200 экз.
Сдано в набор 30.05.84. Подписано в печать 30.07.84.
Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная.
Усл. печ. л. 16,5. Усл. кр.-отт. 16,5, Уч.-изд. л. 18,83.
Заказ 562. Цена 1 р. 60 к.
Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение»,
107076, Москва, Стромынский пер., 4
Московская типография № 8 Союзполиграфпрома
при Государственном комитсте СССР
по дслам издательств, полиграфии и книжной торговли.
101898, Москва, Центр, Хохловский пер., 7.
© Frai)sl<h'a he Vcrlagshandlu g, %. Kel e &am
Stuttgart, 1980
© Перевод на русский язык, Машиностроение, 1984 г.
В книге широко рассмотрены все аспекты конструирования совре-
менных кузовов легковых автомобилей. Показано, что конструирование
кузовов основано не на интуитивном, субъективном подходе, а явля-
ется подлинно инженерной задачей, решаемой с учетом основных тсх-
нологических параметров. Предварительные расчеты рассмотрены с
привлечением мстода конечных элементов. На примере конкретного
изделия приведены методические соображения и организация расчетов
на ЭВМ. Изложены требования, которые необходимо учитывать при
конструировании кузовов.
Яля инжснсров-конструкторов и технологов КБ проектных органи-
заций автомобильной промышленности.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Несмотря на то, что кузов на~ряду с силовым агрегатом является
важнейшим узлом легкового автомобиля, о периоде создания
кузова (с момента принятия решения о ~раз~работке до се~рийного
производства) даже .инженерам известно мало. Вместо этого полу-
чили широкое распространение туманные рассуждения о работе
дизайне~ра, об интуиции инжене~ра и о п~рактическом осуществле-
нии ~раз~работки кузова. П~режде всего мало известно, что создание
кузова — это чисто инжене~рное дело, техническая и организатор-
ская задачи, кото~рые в автомобилестроении являются единствен-
ными в своем роде. Поэтому не случайно, что п~рофессия инжене-
ра-кузовщика до сегодняшнего дня является редкой.
Раз~работка кузова отк~рывает как тео~ретику, так и инженеру-
расчетчику и специалисту новой п~рофессии — биомеханику новые,
неограниченные возможности. Это связано с тем, что в области
безопасности автомобиля требуются углубленные исследования
для познания причин аварий и уме~ньшения их последствий. Тем
более, что существует ве~роятность п~ринятия чрезме~рных законода-
тельных ограничений, излишне затрудняющих п~роцесс раз~работки
кузова.
В предлагаемой вниманию читателей книге п~редп~ринята по-
пытка представить все многообразие проектных задач, не углуб-
ляясь в описа~ние подробностей процесса конспруи~рования кузова.
B связи с этим основное внимание уделено вопросу систематиза-
ции хода проектирования, примерам типичных современных конст-
,рукций и испытательной технике, еще не известной ши~рокому щругу
специалистов. Введены дополнительные ~разделы, касающиеся ав-
томобильных кондиционе~рных установок и электрооборудования
автомобиля. К~роме того, автор попытался систематизи~ровать п~ро-
цесс художестве~нного консвруи~рования или, вы~ражаясь точнее,
работу по дизайну, чтобы подче~ркнуть п~реимущественно инже~не~р.
ный xaipакте~р этой ~ðаботы.
Эта книга будет полезной студентам, техникам и инжене~рам,
начинающим или продолжающим, работать в области кузовной те-
матики. Вероятно, некото|рые вопросы остались отк~рытыми, поэтому
авто~р с благода~рностью п~римет замечания читателей.
Авто~р долже~н особо поблагодаррить автомобильные фирмы за их
помощь, особенно отделы ~развития и общественной рабо|ы фи~рмы
«Адам опель» (г. Рюссельхайм) и завода «Фольксваген» (г. Вольф-
сбу~рг), а также многочисленные фирмы автомобильной п~ромыш-
ленности. Только благода~ря п~редставленной ими информации
стало возможным п~роведение всей ~работы. Авто~р вы~ражает п~риз-
нательность инженеру Й. Альтгоффу, который подготовил иллюст-
фации, внеся тем самым свой вклад в улучшение понимания текста.
Автор благода~рит издательство за плодотво|рное сотрудничество.
I. ВВЕДЕНИЕ
Ка~ретост~роепие является началом кузовоспроения, и первые
автомобили были пичем иным, как мото~ризованными каретами.
Лишь с увеличением мощности двигателя автомобиля и с воз~раста-
нием тре~бований стала необходимой специализация, которая п|ри-
вела к отделению кузова от шасси. При этом «интересы кузова»
отстаивались опытными каретоспроителями, а «интересы» шасси—
и нже непера м и.
Каретостроители сох~ранили свои традиции, свое искусство раз-
работки и изготовления кузова, выполняя это п~ривычным методом
и испытанными средствами. В ~результате отделения кузова от
шасси стало возможным устанавливать кузова, различной формы
на одно шасси, что привело к созданию многочисленных самостоя-
тельных кузовных фи~рм, кото~рые в 20-е годы создавали шедевры
в виде специальных кузовов, а в отдельных случаях делают это и в
настоящее щремя.
С развитием цельнометаллических кузовов, преимущественно
несущей конспрукции, началось инжене~рное кузовостроение, кото-
рое, однако, еще во многом базировалось на традиционных методах
работы ка~ретост~роителей. Необходимость уменьшен ия стоимости
иэготовления и массы, а в особенности рост масштабов производст-
ва, привели к организации самостоятельных, с годами все увеличи-
вающихся, кузовных конспрукто~рских бювара, к специализации за-
дач, к преобладанию технико-экономических крите~риев в конст1руи-
ровании. Благодаря такому развитию стало возможным системати-
зировать и плани~ровать ~работу конструктора-кузовщика согласно
общепринятым в настоящее время методам организации цроекти-
рова~ния и срокам проведения конструкторских ~работ и испыта~ний.
В соответствии с достигнутым уровнем технического ~развития
кузовостроения в книге описаны только несущие цельнометалли-
ческие кузова, которые, п~рини~мая во внимание их относительно
малую массу и возможность соблюдения основных пребований по
пассивной безопасности, являются в настоящее в~реми п~римером са-
мого, рационального решения; кроме того, п|роблемы, возникающие
п~ри проектировании этого и других типов кузовов, одинаковы.
Несмот~ря на это, в США еще п~рименяют 1рамную консцружцию,
кото~рой во всем мире отдается п~редпочтение при проекти~рова~нии
средних и тяжелых грузовых автомобилей. П~ричин для этого
имеется много: с одной стороны, упомянутая выше возможность
установки различных кузовов на одно шасси; с другой ст<~ро
уменьшенная пе|редача шумов от шасси и силового апрегата. Но и
в США в последнее время явно 'намечается тенденция к п|ри~мене-
пию несущего кузова. Кузов такой конспрукции составляет 50—
52'/о снаряженной массы автомобиля и примерно 47 — 49О/О стоимо-
сти его изготовления. Безусловной предпосылкой успешности работ
по проектированию кузова являются точное плани~рование, анализ
и критическая оценка.
2. ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ
КОНСТРУКЦИИ КУЗОВА (ПРОЦЕСС
ХУДОЖЕСТВЕН НОГО
КОН СТРУИ РОВАН ИЯ)
Вести проекти~рование кузова без установления общей концеп-
ции проектируемого автомобиля затруднительно; это возможно
только в том случае, когда автомобилю хотят п~ридать другую
фо~рму кузова, сох~раняя неизменными агрегаты шасси и их взаим-
ное расположение (~расположение двигателя, тип п~ривода, подвеска
колес, возможно, их ~расположение, колея колес). Мы будем исхо-
дить из необходимости создания новой конст~рукции, чтобы на ее
п~риме~ре показать полностью все п~роблемы, возникающие п~ри раз.
работке кузова.
Как бы ни были важны стилистические требования, автомо-
б~иль п~режде всего не мод~ный товар, а п~редмет попребления. По
этой причине качества, оп~ределяющие его потребительскую стои-
мость, должны стоять на переднем плане при проектировании.
Но фо~рма и стиль являются очень важными факто~рами сбыта,
поэтому инженеры не могут самостоятельно создавать внешний вид
автомобиля и его салон. В связи с этим п~редвар~ительпая раз~ра-
ботка кузова почти у всех изготовителей автомобилей проходит в
бю|ро художественного ко~нструи~рования, где в тесном согрудничест-
ве е ведущими инженерами по шасси и кузову оп~ределяются идея
ком~поновки и ее основные элементы. П~ри вы~работке идеи исходят
из ди~ре~ктив руководства фи~рмы и отдела сбыта по,ра~ìe~ðàì и
типу п~роекти~руемого автомобиля, а также учитывают достигнутый
уровень 1развития технички. Эти директивы в свою оче~редь п~рини-
маются лишь после изучения ~рынка сбыта, определения программы
выпуска и возмож~ностей изготовления (фаза накопления инфо~р-
мации). Так как от начала раз~работки кузова до запуска его в
массовое п~роизводство п~роходит п~р~имерно три года (155 недель),
и в этот пе~риод начинается подготовка производства (изготовле-
ние штампов), то все ре~шения должны п~риниматься с большой
тщательностью и с достаточной дальновидностью, поскольку любое
ошибочное ~решение может настолько замедлить п~ропрамму раз~ра-
ботки, что весь план разработки модели будет полностью нару-
шен [Ц.
Таким об~разом, работа по п|роекти~рованию кузова начинается
в бювара художественного конспруирования с внутренних элементов,
а не с внешних. П~ри этом принципиальные ~решения определяются
следующими т~ремя факто~рами.
Ярая рафработки
(недели)
190 180 170 1бО 15ЮЯО 150 И~ 110 100 ЯО ВО 70 бО 50 00 Л7 Ю 10 0
ПреВбаритеяьная разро-
domina дюны
Ппан
° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° ° Ф
° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° ° °
° ФФ
° ° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° ° ° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° ° °
° ° ° ° °
° ° °
° Ф ° °
° ° ° ° °
° ° ° Ф °
° ° Ф ° ° ° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° °
Ф ° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° ° °
° ° °
° ° °
Ф ° ° ° °
ь
4
ф
Ъ
r °
° °
Агрегаты (шасси,
транс~иссия)
° °
° ° °
° °
° ° °
° Ф
° °
Ф ° ° ° ° °
° ° ° ° °
° °
° ° °
° Ф ° °
° ° ° ° ° °
° ° °
° ° ° ° ° °
° °
Ф °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° °
° ° Ф
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° Ф
° °
° °
° °
° ° °
° ° r
° ° °
° °
° ° °
° ° °
Ф ° °
° ° °
° °
° °
Ф ° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° Ф ° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° ' Ф ° ° ° ° °
° ° °
° ° Ф ° °
° ° Ф °
° ° ° °
° r ° °
Ф ° ° ° ° ° °
° °
3вектрообсрудо-
оаиие
Расчеты
° ° ° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
мо
по
° °
° Ф
° ° °
° °
° ° °
° ° Ф °
° ° ° °
Первый ку
Перьми
° ° ° Ф
° ° °
° Ф Ф
° ° ° ° ° °
° °
° ° ° °
Иорка про~ткп~ипод
и опытиык образцо6
Опьипная
соорка
omomun
Яабораторные
оесяедобаиия
оип~~рояьнь|е
испытания
° °
° °
° ° °
Ф
° ° °
° °
° Ф °
° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° ° ° °
Ф Ф ° ° °
° ° °
° ° Ф Ф °
° ° ° ° °
° ° ° °
° °
° °
Ф Ф °
° °
° ° °
° Ф
Ф ° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° ° ° °
° °
Ф ° °
° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
° Ф
° ° °
Ф ° °
° ° Ф °
° ° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° Ф
° °
с сериииы )и
Cemonþìu
Hcnblmoeus прооего~
Ncn~uws иа
аезопосиоста
EySmPOhba
испылам
° ° °
° °
° °
° ' °
° ° °
° Ф
° r
° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° ° ° °
° ° °
Ф Е °
° °
Ф
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° ° °
° °
° Ф r
° °
° °
° °
Ф °
° °
Ф °
° ° r
° ° °
° °
° °
° Ф
° ° °
° °
Ф
° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° Ф °
° Ф Ф
° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
° ° °
° ° Ф
° °
° ° °
° °
° ° ° °
° °
° ° °
° ° ° °
° ° ° °
° ° ° °
° ° ° ° °
° ° ° °
° °
° Ф
° °
° ° °
° °
Ноитрояь cmounocmu
utcomyfne~ug
Kyat, зяектрооооруаобаиие
(агрегаты шасси)
Пдаииро8аиие
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
° °
: Кузо8, zneempoodopyfolorrue
(агрегап~ы шасси): ° ' ' ° .' °
° ° °
Яакуьга
дЬрудаВаиия
Раэжщеице
ре a-
pumenb—
ная pm-
ра оома
~~пано-
оочиая
Ceps
Иэготооление
npomomunoô
РИочие раям
Опытная партия
Рис. l. График разработки нового автомобиля, предназначенного для массового
производства
1. Требования, п~редъявляемые к салону и багажному Отсеку
(~расположение и ~разме~ры сидений, вол~росы обеспечения безопас-
ности, размещение багажа, выполнение существующих вредписа.
ний).
2. Копст~руктивные требования (прузоподъемность и ходовые
качества, ~размещение агрегатов шасси, вентиляция и отопление).
3. Требования, предъявляемые к фррме кузова (обзорность,
аэродинамика, внешний вид, технологичность).
Так как требования п. 1 и 2 взаимосвязаны, то предва~ритель.
ное эскнзирование кузова должно п~роводиться одновременно с
точки зрения как художественного решения, так и п~редварительной
~раэработки конст~рукции кузова (фаза взаимной увязки). Яля этого
необходимо тесное сот~рудничество обоих отделов, а также под-
ключе~ние к работе отделов испытаний. К этому моменту следует
составить график по срокам п~роведения всех работ, который дол.
жен быть обязателен для всех ~рабочих прупп. В праф~ике должна
учитываться не только ~работа по стилю, но и затраты времени на
конст~руи~ровапие, изготовление п|рототипов, проведение испытаний,
внесение необходимых изменений и выполнение повторных испыта-
ний, к~роме того, должны устанавливаться п~родолжительность пла-
ни~рования, поставки и ~размещения оборудования, с учетом изготов-
ления опытно-промышленной партии и установочной се|рии, чтобь1
в дальнейшем избежать ненужных зацруднений в момент запус[ка
в цроизводство. Конечный пункт плана — начало се~рийного изго
товления. Этот моме~нт оп~ределяется многим[и факто~рами, кап~риме[р
[[еобходкмостью замены модели, производственными мощностями,
изменением политики рыночного сбыта и т. д. Очень часто, исходя
[[3 этого, [)рафик всех работ составляют в об~ратно~м по1рядке по
[[~pHHöHïó «наобо~рот». Об~разец такого графика п~редставлен на
рис. 1, составленном по информации фирм и публикациям в пе-
чати [2]. Только с помощью такого [)рафика возможно коо[рдини-
ровать и контроли[ровать деятельность отдельных групп [раз~работ-
ников. На рисунке п[редставлен [)рафик раз[работки новой модели,
включающий проектирование новых агрегатов шасси (редко встре-
чающийся случай). Те~м не менее стадия,раз~работки кузова влияет
на в[ремя п~роведения всех работ. Агрегаты шасси могут совершенно
обособленно п[редва~рительно отрабатываться на пе~ределанных со-
ответствующим об~разом се[рийно п~роизводимых автомобилях (но-
сителях) и на испытательных стендах.
2.1. РАЗРАБОТКА САЛОНА
Для п~редва~рительного оп[ределения положения сидений, а также
длины салона служат двухме~рные модели тел (мане~кены) мужчины
и женщины с [размерами, полученными в результате многочислен-
ных измерений, впервые п~роведенных в США (~рис. 2). При этом
различают ч)ри [)руппы [роста: малый, оредний и большой. Резуль-
таты измерений отражены понятием «перцентиль» ', причем лица
5-го перцентиля представляют тела малого роста, т. е. существует
только 5% людей, [рост кото~рых ниже этого значения; лица 95-го
перцентиля представляют тела большого роста, т. е. существует
только 5% людей, рост кото[рых выше этого значения.
К настоящему в~ремени в ФРГ также п~роведены аналогичные
:~аме~ры, которые обобщены в п~роекте станда~рта DIN33402 и ди~рек-
тиве 2780 Общества немецких инженеров ** в качестве эталонных
разме~ров тела. Они служат основой п~ри определении фо~рмы ав-
томобильных сидений по Директиве 2782/83 Общества немецких
инжене[ров.
Для установки переднего сиденья шаблон мужчин 50-го пер-
центиля должен соответствовать но~рмальному положению; шаблон
* Внутри границ, определенных в результате многочисленных измерений,
перцептилем выражается область охвата ряда размеров и возможпые сго про-
[[ентные отклонения (в нашем случае размеры тела). При этом наименьшее зна-
"с[[[[е соответствует нулевому перцентилю (отклонений вниз нет, все отклонения
['[[срх), нанбольшее значение соответствует 100-му перцентплю (все отклонения
[~[[[[э, вверх отклонений нет). 50-й перцентиль является арифметической сер6ди-
"o[[, т. е. 50'/О всех остальных результатов замеров больше пли меньше этого
'"~а'~е»ия. Областью от 5-го до 95-перцентиля, следовательно, охвачены р33-
чсрь[ тела 90О/О людей (см. также ниже пояснения к проекту стандарта D/N
33402) .
*' Приведенные там размеры в основном совпадают с размерами американ-
'~Н~ чертежных шаблонов по стандарту SAE У 826.
Рис. 2.,чвухмерный манекен, соответствующий требованиям стандарта SAE
мужчины 95-го перцентиля должен браться за основу для опреде-
ления позы водителя при сдвинутом назад до предела сиденьи, а
шаблон женщины 5-го перцентиля соответственно при выдвинутом
максимально вперед положении сиденья. Таким об>ра ом дос
гается минимальная зона регул>и> ровки пол жения с де ья по
для определения положения заднего сиденья за основу часто
принимают только мужчину 50-го перцентиля, чтобы длина авто-
мобиля была минимальной. Это ошибочная п>рактя а, поскол к
данном случае следовало бы рассчитывать на мужчину 95-го пер-
це нтил я.
Большое влияние на длину автомобиля оказывает высота по-
душки сиденья. 11рн низком ~расположении плоского сиденья т)ре-
буется большее по длине п~ространство, т. е. у низких автомобилей
пеизбеж> п> стан вится более д инным ало . Т к как в мал
томобиля~ высокие люди, прежде всего водитель, должны сидеть
удобно, т:~ применяют минимально возможные длину и высоту
сиденья, которые уже больше нельзя уменьшать.
Рис. 3. Рекомендуемые размеры для автомоби-
лей среднего класса:
<= 60 м; b= 75 м; c= 70 м; d= 30
=275 мм; f=850 мм; g=650 мм; h=70 мм; <= 00
1=420 мм
Эти размеры по возможности tte следует
уменьшать; переднее сиденье в крайнем заднем
положении должно находиться в пределах нор-
маль««ой посадки (манекен лиц 95-го перцепти-
ля). При измерениях сиденье нагружают мане-
кеном, соответствующим требованиям стандар-
та SAE J 826. Размер p' измеряется на высоте 254 мм от плоскости, в которой
располагается точка ll; а и е — высота точек Н„и Нп пад полом кузова (нуле-
ная линия); ! — расстояние по горизонтали между точками Н„и Н„(при обыч-
««»м исполнении спинок оп составляет примерно 800 мм).
10
Диапазон размеров (в мм) сидений европейских автомобилей по стандарту
ИЕ J 1100
Автомобили
Размер по
стандарту
БАЕ
Сиденья
нижнего
среднего
класса
Be px v. åão
среднего
класса
высшсго
класса
малого
класса
1030 — 1060
12бΠ— 1350
1200 †13
910 †9
1030 †10
1360 †13
1360 †13
950 †9
1070 †11
1420 †14
1400 †15
950 †9
1040 †10
1370 †14
1370 †14
950 †9
1.34
373
W5
Н61
11е редкие
L51
Ю4
N'6
Н63
840 — 925
1355 †14
1310 †14
925 †9
790 †8
1360 †13
1320 †13
925 †9
760 †8
1265 †13
1200 — 1300
905 †9
890 †9
1400 †14
1360 †15
935 †9
Задние
H р и м с ч а н и е. Сиденье установлено в крайнем заднем положении (манекен лиц
'.)5-го псрцснтиля) и занято манекеном, соответствующим требованиям стандарта SAE 1 826.
1.34, L51 — длина участка для размещения ног водителя или пассажира, при этом L51
равно сумме расстояний от точки Н до центра голеносгопного сустава и 254 мм.
W3, W4 — ширина сиденьй на уровне плеч, измеряется на расстоянии 254 мм от пло-
скости, в которой расположена точка Н.
®Ъ, Юб — ширина сиденья на уровне бедер, измеряется в плоскости, в которой распо-
ложена точка Н.
Н6!, Н63 — длина участка для размещения головы; равна сумме длины прямой, про-
11сденной под углом 8" к вертикали от точки H до обивки потолка, и 102 мм.
11
Чтобы одинаковые ~разме~ры неакольких автомобилей были со-
поставимы между собой, необходима единая методика их замеров.
Объединением немецкой автомобильной промышленности совмест-
но с фврмами — изготовителями автомобилей была п~редп~ринята
попытка ~раз~работать методику заме~ров, которая бы смогла полу-
чить признание в ФРГ. К сожалению, эта работа оказалась удачной
лишь частично, в то вовремя ка~к в США подобная методика заме~ров
внутренних и на~ружных ~разме~ров существует в виде станда~рта
SAE 1 1100 «Размеры моторных транспортных средств». Некоторые
основные размеры по длине и ширине (стандарт SAE 11100) обыч-
ных сидений автомобилей малого, среднего и высшего классов
(средние значения многочисленных измерений) приведены выше в
таблице и на ~рис. 3. У~казаны ~размеры, кото~рые для сохранения
комфо~ртабельности посадки не следует занижать. Из табл~ицы
видно, что ~размеры, относящиеся к пе~редним сиденьям, у авто-
мобилей всех классов, различаются несущественно (за исключением
IIIHipHHbl), в то вовремя как задние сиденья автомобилей высокого
класса значительно больше, в том числе и по ш~и~рине. Размеры по
высоте у всех автомобилей п~риняты мини~мально возможными.
Рассматривая основные ~разме~ры, укажем»а важность так на-
зываемой точки И (цент~р тазобедренного сустава) или R (~конт-
1)ольная точка посадки). В соотвстствии со стандартом SAE 1826
~Т3 точка служит в качестве базовой для оп~ределения позы сидя-
щего человека и основных разме~ров, отсчитываемых от данной точ-
ки («allpHMe~p, высоты ~расположения глаз, п~рос~ранства для голо-
вы, |размеров педалей и д~р.). С помощью т)ре1оме~рного мане~кена, по
стандарту SAE J826, соответствующего по размерам и массе нор-
мальному человеку (95-го перцентиля, масса 76 кг), можно изме-
рить сиденья и разме~ры, оп~ределяющие их положения, произвести
с~равнение сидений. Манекен является важным вспомогательным
с1редством п~равильного установления вну1)ренних раз~метров кузова
и по этой п~ричине часто используется .в европейских кузовных
бювара, тем более что ев~ропейский эквивалент еще не создан.
2.2. РАСПОЛО)КЕНИЕ ВА)КНЕЙШИХ АГРЕГАТОВ
ШАССИ *
С помощью указанных выше вспомогательных средств могут
быть оп~ределены правильные (с точки зазрения ~разме~ров тела чело-
века) разме1ры сиденья, а следовательно, в пе~рвом п~риближении
размеры салона нового, кузова по длине и высоте. Следующий шаг
заключается в п~равильном оп~ределе11ии на~ружного конту~ра авто-
мобиля с учетом технических т1ребований, предъявляемых к шасси,
форме и величине 1)рузового (багажного) отсека. П~редпосылкой
для этого служат не толвко ясность схемы автомобиля (передний
п~ривод, привод на задн~ие колеса от двигателя, ~расположенного
спереди или сзади,— каждая,из этих схем имеет свои преи~мущест-
ва и недостатки, и ~рис. 4 а, б, в наглядно показывают их на авто-
мобилях с одинаковыми салонами), но и предва~рительные,конст-
руктивные ~раз~работки важнейших агрегатов шасси. П~ри дальней-
шей ~раз~работке, проводимой в основном в целях размещения
агрегатов шасси, следует ~руководствоваться п~риведенными ниже
положениями, принимая во внимание, что классический а~вто)мо-
биль (привод на задние колеса, двигатель расположен спе~реди),
имеет наиболее сложную схему (~рис. 5).
2.2.1. Размеры шин или колес. Прежде всего должны быть изве-
стны номинальные и максимальные размеры выбранных шин
(обычно для автомобиля с кузовом универсал применяют шины
увеличенного размера), т. е. диаметр и ширина с учетом допусков.
Эти размеры важны и при размещении запасного колеса.
2.2.2. Расположение задних колес и задней подвески. Положе-
ние задних колес определяется тремя факторами: а) размером
шин; б) расстоянием от задних колес до заднего сиденья (спинки
сиденья); в) типом, компоновкой задней подвески (независимая,
зависимая) и соотношением ее ходов. Если не рассмапривать зави-
симую подвеску с листовыми рессорами, которая имеет наилучшую
компоновку, то по расположению колес почти не различаются меж-
ду собой независимая подвеска и зависимая подвеска на рычагах.
Чем ниже предполагается ~расположить заднее сиденье, тем дальше
* Позиция автора по вопросу о критериях размещения важнейших узлов и
систем автомобиля во многом не совпадает с мнением специалистов в области
шасси, двигателя, общей компоновки автомобиля. Мы адресуем читателя к кни-
гам В. Ф. Родионова и Ь. М. Фиттермана: «Проектирование легковых автомоби-
лсй (1980 г.) и Й. Раймпель: «Шасси автомобиля» (1983 г.). — Примеч. пер.
l2
назад следует сместить колеса, чтобы они не соприкоснулись с
подушкой или спинкой заднего сиденья. Таким образом, мини-
чальная возможная высота автомобиля в значительной степени
~>пределяе ся положен ем задн го сиден я, кото о в извест
мере обусловливает форму задней части кузова (и к~рыщи). На это
обстоятельство часто не обращают достаточного внимания. Когда
расположение задних колес по длине выяснено, можно определять
колею ' колес, учитывая ширину сиденья (на уровне бедер), раз-
меры шин и перемещения колес при ходах подвески. Колеса
размещаются по высоте таким образом, чтобы обеспечивался до-
статочный дорожный просвет (примерно 180 мм). Это положение
колес берется за основу для разработки всех эскизов и чертежей
кузова и соответствует так называемому конструктивному весу
автомобиля (см. п. 5.1.1.1.). В случае привода на передние колеса
расположение заднего сиденья определяется только типом выбран-
ной подвески колес и соотношением ее ходов, что является явным
преимуществом переднего привода.
2.2.3. Расположение органов ножного управления (проект стан-
дарта DIN 73001). Для правильного размещения сиденья водителя,
выполненного отдельно от сиденья пассажира, очень важно учиты-
вать номинальное положение сиденья и зону его регулировки, а
также рабочий ход педалей, особенно педали управления дроссель-
ной заслонкой карбюратора. Можно обоснованно считать, что
при положении педали, соответствующем режиму холостого хода
двигателя, стопа водителя располагается примерно перпендикуляр-
но голени, а пятка упирается в пол, поэтому рабочий ход педали
осуществляется за счет изменения угла в голеностопном суставе.
Педали тормоза и сцепления в номинальном положении обычно
несколько сдвинуты назад и вверх, кроме того, следует обеспечить
достаточное пространство для размещения колен под рулевым ко-
лесом, которое является критерием правильного расположения ру-
левого колеса. Заданный конструктором шасси рабочий ход педали
должен использоваться полностью без изменения расположения
голени. Само собой разумеется, что педали по возможности долж-
ны быть сгруппи~рованы ближе к п~родольной оси сиденья водителя,
но на автомобилях малого класса это не всегда осуществимо вслед-
ствие наличия тоннеля и малой шкрины автомобиля.
2.2.4. Положение передних колес. Когда необходимо создать
компактную конструкцию, следует учитывать, что компактность
автомобиля на~ряду с другими факто~рами в значительной Meipe оп-
ределяется ~расположением переднего сиденья. От телосложения
водителя ~и ~рабочего хода педалей, прежде всего педали сцепления,
зависят наклон пола под ногами и положение передней панели са-
лона. Вследствие этого п~ри левом, расположении рулевого уп~рав-
ления арка переднего левого колеса должна возможно меньше
* Следует иметь в виду, что проектировщик на этом этапе располагает ком-
поновкой, в которой довольно жестко заданы габаритные размеры автомобиля,
з том числе и колея. — Примеч. пер.
13
Сравнение трех важнейших конструктивных концепций:
Рис. 4а. Двигатель спереди, привод на задние колеса (классическая компонов-
ка). Преимущества: оптимальное распределение массы, большой полезный объем,
достаточная свобода в оформлении кузова, высокие ходовые качества и пассив-
ная безопасность. Недостатки: карданный вал внедряется в салон, повышенная
стоимость изготовления, относительно большая длина
Гис. 46. Привод на передние колеса, двигатель спереди (переднепрннодпая ком-
поновка). Преимущества: полная свобода в оформлении кузова, хороший полез-
ный объем; нет неудобств, связанных с наличием в салоне тоннеля карданного
вала, высокая маневренность, свободное размещение топливного бака, высокая
пассивная безопасность. Недостатки: управляемые «едущие колеса, дорогостоя-
щие карданные шарниры привода колес, большая нагрузка на передшою ось.
Вывод: при такой компоновке, если двигатель расположить поперечно, полу-
чится компактная конструкция
Рис. 4в. Двпгатель сзади, привод на задние колеса. Преимущества: хорошее
сцепление ведущих колес, большая свобода в оформлении кузова, простая конст-
рукция привода, отсутствует тоннель над карданным валом. Нелостятки: боль-
шая нагрузка па заднюю ось, повышенная чувствительность к «етру, ограничен-
ный полезный объем; пассивная безопасность и размещение топливного бака про
блем атичны
Рис. 5. Последовательность разработки автомобиля классической компоновки.
:il'апы разработки:
' — определение размеров, касающихся сидений; 2 — разработка наружного контура автомо-
~~ля; d — размещение агрегатов шасси (на рисунке отмечены позициями)
внедряться в оп~ределяемый ходом педалей объе~м, чтобы не сужа-
лось просвранство, ~необходимое для ~размещения ступни левой ноги
водителя, и, соответственно, чтобы в не~рабочем положении ступню
можно было расположить слева от педалями сцепления (цри п~равом
рулевом уп~равлении аварка колеса в меньшей ме~ре ограничивает ход
педали подачи топлива). Чтобы создать возможно малую по длине
конструкцию, для небольших автомобилей это т1ребование прихо-
дится на~рушать. По этой п~ричине положение пе~ред~них колес по
[лине автомобиля устанавливают заранее. Следует учитывать
пространство, занимаемое пе!редним колесом п~ри ходах подвески
и лова~ротах, которое оп~ределяется конструкцией передней под-
вески. Если необходимо избежать недопустимого сужения салона
арками колес, то следует отко~р~ректи~ровать п~редва~рительно выб-
ранную переднюю колею колес. Та~ким об~разом п~редва~рителыно
определяются база и колея колес (о номинальном ~расположен~ии
колеса по высоте см. п. 2.2.2).
2.2.5. Расположение двигателя и коробки передач (силового
агрегата). Из материалов пп. 2.1 — 2.2.4. видно что размеры салона
в основном могут быть установлены без учета типа п~ривода и
расположения двигателя. Но схема привода автомобиля в даль-
нейшей работе становится оп~ределяющей, так как между автомо-
билем классической компоновки, переднеприводным автомобилем
и заднемоторным существуют различия.
2.2.5.1. Переднее расположение двигателя с приводом на задние
колеса ~см. рис. 4, а и 5). Эта схема вследствие обладания некото-
рыми преимуществами все еще является самой расп~рост~раненной *,
it при созданиями кузова автомобиля классической схемы требуется
проведение существенных подгоночных ~работ, так как пе~редняя
часть кузова и конструкция пола взаимосвязаны. Имеется возмож-
ность наклона двигателя назад или на бок. Расположение двига-
теля по высоте определяется необходимостью обеспечения доста-
* По данным каталогов 1982 г. преобладающее место на автомобильном
рынке заняли передпеприводные авгомо6илп.— l7pii~ie«. пер.
15
точного дорожного п~росвета под,маховиком, элементами передней
подвески, а также необходимостью получения щрямол~инейпой
т1рассы ка~рданного вала. Для этого двигатель, насколько это толь-
ко возможно, приближают к панели передней части кузова. Таким
об~разом щриенти~ровочно,находится положение двигателя и, следо-
вательно, ~радиатора, определяемое установленным на двигателе
вентилятором. В результате этого в пе~рвом прибл~ижении полу-
чаются контур капота и длина пе~редней части автомобиля.
По расположению двигателя в общем случае п~редва~рительно
можно определить высоту центрального тоннеля и линию оси ка~р-
данного вала.
Для размещения карданного вала уже на этой стадии проектиро-
вания пребуется некоторое внимание. По сооб~ражениям, п~роди~к-
тованным ценой и массой, ст1ремятся обойтись одним валом сдвумя
ша~рни~рами. П~ри независимой подвеске задних колес, т. е. при
жестко п~рикрепленном к днищу кузова ко~рпусе гла~вной передачи,
и трансмиссии «врансэксл»', это в большинстве случаев возможно.
Однако,в случае использования задней зависимой подвески с не-
~раэрезной балкой моста положение балки п~ри ходах подвес|ки ме-
няется, п~ри этом балка тянет за собой ка~рданный вал. При~менять
двухша~рни~рный карданный вал в этом случае невозможно, так как
недопустимо увеличится высота тоннеля. При конструктивной массе
автомобиля карданный вал должен соединяться с выходным валом
коробки пе~редач по возможности без излома. В целях уменьшения
шумов, виб~раций и высоты тоннеля обычно п~рименяют конструкцию
расчлененного врехша~рни~рного ка~рданного,вала с промежуточной
опо~рой, эластично прикрепленной к днищу кузова (см. п. 5.1.1.2.).
Отметим, что в целях у~меньшения занимаемого объема на автомо-
билях малого класса иногда необходимо сместить двигатель вместе
с ка~рдан~ным валом несколько вп~раво относительно нап~равления
движения автомобиля (для автомобилей с правым ~расположением
органов управления — влево), чтобы создать достаточно места для
размещения педалей. Получающийся при этом небольшой перекос
карданного вала в горизонтальной плоскости вполне допустим.
2.2.5.2. Привод на передние колеса (см. рис. 4, б). Hip~и приво-
де на пе~редние колеса ка~рданный вал на автомобиле не нужен, и
конструкторы-,кузовщики независимы от конструкции шасси в
проекти~ровании деталей пола. Самыми оптимальными решениям~и
размещения силового агрегата являются следующие: а) двигатель
располагается п~родольно пе~ред дифференциалом, а за ним — ко-
робка пе~редач; б) двигатель и ко~робка пе~редач вместе с п~риводом
колес ~располагаются поперечно пе|ред осью колес или за ней.
Все последующие ~рекомендации относятся к указанным реше-
ниям, но в п~ринципе возможны и другие варианты. Полное отсутст-
вие всех элементов привода в пространстве кузо~ва — большое ~преи-
* Конструкция, при которой двигатель и сцепление расположены в передней
части автомобиля, а коробка передач в блоке с главной передачей — в задней
части автомобиля. — Примеч. пер.
16
существо, точно такое же, как возможность использования задней
подвески п~ростой койс~рукции, нап~риме~р, на продольных ~рычагах.
gpoMe того, конструкция пе~рвого типа предусматривает небольшой
тоннель над коробкой передач, а для конструкции второго типа
'tоннель вообще не пребуется. В связи с этим при одинаковых ~раз-
ме~рах сидений конструкция второго типа создает ощущение боль-
шого внутреннего п~росвранспва, к~роме того, облегчает попе~речное
пе~ремещение в салоне. Значительно уп~рощается определение поло-
жения заднего сиденья по высоте. Конструктор получает возмож-
ность расположить его ниже и, следовательно, сделать весь авто-
мобиль меньшей высоты. Это ософенно важно для автомобилей с
кузовом универсал. Упрощается размещение топливного бака (см.
разд. 2.2.6).
Конструкция пе~рвого типа на~ряду с другими п~реимуществами
имеет свои KQHc~ðóêòèBHûå п~реимущества: создается более высо-
кая напрузка на пе~редних колесах, уп~рощаются размещение дру-
гих агрегатов (~радиатора, отопителя, рулевого уп~равления и т. д.).
и доступ к ним. П~родольное ~расположение предполагает более
длинный капот, который желателен по соображениям аэ~родинами-
ки и безопасности. По этой п~ричине автор отдает п~редпочтение
конструкции пе~рвого ти~па, хотя конст|рукц~ия с попе~речно распо-
ложенным двигателем в настоящее время очень популя~рна. В этом
случае у автомобиля получается ко~роткая пе~редняя часть, но тем
не менее ~размеры салона за счет этого не увеличиваются. Однако
~размещение систем и апрегатов, в особенности радиатора и венти-
лятора, в этом случае хуже. Под капотом узлы располагаются
очень тесно, поэтому доступ ко всем апрегатам затруднен. Валы
привода колес в обоих случаях не осложняют компоновку салона,
но п~ри учете их дл~ины следует п~редусмапривать возможное увели-
чение колеи, так .как от этого зависит щи~рина автомобиля.
2.2.5.8. Автомобиль с задним расположением двигателя (см.
рис. 4, в). П~ри такой компоновке агрегат можно ~размещать так же,
как и при приводе на передние колеса; часто двигатель распола-
гают п~родольно позади главной пе~редачи, а коробку передач ~раз-
мещают перед ними, в результате она оказывается под задним
сиденьем. Возможна поперечная установка двигателя, и в этом
случае для ~размещения задних сидений не существует каких-либо
опраничений. Конструкция силового агрегата, а также расположе-
ние узлов системы охлаждения,и вентилято~ра в сильной степени
определяют на~ружную фо~рму задней части автомобиля, в то вовремя
как для пола с их стороны никаких опраничений не накладывается.
Kðoìå того, необходимо обеспечить удовлетво~рительный подвод и
отвод воздуха в отсек двигателя.,Яля этого п~риходится существен-
но изменять фо~рму задней части автомобиля. Это описано ниже в
других разделах книги. Офо~рмление пе~редней части автомобиля с
учетом пе~редней подвески, топливного бака и запасного колеса
относительно независимое.
2.2.6. Размещение топливного бака, запасного колеса л системы
выпуска отработавших газов (см. рис. 4, а — в). Топливный бак
17
недопустимо ~располагать в отсеке двигателя. Содержимого топлив-
ного бака должно хватать на 400 км п~робега автомобиля. Объем
топливного бака можно овределить по следующей фо~рмуле:
мощность двигателя, кВт
Содержимое, л= +10.
1,47
Фщрма бака оп~ределяется условиями размещения и технологией
изготовления, но в любом случае топливный бак не должен быть пло-
ским. На автомобиле топливный бак ~располагается таким об~разом,
чтобы п~ри ф~ронтальном уда~ре ~и уда~ре сзади бак не пов~реждался
и не п|роисходило утечки бензина.,Яля автомобилей классической
компоновки (см. 2.2.5.1) очень удобным местом является трапецие-
видное п~ространство, ~расположенное позади заднего сиденья, но
п~ри этом требуется п|редусмотреть |разделительную пе~регородку ме-
жду баком и салоном. Разумеется, что в автомобилях с кузовом
униве~рсал это т1ребование невыполнимо. В данном случае следует
искать другое решение, нап~риме~р, ~разместить бак сбоку позади
арки заднего колеса. Такое расположение хуже с точки зрения
обеспечения безопасности п~ри столкновении. Расположение топлив-
ного бака под полом багажника подходит для обоих типов автомо-
билей, но по сооб~ражениям безопасности его можно применять
только тогда, когда в задней части автомобиля п~редусмо~рена
мощная попе~речина и имеется достаточно места по длине. Найти
под задним сиденьем место для топливного бака удается лишь в
~редчайших случаях, так как это п~рост~ранство часто используют
для ~размещения глушителей системы выпуска от1работавших газов,
ка~рданного вала, направляющих ~рычагов подвески, а также балки
заднего моста. При приводе на передн~ие колеса, напротив, это ме-
сто оказывается подходящим для ~размещения бака, так как ни
детали п~ривода, ни нап~равляющие ~рычаги не п~репятствуют этому.
На автомобилях с задним ~расположением двигателя бак чаще всего
~располагают в передней части автомобиля в связи с тем, что про-
с~1ранство, лежащее под задними сиденьями, обычно занято ко~роб-
кои передач; при двигателе, ~расположенном поперечно, топливный
ба1: можно ~располагать под сиденьем. Отсюда видно, что размеще-
ние топливного бака уже на этой стадии проекти~рования следует
тщательно обдумывать. Это же относится и к ~размещению запас-
ного колеса. К сожалению, этот балласт все еще должен пе~рево-
зиться каждым автомобилем, поскольку до сегодняшнего дня не
известны п~ригодные для массового п~роизводства конст1рукции беза-
ва„ы:"ной шины или способы мгновенного |ремонта шин в случае
утечки воздуха. Колесо следует размещать по возможности в легко-
доступном месте автомобиля. Самым подходящим местом для этого
все еще остается багажник, хотя из-за запасного колеса пропадает
о.е:ь большой полезный объем. Все ~решения по размещению за-
пасного колеса (сбоку, вертикально или наклонно, в углублении
по а багажника или под полом багажника) являются комп~ромис-
с '":.и, причем в каждом случае правильность решения зависит
от с:емы автомобиля и его формы . В настоящее время создается
новый тип шин, при использовании которых надобность в запас-
ном колесе отпадет. Однако не следует забывать: размещение
запасного колеса необходимо ~рассматривать уже íà первых этапах
п~роектирования. Расположение запасного колеса является опреде-
ляющим факто~ром для офо~рмления конту~ра задней части автомо-
биля классической компоновки и пе~реднеприводного автомобиля
и, соответственно, пе~редней части автомобиля с задним располо-
жением двигателя. Так,как ве~ртикальное положение колеса яв-
ляется наиболее оптимальным, то при 1раз~работке фо~рмы кузова
нежелательно п~редусма яривать значительные наклоны формообра-
зующих линий багажника.
Особый вол~рос — ~размещение узлов системы выпуска о~работав-
ших газов, в основном глушителей. Решение этого вол~роса чаще
всего п~редоста~влено инжене~ру-шассисту в виде дополнительной ~ра-
боты. Но для первой предва~рительной компоновки кузова следует
подумать о размещении глушителей и п~редусмопреть соответствую-
щие места. Это особенно важно, поскольку ~раз~рабатываемые ЕЭС
законы по снижению у~ровня шума и токсичности о~работавших
газов п~редусма~ривают установку больших глушителей или даже
и химических ней'врализато~ров, для ~размещения кото~рых потре-
буется много места. Заметим, что ~расположение основного глуши-
теля под полом задней части автомобиля я~вляется удачным ре-
шением с точки зрения снижения шума и вибраций (п~ри двигателе,
~расположенном сзади, другого решения не может быть). Глуши-
тель можно расположить под полом, п~риме~рно на у~ровне панели
пола, служащей опорой для ног пассажиров сзади заднего сиденья
или.под ним, п~ри этом.на ~расположение глушителя влияет толщина
заднего сиденья. По этой п~ричине места к~репления элементов си-
стемы выпуска о~работавших газов следует п~роекти~ровать .свое-
временно. После того, как все вопросы по установке узлов шасси
решены, можно переходить к ~решению воп~росов установки осталь-
ных узлов и агрегатов.
2.2.7. Расположение рулевого колеса, панели приборов и рыча-
гов управления, обзорность. Из соображений безопасности в на-
стоящее время верхняя часть рулевого управления устанавливается
независимо от ~рулевого механизма, и в современных легковых ав-
томобилях едва ли можно найти единый цельный жесткий рулевой
вал, так как обе части ~рулевого уп~равления обычно соединяются
ша~рни~рно. В ~результате этого расположение ~рулевого колеса может
в значительной степени соответствовать ~рабочей позе водителя и
анатомически правильному направлению перемещения,рук. При
проектировании можно использовать уже упомянутые выше шабло-
ны, а также данные п~роекта станда~рта DIN 33402 или директивы
2780 Объединения немецких инжене~ров. Заметим, что ~рулевое ко-
лесо не должно касаться беде~р, живота и ухудшать обзо~р спе~реди
автомобиля из точки, лежащей на у~ровне глаз. Эти требования
соблюсти пднов~ременно для людей низкого и высокого ~роста не-
легко. Поэтому уже из пе~рвых исследований станови1ся ясной
необходимость в ~регулировке положения ~рулевого колеса или
19
14
Рис. 6а. Оптимальные геометрические соотношения для сиденья водителя в
среднем положении по Г. Яюпюи
Рис. 6б. Контуры зон досягаемости для элементов управления (по директиве
22 Общества германской автомобильной промышленности):
/ — максимально допустимый контур эоны досягаемости на расстоянии 200 мм справа от
центра водителя; 2 — максимально допустимый контур эоны досягаемости на расстоянии
400 мм справа от центра водителя; 3 — правое плечо выдвинуто вперед примерно на 100 мм;
4 — плечевой диагональный ремень безопасности; 5 — 700 мм над точкой R; о — манекен
лиц 95-го перцентиля; 7 — 300 мм для точкой R; 8 — максимально допустимый контур на
высоте %0 мм над точкой R для размещения элементов управления в области панели при-
боров; 9 — 400 мм вправо от центра водителя; 10 — 200 мм вправо от центра водителя; 11—
осевая линия (центр) водителя и сиденья; 1& t; Ђ” максимал но допусти ый кон ур на выс
700 мм над точкой R (для размещения внутреннего зеркала); 13 — осевая линия автомо-
биля; 14 — максимально допустимый контур на высоте 700 мм над точкой Я для размеще-
ния противосолнечных козырьков; R — центр тазобедренного сустава при крайнем заднем
положении сиденья
(Аналогичные кривые могут быть построены по методике SAE 1 287 «1\ося-
гаемость водителя», — Примеч. nep.}
сиденья водителя по высоте. Ре~комендуемые соотношения между
угловыми разме~рами ~раз~работаны Г. Дюпюи; значения этих углов
проставлены на рис. 6, а.
Уже на этом этапе п~роекти~рования можно цриблизительно оп-
ределить ~расположение панели при~боров и рычагов упра~вления
исходя из условия обеспечения досягаемости их водителем (~рис:
20
7"
5'
Рис, бв. Передний и задний углы обзорности для водителя (через внутренние и
наружные зеркала заднего вида), предусмотренные требованиями:
1 — ЕЭК ООН (Европейская экономическая комиссия ООН); 2 — США; 3 — ФРГ (в Швеции
вместо размера 2,5 м предписано 4 и)
6, б). Подробнее о ~расположении п~рибо~ров и ~рычагов или рукояток
управления см. пп. 5.3.4. и 5.3.5.
После 1решения этих вопросов можно п~редва~рительно опреде-
лить положение нижней кромки вет)рового стекла, п~ри каттером
сохраняется видимость контура капота. Кроме того, необходима
проверка соответствия углов обзорности с места водителя т)ребо-
ваниям действующих пред~писаний США и ЕЭК ООН. По сущест-
вующему в США стандарту SAE 1941 при определении углов об-
зорности используют глазной эллипс, внут)ри которого ~распола-
гаются глаза 95% водителей (на основании заме~ров положения
глаз водителя). K этому эллипсу снизу, све~рху и по бокам проводят
касательные, которые позволяют оценить зону видимости *. По
~)ребованиям ЕЭК углы обзора ст)роят из точек, лежащих на ~раз-
личных высотах (в зависимости от ~роста людей), относительно
точки R (углы обзора вверх, вниз и влево ~ра~вны соответственно 7;
' Требования по зоне видимости содержатся в конструктивном правиле 8,
действующем в Австралии; касательные к глазному эллипсу проводятся сверху
под углом 10', по бокам под углами соответственно 15 и 56'. Спереди автомо-
биля на опорной поверхности ближайшая точка обзора должна быть удалена
не далее 11 м. По Правилам допуска транспортных средств к эксплуатации на
дорогах расстояние от установленной точки глаза до полотна дороги впереди
.автомобиля должно быть не свыше 12 м.
21
5 и 17'). Этот метод изме~рен~ия делает излишни~м оп~ределение глаз-
ного эллипса (рис. 6, а и прилож. 1) ~.
На основании указанных выше данных можно оп~ределить п~ред-
варительпый контур к~рыщи; высота задней части крыши зависит
от положения заднего сиденья. Таким об~разом находится п~рофиль
нового автомоб~иля в п~родольной плоскости. Попе~речное сечение
автомобиля можно установить по принятой щи~рине сидений (сле-
дует также учитывать данные Директи~вы 2782/3 Объединения не-
мецких инжене~ров). Затем можно окончательно оп~ределить колею
задних колес, причем она не должна отличаться от колеи пе~редних
колес более чем на 50 мм. На этом этапе уже можно получ~ить
п~риблизительное положение дверных п~роемов, стоек две~рей и ниж-
ний контур окон (поясная линия), а также положение стекла зад-
него окна. Можно прове~рить соотношения углов обзо~рности внут-
реннего зе~ркала, которые должны соответствовать законодатель-
ным нормам (см.,рис. 6, в и прилож. 1).
Для п~ринятия основных ~решений по кузову необходимо допол-
н~ительно выяснить места ~расположения вентиляционных отверстий
и узлов системы отопления.
2.2.8. Расположение вентиляционных отверстий и узлов системы
отопления. При предварительном проектировании кузова, как пра-
вило, достаточно только в принципе оп~ределить положение вен-
тиляционных отве~рстий (воздуховодов), а та~кже отопителя и п~ри-
бо~ров системы отопления и вентиляции. Для этого по меньшей
ме~ре должно быть известно следующее.
1. Разме~ры и расположение отверстий для подвода холодного
воздуха, которые должны обеспечивать поступление воздуха че~рез
радиато~р и обдув двигателя и подкапотного пространства. П~ри
удачном с точки зазрения аэ~родинамики (низком) .капоте из-за фо|р-
мы отве~рстий (ши~рокие п~ро~рез~и), используемых для поступления
воздуха, часто ухудшаются аэ~родинамичес~кие качества автомобиля
и требуются специальные элементы для направления воздуха в них.
Если пе~редний бампе~р зак~рывает пароход для воздуха, то необходи-
мо внизу п~редусмот~реть дополнительные отве~рстия для прохода
воздуха. Отве~рстие для поступления воздуха в систему вентиляции
и отопления лучше всего ~располагать под ветровым стеклом. Оба
отве~рстия должны находиться в зоне повышенного давления воз-
душного потока, обтекающего кузов (~рис. 7).
2. Положение отве~рстий вытяжной вентиляции салона, которые
должны находиться в зоне пониженного да~явления, чтобы исключа-
лась возможность подсоса от~работавших газов. Отверстия чаще
всего располагают сбоку задней части кузова или ниже стекла
заднего окна.
3. Место, в кото|ром устанавливается отопитель или кондицио-
не|р. Для кондиционе~ра это особенно важно, так как его установка
может пот~ребоваться потребителю после п~риобретепия автомобиля,
* В настоящее время в CILIA принят федеральный стандарт 128, в котором
глазные эллипсы заменены на точки расположения глаз. — Примеч. иер.
Рис. 7. Распределение зон повышен-
ного и пониженного давления для
легкового автомобиля (пониженное
давление преобладает над верхней
частью, что вызывает появление
подъемной силы):
1 — верхняя часть автомобиля; 2 — днище
автомобиля
а для размещения радиатора v
вентиляторов требуется много ~, Ф
места.
4. Место, в котором распо-
лагаются внутренние воздухо-
воды, так как они не должны
соприкасаться с другими приборами.
2.2.9. Общие замечания. При проектировании кузова следует
добиваться того, чтобы каркас кузова наряду с удовлетворительной
обзорностью имел прочность, достаточную для восприятия нагру-
зок, возникающих в процессе эксплуатации автомобиля и при ава-
риях. В общем виде это требование сводится к наличию следую-
щего:
достаточный длины «зоны деформации» в передней и задней
частях автомобиля;
достаточного пространства для размещения колен, особенно во-
дителя и сидящего ~рядом с ним пассажи~ра;
достаточной жесткости стоек, кузова, особенно в передней части
автомобиля (дуга безопасности);
кривизны ~рыщи, боковин, капота и крышки багажника, доста-
точной для получения необходимой жесткости панелей;
выдавок на панелях кузова, п~редотв~ращающих вибрацию кузо-
ва в целом;
'возможности к~репления ремней безопасности к стойкам две~рей,
~раме крыши и в задней части салона.
С учетом всего изложенного выше можно выполнить некото~рые
чертежи (вид сбоку, спереди, сзади и сверху). Они станут основа-
нием для изготовления модели внешней фабр~мы автомобиля в мас-
штабе 1: 1, с кото~рой по существу начинается ~работа по формо-
образованию ~кузова автомобиля.
2.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ОТДЕЛ Е
ХУДО)К ЕСТВ ЕН НОГО КО Н СТРУИ РОВАН ИЯ
Такая ~работа необходима для уточнения внешней формы авто-
мобиля и офо~рмления салона и является исходной для дальнейших
конструкто~рских раз~работок и последующей выдачи документации
для подготовки п~роизводства.
2.3.1. Модель внешней формы. Для изготовления модели в мас-
штабе 1: 1 на де~ревянный каркас наносится толстый слой пласти-
лина, с помощью которого восп~роизводится внешняя форма проек-
23
тируемого автомобиля. Пластил~ин легко дефо~рми~руется, что ~тоз-
воляет последовательно сове~ршенствовать форму до получения
окончательного ва~рианта кузова. Оконные,п~роемы чаще всего и~ми-
ти~руют с помощью черной бумаги, позже добавляют фарры, габа-
~ритные фона~ри, бам~пе~ры и другие на~весные элементы. Для,раз-
работки фо~рмы и оценки того, что сделано, требуются не только
безуп~речный вкус и «интуиция», по и большой опыт, который ис-
пользует в своей работе хороший стилист. kjpoMe того, его коллеги
должны иметь обши~рные знания по действующим за~конодательным
но~рмативам, а также знать т~рббования, предъявляемые к безопас-
ности автомобиля (см. п~рилож. 1 и гл. 3) Шаг за шагом на модели
отрабатываются особенности стиля автомобиля, нап~риме~р деко~ра-
тивные выштамповки, линии оветоп~реломления, оконные и дверные
п~роемы и многое другое. Затем модель оцени~вается инжене|рами,
экспе~ртами по технологии, а также ди~рекциями сбыта и комме~рции.
Их замечания по возможности должны учитываться. После того
как внешняя форма автомобиля оп|ределена, часто изготовляют
вторую модель, которую оснащают всеми деталями, выполненными
в цвете, стеклами из плексигласа. Эта модель является точным
п~рототипом п~роекти~руемого автомобиля. Излюбленной «вредной
привычкой» некоторых стилистов является показ модели только в
состоянии, соответствующем напруженному автомобилю, т. е в наи-
более низком положении, отчего модель выглядит несколько вытя-
нутой. Но, к сожалению, это только самообман, поскольку в то~рго-
вом зале автомобиль стоит в ненапруженном состоянии, т. е.
пружины подвески у него не сжаты. B ве~ртикальной плоскости,
проходящей че~рез пе~редние колеса, эта разность по высоте состав-
ляет,примерно 50 м~м, а для задних колес — п~ри~ме~рно 100 мм. По-
этому опытные дизайнеры п~редставляют модель в обоих состояниях
(сна~ряженный вес и допустимый общий вес, соответствующий са-
мому низкому положению кузова). После доработки формы модели
с учетом всех мелочей ее окончательно утверждают руководство
фирмы, работники сбыта, инженеры и технологи. Утвержденная
форма служит основанием для проведения последующих работ.
Следующий шаг раз~работки заключается.в графическом изоб~ра-
жении фщр~мы модели для проведения общей компоновки кузова.
Для этого в основном используют два метода: а) изоб~ражение мо-
дели на чертеже с помощью шаблонов, снятых с поверхности мо-
дели; а) снятие коо~рдинат с модели с помощью элект1ронно-изме-
~рительной машины.
Пе~рвый метод в настоящее вовремя используется только на
небольших фирмах. Вто~рой метод предполагает значительные ма-
те~~риальные затраты, поэтому его п~рименяют лишь тогда, когда
элект~ропно-иэме~р~ительную машину можно использовать и для дру-
гих целей. Посколыку прафически (двухме~рно) воспроизводится
п~роспранственный (прехме~рный) об~раз, то оба метода применимы
при условии, что модель п|ривязана к коо~рдинатной сетке так, что
для каждой точки поверхности существуют однозначные координа-
ты во всех трех плоскостях.
24
Рис. 8. При обмере пластилиновой модели, выполненной в масштабе 1: 1, в сту-
дии дизайна используют трехкоординатную измерительную машину (фнрма
«Адам опель»)
Координатная сетка обычно с шагом 10 см наносится на че~рте-
жную бумагу или пленку. П~редпочтительнее использовать пленку,
поскольку она не изменяется под воздействием атмосферных усло-
BHH.
Для любого попе~речного или п~родольного сечения модели со-
гласно пе~рвому методу могут быть изготовлены фанерные или ме-
Рис. 9 Посадочный макет и устройства для его обмера (фирма «Адам Опель»}
25
таллические шаблоны. Путем пе~реноса конту~ров шаблонов на
чертеж создается пространственное изображение кузова в виде
линий сечений по высоте и длине. Этот метод очень трудоемок и
недостаточно точен. К~роме того, невозможно охватить все qpaMe-
жуточные сечения, лежащие между линиями сетки, поэтому изго-
товление предва~рительных штампов для первых опытных кузовов
(прототипов) сопряжено с определенными трудностями, для устра-
нен~ия кото~рых постоянно приглаживают и исп~равляют криволи-
нейные поверхности.
Из-за этой п~ричины был ~раз~работан другой метод копи~рования
внешней формы, основанной на «ощупывании» по|ве|рхности элек-
тронно-изме~рительным уст1ройством (~рис. 8) [3]. П~ри пе~ремещении
продольной, поперечной и вертикальной нпаравляющих электрон-
но-изме~рительное уст)ройство получает сигналы, с~ила кото1рых
п~ропорциональна,координатам соответствующих точек. После про-
хождения сигнала че~рез аналого-циф~ровой п~реоб~разователь 1размер
появляется на цифровом табло, записывается на пе~рфоленте или
пе~редается на црафопос~1роитель, который, работая по специальным
п~рограммам, восп~роизводит фо~рмообразующие линии поверхности
по замеренным точкам. Этот метод позволяет не только получить
~результаты намного точнее и быстрее, .но и вы~полнить часть че~р-
тежной работы. Записанные на пе~рфоленте данные могут быть в
любой момент вызваны из памяти и быть использованы для других
целей, нап~риме~р, для оп~ределения узловых коо|рдинат при ~расчете
ка~ркаса кузова ил~и для управления фрезе~рным станком п~ри изго-
товле~нии оснастки. Недавно стало возможным снимать модель с
помощью сте~реокаме~ры однов~ременно с координатной сеткой. По
сте~реоснимку с помощью ЭВМ,может быть определена коо~рдината
любой точки, кото~рую можно использовать в дальнейшей ~работе.
Гаким образом за с~равнительно малый п~ромежуток времени можно
построить очень точный, подробно о'сражающий модель че~ртеж
пове~рхности кузова, кото~рый п~ринимается за основу для п~роведе-
ния последующих работ.
2.3.2. Оформление интерьера. Одновременно с внешней формой
в отделах художественного конст~руи|рования,разрабатывается ин-
терье|р. П~режде всего изготовляются несколыко моделей инте~рье~ра
в масштабе 1: 1 с деревянным или металлическим ка~ркасом по кон-
ту~ру салона, с ~рулевым колесом, педалями, панелью п~рибо~ров,
рычагами уп~равления и другими органа~м~и уп~равле~ния, а также с
две~рьми из де~рева или пластмассы и в~ременными сиденьями (по-
садочный макет). Все это устанавливается в соответствии с п~ред-
ва~рительной эскизной компоновкой (рис. 9). Посадочный макет
служит для окончательной оценками позы водителя, размещения пе-
далей, установки ~рулевого колеса и т. д., т. е. для п~рове~рки соот-
ветствия их принятым ~решениям. Изготовление такого посадоч~ного
макета ч~резвычайно важно, поскольку очень часто бывает необ-
ходимо внести изменения, кото~рые могут повлиять на расположение
педалей, систем двигателя и др. Вследствие этого на данной ста-
дии ~разработки кузова необходимо тесное соврудничество инже~не-
26
ров-кузовщиков и инжене~ров-шассистов. Особенно важно прорве~рить
расположение приборов, ~рычагов уп~равления, )размещение и дося-
гаемость кондиционера, ~радиоприемника, вещевого ящика панели
прибо~ров и т. д., окончательное ~решение мажино принять только
после проверки на объемной модели. Желательно, чтобы модель
оценили заинте|ресованные люди ~различного ~роста. Яля этого лучше
всего использовать анкету, с помощью кото~рой могут быть оцене-
ны поза водителя (посадка), обзо~рность, размещение о~рганов уп-
ра~вления и т. д. Конечно, имеет смысл таким же об~разом оценить
и положение заднего сиденья. Посадочный макет позволяет пред-
варительно оценить обзорность. Для более полной имитации салона
и возможности его оценки изготовляют макеты панели прибо~ров,
обо~рудования салона, внут1ренних обивок две~рей и подлокотников,
а также макеты сидений с устройствами ~регули~ров~ки их положе-
ния. Очень часто помимо модели изготовляют цветные перспектив-
ные ~рисунки, чтобы получить наиболее полное п~редставление о
п~роекти~руемом кузове.
2 З.З. Размещение фар и фонарей. Не в последнюю очередь
возможности дизайнера ограничивают положение фар и фонарей
и их форма, причем сущест~вуют многочисленные нормативы на их
размещение, величину и видимость. (см. прилож. 1 и 2).
В настоящее время популя~рны п~рямоугольные фарры и блоки
фар, так как они, будучи правильно сконст~руи~рованными, обеспе-
чивают наилучшее освещение дороги при ближнем свете. Часто
задача оформления фар сводится дизайне~рами к чисто стилистиче-
ской проблеме (ха~рактерный вид, облик). Однако фо~рма фарры в
первую очередь должна соответствовать пребования~м оптики и быть
оди~наковой для левой и п~ра~вой cTgpoH автомобиля, чтобы стои-
мость их была мин~имальной, техническое обслуживание п~ростым.
Стиль может быть выражен в большинстве случаев через декора-
тивные ободки или особым размещением фабр в решетке радиато~ра.
Иногда используемое на п~рактике ~размещение пе~редних габарит-
ных огней внут1ри фабр с точки зрения оптики не является на~илуч-
шим.
Однако такое расположение все-таки лучше, чем на бам-
пере, где они повреждаются даже при небольших столкнове-
ниях.
Для задних фонарей вследствие конст1руктивных п~реимуществ
обычно используют многокамерную конструкцию, в кото~рую входят
секции габа~р~итпого света, сигнала торможения, указателя пава~ро-
та, света заднего хода, а также светоот~ражатели. В связи с этим
приходится иметь правый и левый фонарь, так как расположение
огней должно быть зе~ркально симметричным. Разделение заднего
многокамерного фона~ря на два фона~ря (секиия габа~ритного света
и указателя поворота и секция сигнала то~рможения и свет заднего
хода вместе с катафотами) с точки зрения оптики лучше и удобнее
для обслуживания. Однако объединение передних фабр и задних
фонарей в блоки, несмоцря на некоторые недостатки, вполне оп~рав-
данно, так как упрощается сборка (см. пп. 5.7.1.1, 5.7.1.2, 5.7..3).
2.4. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ КУЗОВА
Несколько слов об удачном с точки э~ренин аэ~родинамики фо~р-
мооб~разовании. Хо~рошая обтекаемость — функциональное, а не сти-
листическое т1ребование. Обтекаемая форма не может быть п~роиз-
вольно выб~рана, она определяется только с помощью аэ~родииами-
ческой трубы. Дизайне~р долже~н знать важнейшие положения аэ~ро-
динамики, используемые для автомобилей [4].
Соп~ротивление воздуха создается трением воздуха о пове~рх-
ность кузова п~ри обтекании его воздушным потоком, возникающим
вследствие взаимного пе~ремещения автомобиля и воздуха. Соп~ро-
тивление воздуха воз~растает в квадратичной зависи~мости от отно-
сительной скорости автомобиля и воздуха, т. е. п~ри высокой относи-
тельной скорости это соп~ротивление в значительной ме~ре оп~реде-
ляет затраты мощности и расходы топлива, тем более, что мощность,
необходимая для его преодоления, увеличивается в кубической
зависимости от ско~рости. Воздушный поток создает существенные
силы, кото~рые воздействуют на автомобиль. Эти силы могут откры-
вать автомобиль от до~роги (подъемная сила), а п~ри косом воздуш-
ном потоке (боковой ветер) могут отклонять автомобиль от задан-
ного направления движения и вынуждать водителя корректи~ровать
куперс (см. ~рис. 7, 10, а и 10, б). Таким об~разом, аэродинамические
исследования необходимо п~роводить уже п~ри ~раз~работке внешней
фо~рмы автомобиля. Сначала для этого может быть использована
небольшая модель (в масштабе 1:4), кото~рую обдувают в аэ~роди-
намической прубе воздушным потоком, на~п~равленным спе|реди на-
зад или вбок модели под углом до 60'. Ха~рактер обтекания можно
определить с помощью матерчатых нитей или специальной окраски
потока воздуха. Исследуя поверхность модели с помощью трубок
Пито, можно п~риблизительно оп~ределить соотношения давлен~ий
воздуха. Отсюда ясно, что чем ~раньше будет изготовлена модель в
масштабе 1: 1 с отве~рстиями для охлаждения и ве~нтиляции, двер-
ными ручками, tðàìàìH окон и днищем кузова, тем лучше. Вносить
изменения в фо~рму кузова на более поздних этапах ~работы очень
трудно, особенно когда разработка конструкции продвинулась
достаточно далеко вперед или штампы для изготовления прототи-
пов уже имеются. Конечно, стилист долже~н с самого начала с'вре-
миться к созданию хо~роша обтекаемой фо~рмы, т. е. он должен
об|ратить внимание на следующие моменты.
Поскольку соп~ротивление воздуха п~ропо~рционально как коэф-
фициенту сопротивления с1з *, определяемому формой кузова, так
и площади лобовой,пове~рхности автомобиля, то сопротивление воз-
духа будет малым только п~ри аэродинамически удачной фо~рме и
малой площади ф~ронталыной проекции лобовой поверхности кузова.
* Коэффициент с~ у современных автомобилей равен примерно 0,38 — 0,44.
Публикуемые значения коэффициента имеют существенный разброс, зависящий
от особенностей используемой аэродинамической трубы, поэтому эти значения
не убедительны.
'Гак как площадь ф~ронтальной п~роекции лобовой пове~рхности ку-
зова оп~ределяется величиной попе~речного сечения автомобиля, то
фарма кузова имеет большое значение.
2.4.1. Оформление передней части автомобиля. В основном ус-
ловия обтекания ап|ределяются фо~рмой пе~редней части автомобиля,
поэтому она должна быть выполнена особенно удачной с точки
зазрения аэродкнамики. Для этого пе~редняя часть должна быть низ-
кой и щи~рокой с несколько поднимающимися вверх конту~рными
линиями, без острых углов, чтобы плавно на|правлялся поток и
исключался его отрыв, иметь по возможности малую и ши~рокую
решетку .радиатора, наклонное, но не ч~резме~рно, ветровое стекло
под углом 48 — 55' к ве~ртикали, чтобы сох~ранить ап~ределенную зону
избыточного давления, из которой воздух поступает в систему вен-
тиляции и отопления. Сильный наклон улучшает обте~кавмость, но
одновременно с этим возрастают масса стекла и проникновение
слепящих лучей солнца в салон (ослепление и перегрев), действие
которых в какой-то ~степени может быть уменьшено с помощью
тони~рованных стекол. Пе~реход стекла к боковине осуществляется
путем п~ридания стеклу ~различной кривизны в центре и с боков,
причем здесь следует учитывать возможность искажения видимости.
Эти указания можно рассмацривать лишь в качестве общих ~ре-
комендаций. Только исследования в аэ~родинамической трубе могут
дать точные результаты.
2.4.2. Боковые поверхности. Боковые поверхности оказывают
относительно малое влияние на безвих~ревой поток, когда соблюде-
но следующее. В ве~ртикальной плоскости боковые поверх~ности не
должны быть слишком зак|ругленными (удобство входа и выхода),
а стекла должны по возможности располагаться в одну линию с
на~ружным конту~ром. Боковые лове~рхности должны пе~реходить в
к~рыщу по радиусу, чтобы не об~разавывалось ~реб~ра завих~рения.
Обычно расположен~ный в этом месте водосточный желобок дол-
жен по возможности плотно п~рилегать к закруглению к~рыщи, так
как отводит стекающую с крыши воду. Сне~реди водосточный же-
лобок должен плавно соединяться со стойкой пе~редней две~ри,
чтобы не вози~икал шум от обтвкающего автомобиль воздушного
потока. Иногда в этом месте предпочтительнее иметь подштамповку,
кото~рая будет оп~ределен~ным об|разом на~правлять воздух.
2.4.3. Задняя часть автомобиля. Помимо того, что передняя
часть автомобиля должна быть выполнена хо~роша обтекаемой,
фо~рма задней части автомобиля также оказывает существенное вли-
яние на соп~ротивление воздуха и аэ~родинамические свойства ав-
томобиля. Особенно сильно это влияние сказывается на коэффи-
циенте с~~, поскольку в задней части кузова воздуш~ный поток
отрывается с образованием более или менее сильного завих~рения.
Практически заднюю часть автомобиля невозможно .выполнить
настолько сове~ршенной, чтобы обтекание ее воздухом п~роисходило
без завихрений, подобно тому, как у дирижабля (в этом случае
задняя часть автомобиля должна быть очень длинной). По этой
п~ричине фо~рма задней части автомобиля всегда является аэроди-
29
ОИ
0~0
03S
0М
ose
О &l ;o z
040
2)
Рис. Ioa. Равнодействующая сил ветра и точка ее приложения:
' — направление движения; ~„, — скорость ветра; +' — сила воздействия ветра; Ь,. — боко-
вая составляющая сил воздейсгвия ветра; R„— равнодействующая сил воздействия ветра;
~~ — центр аэродинамического давления; S — центр тяжести; d — расстояние L)S; ~ — про-
дольная сила, действующая на автомобиль, равна силе сопротивления воздуха; F, — боковая
сила, действующая иа автомобиль
(под1~исуночныс подписи к рис. 106 и 10в см. на с. 31).
30
памическим комп!ромиссом. Согласно Камму попе!речное сечение, в
кото!ром п~роисходит от1рыв, должно иметь минимальную площадь.
Существуют т!ри варианта фо!рмы задней части автомобиля: ступен-
чатая; плавно спускающаяся; тупая (приблизительно форма
1~амма).
Задний конту~р крыши определяется положе~нием заднего си-
денья по высоте и ши~рине. Сначала следует п!ринять !решение по
стилю, т. е. оп!ределить, какую из т!рех указанных выше форм п!ри-
менить на 'новом автомобиле. Но любая из этих фо!р~м должна быть
выполнена по ~возможности сове!ршенной с точки з!резания аэ!родина-
мики. Даже ступенчатая задняя часть, если ее сделать правильно,
по аэ!родинамическим качествам ничуть не уступает плавно спу-
скающейся задней части, совсем наоборот! N, тому же,по другим
параметрам (безопасность, обзо~рность, объем багажника) данная
фо~рма и~меет п!реимущества, поэтому именно этой форме следует
отдавать п!ред~почтение. Несмот!ря на это, в настоящее в!ремя в моде
круто спускающаяся (или тупая) форма задней части автомобиля.
Результаты исследований, проведенных в аэ!родинамической врубе,
показывают, что высота и наклон крышки багажника (которая дол-
жна опускаться л~ишь немного) оказывают наибольшее влияние на
коэффициент &l ;w (р с. 0, ). Вихре ой о ыв пот ка поз ди задн
стекла происходит .на небольшом участке поперечного сечения,
поэтому коэффициент cw имеет относительно малые значения. На
рис. 10, г от~ражено влияние фо~рмы ~пе!редней части автомобиля на
коэффициенты cw и ср (исследования фи~рмы «ÔîëüêñBàãå~í»), ко-
то~рая п!ри ко!ротком капоте имеет большое значение. По показа-
телям обтекаемости наилучшей является тупая фо!рма задней части,
которую в настоящее время широко используют в довольно эсте-
тичном виде различные фирмы (например, Ситроен), подобную
форму п!рименяют на многих автомобилях с кузовом униве~рсал.
Однако, когда заднее стекло ~расположено почти го~ризонтально,
создаются прудности с обеспечением обзо!рности, особенно п!ри
дожде и снеге. Поэтому такие автомобили следует п!родавать по-
~!ребителю только с очистителем и омывателем заднего стекла.
2.4.4. Отверстия для охлаждения и вентиляции, днище автомо-
биля. Все отверстия, предназначаемые для поступления воздуха,
должны !располагаться в зонах повышенного да~вления, а отве!рстия,
Рис. 10б. центр тяжести и точка приложения равнодействующей сил ветра ча-
ще всего не совпадают:
~ — отклонение от курса, затрудненное управление; II — стабилизирующее действие, легкое
управление; 1 — направление ветра
Рис. !Ов. Влияние угла наклона задней части кузова &l ;р на значе ия коэффици
та сопротивления воздуха с и форму линии воздушного потока сзади
Рис. 1Ог. Влияние формы передней части автомобиля на коэффициент сопротив-
ления воздуха с и коэффициент давления воздушного потока с„ для автомоои-
ля с коротким капотом спереди:
I — полн ы й отрыв потока (исходна я форма); 11 — частичный отрыв потока; II I — отрыв
потока не происходит (автомобиль «Гольф Сирокко» фирмы «Фольксваген»)
31
используемые для выхода воздуха,— в зонах пониженного давле-
ния. Пе~рвые не должны иметь острых граней, чтобы не п|роисходило
вихреоб~разования. Расположение и фар~му выходных отверстий
следует перове~рить в аэродинамической врубе п~ри различных на-
пра~влениях воздушного потока, чтобы добиться эффективной вы-
тяжки воздуха и отсутствия обратного подсоса воздуха. Своещре-
менно следует перове~рить эффективность охлаждения двигателя
воздушным потоком, чтобы .позднее не потребовалось вносить изме-
нений, запрагивающих форму или конст~рукцию на~ружных панелей.
Внутренний воздушный потак обычно увеличивает сопротивление
воздуха автомобиля приме~рно на 6 — 7'/~.
Днище а~втомобиля должно быть от~рытым. Дизайне~р должен
добиться того, чтобы устанавливаемые снизу днища узлы и .детали
шасси такие, как элементы системы выпуска оцработавших газов,
рычаги, запасное колесо и топливный бак, не были видны.
2.4.5. Центр аэродинамического давления, устойчивость к воз-
действию бокового ветра, подъемная сила. Все изложенное выше
о сопротивлении воздуха и обтекаемости веберна только для случая,
когда воздушный поток действует в направлении п~родольной оси
автомобиля. П~рактически такого никогда не бывает. Воздушный
поток чаще всего отклоняется вбок, а также вве~рх или вниз от п~ро-
дольной оси, т. е. направлен под каким-то углом к направлению
движения автомобиля, а иногда совсем пе~рпендикуля~рно к нему
(боковой вете~р). П~ри этом возникают боковые силы и моменты,
~раоп~редление кото~рых (место п~риложения и нап~равление действия)
в основном зависит от фо~рмы автомобиля. В связи с этим измере-
ния на модели следует п~роводить в аэродинамической т~рубе и п~ри
боковом обдуве. Лучше всего, когда еще не изготовлен прототип,
поместить модель, выполненную в масштабе 1: 1 и с предполагае-
мым распределением веса (полученным,в ~результате тщательного
расчета по показаниям шестикомпонентных весов), в аэродинами-
ческую трубу и измерить горизонтальные и ве~ртикальные силы и
моменты, возникающие,п~ри различных нап~равлениях воздушного
потока. Силы воздействия вегра так же, как тяговые силы, у~рав-
новешиваются реакциями, возникающими,в точках контакта шин
с дорогой и создающими силы увода. Эти силы можно предста-
вить приложенными в одной точке D (см. рис. 10, a), в центре
л~риложенпя ~равнодействующей сил ветра нли так назы~ваемом
цент~ре аэ~роди~амического давления, из которого силы,раоп~реде-
ляются по обеим осям (при четы~рехколесном автомобиле), в каче-
стве (дополнительных) боковых сил. Эти силы создают момент от-
носительно ве~ртикальной оси автомобиля, п~ричем в зависимости от
формы автомобиля могут быть ~разные взаимосвязи сил с положе-
нием центра тяжести. Ввиду сказанного для дизайне~ра важно сле-
дующее.
1. Положение точки D (см. ~рис. 10, а) по длине автомобиля
зависит не только от направления ветра, но и от формы передней
и задней частей автомобиля, отклоняющих воздушный поток. Если
созданием удачной формы пе~редней части открыв потока удалось
32
п~редотв~ратить, то точка D перемещается назад, и форма задней
части станет определяющей для соп~ротивления воздуха и .располо.
жсния точки D.
Чем более обтекаемой выполнена форма задней части, тем боль-
шую тенденцию к смещению вперед имеет точка D. При современ-
ных формах кузовов точка D всегда расположена перед серединой
автомобиля.
2. Расположение цент1ра тяжести автомобиля зависит от его
конструкции и напрузок. В пцреднеп~риводных автомобилях (или
при ~расположении двигателя спереди) центр тяжести сильно сдви-
нут впе~ред; в автомобилях с двигателем, ~расположенным сзади,
центр тяжести сильно сдвинут назад. П|ри напружении автомобиля
в первом случае ценпр тяжести смещается назад (и вверх), а во
вто~ром случае — вперед. Едва ли существует такой случай, когда
центр тяжести сдвигается в се~редину автомобиля или ближе к нему.
Гак как точка D и ценпр тяжести не савла~дают, то под воздейст-
вием силы ветра, действующей под углом к автомобилю, возникает
момент, который отклоняет автомобиль от заданного нап~равления
движения. Момент стремится разве~рнуть автомобиль перпендику-
ля~рно нап~равлению вепра. Эта тенденция тем сильнее, чем больше
автомобиль напружен в задней части и чем он более обтекаем
(см. рис. 10, б).
Чем меньше сопротивление воздуха, тем сильнее форма потока
может влиять на устойчивость движения автомобиля и его противо-
действие влиянию ветра.
Следовательно, дизайне~р путем .создания хррошо обтекаемой
формы пе~редней части автомобиля и малой зоны отрыва воздуш-
goro потока, ~расположенной по возможности на конце задней
части, .должен найти наилучший компромисс между сопротивле-
нием воздуха и устойчивостью автомобиля к боковому вепру.
~поскольку п~ри осуществлении обоих этих мфроп~риятий точка D
фмещается назад, т. е. ближе к ценпру тяжести автомобиля, то
момент, создаваемый силой ветра, уменьшается. Используемая в
настоящее время клиновидная фо~рма кузова способствует этому в
то время, как особо популя~рный кузов хатчбек, имеющий тупую
заднк~ю часть, с точки зазрения аэродинамики недостаточно обосно-
ван.
Еще несколько слов о подъемной силе и создаваемом ею моменте
относительно поперечной оси. Kara и все аэродинамические силы,
подъемная сила возрастает п~ропорционально квадрату скорости
потока воздуха и зависит от угла обдува. П~ри общеп~ринятых фо~р-
мах кузова автомобиль под действием попе~речной силы спереди
п~риподнимается, а п~ри выполнении обтекаемой пе~редней части
п~риседает сзади. Так как подъемная сила п~ри высокой скорости
движения от~рицательно влияет на устойчивость автомобиля и на
его безопасность, то ее можно уменьшить, если црименить внизу
пе~редней части автомобиля специальное ус~ройство (спойлер) для
отклонения потока воздуха. Однако спойлер заметно увеличивает
Рис. 11. График проведения работ по стилю
сопротивление воздуха*. В этом отношении лучше использовать
клиновидную фо~рму кузова гоночных автомобилей. Задний спой-
ле~р, п|рименяемый для повышения нагрузки на задние колеса .и
уменьшения соп|ротивления воздуха (безвищревой отрыв воздуш-
ного потока), для легковых автомобилей в общем случае не тре-
буется. В каждом случае оптимальные ~расположение и форма спой-
лера могут быть оп~ределены только с помощью испытаний в аэро-
динамической трубе.
Яля оптимизации фррмы с учетом требований аэродинамики и
эстетики необходимы очень большая детальная работа и много-
численные к~ритические оценки. Поэтому понятно, что хороший
стиль — это не только искусное фо~рмооб|разование, но и, п~режде
всего, постоянная ~работа, на которую сильно влияют функциональ-
ные, технические, технологические, в~ременные факто~ры и которые
следует принимать во внимание.
2.5. РЕЗЮМЕ
Следовательно, в ~результате хо~рошего художественного конст-
~руи~рования кузова должно быть получено следующее:
удобные сиденья с п~риемлемыми ~размерами, достаточной лроч-
АЛОСТЬЮ;
хорошая обзорность во все стороны, отвечающая всем дейст-
вующим нормативам;
* По данным фирмы <Фольксваг н» спойл р, увеличи ая велич ну мидел
сечения, тем не менее улучшает обтекаемость автомобиля. — Примеч. èåð.
~функционально и аэ~родинамически обдуманная фо|рма с опти-
мальным нап~равлением контурных линий;
высокая прочность каркаса, заданная деформируемость ку-
зова при авариях, а также достаточный полезный объем;
интерьер, офо~рмленный с учетом требований безопасности и
э,ргономики;
достаточно безопасные гладкие на~ружные поверхности, эффек-
тивные световые п~рибо~ры, учитывающие существующие но~рма-
THBbI;
хо~рошая технологичность.
С такой громадной работой можно сп~равиться только в том
случае, если соблюсти рабочий план, п~редставленный на ~рис. 11.
При подробном описании ~работы отдела художественного конст-
руи~рования следует показывать не только ее многооб~разие, но и ее
весомость для планоме~рного п~роекти~рования. Хо~роший дизайне~р
должен не только интуитивно ~раз~рабатывать формы, но и исполь-
зовать для этого большой объем знаний и опыт. Подобные специа-
листы встречаются редко, их всегда ищут и высоко ценят. И не
без основания!
3. БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
П~режде чем пе~рейти к анализу конструкции кузова,,рассмотрим
основные принципы безопасности автомобиля и связанные с этим
п~роблемы, не зная которые, црудно будет создать кузов, соответ-
ствующий сов~ременным требованиям.
3.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Безопасность автомобиля является частью общей п~роблемы бе-
зопасности дорожного движения. Ужасающе большое число смер-
тельных исходов и тяжелых травм, полученных людьми в ~резуль-
тате дорожно-транспортных п~роисшествий, вынуждает специали-
стов искать причины многочисленных ава~рий. Поэтому во многих
с11ранах, в том числе в США, были проведены исследования по
выяснению п~ричин до~рожна-т1ранспо1ртных п~роисшествий. Эти ис-
следования, к сожалению, не были скоордини~рованы и системати-
зи~рованы, однако удалось установить, что безопасность дорожного
движения определяют следующие факто~ры, которые можно рас-
сматривать как элементы транспортной системы (рис. 12) *.
fnocobeN'
Рис. 12. Основные фак-
торы, влияющие на безо-
пасность дорожного дви-
жения
яскрыптР 7расса
сослояииг
' В отечественной литературе эта система обозначается ВАЛЬС (воднтель—
автомобиль — дорога — среда). — Примеч. пер.
36
1. Человек (водитель или пешеход) — непооредственный участ-
ник дорожного движения. Из-за его ошибок, обусловленных осо-
бенностями ха~ракте~ра или физическими недостатками (способно-
стями), плохой коо~рдинацией, недостаточной опытностью, п~роисхо-
дит большинство ава~рий (89,6'/о всех дорожно-т1ранспо~ртных
п~роисшествий) .
2. Дорога, ее конструкция, покрытие, марш~рут, расположение
и видимость дорожных знаков, а также система управления до-
~рожным движением. Дорога является п~ричиной 8,3 всех до~рож-
на-вранспо~ртных п~роисшествий.
3. Автомобиль, его конспрукция, которая оп~ределяет устойчи-
вость, уп~равляемость и комфо~ртабельность, мощность двигателя,
надежность автомобиля. Не в последнюю очередь безопасность
автомобиля зависит от технического состояния автомобиля. Авто-
мобиль является причиной 2,1О/О всех д<~рожно-транспо~рт ых про
шествий.
4. Окружающая с~реда, кото~рая воздействует физически на че-
ловека (усталость, пониженная ~реакция, нап~ряженное состояние);
метео~рологически — на до~рогу (дождь, снег, гололед, туман); физи-
чески — на автомобиль (сцепление с дорогой, уп~равляемость и тор-
мозные свойства, ко~р~розия) .
В принципе следует стремиться вообще к исключению возмож-
ностей возникновения ава~рийных ситуаций. Так как практически
это невозможно, то необходимо исключать п~ричины, способствую-
щие их возникновению и уменьшать последствия до~рожна-~ран-
спо~рных п~роисшествий. Почти .во всех ст1ранах пытаются ввести в
действие соответствующие законы H но~рмативы, обязывающие ав-
томобильную п~ромышленность выпускать безопасные автомобили,
соответствующие уровню ~развития техники. Важнейшие положе-
ния законодательных но~рмативов по вол~росам т~ранспорта для
лучшего понимания ~приведены ниже.
3.я. @AKOnOPaXEaberSO no gOiO~nOMV
ДВИ)КЕНИЮ
3.2.]. Общие предписания. Дорожное движение является частью
процесса общественного развития, и в конечном итоге затрагивает
многие cTo~poHbI деятельности общества, поэтому п~равила дорож.
1Ioro движения и законодательные нормативы по конструкции пу6-
ликуются в печати. В ФРГ к числу этих документов относятся сле.
дующие:
П~равила до~рожного движения, которые касаются п~роцесса дви-
жения и поведения в уличном движении (п~равила движения, регу-
ли~рование до~рожного движения, поведение, световые сигналы, п~ред-
писания по транспортировке).
Правила допуска транспортных с~редств к эксплуатации на до-
рогах касаются участия в до~рожном движении (п~рофессиональная
пригодность, удостове~рение на потрава вождения транспо~ртного
37
с~редства, перевозка пассажи~ров, страховые обязательства и др.),
конструкция автомобиля, оснащения, эксплуатации и допуска авто-
мобилей к эксплуатации (размеры, мощность, требования к тормо-
зам, световым приборам, рулевому управлению, шинам, системе вы-
пуска отработавших газов, типовые испытания и др.).
В других странах существуют аналогичные, но менее подроб-
ные предписания. ЕЭК ООН и ее ~рабочей группой 29, занимаю-
щейся автомобилями, должна быть достигнута унификация техни.
;еских предписаний и типовой процедуры п~роверки автомобилей
перед началом продажи как в рамках ЕЭС, так и в ме>кдунар
ном масштабе.
3.2.2. Специальное законодательство по безопасности автомо-
биля. 8.2.2.1. Законодательство США. Принятие в 1966 г. феде-
дального закона по безопасности в качестве важнейшего закона,
относящегося к конструкции автомобилей и требованиям безо-
пасности, было вызвано недостатками существовавших госуда~рст-
венных но~рмативов и их обоснованной критикой. В это же вовремя
было создано новое конпролирующее ведомство — Национальное
управление по безопасности движения автомобильного транспорта.
В его функции входят проверка и переработка многочисленных
федеральных стандартов по безопасности мото~рных транспо~ртных
средств, кото~рые сначала касались только легковых автомобилей,
а сейчас относятся и к грузовым автомобилям. Феде~ральный закон
безопасности 1966 г. оказывал и все еще продолжает оказывать
значительное влияние на соответствующие п~редписания в Ев~ропе.
1-1езависимо от упомянутого закона в США существует Закон о
и стом воздухе (1965 г.), касающийся загрязнения окружающей
среды автомобилями. Феде~ральные станда~рты по безопасности мо-
торных транспортных с~редств касаются предотв~ращения ава~рий,
защиты от травм и последствий аварий, инфо~рмации покупателей.
Сотрудничество указанного ведомства с автомобильной промыш-
ленностью (кото~рое с самого начала можно было только приветст-
вовать) и со ст~ранами-па~ртне~рами в рамках ООН сове~ршенст-
вуется, и это позволит ~разработать единые междуна~родные норма-
тивы для автомобилей. Феде~ральными стандартами по безопасно-
сти мото~рных гранспо~ртных с~редств следует руководствоваться в
том случае, если в Европе не существует соответствующих предпри-
саний, или они существенно отличаются от требований США.
3.2.2.2. Европа (ЕЗС а ЕЭК OOH). В Европе в области безо-
пасности автомобилей ~работают в основном две организации:
1. Рабочая г~руппа 29 ЕЭК ООН (рис. 13). В качестве подкоми-
тета OOH эта группа служит делу междуна~родного сотрудничества
п~редставителей п~ромышленности и п~равительств, кото~рые в период
с 1958 по 1968 г. подписали вместе с другими ррганизациями соот-
ветствующие соглашения. Этой организацией ~раз~рабатываются ди-
рективы (П~равила ЕЭК ООН) по безопасности автомобилей, а
также по общим вопросам (светотехника, шум, отработавшие газы),
которые служат .рекомендациями для ~разработки национальных
законов. Многие из указанных п~редписаний о~риенти~руются на
Европейская экономическая комиссия (ЕЭК ООН):
Комитет по дорожному движению.
Рабочая группа 29 «Конструкция автомобилей»
Междуна-
родные орга-
низации, объ-
единяющие
изготовителей
автомобилей,
мотоциклов,
запчастей и
оснащения:
Междунар-
однаяя орга-
низация по
дорожному
строительству
(IRF)
Рис. 13. Международные организации в рамках ООН, которые имеют отношение
к автомобилям
' IRF — международная автодорожная федерация. — примеч. пер.
соответствующие федеральные стандарты моторных транспортных
средств США, однако, к сожалению, часто отличаются от них.
2. ЕЭС. Как п~равило, сообщество принимает |разработанные
ЕЭК ООН Правила, но издает также и собственные п~редписания,
так называемые ди~рективы ЕЭС, преимущественно в целях ликви-
дации,п~репятствий к п~родаже, возникающих вследствие ~различных
требований, п~редъявляемых к конструкции автомобилей в стра-
нах — участницах БЭС. Эти госуда~рства обязаны утвержденную
руководством ЕЭС Яи~рективу принять в течение оп~ределенпого
в~ремени (чаще всего 18 месяцев) в качестве обязательного государ-
ственного закона. Почти все П~равила ЕЭК ООН, Ди~рективы ЕЭС
и феде~ральные станда~рты являются п~редписаниями, касающимися
конструкции автомобиля. Они устанавливают т~ребования к конст-
рукции автомобиля и к условиям эксплуатации, обеспечивающие ма-
лую вероятность травматизма. Указанные предписания наклады-
вают оп~ределенные ограничения на,разработку нового автомобиля.
В будущем намечается п~ринятие п~редписания по допустимым вели-
чинам перегрузок при дорожно-транспортных происшествиях, кото-
рое должно опраничить факто~ры, влияющие на травматизм чело-
39
Международные
организации в
области общест-
венного транс-
порта:
Мсждуна родный
союз автотранс-
портных пере-
возок (IRU)
Международный
союз по обще-
ственному транс-
порту (UITR)
Международная
организация по
автомобильно-
му туризму
(СТЛ)
Международные
организации тех-
нической стан-
дартизации:
Междуна родный
комитет по
стандартам
(180)ТС 22)
Рабочая группа
29 «Конструкц-
ияя автомоби-
ля (сформиро-
вана в Брюссе-
ле в 1952 г.)
Европейское
экономическое
сообщество
(еЭС)
Правитель-
ства стран:
Австралии
Бельгии
Болгарии
ЧССР
Канады
ГДР
ФРГ
Дании
Франции
Великобрита-
нии
Ирландии
Италии
Японии
Югославии
Нидерландов
Норвегии
Австрии
Польши
Румынии
Швеции
Швейцарии
Испании
СССР
Венгрии
США
Постоянное м ежду н а-
родное бюро предприя-
тий по производству
автомобилей (ВЯIСА)
Постоянное междуна-
родное бюро предпри-
ятий по производству
мотоциклов (ВЯ!СМ)
Европейский комитет
изготовителей сель-
скохозяйственных ма-
шин (СЕМА)
Координационный ко-
митет по производству
оборудования и запча-
стей для автомобилей
(CLEPA)
века (пап~ример, максимальные замедления, феде~ральпый закон 208
США).
На основании такого междуна~родного сотрудничества появились
многочисленные предписания в отношении требований, предъяв-
ляемых к безопасности автомобилей, учет кото~рых часто застав-
ляет сильно изменять консцрукцию. Изложенное ниже исходит из
условия выполнения этих п~редписаний. Важнейшие Правила ЕЭК
ООН, ди~рективы Е3С и станда~рты США, действующие в настоя-
щее Бремя и предполагаемые в ближайшем будуще~м, приведены в
п~рилож. 1.
3.3. УМЕНЬШЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ ДОРОЖНО-
ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ И
ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ
Исследование п~ричин до~рожна-транспортных п~роисшествий и
решения, направленные на уменьшение тяжести последствий, иг-
рают важную ~роль при ~раз~работке нового типа автомобиля. Во
всем ми~ре над этими п~роблемами ~работает множество специали-
сто~в в промышленности, институтах и униве~рситетах, и других го-
суда~рственных и частных учреждений. Именно по этой п~ричине
было бы чрезвычайно ценно согласовать эти работы в междуна~род-
ном масштабе, чтобы их |результаты по воэможности бысцрее ис-
пользовать в производстве. Lleab ~работ — тщательно исследовать
дорожно-пранспо~ртные п~роисшествия, чтобы создать цредписания,
повышающие безопасность автомобиля. Исследование большого
числа дорожно-транспо~ртных происшествий по единой методике и
статистическая оценка результатов являются п~редпосылками для
установления связи между скорость и тяжелостью аварий и травм,
влияния конструкции и специальных ме~роприятий на безопасность,
а также для оценки эффективности зацрат.
3.3.1. Безопасность автомобиля. В общем случае безопасность
новых автомобилей (особенно легковых) существенно зависит от
следующих двух технических факто~ров.
В пе~рвую очередь зависит от динамических свойств автомобиля,
т. е. от его конструкции и принципиальных решений, которые опра-
жаются на ходовых качествах (устойчивость); на ~реакциях а~вто-
мобиля па возмущающие силы, возникающие в экстремальных
условиях (об~ратная связь); на удобстве обслуживания; на реакции
автомобиля при ошибках управления («невоэмутимость»); на п~ри-
годности автомобиля к движению по дорогам (обзо~рность, световая
сигнализация, вентиляция, комфорт). Если эти воцросы будут ре-
шены в достаточной ме~ре, то ве~роятность того, что автомобиль
попадет в аварию, уменьшится или исключится. Перечисленный
комплекс критериев ха~рактеризует активную безопасность авто-
мобиля.
Во вторую очередь безопасность автомобиля зависит от безо-
пасности собственно автомобиля, т. е. от его способности смягчать
последствия аварии для людей, находящихся в автомобиле, и дру-
40
Пассидная оезопасность
Оредотбращение
посюдстбий
Защита других
участникод дбижения
Са~ююащита
Людей, находящихся
о дрых транс-
портиЯ( ~редстбах
/юаней,
фаходгщихся
6 данном абаомооиле
Защита других
участникоб дбцжения,
(не находящихся
6 транспортных среостоах)
Защита юодей,
накодящикся
о вранспортных средстбак
Яерормация бнуа- Согласобание
рекник и наружных oepopnu—
узпоб и emupeu pyenocrnu
Еиомекани-
чегкие
пределы
удержи дающие Биоиеханичегкие
систя~ы npelenbi
9тньшение тяжести поспедгтбий абарий
Рис. 14. Пассивная безопасность автомобиля (понятия и структура)
41
гих участников движения (пешеходов), кото~рая достигается п~ро-
думанной формой автомобиля (ус~ранением оспрых кромок и вы-
ступающих деталей с учетом вероятности наезда на пешехода);
средствами защиты людей, находящихся в автомобиле (создание
необходи~мых дефсурмационных свойств у на~ружных панелей кузова,
уменьшение ударных нагрузок, действующих на пассажиров, путем
п~редусма7ривания ~рассеивания энергии внутренними элементами
кузова); ~раз~работкой и улучшением существующих систем уде~ржа-
ння пассажиров и водителя на своих местах; получением по воз-
можности одинаковой эне~ргии дефо|рмации для автомобилей раз
личных типов и разме~ров (совместимость).
Перечисленные мероприятия уменьшают травматизм и отно-
cHTcH K элементам пассивной безопасности автомобиля (ipHc. 14).
~~ри п~роекти~ровании фо~рмы кузова ~рассмаприваются преиму-
|цественно проблемы и конструктивные ~раз~работки, кото~рые ка-
саются пассивной безопасности. С их помощью фи~рмы — изготови-
тели автомобиля могут непосредственно способствовать уменьше-
нию ава~рий, если считать, что требования активной безопаспости
уже учтены.
Каковы возможности конспруктора по увеличению безопас-
ности автомобиля, т. е. уменьшению тяжести последствий дорожно-
Приблизительные значения предельных
нагрузок для человека
Фактор, определяю-
щий травму
Тип травмы
Нагрузка или
параметр
Предельная
нагрузка
Часть тела
Замедление
Внутренние
повреждения
и повреждения
мозга
5 — 11 кН
2,5 кН
1 кН
Череп:
лоб
висок
скула
Разрушающая
нагрузка созда-
ется пуансо-
ном диаметром
3 см
Сила, равная про-
изведению массы
на замедление
Переломы кос-
тей
1,5 — 6 кН
Ребра
Разрушающая
нагрузка созда-
ется балкой
длиноп 10 см
Предел проч-
ности при рас-
тяжении
Предел проч-
ности при рас-
тяжении
Напряжения сре-
сила
Повреждение
тканей
за—
площадь
л ясса )( замедление
17 кПа
Мышцы
площадь
Кожа
70 кПа
42
т~ранспо~ртных п~роисшествий? П~равильные действия в этом нап|ра-
влении можно предпринять, если ~располагать инфо~рмацией по сле-
дующим вол~росам: какие нагрузки может выде~ржать человек без
необ~ратимых по~вреждений в организ~ме и что п~роисходит с находя-
щимися в автомобиле людьми, а также как их можно защитить?
Б 5.1.1. Предельные нагрузка, которые может выдержать человек
(оаомеханика). Многочисленные исследования, п~роводимые в ФРГ
и других странах, нацелены на определение п~редельных нагрузок,
которые может выдержать человек. Однако возможность осуществ-
ления этого очень проблематична, так как живого человека невоз-
можно подве~ргнуть воздействию таких предельных нагрузок, после
которых могут п~роизойти повреждения. К тому же значения п~ре-
дельных нагрузок сильно колеблются в зависимости от воз~раста и
пола человека, подвергаемого испытанию. Однозначного ответа от
таких э~кс~периментов ожидать не п~риходится. Поэтому подобные
исследования п~роводились и п~роводятся с использованием прупов
животных и людей; в этом случае тоже можно получить только от-
носительные результаты.
Путем анализа многочисленных результатов, можно определить
приблизительные значения п~редельных нагрузок для человека.
Приведенные в таблице значения могут служить лишь в качес-
тве ориентировочных.
При столкновении с припятствием на автомобиль и находящих-
ся в нем людей действуют силы большой величины, причем за очень
короткий промежуток времени они затормаживают автомобиль до
полной остановки. Следствием такого резкого изменения скорости
являются очень высокие замедления. Возникающие при этом лока-
льные замедления и процесс их изменения во времени могут ха-
рактеризовать степень тяжести травм. Если процесс замедления и
"1
Ю000 ~
Ъ
ф
50000 ~~
аа
4
20000 ф
10000 ~
240
~ 100
Я. бд
О 5 10 15 Л Г5 30 Ы 40 45
Bpees, лс
400
~р~~чя, лс
Рис. 15. Предельные замедления го-
ловы (при условии отсутствия неоо-
ратимых повреждений мозга, замед-
ления лба в направлении спереди на-
зад) по данным Патрика:
( — предельное замедление, предусмотрен-
ное федеральным стандартом США; 2—
область выдерживаемых челове;< ом зам
лений
Рис. 16. Индекс степени опасности
травмы Sl (площадь заштрихованной
области соответствует значению ин-
декса).
возникающие при этом пики (процесс замедления никогда не быва-
ет равномерным) снять на кинопленку, а затем произвести необхо-
димые измерения, то это может стать основанием для технического
исследования аварии. Такие исследования позволяют установить
связи между травмами и причинами, вызывающими их, которые
приведены в таблице с. 42 справа.
Из таблицы видно, что травматизм пропорционален возникаю-
щему замедлению. Поэтому исследования дорожно-транспортных
происшествий нацелены на поиск путей уменьшения замедлений.
Специальные исследования показали, что выдерживаемая чело-
веком экстремальная нагрузка зависит не только от предельного
значения сил, возникающих при линейных замедлениях, но и от
длительности действия нагрузки. Согласно исследованиям Патрика
(г. детройт, США), между выдерживаемым замедлением головы
и длительностью его воздействия существует связь, представленная
на рис. 15.
Хотя кривая, построенная с помощью этих исследований, верна
только для определения пределов замедлений, при которых проис-
ходят необратимые повреждения мозга, однако характер кривой
типичен для предела выносливости человека на ударную нагрузку.
В общем виде можно сделать следующий вывод: многие органы
человеческого тела могут выдерживать очень высокие замедления,
если они действуют весьма ограниченное время.
Исследования привели Патрика к созданию математического
выражения степени опасности травмы, с помощью которого можно
43
Рис. 17. Манекен, выполненный согласно требованиям федеральных стандартов
США (аналогичным директиве 22 Общества германской автомобильной промыш-
ленности)
в известной мере оценить последствия удара (замедления) для че-
ловека. Этим выражением является используемый во всем мире
t
индекс степени опасности травмы Sl= ( а'адЕ, где а — воаника-
ющее замедление.
Таким образом, если при' столкновении процесс замедления за-
мерен в определенных точках, то путем возведения в степень от-
дельных значений замедления и интегрированием их по времени его
действия можно определить значение индекса SI, как показано на
рис. 16.
Значение индекса SI в законодательстве США играет некото-
руют роль, поскольку в различных федеральных стандартах требу-
ется соблюдение определенных значений индекса Sl, например для
замедлений головы индекс Sl(1000. Эта точка обозначена на кри-
вой Патрика, представленной в федеральном стандарте.
В настоящее время индекс Sl не может служить полным крите-
рием оценки степени опасности травмы и тяжести дорожно-транс-
портных происшествий, как, впрочем, и аналогичный критерий
травмы головы (HIC), разработанный в США; однако до настоя-
щего момента они являются единственными известными средст-
вами оценки тяжести последствий травмы и дорожно-транспортных
происшествий. Следовательно, нужны дальнейшие интенсивные ис-
44
следования, причем в содружестве с врачами-травматологами хотя
бы для выяснения вопроса, в какой мере данный или усовершенст-
вованный метод оценки подходит и для других частей тела.
В то время, как измерение замедлений, возникающих в различ-
ных точках кузова при столкновении, не является проблемой, из-
мерение замедлений живого человека едва ли возможно. Поэтому
в настоящее время разработаны манекены, которые повторяют не
только форму человека (по весу и пропорциям частей тела), но и
подобны ему по кинематике и динамике. Со временем появилась
небходимость в создании целой семьи манекенов (детей и взрос-
лых), что было сделано впервые в США. Эти манекены в целях
получения сопоставимых результатов точно описаны и нормирова-
ны (в рамках федерального стандарта). Манекены состоят из ме-
таллических и пластмассовых деталей (рис. l7). Голова, позво-
ночник, таз и конечности тщательно скопированы с человеческого
тела, включая суставы, и там, где необходимо (например, на голо-
ве), имитированы мышцы и кожа. Трение в суставах, прочность
скелета и многие другие особенности человеческого тела точно
опредслены и должны проверяться и регулироваться на манекене
перед каждым испытанием. В различных местах тела мо ут уста-
навливаться датчики для фиксации замедлений, возникающих при
испытании на столкновение. Несмотря на тщательность изготовления
и регулировки, погрешность измерений относительно велика (при-
мерно 10%). Манекен, конечно, не обладает инстинктивной и
спонтанной защитной реакцией человека, попавшего в аварию. По
этой причине и еще многим другим значения сил и замедлений, по-
лученные с помощью манекенов, не могут служить для оценки сте-
пени тяжести травмы реального человека. С их помощью можно
определить лишь относительную величину защитного действия не-
которых конструкций и приспособлении (например, ремней безо-
пасности), отнесенную к предельным нагрузкам для человеческого
тела, найденным или полученным экстраполированием. Независи-
мо от того, удастся или нет дальнейшими принципиальными иссле-
дованиями улучшить связь манекен — человек, следует уделять
внимание совершенствованию манекенов, например введением воз-
будителей реакции. Несмотря на недостатки, манекены пред-
ставляют собой незаменимое вспомогательное средство, без кото-
рого было бы невозможно получить приведенные ниже сведения и
сделать выводы, необходимые для конструирования и разработки
~равмобезопасных кузовов.
Только при широком исследовании дорожно-транспортных про-
исшествий в промышленности и институтах можно будеть выяснить,
насколько эффективны внедренные решения и какие меры еще не-
обходимо предпринять.
3.3.1.2. Процесс столкновения [6, 7]. Только имея сведения о про-
цессе столкновения, можно провести точный анализ аварии и тща-
'гельно изучить ее воздействие на людей, находящихся в автомоби-
ле. Яля того чтобы можно было провести сравнение, а также
получить воспроизводимые результаты, необходимо проводить
~so
~~ 60
~40
~ГО
@
ь ~
е
диные стандартные испыта-
ния (тесты), важнейшие из
которых приведены ниже (см.
прилож. 1). Вначале в США
было введено испытание на
фронтальный удар, не только
потому, что среди тяжелых
столкновений автомобилей
Л 40$000 00 > 0 Ж фронталь ый у ар встречае
О~горость столкно8еноЯ кмис чаще всего, но и потому, что
этот процесс са~мый наглядный.
Рис. 18. Замедления при ударе для раз-
л„„„'„„',„до,,тол„„о„,„„„- (~прощен Информация, получаемая в
ное изображение по директиве 22 06- рЕЗуЛЬтатЕ ЭТОГО ИСПЫтаНИя,
шества германской автомобильной iipo- применима для исследований
процесса и последствий других
1 — столкновение с неподви>к ым препятст
и
ем (барьером); 2 — столкновение со встречным
автомобилем такой же массы (1>саль ые ус о- СОГЛа НО аМЕрИКа((С
вия); 3 — столкновение с неподвижным авто-
мобилем TJKoii же массы (реальные УсловивЭ Ста((дартам, КОТОРЫЕ бЫЛИ ВЗЯ-
ты за основу для разработки
Правила Р 33 ЕЭК 00Н, автомобиль, на сиденьях которого, как
правило, размещены манекены, при испытании на фронтальный
удар должен наехать со скоростью 50 км/ч на неподвижную стену
(бетонный куб) по прямой, перпендикулярной к ней. Какое это тя-
желое испытание, показывает диаграмма (рис. 18), на которой
упрощенно показаны существующие соотношения*. Несмотря на
это, предполагается увеличить скорость при испытании до64км/ч.
При фронтальном столкновении допускается незначительная
деформация каркаса салона, после которои двери должны откры-
ваться. Кроме того, ЕЭК ООН ведет подготовительную работу по
испытанию автомобиля на удар сзади, при котором копер или ма-
ятник ударяется в заднюю часть неподвижно стоящего автомоби-
ля**: И в этом случае каркас салона не должен существенно де-
формироваться, а из топливного бака не должно вытекать топливо.
Подобным образом при помощи копра или маятника осуществля-
ется испытание на удар сбоку. При ударе, направленном перпен-
дикулярно боковой стороне автомобиля, допускается вдавливание
копра или маятника лишь до определенной величины.
В США проводится также испытание на опрокидывание (анало-
гичные испытания планирует ввести ЕЭК ООН), при котором ав-
томобиль со специальной платформы опрокидывают набок, в ре-
зультате чего размеры салона не должны чрезмерно уменьшаться
(сохранение пространства выживания) .
" Так как при аварии фронтальное столкновение встречается редко, то час-
то проводят дополнительное испытание на удар под углом к стене, равным при-
мерно 60 .
** В настоящее время приняты Правила R 32 и Р 34 ЕЭК ООН, в которых
содержатся требования, предъявляемые к легковым автомобилям в отношении
удара сзади. — Примеч. пер.
20
Рис. 19. Процесс замедления при наезде на барьер со скоростью 50 км/ч (по Ди-
рективе 22 Общества германской автомобильной промышленности):
1 — каркас автомобиля; 2 — результирующее замедление головы (водитель не пристегнут
ремнями бсзопасности); 3 — результирующее замедление головы (водитель пристегнут трех-
точечным статическим ремнем безопасности); 4 — фаза катапультирования; 5 — фаза отско-
ка; 6 — фаза отрицательного ускорения; 7 — максимальное смещение вперед пристегнутого
ремнями водителя; 8 — отдача; 9 — фаза замедления; 10 — первичный удар (автомобиль);
11 — вторичный удар (непристегнутый человек)
Множество других испытаний, особенно по ударам внутри са-
лона (например, о панель приборов) завершает программу испы-
таний на безопасность. Особенно тщательно следует проверять
приспособления удержания пассажиров и водителя на своих местах
(например, ремни безопасности и точки их крепления), и не толь-
ко на прочность, но и на ограниченную деформацию.
Рис. 20. Травмобезопасная
рулевая колонка автомоби-
ля фирмы «Опель Яки-эм»:
1 — деформируемос рулевое ко-
лесо; 2 — отрывной кронштейн;
3 — деформируемый сильфон
Рис. 21. Каркас и облицовка паисли
приборов (фирма «Опель»)
Как протекает сголкнове-
ние и каковы его последствия
для автомобиля и людей, нахо-
дящихся в нем? Имитация
столкновения автомобиля пу-
тем испытания его на фрон-
тальный удар позволяет лучше
всего ответить на эти вопросы.
Однозначно установлено, что
столкновение для автомобиля и
людей протекает по-разному.
Сначала автомобиль ударяется о препятствие (стену) н в соответ-
ствии со своей деформируемостью (зоны смятия) замедляет дви-
жение, причем ход деформации является мерой возникающего при
этом среднего замедления. Оно в основном зависит от конструк-
тивного исполнения передней части, и тем меньше, чем длиннее ход
смятия. После некоторого промежутка времени автомобиль оста-
навливается (конец первого этапа столкновения), в то время как
человек (в случае, если не используется система удержания чело-
века), заторможенный только трением о сиденье и, возможно, соб-
ственной ответной реакцией, катапультируется почти со скоростью
автомобиля (фаза катапультирования или полета) до тех пор, пока
не ударится о расположенные перед ним детали автомобиля (ру-
левое колесо, поперечина панели приборов), и не подвергнется
действию деформирующей силы (второй этап столкновения). Так
как деформация автомобиля составляет 40 — 60 см, а деформация
деталей салона только 6 — 10 см, то человек, не пристегнутый рем-
нями безопасности, претерпевает более тяжелую «аварию», чем
автомобиль. Процесс аварии можно анализировать по кривым за-
медления (рис. 19). Чтобы при столкновении, хотя бы в некоторой
степени, оградить незащищенного человека от избыточной нагруз-
ки, уже много лет (в США с 1966 г., Правила R12, ЕЭК OOH c
1974 г.), Я21 предписывается наиболее опасные зоны выполнять плас-
тически деформируемыми, вследствие этого сила, действующая на
человека, не должна превышать допустимого максимального зна-
чения. При столкновении допускается ограниченное перемещение
рулевого вала в салон. Устанавливаемые с того времени травмобс-
зопасные рулевые колонки (одна из первых таких конструкций
показана на рис. 20) способствуют выполнению этого предписания,
так как в них предусматривают следующее:
деформацию рулевого колеса, ударозащитный стакан ступицы
колеса и кожуха рулевого вала, возможность отрыва рулевого ва-
ла от точск крепления;
возможность относительного смещения частей рулевого вала
для предотвращения повреждения человека; в настоящее время
4S
такая опасность отсутствует благодаря применению шарнирно сое-
диненных расчлененных валов рулевого управления или других
конструкций аналогичного действия.
Типичная конструкция панели приборов, легко деформируемой
благодаря наличию отверстий и сквозных прорезей в металле, а
также облицовка панели приборов из пенополиуретана показана
на рис. 21.
Заметим, что кажущаяся полезной облицовка внутренних дета-
лей (стоек дверей и т. п.) не имеет большой ценности, так как она
в лучшем случае способствует более оптимальному распределению
давления по ударяющемуся телу. Однако облицовка не в состоянии
поглотить значительное количество энергии. Этого можно достичь
только при пластической деформации элементов,
3.4. ЗАЩИТНЫЕ СИСТЕИЫ
В настоящее время существует множество приспособлений, за-
щищающих людей, находящихся в автомобиле (5, 6, 7). Актуальной
задачей для всех стран является разработка новых конструкций
защитных устройств.
3.4.1. Системы, предназначенные для защиты взрослых людей.
На рис. 19 наряду с кривой замедления автомобиля при испытании
на удар показана кривая замедления водителя, удерживаемого
ремнем безопасности. Из рисунка видно, что через короткий про-
межуток времени, зависящий от зазора между ремнем и челове-
ком, водитель фиксируется относительно автомобиля, и фаза ката-
пультирования таким образом укорачивается. Начиная с этого
момента водитель интенсивно замедляется в соответствии с замед-
лением автомобиля, а ремень дополнительно деформируется.
Вследствие укорачивания фазы катапультирования и удлинения
фазы замедления существенно уменьшаются пиковые замедления
тела и соответственно перегрузки внутренних органов
тела. Кроме того, с помощью пристегнутых ремней можно предот-
вратить удар о внутренние детали автомобиля. Для этого необхо-
димо, чтобы характеристика деформации удерживающей системы
была согласована с размерами внутреннего пространства автомо-
биля, которое в этом случае используется полностью. Нагрузки,
воздействующие на тело при контакте с элементами удерживаю-
щей системы, должны распределяться по возможности на большей
площади. Это условие является важнейшим для удерживающей
системы. Как известно, лучше всего данному условию отвечает
трехточечный ремень безопасности с инерционной катушкой, имею-
щей невысокую стоимость. Однако такой ремень должен быть пра-
вильно установлен для водителя и пассажира. Критерием правиль-
ной установки является положение верхней точки крепления ремня,
которая должна иметь регулировку по вертикали.
Удерживающие системы желательно совершенствовать в буду-
щем. Как видно из рис. 19, прежде всего необходимо повысить эф-
49
1б0 840
ЮО 1_#_
Рремя t,мс
~э~
~ ф
~ь ~
1
~з
Ю)
Рис. 22. Процесс замедления; замеры
выполнены в точке, расположенной
на груди пассажира передиего сиде-
нья; при скорости 50 км)ч автомобиль
ударяется о неподвижный барьер; ил-
люстрируется действие натяжитель-
ного устройства ремня и ограничите-
лей силы (согласно Директиве 22 Об-
щества германской автомобильной
промышленности):
1 — трехточечный инерционный ремень; 2—
трехточечный инерционный ремень с натя-
жительным устройством и ограни ~ителями
силы
фективность использования ремня. Для этого следует укоротить
фазу катапультирования, которая даже при использовании ремня
с инерционной катушкой составляет примерно 30% времени рабо-
ты ремня. Этого можно достичь с помощью приспособления для
натяжения ремня, реагирующего на замедления автомобиля. Чувст-,
вительныи элемент и пружинныи механизм этого приспособления
должны при возникновении сильного замедления во время столкно-
вения несколько вытягивать ремень, а затем блокировать его.
Потом следует предусмотреть уменьшение силы, противодейст-
вующей перемещению тела, установкой специального деформируе-
мого звена, срабатывающего при превышении предельно допусти-
мого значения силы. Влияние указанных мероприятий на процесс
замедления схематично показано на рис. 22. Конечно, в этом слу-
чае в автомобиле должно быть предусмотрено достаточно места
для перемещения водителя или пассажира вперед. Когда это усло-
вие ие выполняется, деформируемость внутренних элементов авто-
мобиля, находящихся в критических зонах удара, зависящих от
обстоятельств, приобретает огромное значение.
Чтобы гарантировать применение ремней и повысить тем самым
безопасность водителя или пассажира, следует облегчить пользова-
ние ими; в конечном итоге человека следует вообще освободить
от необходимости надевания ремня. Это заставляет разра~батывать
автоматические удерживащие устройства (которые часто оши-
бочно ~называют пассивной системой безопаоности). Такого рода
система, снабженная натяжителем ремня, показана на рис. 23. На
рисунке ясно видна высокая сложность конструкции. Показа~нный
вариант особенно интересен тем, что ремень имеет точки крепления
не только на кузове, но и на сиденьи. Это позволяет регулировать
положение ремня для людей малого и 'большого роста. Эта конст-
рукция будет более подробно рассмотрена, ниже. В соответствии с
правилом Я 14 ЕЭК ООН применение трехточечных рем|ней безо-
пасности обязательно для пассажиро~в и водителя передних сиде-
ний, а также боковых пассажиров заднего сиденья. для среднего
пассажира заднего сиденья достаточно иметь поясной ремень. Кон-
струкция замков ремней безопасности описана в стандарте DIN
75400. Установка ремней безопасности предусматривается во мно-
гих странах,,пристегивание ими требуется только в некоторых.
50
~ис. 23. «Пассивная» трехточечная система ремней безопасности (по директиве 22
Общества германской автомобильной промышленности}
l — датчик (в отсеке двигателя); 2 — контроль срабатывания системы; З вЂ” пиро-катушка
втягивания ленты в момент аварии; 4 — аварийный замок; 5 — автомат меканизма переме-
щсния ремня
Ремни безопасности являются самым надежным средством защи-
ты водителя и пассажиров при средней скорости движения.
Упомянутое выше травмобезопасное оформление зон удара
получило дальнейшее развитие, в ходе которого была создана авто-
матическая система безопасности, основа~нная на применении на-
дувных мешков. С помощью такой системы водитель и пассажир,
сидящие на переднем сиденьи, защищены от перемещений, проис-
ходящих на втором этапе столкновения, мешком, заполненным га-
зом. Мешки в сложенном виде размещены в критических точках
зоны удара — на рулевом колесе и внутри облицовки панели при-
боров. При столкновении автомобилей срабатывает чувствитель-
ный элемент, реагирующий на замедление, после чего начинается
процесс наполнения мешка, длящийся примерно 25 мс. В связи с
тем, что зоны защиты относительно малы, можно дополнительно
установить мягкую прокладку на уровне колен водителя и пасса-
жира, чтобы предотвратить повреждения, возникающие при со-
скальзывании вниз человека, не пристегнутого ремнями. Типы кон-
струкций защитных устройств и их назначение при испытании на
удар (наезд на неподвижный барьер) показаны на рис. 24, а и б.
Эта очень дорогостоящая система безопасности имеет следующий
недостаток: надежность работы системы полностью зависит от
функционирования чувствительного элемента, а эффективная за-
щита обеспечивается только при фронтальном ударе, в то время,
как трехточечный ремень защищает человека и при боковом ударе,
а также при внезапных торможениях или заносах. По требованию
официальных ведомств США система, основанная на применении
надувных мешков, используется в значительных количествах для
51
Рис. 24а. Элементы системы, в которой использованы надувные мешки для во-
дителя и пассажира переднего сиденья; накладки, защищающие колени (по ди-
рективе 22 Общества германской автомобильной промышленности):
~ — элементы системы, предназначенные для защиты водителя; П вЂ” сложенный надувной
мешок (для пассажира, сидящего рядом с местом водителя); П1 — накладка, защищающая
колени; j — рулевое колесо с надувным мешком; 2 — сложенный надувной мешок; 3 — газо-
выи диффузор; 4 — облицовка ступицы рулевого колеса
«ый ба ь
Рис. 246. Срабатывание надувных мешков при наезде автомобиля на
иля на неподвиж-
ный арьер со скоростью 50 км/ч (по директиве 22 Общества германской авто-
мобильной промышленности)
52
Рис. 25. Конструкция съемного подголовника фирмы «Опель»:
а — осевое сечение; 6 — сечение по кромке
накопления данных. С 1981 г. эта или другая эквивалентная ей ав-
томатическая система безопасности будет обязательна для уста-
новки на автомобили.*
3.4.2. Защита детей. Все упомянутые выше системы служат
главным образом для защиты взрослых людей. для детей, кото-
рых в принципе следует перевозить на заднем сидени, можно пре-
дусматривать только привязные системы, измененные соответст-
вующим образом. На современном уровне исследования проблемы
зашиты детей различного возраста разработаны следующие кон-
струкции:
самые маленькие дети фиксируются в люльке, которая с по-
мощью ремней безопасности (или поясного ремня) жестко крепится
во всех направлениях к заднему сиденью;
дети в возрасте до 10 лет имеют специальное детское сиденье
-(возможно, со столиком безопасности), которое крепится ремнями
к заднему сиденью;
дети более старшего возраста применяют обычные трехточечные
ремни.
Все удерживающие приспособления, которые непосредственно
соприкасаются с ребенком, должны иметь широкие и мягкие на-
кладки, чтобы тело ребенки и его скелет, не такой прочный, как у
взрослого человека, были защищены от перегрузок. В США уже
принят федеральный стандарт 213, в котором содержатся норма-
тивы по статической прочности детских ремней (cM. прилож. 1).
3.4.3. Защита головы. Подголовники защищают голову при уда-
* В 1981 г. после прихода к власти новой администрации предполагавшееся
ужесточение требований к автомобилям, в том числе к системам безопасности,
было отсрочено.— Примеч. пер.
53
ре сзади и в меньшей степени, чем это принято считать, являются
смягчающим отдачу дополнением к приспособлениям, защищаю-
щим при фронтальных ударах. Только в том случае, когда подго-
ловники правильно сконструированы, они выполняют предназна-
ченную им функцию — предотвращают тяжелые повреждения шеи,
которые, как это ни странно, встречаются относительно редко. ~'~ля
этого подголовники должны иметь высоту по меньшей мере до
центра тяжести головы (примерно на уровне глаз) и не должны
быть слишком мягкими (рис. 25). Кроме того, зазор между голо-
вой и подголовником должен быть по возможности минимальным,
чтобы эффективно использовалось тормозящее действие подголов-
ника. Перечисленные требования делают необходимой регулировку
положения подголовника.
Эти требования лучше всего соблюдаются с помощью подголов-
ника, выполненного заодно со спинкой сиденья'", однако в связи с
неопределенностью высоты спинки в настояшее время предпочтение
отдается варианту съемного подголовника. Подголовник ограничи-
вает свободу движения и ухудшает обзорность, поэтому его не сле-
дует выполнять сплошным. для защиты головы лучше вссго исполь-
зовать жестко закрепленную удерживающую сетку, осуществимую
только в четырехдверных автомобилях.
3.5. ЗА КЛ Ю Ч Е Н И Я ll0 P ЕЗУЛ ЬТАТАМ И С П ЫТА H И Й
НА УДАР
Результаты испытаний на удар в значительной мере определяют
конструкцию кузова. Так как выводы можно сделать только на ос-
новании анализа этих результатов и так как выводы носят общин
характер, они рассмотрены в этой главе, а конструкция современно-
го кузова описана ниже в гл. 5. По результатам испытаний на удар
можно сделать следующие выводы.
3.5.1. Фронтальный удар. Этот вид столкновения по исследова-
ниям Объединения по страхованию на случай автомобильной ава-
рии (ФРГ) составляет З,ЗО/о всех дорожно-транспортных проис-
шествий [8]. Рак уже было отмечено, основной целью мероприятий,
направленных на повышение безопасности автомобиля, наряду с
сохранением пространства выживания и работоспособности дверей,
является уменьшение пиковых значений замедлений при ударе.
Это в сильной степени зависит от деформируемости каркаса перед-
ней части автомобиля. Освобождающаяся при ударе кинетическая
энергия должна расходоваться на деформацию передней части ав-
томобиля в течение возможно большего времени, причем последнее
ограничивается максимально допустимой деформацией. Яеформа-
ция в свою очередь имеет нижний предел, определяемый макси-
MBJlbHQ допустимым замедлением, устанавливаемым из условия
выживания. Для того чтобы сохранялись размеры салона, сплы,
* Так называемая высокая спинка сиденья. — Примеч. пер.
54
возникающие при пластической деформации передней части, не
должны превышать значения, предельного для салона. Следует
стремиться к тому, чтобы сопротивление возрастало спереди назад
и зона деформации ограничивалась передними частями кузова при
небольших столкновениях.
Наряду с перечисленными критериями следует принимать во
внимание динамическую характеристику удерживающих систем,
предназначенных для водителя и пассажиров. Если удерживающая
система ограничивает силы перегрузки, т. е. допускает внутреннюю
деформацию (для этого должно быть достаточно места в салоне),
то деформация передней части может быть меньшей. При отсутст-
вии ограничения сил (или деформации) замедление автомобиля
должно быть по возможности малым, что может обеспечиваться
соответствующей деформацией кузова (чтобы выполнялось условие
выживания) .
Большую роль играют в этом установленные в передней части
узлы и агрегаты: двигатель, радиатор, коробка передач и т. д. Их
масса и крепление оказывают влияние на деформируемость кузова
и его энергопоглощающие свойства. Поэтому при существующем
многообразии параметров ограничиваются либо заданием обще-
принятой характеристики деформации, либо несложным расчетом.
По изложенному ниже методу процесс преобразования энергии в
простейшем случае (прямой фронтальный наезд на неподвижный
барьер) рассчитывается по результатам измерений, произведенных
на испытуемом кузове, с использованием специальной программы
для ЭВМ 19]. При столкновении двух автомобилей энергию, погло-
щаемую каждым автомобилем, оценить очень трудно. 11ри рассмот-
рении процесса расхода энергии на деформацию кузова руководст-
вуются следующими соображениями. В случае наезда автомобиля
на неподвижный барьер его кинетическая энергия (Дж) ЬЕ=
=Mvp', где M — масса автомобиля; vp — скорость автомобиля при
столкновении, поглощается только самим автомобилем, преобра-
зуясь в кинетическую энергию отдельных частей автомобиля,
энергию упругой деформации и энергию пластической деформации
(работа по изменению формы). Математически это выражается
следующим образом:
ьК=0,5Nv',=~~' ЬЕ„„„„+~~' (ЬЕ„„+ЬЕ„„„.,)
или
Ае= ~ ' в'. + +~( ' f'',.+
где М; — масса отдельных частей автомобиля, кг; v, — начальная
скорость отдельных частей автомобиля, м/с; c; — жесткость упруго-
го элемента, Н/м; f; — упругий ход отдельных масс, м; 1; — дефор-
мация отдельных элементов, м; F; — деформирующая сила, дейст-
вующая на отдельные элементы, Н.
55
Рис. 26а. Схема деформации каркаса
при фронтальном ударе
Рис. 266. Математическая модель к
рис. 26а:
М~ — масса кузова; М, — масса двигателя;
Мз — масса передней подвески; К вЂ” ~в — де-
формируемые элементы
Кинетическое преобразование
Fq энергии, зависящее от скорости,
Fj является следствием перемеще-
б
]r~ ния отдельных масс (например,
r
двигателя). Неизбежное погло-
щение энергии при упругой де-
У формации вызывает отскок авто-
й мобиля после столкновения. Это
явление можно использовать при
небольших столкновениях, чтобы уменьшить повреждения кузова.
При серьезных столкновениях доля энергии, расходуемой на
упругую деформацию, очень мала. В этом случае в основном про-
исходит пластическая деформация, на которую главным образом
расходуется энергия. Суммой деформации отдельных элементов
автомобиля и сил, вызывающих их, а также характером измене-
ния отдельных элементов, т. е. способностью силовых элементов
передней части и панелей кузова сопротивляться деформации,
определяются суммарная деформация и соответственно энергия,
поглощаемая при этом.
Указанные выше отдельные величины в связи со сложностью
структуры кузова вычислить невозможно, а если и возможно, то
очень приблизительно. Поэтому такие величины определяют экспе-
риментально. Яля этого структуру кузова расчленяют на отдель-
ные относительно жесткие массы, которые при деформации кузова
взаимодействуют. Пример разложения структуры кузова представ-
лен на рис. 26, а, а его математическая модель приведена на рис.
26, б.
Из рисунка видно, что отдельнь1е узлы соединены между собой
деформируемыми звеньями (например, подвеска двигателя, опора
подвески) или сами узлы являются просто пластически деформиру-
емыми (например, рама, капот), или деформирующимися после
превышения определенных величин перемещений (например, ра-
диатор, щиток передка). Отдельные составляющие деформации
можно отразить кривой зависивости силы от деформации, получен-
ной при статическом сжатии кузова в большом прессе (рис. 27).
Так как реальное столкновение является динамическим процессом,
некоторые из этих составляющих следует корректировать на вели-
чину, зависящую от скорости деформации учитываемой детали в
рассматриваемый момент времени. С помощью специальной про-
граммы отдельные значения деформации суммируются с учетом
времени и пространственного положения на ЭВМ. Таким образом,
можно приблизительно рассчитать процесс преобразования энергии
56
Рис. 27. Гидравлический пресс для определения деформационной характеристики
кузова (фирма «Адам Опель»)
в работу по изменению формы, найти деформации и соответствую-
щие им замедления. Далее расчетные и экспериментальные данные
согласовываются. Преимущество этого метода заключается в том,
что можно установить влияние отдельных узлов на общую проч-
ность, а также оценить изменения отдельных деталей или введение
новых комбинаций деталей.
Недостатком метода является то, что для определения деформа-
ции необходим автомобиль-прототип. Отметим, что приведенная
схема разложения сил деформации относится к автомобилям с дви-
гателем, расположенным спереди. Аналогичные расчеты, конечно,
по измененной (упрощенной) схеме могут быть проведены для ав-
томобилей с двигателем, расположенным сзади, и что еще важнее—
для случая удара автомобиля сзади о неподвижное препятствие.
И в данном случае статические деформации должны определяться
экспериментально.
Некоторые примеры конструктивного исполнения передней и
задней частей автомобиля, деформируемость которых определен-
ным образом предусмотрена, показаны ниже. Обычно при столкно-
вении сила распространяется от места удара на жесткий централь-
ный лонжерон (швеллер), а нередко и на центральный тоннель, а
также на стойки передних дверей. Передний лонжерон, создающий
большое сопротивлсиие деформации, выполняется податливым пу-
тем придания соответствующей формы или предусматривания сми-
наемых (складываемых) участков в форме гофр (рис. 28, а). Со-
гласно экспериментам, проведенным фирмой «Опель», профиль
коробчатого сечения, наполненный пенистым материалом, имеет
57
Рис. 28а. Удачное с точки зрения восприятия удара исполнение передней частц
автомобиля и бампера (схема). Силы удара передаются на лонжероны и попе-
речину:
~ — гофры
Рис. 286. Деформационная характеристика наполненного пенистым материалом
деформируемого лонжерона (фирма «Опель»):
I и 2 — соответственно с наполнением и без наполнения пенистым материалом
идеальное «складывание» (рис. 28, б). Подобным же свойством
обладают ступенчатые сильфоны и пластмассовые энергопоглощаю-
щие элементы при правильно подобранной форме.
Напомним, что при деформации каркас кузова и входящие в
него деформируемые элементы должны воспринимать наибольшую
часть нагрузки, а все остальные штампованные детали (арки ко-
лес, капот и т. д.) лишь небольшую ее часть. Посредством взаим-
ного согласования жесткостей деталей можно получить удовлетво-
рительную зависимость между силой деформации и деформацией,
3.5.2. Удар сзади. Если передняя часть автомобиля имеет доста-
точную длину для деформации (примерно 500 — 600 мм), то в зад-
ней части автомобиля такая деформация возможна лишь на авто-
мобилях с большим задним свесом. Поэтому распространенные в
настоящее время автомобили с укороченным задним свесом проб-
лематичны с точки зрения безопасности, и для них требуется при-
нятие специальных мер (введение деформируемых элементов) по
58
1
Г ис. 29а. Удачное с точк
ТОМ
мобнля (ступенчатая фо
точки зрения восп иятия
"орма' ере а а у а а
р удара исполнение за
Рис. 296 У чки
дара в крышу и пол
томо
дачное с точки
мобпля (c тупой формой) П
чки зрения восп иятия
й~. ередача сил удара в пол к
р удара исполнение зад неи части ав-
дара в пол кузова и на лонжероны
уменьшению ускорения п
ловия выживания (не
при ударе до значен ия, приемлемого из ус-
подвижный автомобиль п
~ж~цае~~~ ~~к~~~шю~!) . Чубы
ы IlpoBHBJIH3HpoBBTb процесс ус о-
рмации, необходимо исп
приведенные в разд. 3.5.1 B
использовать сведения
Обж~~~м~~ по стра
связи с тем чт
Э
хованию на случай ав
удары сзади встречаю
О'
ются реже, чем ь онт
у " автомобильной аварии
(29,7 0), и чаще прои
исходят при меньшей ск
фр тальные столкновения
скорости то реоуемый
но 300 — 350 мм). В
на де ормацию мож ет быть меньше (приме-
отличие от ф онтального
мер-
ди до сих пор не уст
тановлены предельные
го удара для удара сза-
сил, возникающих п и
значения динамических
ственное значение име
ри ударе человека об эл ементы кузова. Суще-
меет положение топливно
размещением запасно го колеса (если его а
ого бака. Правильным
но в значительной ме
располагают сзади) мож-
ере повлиять на величин
ствовать уменьшению
ну деформации, способ-
ж~ ы~ней ~ю~ж ав б
ускорения. Типичные
томо иля, удачные с т
е-
~~~м~~ы на ~ж. 29 б
3.5.3. У а
3.5.. д р сбоку. Боковые столкновения
3
ния по страхованию на случай автомобил
лкновения по данным Объедин-
не-
9 /а всех дорожно-
-транспортных п оисш
ильнои аварии составляю т
вения и восприятие
р шествии. Процесс столкно-
фронтальном столкновен
удара происходят сове ршенно иначе, чем при
ма
вении, в связи с тем ч
вэ
ция кузова, определя
яющая возможность
, что допустимая дефор-
этом случае существенно
уменьшения сил удара
всего они происходят на п
нно меньше. Боковых с тол кновений — чаще
1
изб егать. Удар происходи
перекрестках — по
— возможности следует
ж~~~иваеыог~ ~~ю~ б
ас
ит под различными
~~ ~~ю~~б~~~, о ка
ка кас салона испы
ытывают высокие нагрузки
59
Рис. 30. Схема конструкции усиленной
двери
и могут сдеформироваться под
их действием. Поэтому каркасы
кузовов обоих автомобилей, уча-
ствующих в боковом столкнове-
нии, должны обладать необходи-
мой эпергопоглощающей способ-
ностью и иметь соответствующую
C конструкцию. Так как при боко-
вом столкновении легковых авто-
мобилей основной удар наносится
бамперами и деталями, распола-
гающимися сзади пего, то первое
соприкосновение с рассматриваемым автомобилем и его деформа-
ция происходят в нижней части дверей и боковин. При боковом
столкновении с грузовым автомобилем плоскость удара располо-
жена выше.
Таким образом, при боковом ударе сначала деформируется си-
ловое сечение порога пола, а затем проминаются панели боковины
и дверей. Большая часть энергии удара направляется в нижнюю
часть каркаса и с достаточной силой сопротивления воспринимает-
ся поперечинами пола. Вследствие этого рассматриваемый автомо-
биль смещается по направлению удара вбок, т. е. существует изве-
стное ограничение в восприятии боковой силы. В связи с деформа-
цией передней, центральной и задней стоек дверей при дальнейшем
внедрении наезжающего автомобиля на рассматриваемый наг~ру-
жается и деформируется верхняя часть каркаса кузова и довольно
жесткая крыша с усилителями, т. е. и эти элементы вовлекаются в
процесс поглощения энергии. Так как дверные проемы не способны
воспринимать даже небольшие усилия, то для этого используют
двери соответствующей конструкции. Это возможно, если петли
дверей и замки будут иметь достаточную прочность для противо-
действия в продольном и поперечном направлении значительным
усилиям, возникающим при промятии дверей. Следовательно, кон-
струкция этих деталей должна быть в достаточной мере усилсна.
Во многих случаях, особенно при очень широких дверях, когда
прочности дверей, а также замков и петель недостаточно для вос-
приятия удара, следует устанавливать в двери специальный защит-
ный брус для лучшего распределения силы удара по каркасу сало-
на (стойки дверей). Такая усиленная конструкция показана на рис.
30. В малых европейских автомобилях дополнительный брус целе-
сообразно соединять с внутренней панелью в верхней части двери.
Немаловажно, чтобы такой брус соединялся с креплением петель
и усилителями замка. В этом случае брус выполняет две функции:
сначала как упругии элемент брус только прогибается при внедре-
нии препятствия (автомобиля), а затем служит соединительным
элементом между упомянутыми выше усилителями петель и замка,
60
через которые передаются силы на стойки дверей и каркас кузова.
Петли и дверные замки должны выдерживать эти очень высокие
силы, поэтому согласно федсральному стандарту 206 США и Пра-
вилу Я 11 ЕЭК ООН их испытывают при очень больших нагрузках,
которые при реальном ударе сбоку могут оказаться значительно
большими. Защитный брус предотвращает также сильное внедре-
ние в салон небольших предметов (например, деревьев при испы-
тании на удар по федеральному стандарту 214).
3.5.4. Опрокидывание (переворачивание). Этот вид аварии, хотя
встречается гораздо реже упомянутых выше (примерно 8 "/О всех
дорожно-транспортных происшествий по данным Объединения по
страхованию на случай автомобильной аварии), но при такой ава-
рии создаются чрезвычайно высокие нагрузки на каркасе салона.
В данном случае энергия может расходоваться на совершение лишь
небольшой работы деформации, так как вследствие необходимости
сохранения пространства выживания в области крыши допускается
небольшое смятие, стойки не должны прогибаться и энергия долж-
на поглощаться при повторном переворачивании. При этом особен-
но сильно нагружаются стойки ветрового стекла и зоны соединения
стоек с крышей. Путем правильного подбора размеров стоек и же-
сткости панели крыши, а также верхнего силового контура с цен-
тральным усилителем крыши можно избежать чрезмерной деформа-
ции каркаса салона. В процессе опрокидывания особенно важно,
чтобы двери не открылись. Современные дверные замки и петли по-
зволяют выполнить это требование; кроме того, механизм открытия
дверей не должен срабатывать произвольно при ударе или большом
ускорении. Типичные конструкции замков рассмотрены в п. 5.1.3.1.
3.6. СОВМЕСТИМОСТЬ (ЗАЩИТА ПАРТНЕРОВ
ПО ДВИЖЕНИЮ)
Рассматриваемые до сих пор виды аварий относятся к столкно-
вениям автомобиля с твердым препятствием (стена, дерево). Для
исследования проблем защиты пассажиров и уменьшения послед-
ствий аварий это вполне допустимо. Однако при расширенном рас-
смотрении безопасности автомобиля такой «самозащиты» недоста-
точно. В многочисленных авариях (по статистике Объединения по
страхованию на случай автомобильной аварии за 1977 г. B 12,7'/О
аварий) участвуют легковые автомобили и другие участники до-
рожного движения, например грузовые автомобили, мотоциклы,
велосипеды или пешеходы. Следовательно, защита партнеров по
движению приобретает все большее и большее значение. Мы оста-
новились на анализе только двух типов аварий: столкновении с
другими автомобилями и с пешеходами.
3.6.1. Столкновение различных автомобилей. Яля защиты участ-
ников движения требуется совместное решение конструкций участ-
вующих в столкновении автомобилей, предусматривающее согла-
сование их деформационных свойств, т. е. равномерное распреде-
61
ление энергии удара между обоими участниками столкновения, при
котором не превышаются предельные допустимые нагрузки, опре-
деляемые из условия выживаемости. Это очень сложная проблема,
поскольку «совместимость» должна быть достигнута не только при
фронтальном ударе, но и при ударе сзади, а также при боковом
ударе. Яля этого требуется согласование защитных систем с де-
формационными характеристиками автомобиля (внутренняя сов-
местимость) .
«Совместимость» оптимальна, если при столкновении различ-
ных автомобилей травматизм в обоих автомобилях приблизительно
одинаков и экономически оправданные затраты дают максимальный
общий эффект. Правильное решение этой проблемы пока неизвест-
но, так как недостаточно информации как по статистике дорожно-
транспортных происшествий, так и по предельным нагрузкам, до-
пускаемым по условиям выживаемости человека, которая необхо-
дима для этого. Предварительные предложения по решению опи-
сываемой проблемы основаны на следующем.
Высокую разрушающую способность большого автомобиля сле-
дует уменьшать посредством придания. ему деформационной харак-
теристики (возможность поглощения энергии) более мягкой, чем
требуется в интересах самозащиты, например ступенчатой харак-
теристики сил деформации или, по крайней мере, медленно возра-
стающей, которая вначале соответствует характеристике «малого»
партнера по движению, и лишь затем принимает вид, необходимый
для самосохранения. Для меньшего автомобиля необходимо иметь
более длинный ход деформации при постоянных или прогрессивных
характеристиках силы, вызывающей деформацию, и жесткости кар-
каса салона. В данном случае в конструкции системы удерживания
людей, находящихся в автомобиле, это должно быть учтено. Для
получения линейной или ступенчатой деформационной характерис-
тики на автомобиле с высокой разрушающей способностью могут
быть использованы следующие конструкции:
пластически деформируемый каркас передней части;
гидравлическое или пневматическое устройство для поглоще-
ния энергии;
комбинированная, включающая первую и вторую конструкции.
Получаемый при ударе спереди характер изменения сил дефор-
мации представлен на рис. 31.
3.6.2. Дорожно-транспортные происшествия с участием пешехо-
дов. В качестве особого случая защиты партнеров по движению
можно рассмотреть столкновение с пешеходом (примерно 12% всех
дорожно-транспортных происшествий). Этот вид аварий находится
на втором месте по числу смертельных исходов в дорожно-транс-
портных происшествиях. Действительно, аварии, в которых участву-
ют пешеходы, самые опасные, в связи с тем, что пешеход как участ-
ник дорожного движения полностью беззащитен. В настоящее вре-
мя рассматриваются пути уменьшения травматизма пешеходов в
результате аварии посредством придания автомобилю определен-
ной формы.
ч~
ЯО
~ГО
ЙГ
~~~î
ЯО б№ 0
М
И7 ГОО 100 400 ЯО бМ
Деформация, им
ю)
т ZOO Япа Ю
Деформация,мм
я
рис З]. Процессы изменения деформирующих сил при фронтальном ударе:
я возможный характер восприятия энергии при работе гидропневматического элемента и
при пластической деформации; б — прогрессивная ступенчатая характеристика, которун~ же-
лательно иметь; 1 — несущая способность каркаса; & t; Ђ” поглоще ие энер ии гидропневма
ческим элементом при малых скоростях; 3 — максимальное поглощение энергии гидропнев-
матичсским элементом; 4 — взаимная пластическая деформация; 5 — зона поглощения энергии,
зависящая от скорости (ограниченная совместимость); б — защита пешехода; 7 — защита на
малой скорости; 8 — ограниченная совместимость (малые силы); 9 — самозащита; 10 — про-
странство выживания (ячейка)
63
Исследование дорожно-транспортных происшествий и испыта-
ния с помощью манекенов показали, что процесс такой аварии про-
текает в несколько этапов:
первый — удар пешехода об автомобиль и его катапультирова-
ние (первичный удар);
второй — удар пешехода о дорогу и его падение (вторичный
удар);
третий — удар пешехода о препятствие или переезд его автомо-
билем (третичный удар).
Этот вид аварии имеет особенно тяжелые последствия потому,
что для пешехода невозможно применить средства поглощения
энергии. Таким образом, энергия удара в основном уменьшается
между первым и вторым этапом и во время второго этапа. В отли-
чие от процесса аварии для людей, находящихся в автомобиле,
которыи продолжается примерно 200 мс, для пешехода подобная
авария затягивается до нескольких секунд. В основном в аварии
такого рода попадают дети в возрасте до 10 лет и пожилые люди
старше 65 лет. В связи с этим для принятия каких-либо мер по за-
щите человека очень важно знать его средний рост.
При столкновении с легковым автомобилем бампера касаются
сначала ноги (бедра), а затем тазовой области тела. После человек
отбрасывается на капот, ударяется головой о ветровое стекло и ус-
коряется до скорости автомобиля. Если автомобиль тормозит, то
человек отрывается от автомобиля, и, в зависимости от обстоя-
тельств, может еще раз перевернуться и затем только упасть на
дорогу. Если пострадавшим оказывается ребенок, то уже на пер-
вом этапе аварии бампер ударяется о тело, отбрасывает его, после
чего ребенок падает на дорогу. Так протекает процесс столкнове-
ния при скорости автомобиля примерно 50 км/ч. Последствия ава-
рии зависят от высоты. направления удара и горизонтальной ско-
рости, получаемой жертвой.
В настоящее время проводятся подробные исследования и,
прежде всего, имитация аварий с помощью манекенов, а также
анализ движения с помощью моделирующих вычислительных ма-
шин. По результатам этих исследований можно сделать вывод:
принимаемые конструктивные меры должны быть направлены
прежде всего на то, чтобы ослабить первичный удар. Для этого ис-
пользуют следующее:
широкую и мягкую накладку на бампере (удар по возможности
ниже колен);
низкий и закругленный спереди капот с легко деформируемым
каркасом, гладкой решеткой радиатора и скрытым за панелью ка-
пота очистителем ветрового стекла;
наклонное ветровое стекло, гладко соединяющееся (без сточных
желобков) с контуром кузова автомобиля без выступающих дета-
лей с острыми кромками;
ветровое стекло из пластически деформируемого материала
(многослойное безопасное стекло).
Вторичный удар можно полностью предотвратить только с по-
мощью специального улавливающего приспособления, возможность
создания которого очень проблематична. Лишь в том случае, когда
будут получены результаты исследований и собран большой стати-
стический материал, можно будет сделать более приемлемые и кон-
кретные предложения.
Несомненно, что наилучший путь к предотвращению травматиз-
ма пешеходов — это отделение пешеходов от транспортного дви-
жения.
3.6.3. Безопасный автомобиль. В работе [6] рассмотрена пробле-
ма безопасности автомобиля, а также процесс аварии и важнейшие
решения, принимаемые по защите пассажиров не только для того,
чтобы лучше донести до читателя весь комплекс проблем. Законо-
.дательные нормы и результаты исследовательских работ все боль-
ше определяют конструкцию кузова, а иногда даже вынуждают
пересматривать схему кузова. Это признается не только фирмами—
изготовителями автомобилей, но и вытекает из того факта, что
правительство США в 1970 г. предложило создать так называемый
экспериментальный безопасный автомобиль ESV нескольким неза-
висимым фирмам — изготовителям автомобилей (фирмы «Джи-эм,
(ОМ), «Форд»). Эти фирмы в соответствии с техническим задани-
ем должны были ориентироваться на выполнение экстремальных
требований (например, обеспечить выживаемость при наезде на
неподвижный барьер со скоростью 80 км/ч). Автомобильным фир-
мам других стран было также предложено разработать подобный
автомобиль меньшего размера по собственному техническому зада-
нию. В ФРГ это предложение, разумеется, нашло поддержку. Для ев-
ропейского безопасного автомобиля ESF перечень требований был
облегчен (например, скорость наезда на неподвижный барьер
уменьшена до 64 км/ч), в соответствии Q которым западногерман-
ские фирмы «Даймлер — Бенц», «Опель» (рис. 32) и «Фольксваген»
создали и испытали свои прототипы безопасных автомобилей. В це-
64
Рис.
с. 32. Прототип безопасного автомобиля фир «О„
& t; Ђ” дефо ми е а
ру ередняя часть из упругой пластмассы.
жен
ными в них подголовниками крепящ сы; — спинки сидений со встроен-
пр™ерно посереднне автомобиля 4 — ка Р; — топливный бак располо-
ящимися также и к к ыше 3—
восприятия фронтального и ~окового уд ркас автомобиля усилен в целях улучшения
65
нена и
лом п ограмма по созданию безопасного автомобиля был
ло ее итогам сделаны следующие выводы.
ла выпол-
кстремальные т ебо
р бования по безопасности технически мог т
ыть выполнены о на
д ко затраты на это (масса, стоимость) на-
гут
столько велики, что подобный безопасный автомобиль с точки зре-
т. е. неприемлем для
ния экономики совершенно нерентабелен
окружающей с е ы т
с еднего покупателя; кроме того, расход топлива
а и загрязнение
" среды у такого автомобиля выше, а это противоречит
существующей тенденции к их уменьшению.
аз а
Разработка безопасных автомобилей послужила
ла инженерам-
усовершенствований
р р отчикам толчком для конструктивных
как автомобиля, так и защитных систем.
Требования, с которыми до сих пор соглашались ока
казались за-
нереальными. Необходимы дальнейшие интенсивные
и скоординированные между странами исследования ля
ки практически еализ
реализуемых требований к безопасности автомоби-
ля и определения оптимального отношения меж
между затратами и
ффектом. этой целью была разработана между-
томо иля
народная программа создания исследовательского безопасно о
обиля, согласно которои после проектирования, сборки и испы-
и
тания нового исследовательского автомобиля (примерно в 1985 г.)
будут получены новые данные более безопасной
снои конструкции лег-
автомобилеи. При создании такого автомобиля
в основном б дет еля
иля внимание
удет уделяться соблюдению требований по защите
участников дорожного движения.
3 — 562
Конечно, автомобильные фирмы не могут, да и не хотят укло-
няться от вызова — создать более безопасный автомобиль. Поэтому
автомобильные фирмы будут продолжать свои собственные иссле-
дования и, основываясь на имеющихся знаниях и рсзультатах но-
вых экспериментов, будут улучшать конструкции автомобилей, опе-
режая любые новые законодательные ограничения. Именно с этой
точки зрения должны рассматриваться приведенные ниже конст-
рукции. Эти конструкции должны показать инженерам-кузовщикам,
инженерам-испытателям, а также дизайнерам, что им предстоит
создать автомобиль более лучший, чем сегодняшний, основываясь
в большой степени на прочных знаниях специальных дисциплин и
в меньшей степени — на интуиции. При этом никогда не следует
забывать об экономических показателях, значение которых в бу-
дущем возрастет, поскольку уменьшение затрат никогда не должно
приводить к ухудшению качества.
4. П Р ЕДВА P И ТЕЛ ЬН Ы Е РАСЧ ЕТЫ
KAPKACA K3I30BA
Наряду с требованиями по обзорности, удобству и безопасности
кузов должен соответствовать следующим минимальным требовани-
ям по жесткости и прочности:
упругая деформация кузова при эксплуатационных нагрузках
должна оставаться по возможности малой, во время деформации
не должно возникать колебаний;
эксплуатационная прочность должна быть достаточной, на про-
тяжении всего периода эксплуатации ни в одном месте не должно
возникать трещин или разрывов, недопустимы зоны с критически-
ми напряжениями.
Определение напряжений в опасных сечениях производится рас-
четным путем или экспериментально.
Измерение напряжений и деформаций при статическом нагру-
жении позволяет получить сведения о прочности и жесткости; с по-
мощью динамического знакопеременного нагружения можно опре-
делить колебательные свойства и срок службы. Подобные испыта-
ния проводились и будут проводиться. Лабораторные и стендовые
испытания позволяют изучить свойства конструкции, соответствую-
щие эксплуатационным нагрузкам. О статических и динамических
испытаниях подробно написано в гл. 6.
Однако такие исследования можно провести лишь на прототипе
или экспериментальном кузове, для изготовления которых требуется
много времени. В связи с этим инженеры-испытатели хотя и дают
достоверные результаты, но часто тогда, когда подготовка производ-
ства уже идет полным ходом и необходимые изменения ввести
очень трудно; кроме того, изменения конструкции во время подго-
товки производства сопряжены с дополнительными капиталовложе-
ниями.
4.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
67
Стремление произвести предварительный расчет каркаса кузова
вполне объяснимо, так как оно продиктовано необходимостью дости-
жения минимальной массы одновременно с выполнением постоянно
ужесточающихся требований по безопасности.
Тем не менее расчет оптимальной конструкции кузова на этапе
проектирования возможен только тогда, когда в распоряжении про-
ектировщика имеются достаточно точные и оперативные методы рас-
чета, позволяющие критически оценить принимаемые решения и
предлагаемые варианты. Действие нагрузок и напряжений слож-
ного вида в элементах кузова практически исключает возможность
применения традиционных методов расчета. Только метод конечных
элементов, допускающий использование быстродействующих и эф-
фективных вычислительных машин, а также периферийных уст-
3*
Рис. 33. Двухмерная модель шатуна (фирма «Опель»)
ройств к ним, позволяет осуществить предварительный расчет эле-
ментов новой конструкции в статическом и динамическом состоя-
ниях. Этот метод пригоден и для проведения сравнительных расче-
тов существующих конструкций.
Метод конечных элементов заключается в том, что конструкция
заменяется структурной моделью, состоящей из простейших элемен-
тов таких, как стержни, пластины и другие объемные элементы с из-
вестными упругими свойствами. Исходя из того, что упругие свой-
ства отдельных элементов (например, треугольников) известны,
можно определить свойства всей системы в целом при определенных
нагрузках (деформации, отдельные силы, моменты и напряжения).
Чтобы лучше понять методику структурного разложения, приведена
двухмерная модель простого элемента автомобиля (шатуна) на
рис. 33.
Мы не будем останавливаться на теории и основных положе-
ниях метода конечных элементов (см. перечень литературы в конце
книги), однако, учитывая возможности применения этого метода
кузовщиками, было бы обосновано сравнить подходы к использо-
ванию метода у различных фирм-изготовителей ФРГ, США, Япо-
нии и других стран.
В отличие от самолетостроения и космонавтики, для которых
метод конечных элементов был разработан прежде всего в связи
с необходимостью создания очень легких конструкций, ограничен-
ными возможностями для экспериментирования, применение этого
метода в автомобилестроении началось позднее. Кроме того, пер-
воначальный вариант метода конечных элементов больше всего
удовлетворял требованиям авиации и космонавтики. Совершенно
другая рабочая концепция была разработана для автомобилестрое-
ния фирмой «Даймлер-Бенц», основанная на использовании систе-
мы конечных элементов.
В настоящее время существует много программ, пригодных к ис-
пользованию, которые различаются главным образом достига-
емой степенью точности, быстродействием и простотой приме-
нения.
4.2. РАСЧЕТ КУЗОВА ПО МЕТОДУ
КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Ниже рассмотрен процесс расчета методом конечных элементов
в том виде, в каком era используют на крупных автомобильных
|фирмах [10]. Процесс расчета осуществляется в несколько этапов,
первым из которых является предварительная подготовка.
4.2.1. Предварительная подготовка. На этом этапе конструкцию
разбивают на простые элементы (треугольники, стержни) для по-
строения структурной модели. В целях исследования общей жест-
кости и прогибов подходит разделение на крупные элементы, в то
время как для оценки напряжений (их распределения и пиковых
значений) необходимо деление на более мелкие части. Поскольку
кузов чаще всего выполняют симметричным относительно продоль-
ной оси, то достаточно произвести структурное расчленение только
одной его половины. Отличия другой половины можно учесть спе-
циально. Проще всего это сделать, когда имеется кузов — прототип
нового автомобиля или другой кузов с таким же конструктивным
исполнением. Желательно изготовить целиком модель кузова,
а иногда и отдельных сложных деталей, которые рациональнее вы-
Рис. 34а. Черный кузов (двухдверный седан), разделенный на конечные элемен-
ты (фирма «Опель»)
Рис. 346. Передняя часть черного кузова, представленная в виде конечно-элемент-
ной модели (фирма «Опель»).
Рис. 34в. Задняя часть черного кузова, представленная в виде конечно-элемент-
ной модели (фирма «Опель»)
69
полнить из плексигласа в масштабе 1: 1 или меньшем. На этом об-
разце проводится структурное членение кузова, при котором одно-
временно нумеруются узлы. Эта работа требует большого опыта
и тщательности. Чем мельче деление, а это особенно нсобходимо
в критических местах, тем больше созданная модель соответствует
действительному кузову. Однако при всей тщательности выполне-
ния этой работы многие детали такие, как желобки, выштамповки,
отбортовки и т. д., в такой модели учесть нельзя (рис. 34, а — в).
Если имеется только чертеж, то структурное членение следует
провести прямо на нем, однако для этого требуется хорошее про-
странственное воображение, поэтому данная операция сложна, со-
пряжена с ошибками, и для нее требуется много времени. В буду-
щем решение такой задачи должно упроститься с использованием
графических дисплеев. В том случае, когда необходимо изменить
уже известную структуру членения, достаточно нанести на черте-
жи измененную структуру конечных элементов.
При членении на конечные элементы крупных структур, напри-
мер, целого кузова, получается очень большое число элементов.
Структуры с более чем 500 отдельными элементами вследствие очень
большого количества данных, которые должны быть получены и
обобщены, практически неразрешимы. Поэтому структуры лучше
подразделять на подструктуры, например подразделять кузов на
следующие части, контуры которых необходимо согласовывать с
технологическими особенностями изготовления деталей: пол и де-
тали порога, крыша с задними стойками, передняя часть z брыз-
говиками, переднее крыло, внутренняя и наружная боковые пане-
ли, центральная и передняя стойки, арка заднего колеса, внутрен-
няя и наружная панели задней части, передний щиток кузова и
прикрепляемые к нему детали, лонжероны и поперечины
(рама).
Большинство деталей кузова изготовляют из листовой стали,
т. е. из однотипного плоского материала. Если детали имеют прос-
тую форму и приблизительно ровную поверхность, например лон-
жероны, простые гофрированные детали, то процесс членения на
конечные элементы можно автоматизировать с помощью специаль-
ной программы. В качестве исходных параметров служат узловые
точки и данные о желаемой точности членения. Этот метод сокра-
щает затраты времени, поэтому в будущем он будет широко ис-
пользоваться и совершенствоваться.
4.2.2. Получение предварительной модели по методу конечных
элементов. После деления на конечные элементы следует опреде-
лить координаты узловых точек. Для этого используют упомянутую
в п. 2.3.1 измерительную машину (рис. 35), которая «ощупывает»
модель; найденные три координаты и номер узловой точки, опреде-
ляющие элемент и его положение, регистрируются после прохожде-
ния через аналого-цифровой преобразователь. В результате полу-
чают базу данных по узловым точкам и элементам. Для того
чтобы лучше понять изложенное, на рис. Зб представлена простая
сетчатая конструкция.
70
Рис. 35. Последовательность обработки данных по кузову (фирма «Опель»):
1 — измерительная установка; 2 — автоматический графопостроитель мини-ЭВМ; 3 — данные
по модели; 4 — большая вычислительная машина; 5 — сглаженные образующие поверхно-
стей, описанных с помощью генерирующей программы
После того как всс необходимые данные собраны и зарегистри-
рованы, можно с помощью специальной программы произвести пе-
ресчет их в исходную систему координат, причем при этом могут
выявиться погрешности измерения. Полученная в итоге предвари-
тельная модель содержит некоторые ошибки. Последовательность
работ, выполняемых на этом этапе, как при проектировании новой
конструкции, так и при проработке варианта (изменения) схема-
Рис. 36. Стержневая модель с пятью узло-
выми точками и семью стержнями (фирма
«Опель»):
Основные данные по конечно-элементной мо-
дели состоят из данных по узловым точкам
(табуляграмма координат по каждой из уз-
ловых точек) и элементам (расположение
начальных и конечных узловых точек отно-
сительно элементов)
Координата у,
единица
ДЛИН Ъ|
Координата х,
единица
длины
Конечная
узловая
точка
Номер эле-
мента (дан
в рамке)
Начальная
узловая
точка
Номер узло-
вой точки
0
0
0
],732
2,732
71
~сдоб.чь! е о~означения:
D
-полностью Возном-- Г l-5озтжно частичное
— бычиспитепьная
но применение 5ычи,. л при~ееееие дычис- техника
лительной технике ли~пепьнойтехнико не применяется
Рис. 37. Схема получения предварительной конечно-элементной модели (фирма
&l ;: Опел
тично отражена на рис. 37. Деление кузова на конечные элементы
по модели, включая подготовку данных и их регистрацию, а также
их оценку,,продолжается примерно четыре недели, а если в распо-
ряжении имеются только чертежи, то значительно дольше.
4.2.3. Получение модели по методу конечных элементов с учетом
дополнительных данных. На этом этапе перерабатывается предва-
рительная модель в следующих направлениях:
1) устраняются ошибки в базе данных по узловым точкам и
элементам;
2) учитываются данные о структуре (поперечное сечение стерж-
ней, данные о материале, нагрузках, граничные условия).
Для первого пункта разработана программа диагностики, z по-
мощью которой выявляются ошибки формы (неправильное или не-
однократное определение узловой точки, а также отсутствие дан-
ных). Затем важнейшие детали или подструктуры вычерчивают с
72
Рис. 38. остроение конечно-элементной модели к; ы,' О
~ ыла (~HpMa «пель»~:
— о и ками в определении узловых точек и координат; Π— без ошибок
~(рис. 38).
HQMQIIlbIo графопостроителя для выявления оставшихся ошибок
Если в анн
данных устранены все ошибки, то следует опредслить
максимальную разш)сть номеров связанных между собой узловых
точек (ширина полосы) и постараться уменьшить ее путем па;й-
нумерации (перестановки номеров) узловых точек. Новая нум",а-
ция должна быть согласована с используемой расчетной "~
о второму пункту записываются дополнительные данны та-
кие, как моменты инерции и моменты сопротивления определенных
поперечных сечений (стойки дверей, лонжероны), прочностные по-
казатели материалов и граничные условия, в том числе известные
нагрузки и внешние силы. Затем с помощью специальной програм-
мы проверяют полноту базы данных, правильность последователь-
ности элементов и др. Общие затраты времени на этот этап состав-
ляют примерно четыре-пять недель, последовательность проведе-
ния работы отражена на рис. 39.
езультатом проведения такой работы обычно является полная
структурная модель кузова, которая может быть изображена с по-
мощью графопостроителя (рис. 40).
4.2.4. Ра
... Расчет с использованием метода конечных элементов. По"-
ле проверки входных данных можно провести расчет с испо1ьлсв;:-
ием ВМ. Для этого имеются различные п ограммы, напр':м. ~
для статических исследований программа Е SE~ÅÀSÅ2
ц джиниринг аналисиз» (США) и для динамических иссле-
ии «Эн
корпора-
дований программа NASTRAN/NASA корпора ии «М
Шве ндл ер».
ыдача требуемых данных (деформации, силы, напряж':~ия)
обычно происходит в форме табуляграммы. Распечатка вводнмы;
данных служит для контроля процесса расчета и протоколировлн..1
его.,Яля полной оценки решения необходима дополнительная и-.:-
формация, например приведенные напряжения, жесткости
т, на-.руз-
др. оследовательность работ,,выполняемых на этом э;;-.,
показана на рис. 41.
Выходные данные должны быть проверены и крити
вены е
р тически о
, если имеются только табуляграммы, то для этого т еС', т.л
очень много в ем н
го временд.,существенно сократить время, необход~~~~(- '
го трес,', т..-~
для оценки, и провести.ее точнее можно при использовании гра~.г-
73
1
Изменение данных
па узпо5ым точкам
Оюи&am
Hem
Нанесение
пооЬпруктур
Да
~7шиоки
р
Hem
Выябление
ширины полосы
Упрабпюние проиессоп
и быходньюи данными
Малая
ширина полосы
Hem
Площадь и харакп~ерисщикц
поперечных сеченой с~пержнецй
Да
7ола~иь'а
зпюентоб паберхносп7и
Граиичные услодия
и углобия гбязи
Изменения
дотянилмльных данных
Ошибки
Hem
Рис. 39. Схема проверки на наличие ошибок в конечноэлементной модели и до-
полнение к структурной модели (фирма «Опель»). Условные обозначения те же,
что иа рис. 37
74
l
Июпененае данньи
по узпобым точкап
I
а елепеитап
йю ~ ~ ~
Пересiпанобка
нотр об
узлобых точек
ПредВа-
pumenbnaa
конечнозле-
менгпная
модель
Формальная
про берка
оагы данных
Соор всех 8аиных
по конечным
элементами
Проберка
iononttulVenbhbu
даровых
Конечно-
жьюилмвю
иИеюь
° ЮВ
Нагрузки ~мг
la ~ ~~~ am ~ ~~~~~~~б
Г 1
Специальная
система коордцнаа
4m ~ ~~~~ ~~~~~~~~el
Рис. 40. 1<онечноэлемент ая мод ль ле ой полов ны черн го куз ва двухдвер
го седана (фирма «Опель»)
Конечно-
зтмеитная
модель
г — — — -ч
/7рЮафацора-~
банце мо3ели
~~Л
Расчет методом
конечных элеменГпо6
Устранение
оишоок
Распечатка
обозримы и данных
8еличины сип
Вело чинь~
Й(оормаиий
Вес с~п,пуктуры,
иенп~р тржести,
маменек инерции
Оигийги
Жесткосп7 и, 6спичина
энергии, прибеденнае
напряжение 1
/em
Кнапоз сех ре~упыпа~по5
Региспзраиия
о оаге данных
Гпеииапьные оыха8ные
данные (пиния изгиоа,
1 изменение длин)
Напожение на
параппегьные данные
бра5нцтепьные данные
па методу
конечньи зпеменп7 о6
Рис. 41. Схема оценки
решений методом конечных элементов (фирма «Опель»)
.75
~ ь
М
ь ~
P ~
~ ъ
'О
Ь,
%з
Ъ:
(~
ь
Е ~
~~ ь
(
ь
~э
О ь
а '~
0;
Ъ
~Ю
Ю
%э
Ci
а~
Рис. 42. Изображение структуры в недеформированном и деформированном сос-
тояниях {фнрма «Опель»)
ческих устройств (дисплеи, графопостроители), которые показы-
вают структуры в обычном и деформированном состояниях, а так-
же изолинии главного напряжения (рис. 42). Таким образом кон-
структор получает сведения, необходимые для улучшения конст-
рукции. Иногда может потребоваться повторный расчет с изменен-
ными входными данными. Затраты времени на проведение работ
этапа расчета составляют примерно шесть — восемь недель.
При использовании этого прогрессивного метода расчета (всег-
да можно получить результаты) не следует забывать о том, что ме-
S00
2500
~О00
1500
2000
рис. 43. Экспериментальные и расчетные прогибы {фирма «Опель»):
I и 2 — оси соответственно передних и задних колес; 3 и 5 — соответственно передний и
задний лонжероны; ~ — порог; сплошные кривые — расчет методом конечных элементов;
штриховые кривые — эксперимент
76
тод конечных элементов в силу своей природы (мы имеем дело
лишь со структурои, заменяющей кузов, точность которой зависит
от объема вводимых данных) может дать лишь приблизительные
данные для оценки статических и динамических свойств нового ку-
зова. Многие мелкие подробности (например, накладывание одного
слоя металла на другой, места сварки, отверстия) в расчете в ос-
новном не учитываются. Поэтому для уточнения расчетных данных
желательно провести эксперимент. На рис. 43, например, показа-
ны результаты расчета и измерения прогиба кузова, которые пока-
зывает довольно точное совпадение данных.
Таким образом, современные методы расчета являются большим
шагом кузовостроения вперед на пути, пролегающем от искусства
постройки карет, основанном на опыте, до научно обоснованного ин-
женерного искусства. Кроме того, необходимо выполнять требова-
ния по безопасности, долговечности и виброустойчивости таким
образом, чтобы масса конструкции оставалась минимальной.
Рассмотрев предварительные вопросы, перейдем непосредствен-
но к анализу конструкции кузова.
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ
КУЗОВА
Дальнейшая разработка кузова выполняется в основном отде-
лом конструирования кузовов, причем в конструкции кузова долж-
но быть предусмотрено следующее: достаточная статическая и ди-
намическая прочность; мероприятия по повышению па сивкой
безопасности; выполнение существующих предписаний по безопас-
ности; малая масса конструкции; малая стоимость изготовления *.
Конструкторский этап разработки кузова должен быть точно
увязан и согласован с другими работами в рамках проекта. На ос-
новании ранее накопленного опыта составляется подробный гра-
фик, в котором оговариваются виды и сроки работ. Для лучшего по-
нимания изложенного образец такого графика показан в конце гла-
вы на рис. 153.
5.1. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЧЕРНОГО КУЗОВА
Упомянутые выше средства для визуализации формы модели
позволяют разработать подробную компоновку кузова ** (сетка
с шагом 10 см), которая в дальнейшем служит основанием для
выполнения детальных чертежей и проектирования оснастки, необ-
ходимой для изготовления прототипов. Компоновку целесообразно
чертить на алюминиевых листах ***, чтобы ею можно было пользо-
ваться длительное время. При использовании электронных чертеж-
но-измерительных устройств компоновка не обязательна, так «ак
этот метод позволяет автоматически вычертить отдельные сечения
в требуемой проекции. В этом случае конструктору требуется
только добавить указания, необходимые для изготовления детали,
что существенно экономит время. Таким образом вычсрчиваются
все чертежи важнейших деталей кузова. Ниже рассмотрены только
несущие, безрамные стальные кузова, которые в Европ" применя-
ются практически для всех легковых автомобилей, а в США явля-
ются преобладающими. Современная форма европейского рамного
кузова показана на рис. 44. Указанная очень жесткая рама состоит
из профилей коробчатого сечения и штампованных поперечин; по-
средством 16 резинометаллических опор рама соединена с кузо-
вом, который выполнен в соответствии с изложенными выше прин-
ципами.
5.1.1. Конструирование деталей пола. Одновременно с конструи-
рованием агрегатов шасси следует разрабатывать нижние детали
кузова, так называемые детали пола. Пол кузова представляет со-
~ Перечень требований неполный, так как автор не приводит такие важ-
ные требования, как удобство в эксплуатации, долговечность, технологичность, ре-
монтопригодность и др. — Примеч. ред.
** Так называемый теоретический чертеж поверхности кузова. — Пр~~меч.
'** В и. 2.3.1 автор приводит более современный материал — безусадочную
пленку. — Примеч. ред.
78
Рис. 44. Каркас кузова и рама автомобиля «Ситроен LI, Hêñ»
Рис. 45. Обычный пол сварной конструкции
Рис. 46. Цельноштампованный пол
79
бой платформу, к которой
крепят агрегаты шасси и же-
стко приваривают верхнюю
часть кузова; необходимая
жесткость конструкции обес-
печивается специальной
моподобной или вильчатой
формой панели и приварен-
ным к ней профилем короб-
чатого сечения. Монтаж аг-
Случай
нагру-
жения
Число лю-
дей в ав-
томобиле
Число по-
садочных
мест
Размещение
людей
2 — 3
4 — 5
2 спереди
2 спереди,
1 сзади
2 спереди,
2 сзади
6 — 7
Рис. 47. Изгиб лонжеронов сзади
и хода задней подвески:
1 — контур заднего сиденья; 2 — тон-
нель; 3 — задний шарнир карданного
вал и; 4 — 6 — положения центра колеса
соответственно при снаряженном весе
автомобиля. конструктивной нагрузке
полностью сжатой подвеске
° °
Приблизительные формулы для
, вычисления ходов подвески (в
см): f~ =Za/2RR', fq (Z — Zq+
'+)500)/2Лп, где Z — общая иа-
' ) грузка, Н; Z& t; Ђ” конструктив
нагрузка, Н; RR — жесткость ко-
леса, равная 120 — 150 Н/см. Кон-
структивная нагрузка приведена в
табл. 2
~ В правиле Я 42 ЕЭК OOH при определении конструктивного веса вес пас-
сажира принимается равным 750 Н. — Примеч. пер.
80
регатов шасси осуществля-
ется чаще всего снизу. Детали пола, отражающие его структуру,
приведены на рис. 45 (показаны возможные решения для автомо-
биля с двигателем, расположенным спереди). Возможно исполне-
ние нижней части кузова в виде оболочки (рис. 46), такая кон-
струкция жестче и технологичнее в изготовлении. Однако подоб-
ную конструкцию предпочтительнее применять тогда, когда силовой
агрегат устанавливается на вспомогательной раме и через изоли-
рованную прокладку крепится к средней части кузова с помощью
резьбового соединения (см. гл. 8). Дальнейшая конструкторская
работа концентрируется вокруг установки агрегатов, при этом в до-
полнение к тому, что изложено в п. 2.2, следует учитывать вопросы,
рассмотренные ниже.
5.1.1.1. Положение задней подвески и карданного вала. Конст-
руктивное исполнение задней части пола автомобиля классической
компоновки зависит не только от выбранного расположения сиде-
ний, но и от типа задней подвески. Так как модель и чертеж стро-
ятся исходя из конструктивного веса, а изображение задних колес
соответствует этой нагрузке, то силовой контур основания пола в
задней. части может быть определен лишь с учетом MBKcHMBJIbHQI'
хода подвески, заданного конструкцией шасси.
Согласно стандарту В!К/ISO 2958 конструктивный вес равен
сумме веса автомобиля в снаряженном со"тоянии и веса, находя-
/
/
l
I
щихся в автомобиле людей каждого весом 680 Н *, размещение ко-
торых указано в таблице на с. 80.
Согласно стандарту SAE У 1100 конструктивный вес равен сум-
ме снаряженного веса автомобиля и веса пассажиров, багажа или
груза, оговоренного изготовителем. Вес каждого пассажира прини-
мается равным 680 Н.
При наполовину сжатом буфере зависимой подвески коле не-
обходимый изгиб лонжеронов равен сумме диаметра балки моста
и зазора 10 мм; контур пола в задней части автомобиля определя-
ется самым высоким расположением балки моста. В остальном
форма несущих элементов задней части кузова зависит от конст-
рукции выбранной подвески: например, если подвеска рычажно-
пружинная, то в местах опирания пружин основание должно быть
усилено, так как все силы, воспринимаемые подвеской, концентри-
руются в точках опирания пружин. Следует проверить возможность
касания задним карданным валом пола при отсутствии буферов
сжатия подвески. )Келательно иметь дополнительный резиновый бу-
фер, чтобы исключить это (рис. 47). При независимой подвеске ко-
лес положение картера заднего моста и карданного вала относи-
тельно пола зафиксировано, что позволяет расположить заднее си-
денье ниже и иметь тоннель меньшей высоты. Однако в связи с этим
необходимо иметь прочные кронштейны крепления картера моста
и опор рычагов, для чего требуется устанавливать усилители в
точках крепления, расположенных на силовых элементах основа-
ния пола. Что касается определения изгиба лонжеронов, то вместо
диаметра балки моста следует учитывать диаметр приводного вала
и зазор по высоте, в результате чего изгиб может получиться не-
большим. При обоих типах подвески (зависимой и независимой)
уже на этом этапе проектирования следует обдумать размещение
глушителей.
Затем следует уточнить форму пола и арок задних колес в зоне
перемещения их с учетом поперечного перемещения, возможного
при одностороннем ходе подвески. Таким образом опредглястся
расстояние между задними лонжеронами. Далее, зная ширину са-
лона и предполагаемый наружный контур кузова, можно оконча-
тельно установить колею задних колес, при этом следует учитывать
пространство, необходимое для установки цепей противоскольже-
ния (между шинами и арками колес в любом положении колеса
должен быть зазор, равный по меньшей мере 40 мм).
При приводе на передние колеса, а также при двигателе, рас-
положенном сзади, задача упрощается, поскольку в этом случае не
требуется учитывать перемещения карданного и приводных валов.
Выбранный тип задней подвески предопределяет конструкцию нчж-
ней части кузова; при этом все названные выше критерии остаются
в силе. Задние подвески переднеприводных и заднеприводных авто-
мобилей позволяют использовать более низкое размещение заднегo
сиденья.
Для легковых автомобилей при первых решениях по конструк-
ции за основу принимают второй случай нагружения. В соотв"тст-
SL
вии с этой нагрузкой наносится компоновочная сетка, например
верхняя кромка порога расположена на расстоянии 300 мм от до-
роги — это равнозначно линии сетки 300 мм.
Чтобы исключить слишком низкое положение автомобиля при
допустимом общем весе, советуем в соответствии с рекомендац~~-
ми ЕЭК ООН расчетный конструктивный вес автомобиля увеличи-
вать на каждого человека на 70 Н багажа. Нагрузку автомобиля
важно знать при расчете подвески, а также при проверке готового
автомобиля.
5.1.1.2. Положение передней подвески, двигателя, коробки пере-
дач, рулевого управления, педалей. Сначала рассмотрим автомоби-
ли сдвигателем, ,расположенным спереди и с приводом на задние
колеса. На этом этапе следует еще раз проверить предварительно
принятое положение двигателя, обратив особое внимание на конст-
рукции масляного поддона и опоры передней подвески, а также на
обеспечение достаточного дорожного просвета под картером махо-
вика. Нередко одним этим уже определяется продольный наклон
двигателя, который должен быть точно согласован с положением
карданного вала. Необходимое расстояние между передними лон-
жеронами определяется с учетом размещения всех навесных агре-
гатов двигателя (генератора, компрессора кондиционера и др.) и
возможности установки двигателя снизу на изготовляемый авто-
мобиль. Независимо от этого следует сохранить возможность ус-
тановки двигателя сверху при ремонте и техническом обслуживании.
На рис. 48 приведены требования, которые следует соблюдать при
размещении двигателя. Предельные углы между валами в кардан-
ных шарнирах должны быть проверены при всех возможных поло-
жениях задней подвески (зависимой). При той частоте вращения
карданного вала, которая имеется в современных автомобилях, од-
новальная карданная передача (двухшарнирный вал) допустима
только в том случае, если длина вала меньше 1300 мм. Как пояснено
в разд. 2.2.5.1, .почти всегда следует ориентироваться на кардан-
ный вал, состоящий из двух валов (трехшарнирный вал), предель-
ные углы в шарнирах которого также необходимо проверить при
всех положениях моста. Необходимо стремиться к тому, чтобы при
конструктивном весе автомобиля углы в карданных шарнирах по
возможности были равны нулю * (рис. 49), тогда для крайних по-
ложений подвески будет легко определить угловые отклонения.
Такое последовательное исследование позволяет правильно опре-
делить высоту размещения промежуточной опоры карданного ва-
ла. для соблюдения указанных выше условий, в связи с этим иног-
да даже требуется корректировка угла продольного наклона двига-
теля. Промежуточная опора карданного вала очень чувствительна
Специальные исследования показали нежелательность работы карданный
шарниров при нулевых углах: при этом отсутствует взаимное перемещение ши-
па крестовины и подшипника, что снижает их срок службы. Предпочтительнее
иметь небольшие углы перекоса. — Примеч. пер.
О Q'
Рис. 48. Схема установки двигателя:
1 — зазор между капотом и деталями двигателя должен быть не менее 30 мм. Если необхо-
димо, то двигатель устанавливают с наклоном вбок; 2 — радиатор должен располагаться
таким образом, чтобы вентилятор обдувал его по всей площади. При вентиляторе с неза-
висимым приводом (например, электрическим) это требование остается в силе, íî KoMIIoHo-
вочные возмо кности в этом случае шире; ~ — передняя поперечина применяется в целях
лучшего восприятия ударов при 'авариях и для сохранения жесткости при кручснии, выиол-
~ тся из профиля коробчатого сечения; 4 — отверстия поступления воздуха для охлажде-
и т
ния и вентиляции отсека двигателя. Поступление воздуха к двигателю сбоку не завис т о
скоростного напора при движении автомобиля. Дополнительные отверстия для поступления
зд ха под решеткой радиатора должны располагаться таким образом, чтобы они не за-
к ывались бампером или номерным знаком; ~ — кожух вокруг вентилятоа используе я
тс в
целях увеличения его производительности и уменьшсния размеров радиатора. Необ од
р
радиальный зазор по меньшей мере 40 мм для компенсации перемещений двигателя. Чтобы
сохранять доступ воздуху, расстояние между сердцевиной радиатора и вентилятором нс
следуст принимать менес 50 мм. Без кожуха этот размер уменьшается до 20 мм. (Имеется
множество моделей автомобилей, в которых указанные параметры имеют мсньшие значения.—
11ð< gt;«. е .); о — с едует об атить вн ма ие а то, чтобы ма лячый оддон сн мал
демонта> ка дру их агрегат в. Возмо но след ет предусмотр ть неболь ой люч к, кото
бы позволял осуществлять контроль и очистку масляного фильтра; 7 — поперсчипу перед-
ней подвески желательно выполнить в виде защитного экрана, предохраняющего двигатель;
'~ — следует предусмотреть достаточный зазор (по меньшей мере 20 мм) между поддоном дви-
гателя и попсречиной. Расстояние от поддона двигателя до дороги определяется минималь-
пьм дорожным просветом в нагруженном состоянии (160 мм), а также объемом масла и
степенью защиты поперечиной подвески; У вЂ” необходим достаточный зазор между д
ж вигате-
лем и переднем щитом салона, чтобы предотвратить интенсивный нагрев и обеспечить воз-
можность установки других элементов. Картер сцепления вместе с коробкой передач должсн
выниматься без дсмоптажа или ослабления креплспий двигателя. При этом особое вни-
мание следует обратить на доступ к верхним болтам картера; 1Π— в целях повышения
жесткости кузова на кручение, по меньшей мере, в нижней части переднего щита салона
следует предусмотреть поперечину коробчатого сечения (если верхнюю часть щита нельзя
выполнить двустенной или коробчатого сечения); 11 — псредние опоры двигателя должны
располагаться вблизи центра тя>кс ти силов го агрега а, по возможно т с широ ой
й еред приемной трубой выпуска отработавших газов; 12 — положение центра колен-
чатого вала и его размещение в пространстве определяются положением радиа ор д р
ным просветом и конструкцией задней оси, а также типом карданной передачи (двух- или
трехшарнирный карданный вал); 13 — трасса системы выпуска отработавших газов, чаще с
двумя глушителями, должна резко опускаться вниз для предотвращения перегрева. Следует
обратить внимание на дорожный просвет, а также на возможность размещения дополни-
тельных глушителей или нейтрализаторов отработавших газов; 14 — расстояние между лон-
жеронами должно выбираться таким, чтобы имелась возможность установки н снятия дви-
гателя сверху и снизу, по возможности, без снятия дополнительных агрегатов, например,
компрессора кондиционера или насоса усилителя рулевого управления
к вибрациям, поэтому поперечина, к которой крепится эта опора,
должна быть прочной. В этом случае поперечина сможет также
служить опорой основания переднего сиденья. ~Келательно проме-
жуточную опору виброизолировать от кузова и крепить с помощью
легкого кронштейна к нижней части кузова.
На основании окончательного решения по размещению двигате-
.ля, коробки передач и карданного вала устанавливают размсры и
форму центрального тоннеля, который при традиционной конст-
83
Ярд cb«y
-2
Б — Б
A — -Л7'
Рис. 49. Положение карданного вала при конструктивной нагрузке (двух- и
трехшарнирный вал). Эластичное крепление промежуточной опоры (схема):
& t; Ђ” двухшарнир ый а с промежуточ ым шарни ом фи мы «Опе ь» (у л в шарни
ьавны Π— 1'); 6 — трехшарнирный вал; 8 — допустимые углы при трехшарнирном карданном
вале; 1 — шарнир равных угловых скоростей (в основном); ~ — центральный буфер; 3—
центральная опора; 4 — ось двигателя
84
рукции (двигатель — главная передача) cHJIbHQ выступает в сало-
не. Отделенная главная передача или передача «трансэксл» позво-
ляют получить более удачные решения и, к тому же, заменяют про-
межуточную опору карданного вала. После определения положе-
ния тоннеля можно проверить размещение педалей. Пространство,
используемое для размещения педалей, ограничено по ширине кон-
туром тоннеля и боковой внутренней панелью кузова, причем сле-
ва от педали сцепления должно оставаться место для постановки
левой ноги в нерабочем состоянии. Вследствие этого нежелательно
иметь арки колес, выступающие внутрь салона. На рис. 50 показа-
ны рекомендуемые соотношения между размерами, определяющи-
ми положения педалей, по стандарту DIN 73001 (см. прилож. 1).
При заднеприводной компоновке автомобиля не возникает ка-
ких-либо больших трудностей по конструктивному исполнению ниж-
ней части кузова. Остается только обеспечить легкую установку и
снятие силового агрегата. Силовые элементы пола по конструкци-
ям относительно просты, и на них требуется предусмотреть только
точки крепления двигателя, опор рычагов подвесок и пружин. Ус-
тановка передней подвески и педалей также не вызывает трудно-
стей, тем более что в оформлении передней части пола имеется пол-
ная свобода выбора. Однако следует убедиться в том, что арки пе-
редних колес не выступают слишком далеко в салон, поскольку это
затрудняет проектирование. При данной схеме автомобиля такая
ошибка допускается довольно часто, так как связана со стремле-
нием получить меньшие габаритные размеры автомобиля путем
PHt-. 50. Расположение педалей, рекомендуемое в проекте стандарта ИЯ 73001:
~~ — пространство для педали сцепления; е — пространство для педали тормоза; f — прост-
ргнство для педали акселератора; 1 — рулевая колонка
Рекомендуемые размеры: a=130 мм; b=60 мм; с=70 мм; d=260; e=200 мм,
t= 170 мм. По действующему правилу Я 35 ЕЭК ООН а> 50 мм (В оригин
указан размер l20 мм, однако в Правилах а> 50 мм. Ђ” Прим ч, nep ), c=50
!00 мм, f> 30
укорачивания базы колес, а следовательно, меньшую массу и стои-
мость автомобиля.
Переднеприводная компоновка также создает определенную
свободу в конструировании деталей пола, а при оформлении зад-
ней части автомобиля проектировщик имеет еще большую свобо-
ду. Передняя часть автомобиля определяется способом установки
двигателя (продольное или поперечное), причем в первом случае
форма передней части тоннеля зависит от размеров коробки пере-
дач и влияет на расположение педалей точно так же, как в авто-
мобиле классической компоновки. Отсутствие карданного вала и
привода к задним колесам в значительной мере облегчает конст-
руктивное оформление нижней части кузова.
5.1.1.3. Положение топливного бака, системы выпуска отрабо-
тавших газов и запасного колеса. В и. 2.2.6 были рассмотрены ос-
новные проблемы, которые приходится решать при размещении
топливного бака. В данном разделе мы коснемся вопросов конст-
рукции заливной горловины топливного бака и ее вентиляции, так
как размещение заливной горловины иногда вызывает затрудне-
ния. Заливное отверстие должно всегда располагаться как можно
выше верхнего края топливного бака (по меньшей мере на 15 см),
чтобы обеспечить легкую заправку бака и возможность его вен-
тиляции. Заливная горловина бака может быть выведена на бо-
ковину, противоположную стороне водителя. Бак и горловина по
возможности должны быть единым целым (рис. 51). Уплотнение
между горловиной и кузовом обычно осуществляется с помощью
эластичной манжеты. Использование отдельной горловины бака из
пластмассы, необходимой по технологическим требованиям, и со-
отвественно — эластичной соединительной манжеты между горло-
виной и баком, очень проблематично с точки зрения безопасности
85
а)
Рис. 51. Различные способы размещения топливного бака, система воздушной
вентиляции и крепление топливного бака:
а — система двусторонней вентиляции бака с расширитсльным бачком или без него; о—
размещение бака под полом (бак крепится с помощью стальных лент); e — размещение ба-
ка за спинкой заднего сиденья; 1 — расширительный бачок объемом 0,5 — 1 л, ~ — трубка
вентиляции заливной горловины; 3 — топливопровод, идущий к двигателю; 4 — перегородка;
б — места крепления топливного бака за сварные фланцы
и несколько выше по стоимости. Горловину все-таки лучше прива-
ривать к пластмассовому баку (пластмассовые баки согласно Пра-
вилу R34 ЕЭК ООН должны удовлетворять требованиям специаль-
ных пред~писаний!). Если бак располагается под полом багажника,
то горловина может быть выведена назад, с учетом, что заливное
отверстие расположится достаточно высоко. Впуск атмосферного
воздуха при разрежении в баке и выход воздуха при избыточном
давлении в простейшем случае происходит через пробку бака. Ес-
ли пробка должна прилегать плотно, например, при низком ее рас-
положении, то следует предусматривать отдельный сапун, возмож-
но, даже и расширительный бачок*. Вентиляционная система бу-
дет необходима тогда, когда в ФРГ вступит в силу запрет на
выпуск паров бензина в атмосферу в целях уменьшения загрязне-
ния окружающей среды (в США такое предписание уже принято).
В этом случае воздушная трубка соединяется со специальным
фильтром и адсорбером, расположенным в подкапотном простран-
стве и предназначенном для поглощения паров горючего в системе
питания двигателя. Прокладка трассы воздухопровода и ее креп-
ление с помощью пружинных зажимов осуществляются таким же об-
разом, как и для топливопровода. Бак к кузову лучше всего кре-
'пить посредством упругих стальных лент, чтобы по возможности
* Е,ак правило, в топливных баках современных автомобилей предусматри-
вают нсзаправляемый объем, равный 3 — 5 л, для компенсации теплового рас-
ширения топлива..— Примеч. пер.
Рис. 52. Различные способы размещения глушителей системы выпуска отрабо-
ч'авших газов:
а — с одним основным глушитслем (неудачная конструкция с точки зрения колебаний и
акустики, а также противодавления); & t; Ђ с дв мя присмн ми труба и, основ ым глу
телем и дополнительным глушителем позади него (система является удовлетворительной с
точки зрсния противодавления); в — с двумя присмными трубами, основным глушителем и
двумя дополнительными, один располагается перед ним, а второй — позади него, последне-
~ о может не быть (оптимальное размещение глушителей, высокоэффсктнвное поглощение
шума); 1 — ос1овной глушитсль; 2 — дополнительный глушитель
Рис. 53. Упругая подвеска глушителя системы выпуска отработавших газов:
( — упругос звсно (резиновое кольцо или лента); 2 — глушитель; З вЂ” стяжная лента;
пол
предотвратить отрыв бака и повреждения его при авариях. Для
выполнения этого требования на нижней части кузова должны быть
предусмотрены места для крепления бака. Кроме того, конфигура-
ция днища бака должна обеспечивать возможность полного ис-
пользования его содержимого.
При размещении системы выпуска отработавших газов особые
трудности возникают с установкой двух приемных труб глушителя
(часто при рядных двигателях и всегда при V-образных), так как
оба отводящих трубопровода по соображениям вибростойко"TH *
должны соединяться в одном резонаторе, имея лишь определенную
длину. Подробнее об этом смотрите в работе ~[11] и на рис. 52. В по-
перечинах, располагающихся под полом, должны быть предусмот-
'рены такие углубления, чтобы необжатые трубы системы выпуска
могли размещаться в них и при этом сохранялся минимальный до-
рожный просвет, равный 180 мм при конструктивном весе. Кроме
того, должен оставаться достаточный зазор между полом и труба-
ми (по меньшей мере 50 мм), чтобы исключался сильный нагрев
пола. Это особенно важно в том случае, когда для уменьшения ток-
сичности отработавших газов необходимо устанавливать химиче-
ские реакторы, которые нагреваются до очень высокой температу-
ры и для размещения которых требуется больше места, чем для
обычных глушителей. Особого внимания требуют эластичные эле-
менты крепления глушителей и труб, поскольку они постоянно ис-
пытывают воздействие больших сил вибраций. Для предотвраще-
ния колебаний элементы крепления следует располагать в центрах
~ Важным фактором также является необходимость обеспечения приемле-
мого коэффициента заполнения цилиндров, зависяшего в том числе от конструк-
ции приемной трубы глушителя, — Примеч. пер.
87
Рис. 54. Почти вертикальное разме-
щение запасного колеса возле боко-
вой стенки багажника (крепление с
помошью ленты)
колебаний, т. е. ло возможно-
сти ближе к жесткой попере-
чине и ни в коем случае не ус-
танавливать посередине боль-
шой металлической поверхно-
сти. Типичная конструкция та-
кой эластичной подвески глу-
шителя показана па рис. 53.
Размещение запасного ко-
леса (принимать во внимание
установку цепей противосколь-
жения при современном об-
легченном их монтаже не нуж-
но) было рассмотрено в разд.
2.2.6, поэтому в данном разде-
ле показан только узел крепления (рис. 54), который должен быть
травмобезопасным и не допускать тряски колеса относительно ку-
зова. Размещение запасного колеса в отсеке двигателя приемлемо
только в автомобилях с приводом на передние колеса, так как уве-
личивает нагрузку на переднюю ось*.
5.1.1.4. Некоторые данные по конструкции деталей пола. При-
мер конструкций передней и задней частей основания пола, а так-
же поперечин показан на рис. 55. для изогнутых передних и зад-
них лонжеронов технология изготовления (изогнутый U-образный
профиль или штампованная деталь z отбортовкой) определяется
их формой. Поперечины могут располагаться как над полом, так и
под полом, образуя с ним коробчатые сечения. Следует стремиться
по возможности к простым прямоугольным или лучше к квадрат-
ным,поперечным сечениям, так как они работают эффективно на
кручение и изгиб. В общем случае для этих целей пригодна полая
балка, у которой повышенный момент сопротивления сечения до-
стигается путем расположения материала на периферии; фланцы
для приварки кронштейнов лучше всего располагать по нейтраль-.
ной оси сечения в зоне минимальных напряжений, поскольку флан-
цы, особенно при низком качестве сварки, склонны к надломам.
Соединение балок должно осуществляться таким образом, чтобы
изгибающий и крутящий моменты воспринимались ими по возмож-.
ности без прогибов [12]. Для того чтобы оценить конструкцикт
сложных узлов, для них можно сделать модели (например, из плек-.
сигласа). Толщина различных деталей пола выбирается не только
с учетом напряжений, но и во многом с учетом возможности изго-
* Перенос запасного колеса в отсек двигателя, как правило, связан с необ-
ходимостью получения багажника большого объема. У переднеприводных авта-
мобилей обычно не требуется догружать переднюю ось — Пи~меч. пер.
„ь е «Опель» )
55 pava и пол (фР
1 — 1,5
. 0,6 — 1
. 1 — 1,5
До 3
° °
ементы пола, м
мм
ан
о ий мм
езь овы
Усилители для р
° °
° °
° °
° °
° ° °
° °
° °
° °
листовая ст
таль по
ьз ется только
с интерва-
е иала использу
поставляется с
N 1623, которая
обности см. в п. . ях
стандартам
ны 0,1 мм. Подро
ые детали, ра
ой листовои
лом измен
среде
89
стали. Для предот
ЭТОГО СИЛЬНО зави-
методо
ОМ ВЫТЯЖКИ, так как от
ТО Ы здать относ ительно
их
товле
ения д~~~~~
ринимаемои
лл следующ
с
т кцию, и
легкую констру
толщи н:
° ° ° ° °
с ипичными се"е
ниями эле-
ьцометалличес~и" ~У ~ка 1978 г.)
Рис.
Несуций ~елиi~~ О ь рекорд» выпу~~
„биль «пель
ментов каркас
а авто
помощью вышта~'
ееличивают с
" их жесткость у ить внимание на и
больщих панел 2 1, ричем следует обр~~~ быть четкими) .
повок,с'п р о му (выдавк д ' ожно привести
олжнь
вильное расп „ По конструкции У ц„я кузова
оложение и
и к зова мож
только общ зависит от е cero сначала
в значительно"
й степени
ы~~ б~ю-
а. аще вс
наружнои ла р
остей и програ
ве хности к
полняют чер детале
жника, крыл
их изготовле-
вины, капот, р
шт, хо имых д
штампов, нео д
тальное. Одн(-
б ш' 'ре ен, че
ва ется оль
кцию внут ренних детале,
ния, затрачив
р ет азра ат
б ывать констру
ова для дост ижения необ-
ременно следу
ельнометал
Н жные детали
нными. ару
лняют двухстен
чности Вы полн
ь его внешнеи
ст-
ходимои про
~0 му кузов а и жесткост
ечивают нео бходимую же
pezazg обесп
силители и д
нагрузкам,
. ми возникаю-
внутренние у
р иц и изгибе под
п инять толь-
а п„и кручени
ые нельзя восп
кость каркаса
мобиля, которы
и связанны. с
ы. о обенности
зо-
К нструктивн
еляемой по у .
иг-
еормируе
ывп.
л.
щих чертах
ие крышу,
для него в ц-
е-
тойки кузо
ия к зова, то
ы-
P ают дверные с
т ктивн ого исполнен
то и для п
пола (см. в
Ч касается конс ру
то
я ве„ными те же
о м конструктив
б
ше). При имеющемся мн
90
нения кузова тожс очень различные. В качестве примера можно
привести схему типичного кузова автомобиля массового производ-
ства, на которой также показаны важнейшие сечения (рис. 56).
Наряду с требованиями по жесткости, конструкцию кузова в значи-
тельной степени определяет технология изготовления; штампуемыс
детали должны конструироваться с учетом допустимой глубины вы-
тяжки используемого мат~риала, обладать формой, обеспечиваю-
щей необходимую жесткость и приемлемый коэффициент исполь-
зования материала, т. е. при их изготовлении должны быть незна-
чительные потери металла на обрезку, детали должны обеспечи-
ва гь хорошую собираемость при применении точечной сварки.
Необходимость разделения штампованных деталей на части вызы-
вает применяемая технология, поэтому это разделение должно
обсуждаться с момента начала конструирования во всех деталях. Де-
ление кузова на узлы может быть осуществлено двумя лутями: про-
дольным и поперечным членением. В настоящее время предпочи-
тают их комбинацию, так как целый кузов невозможно изготовить
из одной заготовки. В частности, обе боковины сваривают из двух
отдельных штампованных деталей или, что возможно только для
небольших двухдверных автомобилей, каждую сторону изготовля-
ют только из одной наружной и одной внутренней штампованных
деталей. В этом случае боковые штампованные детали простира-
ются от передней стойки до конца автомобиля, включая проемы
дверей и боковых окон. Преимущество такой конструкции за клю-
чается в том, что детали получаются очень точными IIQ разм рам,
что облегчает подгонку дверей и окон. Яля небольших четырех-
дверных автомобилей этот метод тоже применяют, однако для уп-
рощения изготовления центральную стойку часто ввадивают как
отдельную штампованную деталь. Если позволяют размеры штам-
па, то крышу с передним и задним проемами окон можно изгото-
вить из одного цельного листа металла, тогда эти проемы полу-
чаются очень точно по размерам. Если такое решение невозмож-
но, то переднюю и заднюю стойки вместе z переходными зонами
изготовляют отдельно и затем приваривают к крыше. Пер дний
щит и задняя панель кузова, крыша, боковины и .пол создают са-
лон автомобиля, который сваривается в комбинированном свароч-
ном приспособлении (главном кондукторе) после того, как пред-
варительно подсобраны внутренние панели боковин и внутренняя
рама крыши. Сварных швов на наружной поверхности кузова по
возможности следует избегать. Если это обеспечить невозможно, то
швы, по крайней мере, должны быть минимальной длины (см.
п. 7.1.2).
Конструкцию переднего щита следует хорошо продумать,,по-
скольку щит не только служит разделительной перегородкой меж-
ду салоном и отсеком двигателя, но и является важнейшим по-
перечным элементом каркаса салона, в значительной степени оп-
ределяющим его жесткость при кручении. Поэтому передний 1цит
должен быть двухслойным, или, по меньшей мере, усилен в нижней
ча.ти приварной деталью коробчатого сечения. Лишь в этом счу-
91
1 Щ
Щ
О
'~
'~
О
В.»
О
М~
Ж
В:»
В:~
З
О
Ж
~
О
~.е
О
Ж
С4
ф
В:(
й
~ъ
В:(
Ри
3-~
В:(
9
~Й
Ж
М
g3
°
аО
О
:Б3
g4
чае * передний щит будет достаточно жестким соединительным эле-
ментом между порогами, передними стойками и лонжеронами.
Жестко приваренные элементы, направляющие воздух, могут уве-
личить поперечную жесткость щита. Кроме того, при конструиро-
вании следует учитывать значительные силы, возникающие в точ-
ках крепления элементов управления автомобиля (узлы управле-
ния сцеплением, рабочими тормозами или стояночным тормозом)
на переднем щите, а также рулевого механизма. Приведенные в ка-
честве примера эскизы (рис. 57) показывают возможные конструк-
тивные исполнения.
Конструкция задней части автомобиля не вызывает при проек-
тировании больших затруднений и целиком определяется формой
автомобиля. На рисунке показана конструкция задней части кузо-
ва фастбек с откидной задней дверью.
Особая тщательность требуется при конструировании передней
части автомобиля. В процессе конструирования этой части автомо-
биля наряду с остальными требованиями (монтаж и демонтаж
двигателя, направление потока холодного воздуха,,подвеска перед-
них колес) следует принимать во внимание требования по пассив-
ной безопасности. Капот может крепиться на шарнирах (петлях)
спереди или сзади. Чтобы исключить проникновение капота в са-
лон при столкновении автомобиля, необходимо предусмотреть дву-
сторонний запор капота (см. п. 5.1.4) в случае расположения пе-
тель спереди.
Верхняя поперечина рамки радиатора с деталями крепления,
брызговики и нижняя панель рамки радиатора обычно предвари-
тельно подсобираются с передней частью каркаса и свариваются
таким же образом, как и салон, спомощью приспособления, ,обес-
печивающего соблюдение размеров. Передние крылья в целях уп-
рощения замены при,повреждениях чаще выполняются съемными.
Это уменьшает жесткость крыльев при кручении*~. Оформление
брызговика переднего колеса не относится к стилистической зада-
че, к которой его часто сводят; форма брызговика должна соответ-
ствовать поверхности, огибающей крайние точки, занимаемые коле-
сом при всех возможных его перемещениях и деформациях, которые
находят путем построения или расчета (рис. 58) ***. В автомобилях
с приводом на передние колеса следует дополнительно пре-
дусматривать,пространство для установки цепей противоскольже-
ния. Нередко в связи с этим требуется корректировка замыслов
стилистов, особенно если в районе переднего колеса слишком ма-
ла ширина автомобиля. Иногда из-за этого приходится вводить
* Это положение нельзя рассматривать как однозначное, так как имеется
множество конструкций кузовов, в которых оптимальная жесткость на кручение
достигнута без выполнения указанных условий. — Примеч. ред.
~* Это положение верно только в общем случае, однако имеется множество
кузовов, в которых способ крепления переднего крыла не оказывает заметного
влияния на жесткость кузова при кручении. — Примеч. ред.
**' В настоящее время для этих целей используют ЭВМ с графопостроите-
лем.— Примеч. ред.
93
определе-
а и крыла
жатие); 2—
с11тр шины
(сжатие);
жатис); о—
а; 8 — воз-
в крыле для
са (при по-
ии пружины
цая
выступы, которые уменьшают отбрасывание грязи, камней и воды
от передних колес. Задние крылья в целях получения требуемой
жесткости обычно приваривают к кузову, в результате чего крылья
становятся частью боковины. При проектировании арки колеса, на-
ряду с обеспечением необходимой свободы перемещения колеса
(в случае привода на задние колеса — z цепями противоскольже-
ния) следует предусмотреть возможность легкой замены колеса.
Тщательный, подход требуется при размещении и конструирова-
нии упоров для домкрата, располагаемых на нижней части кузова.
Лучше всего предусматривать четыре упора (по одному около ко-
леса), вместо одного упора на сторону, расположение которого,
принимая во внимание возможность различных соотношений меж-
ду нагрузками, очень проблематично и может быть определено
только на основании многочисленных экспериментов.
В настоящее время в США решетку радиатора и облицовку
фар изготовляют заодно с общей пластмассовой облицовкой перед-
ней части автомобиля, чтобы удовлетворять предписаниям по де-
формируемости передней части при небольших столкновениях
5.1.3. Конструирование дверей, замков и относящихся к ним де-
талей. Конструкция двери должна обеспечивать пе только удобный
вход и выход, Но и защиту людей при авариях. Расположение и
форма двери определяются стилем. Однако имеется множество
" Содержатся в федеральном стандарте 215. — Прннеч пер,
04
конструкций дверей со своими особенностями. Важнейшими из этих
особенностей для легковых автомобилей являются следующие:
поворотная дверь, шарнирно прикрепляемая спереди (применя-
ется чаще всего);
откидная дверь, шарнирно прикрепляемая вверху или внизу
(задняя дверь);
сдвижная дверь (как возможное решение в будущем).
Поворотная дверь является простейшей конструкцией. Она име-
ет существенный недостаток — при ее открывании требуется сбоку
очень много пространства, а свободный вход обеспечивается толь-
ко с одной стороны (со стороны замка). В связи с этим дверь дол-
жна иметь возможность открываться на 60 — 70', а проем двери,
оптимально расположенный относительно подушки сиденья, дол-
жен заходить на крышу. В двухдверных автомобилях удобный вхо~
можно создать только для переднего сиденья, а вход к заднему си-
денью всегда является результатом компромиссного решения, ко-
торый может оказаться удачным, если предусмотреть откидывание
спинки переднего сиденья или всего переднего сиденья. По этой
причине следует отдавать предпочтение четырехдверной конструк-
ции, хотя она менее жесткая, более тяжелая и выше по стоимости.
Для задней двсри шарниры лучше всего располагать сверху,
тогда для открывания двери, особенно в автомобилях со скошен-
ной формой задней части, требуется мало места, а при загрузке и
разгрузке салона имеется защита от атмосферных осадков. Задняя
дверь, состоящая из двух частей (верхняя часть открывается вверх,
нижняя половина вниз), которую предпочитают использовать для
универсалов в США, дороже в изготовлении и вызывает проблемы
по снижению шума и обеспечению уплотнения. Допустимо также
расположение шарниров сбоку (слева для автомобилей, предназ-
наченных для правостороннего движения!), однако такому располо-
жению отдают предпочтение лишь при почти вертикальной задней
панели кузова. Но в этом случае для открывания двери требуется
много места сзади автомобиля.
Боковая сдвижная дверь по месту, занимаемому при открыва-
нии, и размеру проема для входа очень удачна. Однако механизм
,привода такой двери сложен и требуются большие затраты на его
изготовление, конструкция замков и деталей крепления дверей то-
же не просты. Чтобы обеспечить хороший вход, необходимо изме-
нить положение стоек дверей от общепринятого, но в этом случае
форма кузова также должна быть другой. По этой причине, а так-
же вследствие большей стоимости, подобную дверь в настоящее
время используют только для грузовых автомобилей малой грузо-
подъемности. Возможность придания двери прямоугольной формы
позволяет значительно упростить ее конструкцию. C помощью
двух сдвижных боковых дверей можно получить хорошие условия
для входа в автомобиль и хорошую обзорность. Более подробно
о таком конструктивном решении написано в гл. 8.
5.1.3.1. Поворотная дверь. 1~аждая дверь состоит из наружной
панели, поверхность которой определяется формой кузова, и внут-
95
Рис. 59. Конструкция поворотной двери:
1 — усилители под петли и замок; ~ — держатель уплотнетеля окна; 3 — рамка стекла; 4—
наружная панель двери; 5 — брус защиты от боковых ударов; Π— направляющая стекло-
подъемника; 7 — внутренняя панель двери; 1, 3, 5 — привариваются или соединяются с по-
мощью резьбового соединения с внутренней панелью двери; 4 и 7 — жестко соединяются
сдна с другой с помощью завальцовки
ренней ланели, являющейся несущим элементом для деталей при-
вода, петель и замка. Верхнюю часть двери, т. е. раму окна, целе-
сообразно выполнять как одно целое с внутренней штампованной
панелью, что, разумеется, сопряжено с некоторыми стилистически-
ми уступками в оформлении углов. Вполне возможно, а часто и
;предпочтительнее, верхнюю раму двери приваривать ~к нижней по-
ловине двери в виде отдельного, профиля. Обе панели двери (на-
ружная и внутренняя) жестко соединяются одна с другой,c,ïî-
мощью точечной сварки или завальцовки. Конструкция такой две-
ри показана на рис. 59. Особо тщательный подход требуется при
разработке конструкции и деталей крепления дверного замка, пе-
тель, стеклоподъемника.
Современные безопасные замки дверей являются специально
сконструированными узлами, которые ничего общего не имеют
с обычными замками, разве что только название. Безопасные зам-
ки должны удовлетворять следующим требованиям:
компактность, малые габаритные ~разме~ры;
легкое, надежное закрывание и малое усилие, необходимое для
отк~рывания две~ри;
малая чувствительность к отклонения~м п~ри монтаже;
96
виброустойчивость и бесшумная работа, возможность регули
ровки фиксато~ра замка;
достаточная прочность в п~родольном и попе~речном направле-
ниях, по ~райней Meipe, обеспечивающая выполнение существую.
щих п~редписаний по безопасности;
надежная фиксация закрытой двери.
Две типичных конструкции замка (вильчатый и шты~ревой зам.
ки) показаны на рис. 60, а и б. Работа,совершаемая при запирании
замка, и его фиксация зависят от конструкции. Внупренняя ~ручка
две~ри должна ~располагаться по возможности пасе~редине двери
(что вынуждает применять дистанционное уп~равление замком),
В двухдве~рном автомобиле внут~реннюю ~ручку следует ~располагать
так, чтобы ею можно было пользоваться как с пе~реднего, так .и с
заднего сиденья, в противном случае может потребоваться вторая
внупренняя .ручка. Наружная ручка две~ри по возможности должна
непоцредственно воздействовать на механизм замка и не выступать
над на~ружной пове~рхностью две~ри, а даже быть несколько утоплен.
ной. Движение ручки п~ри отщрывании две~ри должно быть логически
согласовано с на~п~равлением открывания две~ри. Часто используе.
мая кнопка открывания двери, обычно встраиваемая в наружную
ручку, уже не удовлетворяет новым требованиям по пассивной безо-
пасности. Кнопка слишком далеко выступает из на~ружной пове~рх.
ности две~ри, и п|ри ава|рии от уда~ра или под действием сил инерции
кнопка может открыть две~рь. Наружное запи~рающее устройство и
внутренняя блокировка замка должны надежно защищать авто
мобиль от угона. Кнопочная блоки~ровка, часто используемая в
настоящее вовремя, не является оптимальным ~решением, так как ее
несложно ~разблокировать сна~ружи. Лучше ис~пользовать кнопку,
утопленную во внутреннюю панель двери (рис. 60, в). ~Келательно
унифици~ровать механизмы замков, наружные запоры и детали
внутренней блоки~ровики по типу и ~расположению (~рис. 60, г). Карат
кие данные, п~риведенные о ~размещении замков, запоров, могут
быть использованы для этого.
В последнее время все чаще применяют электрическую цент-
ральную систему блокировки замков две~рей, упра~вляемую с места
водителя.
Петли дверей чаще выполняют сырытыми. Во вовремя п~роекти~ро-
вания петель следует добиваться того, чтобы то~рцовая рромка
двери п~ри полном ее открывании находилась на достаточном ~рас
стоянии от кузова, а сама дверь не перекашивалась. Оси петель
должны быть по возможности вертикальными, чтобы две~рь не зах-
лопывалась самопроизвольно. Поэтому в двери обычно преду-
сматривают стопо~р две~ри с промежуточными и конечными поло-
жениями, который в то же вовремя опраничивает максимальное
открывание две~ри (рис. 61). Чтобы петли могли выде~рживать вы
сокие нагрузки п~ри ава~риях и отвечали соответствующим п~редпи.
саниям ЕЗК ООН и федеральным станда~ртам США, рекомен
дуется детали петель изготовлять из прокатного п~рофиля или по-
ковок. Следует п~редусма~ривать возможность смазывания петель,
97
Рис. 60а. Вильчатый замок (автомобиль «Фольксваген ауди» конструкции фирмы
BOMORO (г. Вупперталь):
1 и 2 — соответственно внутренний и наружный механизмы
Рис. 60б. Штыревой замок (автомобиля «даймлер-Бенц» конструкции фирмы
BOJttfORO (г. Вупперталь):
1 и 2 — соответственно внутренний и внешний уплотнители двсри
если ни в одной из деталей не п~редуомопрены пластмассовые втул-
ки, не требующие смазки. Для повышения прочности зап~рессовки
на оси петли может быть сделана мелкая накатка, однако тре-
буется сох~ранить возможность демонтажа, поскольку петли из
сооб~ражений порочности часто п~рива~ривают к двери и кузову, а
не п~ривинчивают, как раньше.
Особые требования предъявляются к уплотнителю двери, кото-
рый должен попрепятствовать IlipoHHKHQBQHHIQ в автомобиль пыли ц
воды снаружи, и в то же вовремя должен не препятствовать зак~ры-
ванию и отк~рыванию двери. К~роме того, он должен быть устойчи-
вым к воздействиям тем~пе~рату~ры, света и атмосфе~рных условий.
Лучше всего этим требованиям удовлетворяют манжетные уплот-
нители и полые п~рофильные уплотнители, приклеиваемые к торцу
д~ве~ри или к п~роему кузова. Такие уплотнители обеспечивают плот-
ное п~рилегание к уплотняе~мым поверхностям и в то же время не-
98
рис. 6Ов. Механизм открывания и блокировки двери с отдельным замком фирмы
'О пельш
1 — с кнопкой; П вЂ” с фиксатором; ~ — стопор двери с промежуточными положениями; 2—
отдельный цилиндр; 3 — кнопка; 4 — фиксатор
1 Ф
1 2 5 2
99
Рис. 60г. Схема размещения подлокотников, а также ручек управления механиз-
мами двери:
~ — ручка стеклоподъемника; 2 и 4 — соответственно передняя и задняя ручки открывания
двери с фиксатором; 3 — подлокотник
Рис. 61. Ограничитель открывания двери со средним положением (конструкиия
фирмы «Шарвехтер», r. Ремшайд)
значительно противодействуют вдавливанию к~рамок этих поверх-
ностей. В качестве материала обычно используется микропористая
резина «Мусгуми» (Moosgummi), имеющая плотную оболочку, или
экс эрудированная озоностойкая резина «Эластоме~р» (Elastomer)
Подробнее об этом смоприте в п. 5.1.6.3.
Общеп~ринятые в настоящее время сильно выгнутые двери су-
щественно зат1рудняют решение проблемы уплотнения. Часто уплот-
нитель две|ри не~возможно расположить в одной плоскости. Его
следует располагать как можно ближе к на~ружной поверхности,
чтобы п~редотв~ратить загрязнение дверного проема, а также умень-
шить шум вепра (~рис. 62).
При п~роекти~ровании нап|равляющей ~рамки стекла следует обра-
тить внимание на то, чтобы поперечное сечение двери (толщина)
и кривизна стекла соответствовали друг другу, так как стекло при
опускании в две~рь наряду с другими элементами (нап~ример,
100
ис. 62. Типичные уплотнители двери:
передней стойки ББ — ° — p д ерныи автомобиль; АЛ вЂ” сечение уплотнения
~ — двухдверпый автомобиль; II — четы ех ве ны
дне~ сто ки; — ссчение уплотнения безрамного стекла (кузов к пе); &g ;8 Ђ
уплотнспня срсдпсй стойки; Гà — сечение уплотн
купе~, — сечение
1н2—
— н е уплотнения нижнего контура снару> к и з
н — соответствснно внутрснний и внсшпий уплотнители двери
Р
стеклоподъемником) должно занимать оп~ределенное место. На-
п|равляющая 1рамка и уплотнитель опускного стекла не так подросты,
как кажутся. О~риентация стекла осуществляется с помощью ~рам~ки
двери и ~расположенных внутри две~ри нап~равляющих п~рофилей, к
которым приклеивают ба~рхатистые эластичные п~рофили, позволяю-
щие достичь бесшумного перемещения опускного стекла и одно-
в|ременно создать необходимое уплотнение. К~роме того, требуется
уплотнение по на~ружной нижней сто~роне стекла, кото~рое способст-
вует стоку воды на~ружу, а во вовремя пе~ремещения стекла соби~рает
воду, чтобы она не попала внутрь две~ри. Профильный уплотнитель
с расположенным вверху уплотнительным язычком довольно хо-
рошо удовлетворяет этим т~ребованиям, в этом случае изнут1ри
достаточно иметь пыленеп~роницаемый п~рофильный уплотнитель
или ба~рхатистый уплотнитель с длинным ворсом (~рис. 63).
существить уплотнение опускных стекол в дверях, не имею-
щих оконной рамки, которые часто п~рименяют в автомобилях типа
купе, еще труднее, так как наряду с неизбежными отклонениями
при монтаже и установке две~ри отсутствие нап~равляющих у стекла
п|риводит к значительным попрешностям в установке стекла. К это-
му можно добавить ненадежное уплотнение заднего бокового
опускного стекла. Подобные конспрукции следует исключать из
рассмотрения.
Ши ок
и~рока расп~роспраненные ранее треугольные поворотные фор-
точки по соображениям безопасности (возможность угона, опас.
101
Рис. 63. Профиль двери и уп-
лотнение стекла:
а — профиль двери (профиль двсри
и кривизна стекла должны быть
согласованы); б — уплотнение стек-
ла; & t; Ђ” наруж ая пане ь 2 Ђ”
лотнительный язычок (скребок);
3 — бархатисты уплотнитель
(пыльник); 4 — обивка двсри; 5—
ролик стеклоподъемника
г7-
3
пость тр авм атизма, ухуд-
шение обзорпостп) в tt&g
5
стоя щсе время уже пе
применяют, несмотря на
то, что при использовании
такой форточки упроща-
ются направляющая си-
стема опускного стекла,
l
механизм подъема, а при
правильном конструиро-
вании направляющей си-
и} стемы можно получить хо-
рошо регулируемую вен-
тиляцию. Разработка замка с противоугонным устройством и обес-
печение безупречного уплотнения форточки теперь не вызывают
затруднений. Опасность травматизма при использовании ремней
безопасности мала. Поэтому напомним об одной из эффективных
конструкций форточки (рис. 64). В качестве форточек задних две-.
рей используют простые тре-
угольные стекла без поворотных
устройств, чтобы обеспечить пол-
ное опускание основного стекла,
так как цельное стекло задней две-
ри почти всегда упирается в ар-
ку заднего колеса. Заметим, чха
полной гарантии от проникнове-
ния воды внутрь двери при опуск-
пых стеклах tie существует. По-
этому внизу каждой двери следу-
ет предусматривать сливные от-
верстия, через которые будут веп-
тнлироваться внутренние полости
двсрп. Эти отверстия должны рас-
полагаться с наружной стороны
двсрн, чтобы вода могла свободно
вытскать наружу.
Рис. 64. Поворотная форточка для вен-
тиляции салона с самотормозящимся ме-
ханизмом поворота (конструкция фирмы
«Опель»}
102
Для подъема стекол существует множество систем, из кото~рых
не все одинаково п~ригодпы для общепринятых гнутых стекол.
К важнейшим типам конструкций стеклоподъемников, обычно при-
меняемых на легковых автомобилях, относятся слсдующис (рис.
65,аиб):
механический ~рычажный с шестеренчатым приводом (одноры-
чажный, двух~рычажный, параллелограммный);
т1росовый (с замкнутым контуром или со спиральным тросом и
зубчатым п~риводом);
эле кт~рический.
Однорычажные стеклоподъемники подходят только для неболь-
ших (узких) плоских стекол. glJIH эффективной работы таких
стеклоподъемников необходима точная пап~равляющая стекла, ко-
то~рая в большинстве случаев имеется в задних дверях. В случае
отсутствия направляющей, в частности при очень сильно скошен-
ных окнах, когда направляющая об~разуется без п~рименения упо-
мянутой треугольной фо~рточки, используют двух~рычажные стекло.
подъемники, так как они обеопечивают более точное и четкое пере-
мещение стекла. Это остается ведерным и для без~рамных окон. Там,
где важна точная о~риентация стекла (п~ри широких окнах и выгну-
той форме двери, когда ориентация стекла осуществляется направ-
ляющей, расположенной только с одной стороны), следует исполь-
зовать параллелограмный стеклоподъемник. Яля размещения всех
механизмов подъема стекла т|ребуется много места внут~ри двери,
а для параллелограммного стеклоподъемника еще требуется высо.
кая точность монтажа, особенно нап~равляющей. Ход стеклоподъем-
ников ограничен. Положение ~ручки стеклоподъемника предопре-
деляется конст~рукцией. Все стеклоподъемники имеют относительно
большую массу.
Очень прост по конструкции т~росовый стеклоподъемник с витой
спиралью и зубчатой передачей. Такой стеклоподъемник легко
монтируется, зани~мает мало места и особенно пригоден для гнутых
стекол. П~ри ши~роких стеклах его следует п~рименять только с цен-
т~ральными направляющими п~рофилями. К спи~рали стеклоподъем-
ника, с кото~рой зацепляется шесте~рня стеклоподъемника, предъяв.
ляются особо повышенные т~ребования, так как ее с~рок службы
сильно влияет на ~работоспособность всего очень удачного механиз-
ма (~рис. 65, а). Ши~рокие возможности для применения, малый вес,
относительно малая стоимость — все это имеет компактный тросо-
вый стеклоподъемник с замкнутым по контуру т1росом. Этот стекло.
подъемник обеспечивает точную о~риентацию стекла, особенно в
случае п~равильного ~расположения ~роликов (~рис. 65, б). Стекло-
подъемник можно п~рименять при гнутых стеклах. Ход и положение
ручки стеклоподъемника можно подобрать в соответствии с фо~р-
мой стекла. Слабым местом этого хо~рошего механизма является
необходимость в точном монтаже и в подде~ржании натяжения
троса. Поэтому в контуре ~роса следует предусматривать натяжи-
тели, к которым должен быть обеспечен доступ с внутренней сто
роны двери.
103
— ю'~= — ~аде
~. '4~3
° 4~— -~
] Ж
И
° Ю
° цюЩф~,= — - ~М
,. °
4V
Рис. 65а. Сгеклоподъемиики фирмы «Брозе» (г. Ko6ypr).
б — однорычажный стеклоподъемник с кулисой; &g ;I Ђ” тросо ый стеклоподъсм и с направ
ющей; III — стсклоподъемник с параллельными рычагами и держателем стекла; 1V — стек-
лоподъемник со скрещивающимися рычагами и кулисой; & t; Ђ” од сте ла ри 2 91 обор
ручки стеклоподъемпика; 2 — ход стекла при 3,5 оборота ручки стеклоподъемника; 3 — ход
стекла при 4,6 оборота ручки стеклоподъсмника; 4 — ход стекла при 4,4 оборота ручки
стеклоподъемника
]05
Рис. 65б. Тросо вы й мех а и изм подъем а стек-
ла с замкнутым контуром (конструкция
фирмы «Опель»):
1 — п»тяж н тел ь
Электрические стеклоподъемни-
ки чаще всего являются механизма-
ми со скрещивающимися рычагами,
в состав которых входит очень плос-
кий электродвигатель с встроенным
Щ~ Ау
®й редуктором. Он должен иметь боль-
шое передаточное число, чтобы
стекло не перемещалось слишком
быстро. Электрические стеклаподь-
емники очень удобны, однако для их
эффективной работы требуются
очень точные монтаж и направляю-
щие элементы, чтобы пе происходи-
ло заедание стекла. Затруднения в
работе электрического подъемника могут возникнуть при замерза-
нии окна; поэтому часто для предохранения от перегрузки преду-
сматривают муфты скольжения. Досадно, что при отказе механиз-
ма стекло невозможно перемещать вручную". Кроме того, такие
механизмы имеют большие массу и стоимость, поэтому повышен-
ный интерес к ним неоправдан, их можно считать излишеством.
Электрический стеклоподъемник, как и другие элементы исполне-
Угсл сткры5ания Япц
Рнс. 66. Конструкция задней двери, схема газового амортизатора и его характе-
ристика:
м — конструкция задней двери (внутренняя к наружная паислп соединены вместе путем за-
ва л ьцовки); о — xdð»êòñðHc THêà а мортизатора; в — схема газового амортизатор», использу-
емого для уравновешивания двери; 1 — петли; 2 — усилители; 8 — внутренняя панель; 4—
ПаРУЖпаЯ П»ПСЛЬ; 5 — З»КРЫтОЕ СОСТОЯНИЕ; о — МОМЕит аМОРтИЗатОРа, З»КРЫВ»ЮЩИй ДВЕРЬ;
7 — момент амортизатора, открывающий дверь; 8 — момент, создаваемый двсрью; 9 — пол-
ностью открытое состояние
* В настоящее время уже существуют конструкции, обеспечивающие такое
'срсмещепис. — Прамсч. пер.
106
бому
Вать TOJIbKO
ь1 устанавли
» следовало ы ьн ю плату. подобна кон
ния «люкс» „за дополнитель адней двери п „, ен-
потребител" ~~ конст~рук""я зад к панелей: внутр
Задняя дверь состоит из дву " ли завалью~
° ° и т. е. она " сваркои "
т-
боковой двер , ы точечнои " лемент же
с q'KöHH - ые сварен - т еннии э
<н й, KOT lp итель ыи ну Р ри прид
еЙ
ней и на1руж ' „о дополн "Te о, ма двеРи в
В ледствие это H3QI.~у~а~ сположены
ВанЬ1» СЛ н так как ни~ ы Ipe ой-
„' часто не нужен По кольку & alp мот еть У
жесткость обходимо всреду,м элеган~-
до статочнУю
ев сВер том полож Tb|M r»«
60JI bllI H HCTBB верь B oTKipb'~ тойка со сж'~
е живающее дв ескопическая ст
или с""' о на двери к~р " ктропроводов сТеК~а и к
димо
ния номеРн
ного знака, к ого очен~ ью спе-
ановка котор либo q noMo n
щен стекла Уста" ествляться ~" предпочти-
омощью клю" ля отк~ры-
ание задне" дв ' „ только с помо мокреть для
пучки, следует преду отнение две~ри
циальнои '~. ' ом случае
на ко В э нн юот о или,е
замка. пло
сли
тельнее. -д 10 асположе зинового пр
ет
чку, отдельно ю полого ~ре3 ~текло Мо~е
вания Ру ' вить с помо'цью утую фо~рму
лQ по
„етрудно осу чрезмедно у, ветровое
ществ изогну стекл
дверь не плено подо
удет иметь обно тому ка
Ь1ть наДЕж
но зак~ре
у'россбм Ф "рм
е ь системы
сgggg(Q QH Л~ P
направлд~оща
(g<&l ;nck ~1~ ' др<
2 ~<днсо ~' „„цдпрдвл®
— за ~1о 6 ppp3H>
ИД Цы'>
«лупке ~'~~д
5 — управля-
рычаг;
107
A
:а
Ю
Щ
М
.й
О
е
vv
й
CL
X
-8-
й:~~
И
~О
О
З
О
108
средством ~резинового профиля или п~риклеено. Две~ри, у которых
шарниры ~расположены сбоку, имеют аналогичную конст~рукцию,
поэт()му приспособление, удерживающее две~рь в отк~рытом положе-
нии, может быть таким же или выполненным в виде штанги, пере-
мещающейся в желобке. Ни к замку задней две~ри, ни к ша~рнцрам
навескн, ни к прочности двери в настоящее стремя не существует
предписаний по безопасности.
5.1.3.д. Сдважные двери. Хотя в настоящее время сдвижные
двери не п~рименяют в массовом производстве легковых автомоби-
лей, однако их использование или применение две|рей с аналогич-
ной враекто~рией открывания было бы очень инте~ресным явлением.
Проблемы, возникающие с п~рименением сдвижной две~ри, много-
гранны: уплотнение, механизм закрывания, легкая ~работа, соответ-
ствие современным формам кузова и вол~росы стоимости. Чтобы
л~робудить инте~рес к деятельности в этом нап~равлении, на ~рис.
67, а показана комбини~рованная поворотно-сдвижная две|рь фирмы
«Лунке унд зон» («Luncke und Sohn», г. Виттен), которая крепится к
центральной стойке. Две~рь скользит па~раллельно кузову по цент-
~ральной п~рофили~рованной направляющей. На рис. 67, б показана
надежная консцрукция сдвижной две~ри грузового автомобиля
«Фольксваген», которая из-за наружного, расположения на|п~рав-
ляющей неприменима для легковых автомобилей. К~роме того, для
размещения такой две~ри гребуется относительно плоская боковая
пове~рхность кузова. Тем не менее все проблемы сдвижной двери
в данной конспрукции, кажется, ~решены наилучшим об~разом. Даль-
нейшая ~раз~работка этой консврукции в целях п|рименения на легко-
вых автомобилях п~редставляет особый интерес.
Воэможности применения сдвижных две~рей в будущем ~рассмо-
врены в гл. 8.
5.1.4, Капот (спереди) и крышка багажника (сзади). Принци-
пиальные вопросы уже обсуждены в гл. 2, в данном, разделе описа-
ны только конструктивные варианты указанных элементов, а та~кже
ша~рни~ры и фиксаторы, так как они имеют некоторые особенности.
В качестве шарни~ров могут быть использованы п~ростые изог-
нутые петли, которые ирепятся на болтах и допускают ~регулировку.
В общем случае вместо весового уравновешивания используют
простой сте~ржневой ynqp. Во стремя проектирования ша~рни~ров сле-
дует добиваться того, чтобы изогнутая задняя к~ромка капота п~ри
отщрывании не касалась деталей кузова, кап|ример ~рамы окна или
деталей омывателя и очистителя вет1рового стекла, и не повреждала
их. Иногда можно црименить па~раллелограм~мные ша~рниры. На
рис. 68, а показаны две конст1рукции ша~рни~ров. Запор капота,
~раополагаемый спереди, может быть выполнен в виде защелки или
штыря (рис. 68, б). В любом случае запор должен быть регулируе-
мым, чтобы можно было обеспечить надежную опрру капота на
резиновые буферы, специально п~редназначенные для этого. Отпи-
~рание замка капота с помощью гибкой тяги лучше всего п~реду-
сматривать с места водителя, а не сна~ружи (чтобы п~редотв~ратить
возможность угона). Для капота обязательно нужен упор в виде
109
:т'
л»'
p()
о~
2 о
М~Й
Щ
Щ
O Х
g5
Щ Х
v
М
~л Щ
ю~е р2~
О
«О
о ~
л
О ~Х
~ О
~м
О
Х
И
О
~'. й:
Я.) Г-',
р О
С4
Ю
Е о
й:
й
Д
Х
М
Щ
OQ
~О
О
Ж
С4
1IA
с
° Я
==2
«а.
о
О в
v +
Q.
Ф
'г
с,
И
& t
М р.
=-2
гл
д
Ю
° 2
Q
М
(
Г~
& t;
о +
63
(-) ~-'
..с=
) ~ CO
о =
а о
gg»
~ -„о
.'4
-=о
г,
+~v
и~
г~
г
(ц (~ Ш
И0 к
Cg
(-
2- 2.
X
С
Г~
Ю
Г'\
I
о
с0
С
Е
Я
1
М
С
5'
cQ
~Г)
Ю
QQ
&l
о
К
С4
1
О
& t
О ~
Е:
о v
Щ
~-~ л
v Д
1
ЪЯ ц
ОO
Е ~VV
:4 Д
И
CL
Ж
Е~ -Е}
Ь
."» и
с~, X
~-ч К
о й;
Х
О в
М Г.'
Ф'\
«ы Я
1;
~»
(Q
~ -(3- л
И я
Г-(
с
г,
р~С
C X~ ~u~
~» °
CQ
(2
М
Э
(»
- ©
2
Д е
г;
я ДФ
%
ж Б «~
ca — Q
С
1 . X
41
Cg
м v -~
с.о ф
»
х v cp
- =o ~
у ~ — ~Е
О Х «~А1
м ~
Я.;-~ — р
:Е
Я ~, ~А
Д О~ ~~ð
Х-Я» - о
[у ° ~
Ф
~~~-~
+ m
X ~Q~~
Я (~.& t; r
с~) ~- <
&l ;;
д О
в Ы
'=.-М
О ~ц mP~~
& t; ~&l
О
td~~
u +~>
m ñ,.о
~~ ~& t; ;
CD
Х ~ ~ Р Я М
О ощ ц .0
Е
Г4
О ж
о о ',~ч &
простой штанги. В большинстве случаев капот состоит из наруж-
ной панели, IloBc,pxllocTb которой определяется формой кузова, и
внутоеннего каркаса, которые соедииены между собой точечной
сваркой по невидимым снаружи фланцам. К внутреннему ка~ркасу
к~репягся шарни~ры. Яля увеличения жесткости и исключения вибра-
ций внутренний каркас и наружная панель в некоторых местах
склеиваются, поскольку точечная сва~рка на лицевых панелях неже-
лательна. Для шумоизоляцин иногда наклеиваются картонные п~ро-
кладки.
Расположение шарниров капота спе~реди, а замка сзади п~ре-
пятствует отк~рыванию капота при ф~ронтальном уда~ре, что тре-
буется по соображениям безопасности (~рис. 68, 8). В этом отно-
шении еще эффективнее двусторонний замок капота. Иногда в ка-
поте выполняют отверстия для поступления воздуха в систему вен-
тиляции и отопления. Эти отверстия следует изоли~ровать от отсека
двигателя. При проектировании внут1реннего ка~ркаса капота необ-
ходимо добиваться |ровных уплотняющих поверхностей. Уплотнение
должно быть мягким и эластичным, чтобы быть способным компен-
сировать отклонения положения капота при монтаже.
1~рышки багажника имеют конструкцию, аналогичную капоту
(~рис. 69, а). Однако в шарнирах следует п~редусманривать у~равно-
вешивание с помощью пружины или то~рсионов. Запи~рание багаж-
ника, как и задней двери, лучше осуществлять только ключом
(рис. 69, б).
В процессе проектирования крышки багажника следует доби-
ваться хорошего уплотнения, чтобы предотвратить проникновение
пыли воды, продумать, как получить возможность расположить ря-
дом с уплотнителем желоб для стока воды при открытой крышке.
Заметим, что замок не должен открываться при ударе сзади.
5.1.5. Раздвижная крыша. В Европе вновь возвращаются к па-
пуля~рным ранее кузовам с отк~рывающейся и складывающейся кры-
шей (каб~рио-лимузин, каб~риолет), однако без повторения п~рису-
щих им недостатков. Сдвижной люк, ~расположенный в барыше,
довольно х~рошо удовлетворяет желанию иметь свободный обзор
вверх и улучшенную вентиляцию. Одна из возможных конст1рук-
ций сдвижного люка показана на рис. 70, а и б. Сдвижной люк
обусловливает некоторые особенности кузова. Почти все фи~рмы
предлагают собирать автомобили в таком исполнении в заводских
условиях последующая установка сдвижного люка на готовом авто-
мобиле, вне завода, не рекомендуется. Ниже рассмотрены проб-
лемы, связанные с этой конструкцией.
На ~расположение п~роема люка в барыше влияет наклон вет1рово-
го стекла. Е~енпр nipoeMa должен ~располагаться приме~рно в ~районе
о~рыва воздушного, потока, т. е. в зоне пониженного давления,
чтобы происходила вытяжка воздуха. Это означает, что чем наклон-
нее ~расположе~но стекло, тем дальше от пе~редней щромки барыши
должен находиться люк. Особенно просто обеспечить эффективную
вентиляцию с помощью конспрукций, в которых к~рышка люка мо-
жет не только сдвигаться, но и устанавливаться подуглом к крыше.
111
Рис. 69а. Петля крышки багажника с уравновешиванием с помощью торсионов
(конструкция фирмы «Опель»)
Рис. 696. Замок крышки багажника (или задней двери), открывающийся ключом,'
конструкции фирмы «Имос» (Ymos)
!
Благодаря наличию переключателя в поворотном устройстве
оба движения могут осуществляться ~раздельно.
Особую п~роблему составляет уменьшение шума воздушного
потока, который зависит как от скорости автомобиля и ве1)ра, так
У
Рис, 70а. Г!рипиипиальная схема раздвижной крыши фирмы «Роквелл-гольде»
(rockwell — Go(de, г. Франкфурт-на-Майне):
тствснно в положении вентиляции и в открытом положении;
— 5 — ' 6 — й
3 — крыша автомобиля; 4 — закрывающая па1кль; 5 — усилитсль;
отражатель
112
Рис. 706. Яетали раздвижной крыши фирмы «Роквелл-гольде», г. Франкфурт-на-
.Чайне:
~ — крыша автомобиля co ~~BH~Hb~M ~~KOM; & t; Ђ” усилит л и закрываю ая пан л с во
сточными желобками; 3 — паправляющис и другие дстали (кромс механизма псремещеиия
люка)
113
и от размеров люка ~рыщи и его положения. Проблемы с уплотне-
нием стального сдвижного люка в крыше едва ли возникают, осо-
бенно если соблюдаются указания по,расположению проема. Па-
1раллельно открываемый люк сдвигается под крышу автомобиля, в
результате чего над задним сиденьем те~ряется п~ространс~во тол-
щиной 25 — 30 мм, которое необходимо учитывать при определении
формы к~рыщи и высоты расположения подушки сиденья. Пороч-
ность крыши со сдвижным люком повышают путем введения необ-
ходимых фланцев и усилителей. Расп~рост~раненные в США люки из
тони~рованного плексигласа не рекомендуется п~рименять из-за по-
стоянной свето и- теплопроницаемости.
5.1.6. Применяемые материалы. Все кузова в силу множества
п~ричин изготовляют из листовой стали. Важнейшими из этих п~ри-
чин являются высокая прочность; деформируемость (возможность
вытяжки); свариваемость (а также пригодность для опайки); ок-
~рашиваемость; достаточный срок службы при надлежащей противо-
Ко)plp03Hoнной об~работке; удовлетво~~рительная стоимость.
5.1.б.1. Сорта листовой стали. В общем случае применяются
следующие листовые стали:
тонколистовая, холоднокатаная спокойная сталь марки ЮЛЯT
1405 по DIN 1623 (станда~рт на качество), DIN 1541 (стандарт на
~размеры) с пределом прочности 270 — 350 МПа, относительным
удлинением более 36О/о, с матовой, чистой пове~рхностью, толщи~ной
0,6 — 0.9 мм (поставляется с инте~рвалом толщины 0,1 мм), исполь-
зуется для видовых (оцрашиваемых) на~ружных панелей (барыша,
капот, две~ри, боковины и т. д.);
те же сорта стали, которые указаны выше, иногда тонколисто-
вая кипящая сталь марки UST 1203 или UST 1303, т. е. худшего
качества, с пределом порочности 270 — 410 МПа, относительным уд-
линением 28 — 32'/о, той же толщины, что указана выше, исполь-
зуется для невидовых (окрашиваемых), на~ружных панелей, а также
деталей пола (внутренний каркас, усилители, панели пола, попе~ре-
чины и т. д.):
горячекатаная стальная лента по DIN 1624 (станда~рт на каче-
ство), DIN 1606 (стандарт на ~разме~ры) ма~рки ST 4 с п~ределом
порочности 280 — 380 МПа, относительным удлинением более 38'/о,
толщиной 1,5 — 2,5 мм и больше, используется для деталей, ~располо-
женных внизу кузова (усилители, опо~ры, фланцы и т. д.), особен-
но большой толщины.
Конст~рукция и технология изготовления деталей должны ориен-
тироваться на максимальную щи~рину поставляемой листовой стали
(в настоящее время 2000 мм). Яля деталей, ~работающих в кор~ро-
зионно апрессивной цреде, следует применять оцинкованную листо-
вую сталь, учитывая, что при изготовлении деталей такая сталь
не допускает больших деформаций (изгиб, небольшая вытяжка).
В особых случаях можно п~рименять алюмини~рованную листовую
сталь. Обе пове~рхности стальных листов можно подве~ргнуть спе-
циальной обработке. П~роблема п~ротивокор~розионной защиты под-
робнее ~рассмопрена в п. 7.3.
114
5.1.б.2. Легкие металлы. До сегодняшнего дня продолжаются
дискуссии о целесооб~разности п~рименения легких металлов в кузо-
востр~ ении, так как используя их, можно существенно уменьшить
вес конструкции. Как ни инте~ресны алюминиевые кузова специаль-
ных (гоночных и спо~ртивных) автомобилей и автобусов, тем не
менее вероятность применения алюминиевого листа для массового
п~роизводст~ва легковых автомобилей мала по следующим причи-
нам '.
Стоимость алюминия (как мате~риала) почти в 3 раза больше,
чем стали. Затраты на изготовление листа вследствие лучшей пла-
стичности алюминия несколько меньше, в то же время масса листа
меньше только на 30%, так как алюминий обладает меньшей проч-
ностью, и в связи с этим п~риходится применять лист большей тол-
щины. Однако автомобили продают не по весу, а увеличение стои-
мости материалов слишком заметно, поскольку снижение стоимости
других элементов вследствие уменьшения общего веса, нап~риме~р,
тормозов, шин и т. д., ничтожно мало, а снижение расхода топлива
не сказывается на п~родажной цене автомобиля. Следовательно,
автомобили с большим количеством алюминиевых деталей стано-
вятся существенно до~роже.
Вследствие меньшей порочности алюминия большинство дета-
лей кузова, особенно элементы ка~ркаса, должны иметь увеличенную
толщину. Из-за меньшего модуля уп~ругости жесткость, обусловли-
ваемая формой кузова, а также его црок службы относительно
малы, поэтому поглощение эне~ргии при уда~ре тоже мало. Все это
нежелательно с точки зазрения безопасности.
Чистые алюминиевые сплавы обладают достаточной кор~розион-
ной стойкостью. Однако не все детали и соединительные элементы
кузова могут изготовляться из легкого металла, по меньшей ме~ре
в местах соединения алюминиевых и стальных деталей существует
повышенная опасность возникновения коррозии. Последнюю можно
уменьшить путем п~рименения аноди~рованного стального листа, но
в этом случае резко возрастают затраты.
Возникают трудности со сваркой и пайкой, которые становятся
осуществимыми только п~ри определенных условиях (защита от
окисления).
По пе~речисленным выше причинам п~рименение легкого металла
~в кузовах легковых автомобилей опраничивается внутренними де-
талями, изготовляемыми из листа, отливок или деформируемых
сплавов, а также молдингами, возможно, бампе~рами. О~ригинальная
литая деталь (к~ронштейн к~репления органов управления и заика
зажигания) показана на рис. 71, и. Яосадно, что стоимость алюми-
ния на митровом,рынке постоянно сильно колеблется. В конечном
итоге масса алюминиевых деталей, включая детали шасси, в ев~ро-
пейскнх легковых автомобилях составляет около 2,2% общей массы.
* Мех< лу ем некото ые мод ли серийи го производс ва фи мы «Яжи-
оснащаются капотом из алюминия.
115
Рис. 7la. Кронштейн крепления органов управления и замка зах<ига ия фи
<Ма е» (Muhl ), г. Штуттг
v
Рис. 7~6. Пластмассовый кузов автомобиля «Шевроле-корвет-стингреи» (Chevro-
let — Corvette — Stingray):
~ — детали пластмассового кузова; ~~ — наружные панели и каркас автомобиля модифика-
ции «Спорткупе»
116
5.1.6.8. Пластмассы [13]. В последнее щремя повышенный инте-
~рес вызывает возможность п~рименения пластмасс в кузовост1роении,
хотя цельные пластмассовые кузова или даже пластмассовые несу-
щие узлы — дело далекого будущего. Однако известно много п~ред-
ложений по данной теме. Фирма «Яжи-эм» с 1953 г. изготовляет
в довольно большом количестве автомобиль «Шевроле-ко~рвет» с
кузовом, штаипуемым из полиэфирного материала, армированного
стекловолокном. Кузов имеет несущий ка~ркас из стальных труб
(~рис. 71, б). Оцределенный инте~рес п~редставляет пол многослойной
конст~~рукции, экспериментально изготовленный для o TKipbITQI'
пластмассового кузова, а~рми~рованного стекловолокном. В будущем
в небольшом количестве можно будет изготовлять легкие отк~рытые
кузова из термопласта для специальных автомобилей.
П~реимуществами пластмасс являются малый вес, высокая проч-
ность и жесткость, хорошие шумопоглощающие свойства, обуслов-
ливаемые высоким внутренним демпфи~рованием, легкая сбо~рка
узлов, достигаемая благода~ря возможности изготовления крупных
деталей, высокая ко~р~розионная стойкость. Этим несомненным п~реи-
муществам пластмасс противостоят существенные недостатки, в
частности, высокая стоимость мате~риалов и их изготовления, боль-
шая длительность технологического цикла, затрудненные монтаж и
ремонт, малое поглощение эне~ргии.
Вследствие обладания этими недостатками пластмассы не под-
ходят для кузовов массового выпуска. Тем не менее BbILoêàÿ тех-
нологичность пластмасс, возможность изготовления деталей мето-
дом литья или с помощью вакуумной вытяжки позволяют щи~рока
использовать пластмассы как для мелких, так и для больших штам-
пованных деталей. При выбо~ре пластмассы в основном руководст-
вуются механическими и термическими свойствами материалов.
В кузовост~роении п~рименяются следующие важнейшие виды пласт-
масс.
1. Термрреактивные пластмассы (так называемые,реактопласты)
по станда~ртам DIN 7708, DIN 16911, DIN 16912 используются для
сильно нагруженных деталей (~рычаги, ручки); если пластмасса а~р-
мирована стекловолокном, то ее используют и для больших дета-
лей специальных (спортивных) автомобилей под названием стекло-
пластик, например, для капотов, крышек багажников, декоратив-
ных ~решеток, крыльев, боковин и т. д.
2. Различные те~рмопласты (ниже приведены только некото1рые
из возможных мате~риалов, которые предлагаются под различными
фи~рменными наименованиями). Например, акрилонит1рил-бутадиен-
сти~рол используется для деталей, получаемых вакуумной вытяж-
кой, таких как облицовки ~радиатора, панели приборов; аирило-
стекло — для п~розрачных деталей, окон, ~рассеивателей, фона~рей;
~полиамид — для быспроизнашивающихся деталей таких, как под-
вижные элементы замков, ко~рпуса воздуховодов и др.; поливинил-
хло~рид — для эластичных и мягких деталей, искусственной кожи,
пленочных покрытий, шлангов, уплотнителей, изоляции; полиуре-
тан — для высокоп~рочных деталей; пенистый полиуретан — для
117
накладок, изоляционных мате~риалов; полиу[ретан с тве>р ой пове
ностной зоной — для ~ручек, подлокотников, облицовок, панели при-
боров, дефо~рми~руемой облицовки передней части и др.
3. Эластоме~ры (этилен-пропилеп-~резина) с монолитной оболоч-
кой используются, например, для уплотнителей, устойчивых к по-
годным условиям и ста~рению (две~ри, окна).
Этот перечень можно ~рассматривать только как ориенти~ровоч-
ный. Промышленность, выпускающая полимеры, в состоянии пред-
ложить или ~раз~работать мате~риалы, пригодные для определенных
условий применения. Пластмассы имеют следующие преимущества:
малые затраты на изготовление деталей и малый вес; удо~влетво-
~рительная стабильность заданных ~разме~ров; п~ростая технология
об~работки и соединения (склеивание); возможность получения по-
ве~рхности различного цвета и тиснения (возможна блестящая и
матовая металлизация); высокая устойчивость к погодным усло-
виям и ко~р~розии.
Вследствие широких возможностей для п~рименения пластмасс
не вызывает удивления тот факт, что доля пластмассовых деталей
(по весу) в кузове постоянно увеличивается и в настоящее вовремя
у европейских автомобилей составляет п~римерно 7,801О общего веса.
Пластмассы открывают большие возможности для уменьшения
веса кузова в будущем.
5.2. ВНУТРЕННЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ КУЗОВА
В состав внутреннего обо~рудования кузова входит все, что
необходимо для обеспечения комфо~рта и уп~равления автомобилем.
Важнейшим элементом внупреннего оснащения являются сиденья.
5.2.1. Сиденья. Их форма, размеры и исполнение сильно влияют
на комфорт езды; безопасность движения; самочувствие и утомляе-
мость пассажиров и водителя; степень травматизма в случае дорож-
но-транспортного происшествия.
Вовремя, когда автомобильные сиденья были только мягкой ме-
белью, безвозв~ратно ушло. Хорошее оформление сиденья (сиденье
водителя по п|раву называют ~рабочим местом) может в сильной
степени повлиять на потребительную стоимость автомобиля. Опти-
мальная конструкция сиденья в настоящее вовремя уже не только
задача практического опыта, но и общи~рных исследований. изме-
~рений и экспериментов. К сиденьям и их креплению п~редъявляются
определенные т~~ребованпя, узаконенные в федеральном станда~рте
207 США и в Правилах R 17 и R 25 ЕЭК ООН (прилож. 1).
Ниже п~риведены данные, касающиеся конст~руи~рования сидений
в общепринятом сегодня исполнении:~раздельные пе~редние сиденья
и сплошное заднее сиденье (жестко зак~репленное илн складываю-
щееся) .
5.2.1.1. 1~аркае переднего сиденья. Несущим элементом боль-
шинства сидений является каркас из профилей, или стальных труб
или цельноштампованный каркас, к кото~рому к~репят механизм
~регули~ровки положения сиденья и спинки вместе с механизмом
118
Рис. 73. Конструкция механизма ре-
гулировки положения сиденья с про-
фильной направляющей и шариками:
1 — шарики
Рис. 72. Каркас сиденья и спинки из
стальных труб и штампованных де-
талей; опора набивки подушки сдела-
на из зигзагообразных пружин, съем-
ный подголовник выполнен с метал-
личсским каркасом
' Положение. предназначенное для водителя 50-ro перцентиля.— Примеч.
пер.
119
~регули~рования ее наклона (~рис. 72). Недавно был разработан
каркас сиденья из пластмассовых п~рофилей, или каркас отформо-
ванный из пластмассы, но в се~рийном п~роизводстве его еще не
применяют. К трубчатому ка~ркасу обычно к~репят упругие де~ржа-
тели подушек (зигзагообразная проволока из п~ружинной стали),
которые улучшают уп~ругую характеристику сиденья, в то время,
как в сиденьях с цельноштампованным каркасом эту задачу в зна-
чительной степени ~решает набивка подушки. Регули~ровка поло-
жения сиденья должна допускаться не в одном (п~родольном) на-
правлении, а одновременно в двух (по го~ризонтали и вертикали) и
лучше по отдельности. От конст~руктивного (середнего) ' положе-
ния согласно Ди~рективе 2782 Объединения немецких инженеров
ход;регулировки должен составлять по меньшей мере +80 мм. Для
~регули~ровки по высоте достаточно иметь ход 50 мм спереди, а
сзади он может быть меньше. По этой причине салазки сиденья
часто спе~реди немного п~риподняты, чтобы п~ри пе~ремещении сиденья
можно было получить ко~рректи~ровку по высоте для людей невы-
сокого ~роста. Регули~ровка положения сиденья осуществляется с
помощью рычага, расположенного с передней стороны сиденья. Мак-
симальный шаг изменения положения сиденья при продольной ре-
гулировке должен составлять 15 мм. Если применяется выдвижная
рис. 4. Механизмы регулиров-
ки положения сиденья по дли-
не и высоте фирмы «Кайпер
аутомооилтехник» (Ке!рег
Automobiltechnik), г. Ремшайд
авляющая то она должна быть выполнена в виде профиля, ус-
тановленного на опорах качения, так как простые направляющ ие
скольжения, несм
смотря на специальные усовершенствования пласт-
а ис. 73 и 74
массовые направляющие скольжения), неприемлемы. На рис. и
показаны конструктивные исполнения профильной направляющей,
становленной на опорах качения, а также аналогичной направля-
ющей с дополнительной регулировкой по высоте и независимой ре-
гулировкой положения спинки (см. нижний фрагмент рисунка).
Каркас спинки аналогичен каркасу подушки, на ~рис. 7 пока-
зана конст~рукция со съемным подголовником. Штам~пованная кон-
струкция меньше подходит для спинки, так как при столкновении
об нее могут уда~риться пассажи~ры, находящиеся на задних си-
деньях. Особо тщательный подход требуется п~ри п~роекти~ровании
ус'пройства для регули~ровки положения спинки, которое должно
обеспечивать изменение угла наклона спинки по меньшей ме~ре на
+5' от среднего положения. В ФРГ это требование является обя-
зательным для сиденья водителя. Наиболее оптимальный угол в
тазобедренном суставе составляет приме~рно 10 ', у гол наклона
спинки сиденья относительно ве|ртикали, обеспечивающий макси-
мальное удобство, соста~вляет 20 — 25'. Так как человек обладает
повышенной чувствительностью к изменениям угла
гла наклона спиики,
то ~регулировка должна быть бесступенчатой. Расши~рение зоны
регули~ровки до так называемого положения для отдыха хотя и
поп лярно, однако в действительности неудовлетво~рительно. При-
ме конструкции механизма ~регули~ровки положения спинки с
самото~рмозящимся шесте~ренчатым приводом по аз р
ме~р
Механизмы регули|ровки сиденья в ~реальной эксплуатации, как и
)20
а)
Рис. 75. Механизм регулировки положения
спинки с плавпым изменением угла накло-
на фирмы «Кайпер», г. Ремшайд. В целях
получения положения сиденья для отдыха
(и для повышения запаса прочности.—
Прпмеч. ред.) подобное устройство уста-
навливают с двух сторон
сиденье в целом, испытывают дей-
ствие больших нагрузок. Поэтому
следует проводить тщательное ис-
пытание их.
В двухдверных автомобилях
спинка сиденья, независимо от на-
личия механизма регулировки угла
ее наклона должна откидываться
вперед, чтобы можно было пройти к
заднему сиденью. Как показано на
рисунке, откидывание должно быть
по возможности полным, чтобы обеспечить удобство посадки и об-
служивания салона. В дополнение к изложенному выше на рис. 76
представлен механизм двухмерной регулировки положения подуш-
ки и спинки с электроприводом, аналогичный механизм часто при-
меняют в США. При цельном переднем сиденье он очень удобен и
даже необходим: при раздельных сиденьях его целесообразно ис-
пользовать только для исполнения «люкс» (за дополнительную
плату) .
5.2.1.2. Каркас зиднего сиденья. В данном случае следует разли-
чать съемное, но при эксплуатации автомобиля жестко зак~реплен-
ное сиденье со сплошной спинкой и сиденье складывающееся, ко-
12l
Рис. 76, Регули ов
улировка положения си
я спинки сиденья с и
сиденья по длине, вы
г. Ремшайд
~ы~~~~ р~~у~~ ~~~
-р ---- р-"
ода ирмы «Кайпер»,
то~рое позволяет уве
ное сиденье в б
величить о ъем багажник )К
-.у- ° °
ольшинстве
ка. естко з ак~реплен-
спинки, к кото
т про ильи ю
ро ~~честве
у раму для
из стальной и о
е основания наби
дополнитель б
ная оли о
гда к спи
оивки кре-
стороны баг
цовочная панель
инке крепится
агажника (рис. 77
ь ормованный ка
~) ~~р "ас "од
ов.
душки и спинки наве
~й картон) со
~ри складывающемся за н
д и навеши-
ции ~о~у~ ск
'22
ск одушка и спинка ил
т конст-
ка или только одна
Рис. 77а. Каркас подушки и спинки заднего сиденья:
1 — картонная прокладка
Рис. 7б. Схема увеличения полезного об.ьема путем складывания спинки и по-
душки сиденья
спинка) каркас состоит из профилированной стальной панели, ко-
торая при использовании автомобиля для перевозки грузов служит
перегородкой или несущим полом увеличенного по объему багаж-
ника (рис. 77, б). Обе детали крепятся к кузову ша~рни~~рно. Фикса-
тор спинки должен быть выполнен особенно тщательно, чтобы
I
предотв~~ратить возникновение стуков.
5.2.1.3. Набивка сидений. Решающее влияние на комфорт ока-
зывают, прежде всего, тип и конструкция набивки. П~режде чем
остановиться на описании ее конст~рукции, приведем некото~рые об-
щие данные о фо~рме сидений, уп~ругой ха~рактцристике и других
свойствах хо~рощей набивки. На качество сиденья оказывает су-
щественное влияние множество факторов, которые оп~ределяют
п~ригодность сиденья в качестве передаточного звена между авто-
мобилем и водителем (или пассажиром). Поэтому к~роме Ди~ректи-
вы «Безопасность и самочувствие в автомобиле» Объединения не-
мецких инженеров были ~разработаны |рекомендации по проекти~ро-
ванию сидений, кото~рые обобщены в Директиве 2782/83 этого
Объединения. В то вовремя, как в последней ди~рективе сиденье во-
дителя и пе~реднего пассажира ~рассматриваются отдельно, ниже
приведены данные и критерии оценки, относящиеся и к сиденью
водителя, и к сиденью пассажи~ра; данные соответствуют исследо-
ваниям Объединения немецких инженеров и др.
Размеры подушки раздельного сиденья или п~ространство, зани-
° маемое одним человеком на заднем сиденьи, должны составлять
по ширине 500 — 550 мм и глубине 450 — 500 мм. П~ри ~разме~рах
меиьше указанных создаются некоторые неудобства п~ри длительной
езде в автомобиле. Высота спинки сиденья без подголовника дол-
жна составлять приме~рно 500 мм над задней кромкой подушки,
а при встроенном подголовнике («высокая спинка») по меньшей
мере 800 мм. Ширина спинки в этом случае приме~рно ~равна 500—
550 мм, а ширина нижней части подголовника 250 мм. Эти данные
могут служить только в качестве общих ~рекомендаций, тем более,
123
7,0
5;
1
ф
Рис. 78. Удовлетворительное рас
пределение давления (в кПа) на
спинку и подушку сиденья (по
данным Купера):
1 — спинка; 2 — подушка
1,8 55 что стандартизированный
метод измерения этих вели-
чин отсутствует. Принятое в
I
США исчисление многих раз-
1 2 меров сиденья от точки И
(центр тазобедренного
сустава специального~манекена) или Я (контрольная точка посад-
ки) приемлемо только для оценки сиденья и компоновки; в Директи-
ве 2782/83 Объединения немецких инженеров некоторые размеры по
высоте отнесены к точке Х в соответствии с картой геометрических
параметров Общества немецкой автомобильной промышленности.
Согласно директиве точка Х расположена на осевой линии поверх-
ности подушки на расстоянии 120 мм от передней кромки спинки.
Возможен пересчет размеров, замеренных до точки Х, в размеры
относительно точки Н.
Фо~рма сиденья влияет не только на самочувствие человека, но и
на безопасность движения, так как фо~рма, жесткость и демпфиро-
вание сиденья оп~ределяют степень усталости водителя [14].
Предполагая, что посадка выбрана правильно и предусмотрены
удовлетворительные регулировки, следует рассмотреть следующие
особенности.
,давление по пове~рхности сиденья не должно быть равномерно
~расп~ределенным, как, кажется, должно было бы быть на пе~рвый
взгляд, давление должно соответствовать анатомическим данным,
т. е. быть максимальным (п~риблизительно 7 кПа) на пове~рхности
сиденья под ягодицами, а сбоку и, п~режде всего, спе|реди под бед-
~рами существенно уменьшаться, чтобы не на~рушалось кровообра-
щение ног. Пове~рхность подушки должна быть наклонена спе~реди
назад на угол примерно 5'. Г1ри проекти~ровании спинки сиденья
следует обеспечить удовлетво~рительную опо~ру для позвоночника,
особенно в поясничной области; изгиб спинки в вертикальной пло-
скости должен соответствовать фо~рме позвоночника, т. е. примерно
на высоте 160 — 180 мм над п~ромятой поверхностью подушки должна
быть выпуклость (примерно 140 мм от точки Х по требованиям
Общества немецкой автомобильной промышленности). Давление
на поверхность спинки существенно меньше, чем на поверхность
подушки (максимально 2,5 кПа). Удовлетворительное распределе-
ние давления по пове~рхности подушки и спинки представлено на
рис. 78. Чтобы при движении автомобиля на повороте получить не-
обходимую боковую опору, пове~рхность подушки сиденья следует
выполнять несколько чашеоб~разной формы с боковыми выступами.
Для спинки сиденья автомобилей широкого назначения вогнутая
чашеобразная форма неприемлема, так как это сильно стесняет
124
вободу движений. Вместо этого боковая опора должна обеспечи-
ваться путем п~ридания небольшой поперечной вогнутости и созда-
ния боковых выступов в ~районе бедер и таза, т. е. п~риблизитель-
но на высоте ценпра тяжести тела. К~роме того, по возможности
следует предусмат~ривать встроенный подголовник (высокую спин-
ку) *.
Эластичность подушки отражается в статической ха~ракте~ри-
стике уп~ругости (амс~ртизирующие и виб~ропотлощающие свойства)
[14] и [15]. Почти у всех сидений ха~рактеристика п~ропрессивная,
т. е. подушки с увеличением напрузки (уда~р, действие силы тяже-
сти) становятся жестче, что повышает эффективность вибропогло-
щения. В общем случае для жестких спо~ртивных сидений можно
п~ринять среднюю величину п~родавливания равной 4,5 см, а для
комфо~ртабельных мягких сидений 8 см. В первом случае это соот-
ветствует средней жесткости c=150 H/ñì, а во втором случае
c=85 Н/см (напрузка на подушку составляет приме~рно 88% веса
человека, равного 750 Н). Собственная частота колебаний сиденья
обычно составляет 1,8 — 2,3 Гц. При сильном демпфировании (фак-
тор демпфирования 62=3с/4m) эта частота уменьшается примерно
до 0,8 — 1,2 Гц, что меньше собственной частоты колебаний авто-
мобиля, которая обычно равна 1 — 1,2 Гц. Возникновение ~резонанс-
ных колебаний сиденья и автомобиля возможно, однако вследствие
сильного демпфирования они могут происходить только с малой
амплитудой. другие частоты возбуждения (например, из-за неров-
ностей до~роги) тоже могут вызвать колебания сиденья, кото~рые в
некоторых областях частот могут даже усиливаться. Поэтому не-
обходимо согласование амплитудно-частотных характеристик си-
денья и автомобиля, однако влияние ха~рактеристики сиденья
является преобладающим (по данным Гончика). Средний фактор
замедления колебаний сиденья благода~ря демпфированию обычно
составляет 1 — 1,8 при возбуждающем уско~рении 0,4 — 1,5 м/с'.
Люди имеют ~различную степень чувствительности и по-разному
~реаги~руют на ~различные частоты колебаний, однако колебания с
частотой 2 — 3 Гц почти для всех наименее утомительны. Чувстви-
тельность и субъективная ~реакция человека зависят во многом от
его особенностей, а в целом степень воздействия колебаний в ос-
новном зависит от вертикальных ускорений. П~ри проекти~ровании
сиденья следует добиваться следующего.
1. Не допускать возбуждения колебаний с частотой больше
3 Гц.
2. Уменьшения воздействия ускорения и амплитуды колебаний
с частотами 2 — 3 Гц путем усиления демпфи~рования в области
2 — 5 Гц.
3. Колебания, передаваемые сиденьем, должны иметь частоту,
значительно отличающуюся от частот собственных колебаний тела
* Яля определения оптимальной (индивидуальной) посадки фирмой «Кай-
пер аутомобилтехиик» (г. Ремшайд) было разработано интересное измеритель-
ное приспособление СОС вЂ” SEAT [15].
125
д 10
1аспюта, Гц
12 14 1б 18
Рис. 79. Частота колебания вертикальных ускорений, измеренных на автомобиле
и на различных частях тела человека:
~ — 4 — собственная частота колебаний соответственно кузова, сиденья и человека; человека,
моста (подвески)
126
человека (4 — 6 Гц), а также автомобиля (1 — 2 Гц). Однако жест-
кие сиденья вследствие низкой способности поглощать ударные
нагрузки применять нежелательно, поэтому собственная частота ко-
лебаний сидений должна быть равна 3 Гц.
4. Сглаживания отдельных уда~ров путем п~ридания сиденью
оп~ределенной мягкости.
5. Оптимального согласования между упругими ха~ракте~ристи-
ками сиденья и автомобиля поцредством экспериментальных иссле-
дований.
Чтобы лучше понять изложенное выше, на ~рис. 79 приведены
амплитудно-частотные характеристики и частоты вертикальных ко-
лебаний автомобиля и находящихся в нем людей.
По конст1рукции набивок ~различают сиденье с пружинным ка|р-
касом, кото~рое п~ришло в автомобилест~роение из п~роизводства мяг-
кой мебели и вследствие высокой стоимости п~рименяется п~реиму-
щественно на до~рогих автомобилях, и сиденье с набивкой из пено-
материала, кото~рое появилось сразу после ~разрабогки этих
мате~риалов (губчатая ~резина, пластмассовые пенистые мате~риалы)
и с тех пор используются почти во всех автомобилях, особенно
дешевых.
У набивки с п~ружинным ка~ркасом уп~ругим элементом служит
п~ружинный матрац, соответствующий форме сиденья и состоящий
из комбинации зигзагообразных и спиральных п~ружин, соединен-
Рис. 80. Подушка сиденья. Упругое
основание сделано из зиг
зигзагообраз-
ных и витых пружин, над ними рас-
положена прокладка из прорезинен-
ных растительных волоко н и пенома-
териала; о бивка подушки выполнена
из сукна или искусственной кожи
Рис 81. Подушка из пеноматер
Использовано несколько слоев пено-
материала с
а с, азличной жесткостью:
сверху расположеиа обивка из сукна
или искусственной кожи
и
й высоте с рамои из полосовой стали или сеткои
ис 80) [16] П тем ~м~~~~~~ ~мл~юы~
ю с~ыьн~~ ро о о (р~с.
ки ~ аспределения зигзагов
р ~р р
п жин достигается нео ходимое,
.~ аб-
спи~ральных п,ру
б ие свойства подушки. сла-
ления и подбираю !р
тся п огиб и уп~ругие
ом введения эластичной
ление сил давления д остигается постпредством в
волокон, над кото~рои
~ о езиненных ~растительных во
кая п омежуточная патрокл
ым материалом. орма с
ла покрытая обивочным . р
1
об аны в соответствии с поже
желаниями стили-
швов могут быть подо,ран
ья с пружинным ка~р-
стов. Столь многопра
анные возможности сиденья
пользования в комфо~р-
касом делают его пр д
п е почтительным для испол
мя набивка с п~ружин-
табельном ва~рианте автомобиля. то же врем
еет высокую стоимость
ным ка~ркасом труд оемка в изготовлении, имеет
ркасом обычно имеют
Ы~ыы~й в с. Сидены с ру р
с п жинным карк
слабо вы~раженную ip p
ю и ог ессивную уп~ругую ха~ракт,
т от величины и частоты
~~~~ду~~~~ д истви е таких сидений зависит от в
б к из пе-
! ичем и и большои частоте в
5 Гц) амортизация эффективнее, чем у сидени"
ном ате,риала.
127
П~ри набивке из пеномате~риала упругая характеристика и демп-
фи~рующие свойства сиденья оп~ределяются применяемым мате~риа-
лом [16]. Конструкция сиденья в этом случае существенно упро-
щается и имеет меньшую массу (~рис. 81). Путем комбини~рования
деталей набивки, формуемых из пеномате~риала ~различной толщи-
ны и пористости, а возможно и |различных мате~риалов, можно
удачно подобрать необходимое расп~ределение давления и жестко-
сти. П~ри малой нагрузке жесткость таких подушек довольно мала,
но с увеличением нагрузки она возрастает, т. е. имеется прогрес-
сивная ха~ракте~ристика жесткости. Это делает сиденье п~ри боль-
ших силах возбуждения и большой частоте относительно жестким
(п~роницаемым для колебаний). Указанное свойство можно осла-
бить установкой слоя из пеномате~риала с упругой п~рокладкой в
ка~ркас обычного чашеобразного сиденья. Демпфи~рование колеба-
ний у сиденья с набивкой из пеноматериала обычно сильнее, чем
у сиденья с пружинной подушкой, поэтому амо~ртизационные свой-
ства сиденья при большой силе возбуждения и малой частоте (до
5 Гц) лучше. Сверху набивки из пеноматериала натягивается
обивка, сшитая обычным образом, под кото~рой может быть п~реду-
смотрена тонкая мягкая п~рокладка. Недавно ~разработан метод
непосредственного заполнения формы, выложенной текстильным
мате~риалом, пеной; готовая набивка устанавливается на каркас
сиденья и крепится к нему скобами. Таким образом получается
очень легко и дешевое, вполне приемлемое по своим свойствам си-
денье. Не вызывает сомнения, что комбинация обеих систем набив-
ки (п~ружияный ка~ркас, пеноматериал, прокладка из п~ро~резинен-
ных ~растительных волокон) является наиболее эффективной,
однако и самой дорогостоящей.
Наряду с ~разме~рами и формой сиденья, характером распреде-
ления давлений, амо~ртизи~рующими и ударопоглощающими свойст-
вами, качество сиденья определяют и другие критерии, например
темпе~ратурные свойства и гипроскопичность в эксплуатации (фи-
зиологическая оценка сиденья в процессе эксплуатации [15]). Из-за
творения тела, тепла и испа~рений, выделяемых телом, между телом
человека и сиденьем возникает неблагоп~риятная микрос~реда.
С этим явлением можно бороться только путем применения соот-
ветствующей набивки и материалов. В качестве особо нежелатель-
ных в этом отношении можно назвать популя|рные в настоящее
время обивки сидений из искусственной кожи. Изме~рения темпе~ра-
туры и влажности че~рез определенный п~ромежуток в~ремени пока-
зали,различия между обеими конструкциями набивок (~рис. 82).
Исследованное сиденье с пружинным каркасом имело тканевую
обивку и набивку из прорезиненных волокон. Путем тиснения
пове~рхности обивки из искусственной кожи (то же при набивке
нз пеномате~риала) можно несколько уменьшить аккумуляцию теп-
ла, точно так же, как в случае п~рименения нату~ральной кожи,
которая вследствие своих естественных впитывающих свойств более
эффективна в этом отношении. В любом случае набивка сиденья
п~ри перемещениях человека относительно сиденья должна обеспе-
128
~~ 70
° Ь
° ь
~ 6Х
ь
Ф у
М
.Ф
~~ Щ
6
~Ь я
~4 2S
05 10 1$ Г 0 2Х Я0
8угмя оспьипаная, ч
Рис. 82. Влажность и температура на
поверхности подушки:
1 — подушка из пеном атериала; 2 — по-
душка с пружинным основанием; 3—
влажность в салоне; 4 — передняя кромка
подушки; 5 — центр подушки; б — темпе-
ратура в салоне
Рис. 83. Геометрия поясного ремня
безопасности и костей таза:
~ — верхний выступ подвздошной кости;
2 — выступ подвздош ной кости, 3 — таз;
4 — поясной ремень; 5 — жесткость по-
душки; б — подушка; F — сила, действую-
ща я на поясной рем ен; F ~ и Fr соот-
ветственно вертикальная и горизонтальная
составляющие силы F
I29
чивать удовлетворительную вентили~руемость. Обивка сиденья
должна, с одной стороны, быть достаточно устойчивой к исти~ра-
нию, а с другой сто~роны, иметь достаточное т1рение сцепления с
одеждой сидящих, чтобы обеспечивалась п~риемлемая фиксация
тела при движении автомобиля. Важно, чтобы трение сцепления,
которое зависит от мате~риала обивки и одежды сидящего человека,
сохранялось как можно дольше, т. е. чтобы творение скольжения
появлялось как можно позже. ~Келательно использовать ше~рохова-
тые материалы, на~п~риме~р, ба~рхатистые поверхности с ко~ротким
ворсом; искуссвенная кожа допустима только п~ри наличии ше~ро-
ховатой пове~рхности, подобной замше (однако такая пове~рхность
быст~ро загрязняется).
K со@ременным мате~риалам обивки и набивки, ~роме всего
прочего, предъявляются специальные т1ребования в отношении
горючести, кото~рые в США установлены федеральным станда~ртом
302, а в Европе Правилом R 34 ЕЭК ООН. Мате~риалы должны
обладать низКой воспламеняемостью и малой скоростью горения.
Зтим требованиям удовлетво~ряют п~рименяемые в настоящее вовремя
комбини~рованные ткани (с нейлоном) и об~работанная специаль-
ным составом искусственная кожа; проблематичной является воз-
можность предотвращения об~разования ядовитого газа при сго~ра-
нип (особенно п~ри сго~рании поливинилхлорида).
5 — 562
б 7 8
Рис. 84. Автоматическая удерживающая система фирмы «Аклес Бритакс»
(Accles Britain). Накладка, защищающая грудь, может отводиться в сторону (по
публикаиии «Технологические вопросы безопасности в дорожном движении»):
1 — рычаг защитного устройства; ~ — накладка, защищающая грудь; 3 — зубчатая рсйка;
4 — запорный рычаг; 5 — противовес; б — ограничитель силы; 7 — возвратная пружи-
на; 8 —; 9 — накладка, защищающая колени
Довольно неп~риятным явлением, кото~рое п~риходится учитывать
п~ри использовании тканей из искусственных волокон, является об-
разование статического заряда, который возникает п~реимущест-
венно в результате элект)ризации п~ри трении одежды сидящего
человека о подушку, однако статический за~ряд может накапли-
ваться и на самом ко~рпусе автомобиля (относительно дороги). Об-
разованию статического за~ряда способствует одежда из синтети-
ческих и комбини~рованных тканей, а также изолирующие материа-
лы (нап~риме~р, ~резиновые подошвы). Статическое элект)ричество
п~роявляется в искрении (совершенно безопасном), возникающем
п~ри соп~рикосновении тела с металлическими деталями автомобиля.
До сих по~р неизвестно с~редство, с помощью которого можно было
бы устранить это явление. П~ри выходе из автомобиля можно при-
коснуться неизоли~рованным ключом к металлической детали кузова
и отвести таким об~разом об~разовавшееся нап~ряжение. Довольно
эффективны в этом отношении обивочные мате~риалы с вплетенны-
ми металлическими нитями, кото~рые п~рименяют в СШЛ.
Заметим, что для получения оптимальной конструкции сиденья
желательно тесное сотрудничество между инжене~рами-кузовщика-
ми и медиками в п~роцессе исследований и п~роектирования.
В гл. 3 было указано на необходимость правильного располо-
жения ремня безопасности (о законодательных п~редписаниях
смот1рите в п~рилож. 1), кото~рое, если ремень к~репится к кузову,
п~ри ~регули~ровке положения переднего сиденья постоянно изме-
няется. Известное влияние на ~расположение )ремня оказывает жест-
кость подушки (рис. 83) [17]. Поэтому было бы логичнее к~репить
ремень безопасности к ка~ркасу сиденья. Но тогда еще больше
усложнится п~роблема автоматического надевания,~ремня. Кроме
того, в этом случае ка~ркас сиденья и механизм регули~ровки долж-
130
ны выде~рживать при аварии очень высокие нагрузки. П~риемле-
мый комп~ромисс — к~репить замок ~ремня к сиденью. Пример удер-
живающей системы, с~рабатывающей от нагрузки па сиденье,
показан на ~рис. 84. Уде~рживающая панель, обитая мягким мате-
риалом, уби~рается с помощью гидравлической системы. Во избе-
жание опасного подныривания водителя под ~рулевое колесо преду-
смопрена накладка, одновременно защищающая колени. Уде~ржи-
вающая накладка вместе с механизмом, приводящим ее в действие,
к~репится к каркасу сидсиья. Регули~ровка положения защищающей
колени накладки не пребуется, так как положение коленей у людей
разного роста п~риме~рно одинаково.
Проблема удобства пользования пе~редним сиденьем для людей
различного роста (досягаемость о~рганов управления, крепление
ремней безопасности и т. д.), всегда решаемая компромиссно, за-
ставляет поднять воп~рос о поиске оптимального ~решения. На~ру-
шая общеп|ринятый п~ринцип, т. е. делая сиденье жестко фикси~ро-
ванным, а положение о~рганов управления и ~рулевого колеса
регулируемым, можно получить лучшее ~решение*. В гл. 8 показано
такое решение.
5.3. ОСНАЩЕНИЕ САЛОНА (ОБЛИЦОВКА,
ПРИБОРЫ, ОБИВКА, ПОКРЫТИЯ)
Хорошее оснащение салона вызывает у водителя и пассажиров
п~рнятное ощущение уюта. KipoMe того, п~ри ~разумном исполнении
оно способствует повышению пассивной безопасности салона. Поэ-
тому внутреннее оснащение салона должно быть п~родуманным и
со вкусом оформленным. Чтобы обеспечить выполнение требований
по безопасности, к основным внутренним деталям предъявляются
определенные законодательные положения, которые в США изла-
гаются в ~разделе «Защита пассажи~ров и водителя» (в основном
содержатся в федеральном станда~рте 201), а в Ев~ропе оговорены
в Правиле R 21 ЕЭК ООН. Эти п~редписания нап~равлены на умень-
шение травматизма,п~ри уда~ре о внутренние детали салона. Не
останавливаясь на изложении подробностей (см. п~рилож. 1), за-
метим, что в но~рмативах указываются зоны уда~ра, котОрые
должны иметь определенную способность ~рассеивать эне~ргию (на-
п~риме~р, панель приборов). К~роме того, для выступающих деталей
(например, подлокотников, ~ручек) огова~риваются минимальные
Расстоянием от педалей до точки H(, (см. рис. 3) заднего сиденья опреде-
ляется полезная длина салона и при заданных компоновочной схеме и удобстве
посадки это расстояние однозначно устанавливается базой автомобиля. блесткая
установка переднего сиденья требует размещения его в положении, обеспечива-
ющем приемлемый комфорт сзади, что в свою очередь заставляет смещать педа-
ли вперед на величину регулировки. Это осуществимо только при соответствую-
щем увеличении базы. По этой причине не выпускаются автомобили с двумя ря-
дами сидений и жесткой установкой переднего сиденья, хотя это решение широко
применяют на двухместных престижных автомобилях. — Пр~~еч. пер.
131
габаритные разме~ры и ~радиусы закруглений. К внутреннему осна-
щению относятся следующие важиейшие детали: обивка две~рей и
боковин, подлокотники; обивка стоек две~рей и к~рыши; обивка по-
толка; панель п~рибо~ров, вещевые ящики; контрольные приборы,
выключатели и кнопки; внупренние ручки дверей, стеклоподъемпи-
ков, механизмов ~регули~ровки положения сидений, ~рычаг перек.1ю-
чения коробки передач, ~ручки уп~равления на панели приборов,
п~ротивосолнечные козы~рыси, зеркала заднего вида и т. д.; покрытия
пола (коврики), изоляция.
П~редложения по фо~рме почти всех этих деталей п~редва~ритель-
но вносят дизайне~ры. Не стоит нап~расно бороться с их попытками
по общей стилизации и улучшению инте~рье~ра до тех пор, пока
ими не будут устранены стилистические опрехи и учтены требо-
вания, п~редъявляемые к функциональности деталей, а также изло-
женные в упомянутых предписаниях. Плодотворные результаты в
этом п~риносит тесное сопрудничество дизайне~ров и инжене~ров-ку-
зовщиков. Ниже п~риведены важнейшие данные по конструкции
пе~речисленных выше узлов и деталей.
5.3.1. Обивка дверей и боковин, подлокотники. Обивка дверей
не только зак~рывает внутренний ка~ркас и механизмы замков и
стеклоподъемников, но и функционально необходима для шума- и
теплоизоляции; п~ри боковых столкновениях она может способст-
вовать лучшему ~расп~ределению эне~ргии уда~ра. Как правило, обив-
ка состоит из панели, фо~рмованной из атмосферостойкого камертона
или синтетического мате~риала, све~рху кото~рой положена полиуре-
тановая п~рокладка, покрытая искусственной кожей, украшенной
тиснеными узорами или металлическими молдингами. Для этих
мате~риалов ч~резвычайно важна устойчивость к воздействию влаж-
ной среды, так как внутри две~рей и боковин нередко скапливается
влажный воздух, а иногда даже вода (конденсат). Через обивку
к внутренней панели двери или ка~ркасу к~репятся подлокотник (ес.1и
он не выполнен в самой обивке) и детали п~ривода ~различных ме-
ханизмов (ручка открывания две~ри, кнопка блоки~ровки замка,
ручка стеклоподъемника); сама обивка к~репится с помощью скоб
или пластмассовых п~ружинных зажимов и нескольких винтов, ко-
то~рые легко отвинчиваются. В настоящее вовремя подлокотники изго-
товляют литьем под давлением из пенопластмасс с жестким карка-
сом, а све~рху по~рывают оболочкой из искусственного мате~риа1а,
похожего на кожу. На рис. 85 показана типичная конструкция.
0 других обивках более подробно на~писано в п. 5.3.6. Отличитель-
ной чертой будущих две~рей станет то, что внутренняя обивка (об.
лицовка) две~ри благода~ря встроенному подлокотнику и элементам
защиты от бокового уда~ра будет несущей деталью конст~рукции
двери.
5.3.2. Обицовка стоек дверей и крыши. Облицовка стоек служит
не только для того, чтобы скрыть сварные швы и стыки, но и д.1ц
того, чтобы своей мягкостью способствовать лучшему ~распределе-
нию энергии уда~ра при ава~рнях. Облицовка не может поглощать
большое количество энергии, поэтому она поглощается п~ри дефор-
132
Рис. 85. Обивка двери, формоваииая из дре-
весноволокнистой плиты и пеноматериала с
толстой оболочкой и тиснением поверхности
фирмы «Дойче фибрит гезельшафт» (Deut
sche Fibrit Gesellsctta]t), г. 1~рефельд:
~ — каркас из древесного волокна, формуемый в
горячем состоянии; 2 — прокладка из пеноматери-
ала; 8 — пленка из AliC (чаще применяют АБС
в смеси с ПВХ или вспененную пленку ПВХ.—
Примеч. ред.)
мации стальных деталей, располо-
женных под облицовкой. Облицов-
ка чаще всего состоит из полос пе-
номатериала толщиной 3 — 5 мм, по-
крытых искусственной кожей, кото-
рые приклеиваются к стальным деталям. Особо тщательно следует
проектировать обивку поперечин крыши, поскольку они видны из-
нутри. Это относится, например, к поперечине над ветровым стек-
лом, большая площадь сечения которой требуется для крепления
различных внутренних деталей (противосолнечных козырьков,
внутреннего зеркала заднего вида), а также для обеспечения до-
статочной жесткости кузова в случае переворота автомобиля на
крышу.
5.3.3. Обивка крыши. Обивка крыши должна не только закры-
вать голую или оклеенную шумоизоляционными п~рокладками
крышу вместе с ~рамами, усилителями и попе~речными дугами безо-
пасности, но и защищать салон от воздействия тепловых лучей и
способствовать поглощению отраженных звуковых волн. Чтобы
обивка крыши обладала свойствами поглощающего фильтра, ее
чаще всего изготовляют из пористого или пе~рфо~ри~рованного мате-
риала, обычно из синтетического или текстильного полотна. В це-
лях получения эстетического инте~рьера п~редпочтение следует отда-
вать светлым тонам обивки. П~ри наличии люка в барыше, когда в
конструкцию к~рыщи входит выступающая внутрь направляющая
рама, часто с острыми к~раями, обивка к~рыщи под ней должна
быть выполнена весьма тщательно, чтобы исключить получение
травм в случае дорожно-пранспо~ртного происшествия.
Натяжка обивки потолка, имеющего сложную п~ространствен-
ную поверхность, с помощью натяжительных дуг из стальной про-
Рис. 86. Конструкция натяжителей обивки крыши, а также крепление дуги
133
Рис. 87. Конструкция панели приборов и вещевого ящика с пластмассовой крыш-
кой (фирма «Опель»)
волоки является своего рода искусством. Типичная конструкция
б ~рыщи показана на ~рис. 86. Необходимо обеспечить надеж-
кави ыше
ное крепление обивки ирыши, особенно при наличии люка в р
так как вследствие воздушных потоков, создающих ~разность дав
лений, возникают силы, стремящиеся по~рвать мате~риал обивки.
5.3.4. Панель приборов («поперечина салона»), вещевые ящики,
укоятки и рычаги. Панель приборов, а правильнее было бы ее
назвать попе~речиной салона, по своей структуре является важным
элементом несущего ка~ркаса кузова. Поэтому в настоящее вовремя,
как уже было указано в гл. 3, происходит отделение несущей функ-
ции панели от функции де~ржателя п~риборов и др. анель прибо-
~ров чаще всего выполняют в виде большой пластмассовой детали,
~которую либо п~риклеивают, либо крепят с помощью пружинных
зажимов или другим способом к стальному ка~ркасу. В состав па.
нели (I ис. 87) входят щиток п~рибрров и другие детали (наприме~р,
перчаточник). Облицовку об~разует деталь, фррмуемая из палитре.
тана, с твердым покрытием, на кото~ром выполняются тиснения и
з ы, а также другие необходимые элементы. Пластически дефор-
мируемая пластмасса лучше всего подходит для уменьшения пико-
в I- .нагрузок возникающих при столкновении. Общепринято и це-
об азно п иб ры утапливать и защищать козырьком, чтобь а
десоо ~разно п~ри с~р у
б . Матовая, чаще всего
пове~рхности стекол не об~разовывались блики. ат
темная, поверхность п~репятствует появлению
нию бликов и зеркаль-
нь р
~х отражений на ветровом стекле. ри орь и
ы и важнейшие ~ ко-
ятки и ~рычаги механизмов уп~равления должны,располага
гаться в
зоне видимости и досягаемости водителя или ~что не является
б
Г
Рис. 88. Схема размещения приборов, органов управления, облицовок и выход-
ных отверстий воздуховодов:
1 — дсфлскторы для обогрева ветрового стскла; 2 — осевая линия автомобиля; 3 — боковые
дсфлекторы; 4 — зона размещения контрольных приборов и выключателей (тахометра, ука-
зателя температуры охлаждающей жидкости, указателя запаса топлива, индикаторных
лампочек, выключателей наружного освещения и фонарей, аварийной сигнализации, под-
светки приборов, противотуманных фонарей, рукоятка управления воздушной заслонкой,
выключателя обогрева стекла и т. д.); 5 — зона размещения органов управления и уст-
ройств, доступных и водителю и пассажиру, а также центральных дефлекторов, часов, ра-
дио, ручек управлсния отоплением и вентиляцией (а также кондиционером); о — зона раз-
мещения вещевого ящика
Выключатель очистителя и омывателя стекла, а возможно, что и кнопка зву-
кового сигнала, могут входить в состав подрулевого переключателя. При распо-
ложении рулевого управления справа схема размещения приборов симметрична
показанной
предпочтительным) на консоли между передними сиденьями, од-
пако такое положение затрудняет поперечные перемещения чело-
века в салоне. На правой стороне панели приборов должен быть
расположен большой вещевой ящик или ка~рман (если для принад-
лежностей не предусматривается запираемый ящик). В центре
панели ~располагаются ~рычаги управления системой отопления и
вентиляции, ручки радиоприемника и центральный дефлектор све-
жего воздуха, а также другие п~риборы (нап~ример, часы), кот<~р
можно пользоваться как с места водителя, так и с места сидящего
рядом пассажи~ра.
При офо~рмлении к~рышки вещевого ящика требуется особая
тщательность, так как необходимо исключить возможность само-
открывания крышки п~ри аварии, поскольку это может повлечь тя-
желейшие повреждения коленных суставов. По этой причине для
крышки следуег п~рименять пава~ротный замок, кото~рый не QTKpbI
вается под воздействием сил ине~рции, возникающих,п~ри столкно-
вении. П~риняв во внимание изложенные выше п~ринципы, мы почти
неизбежно придем к ~размещению п~рибо~ров и элементов управле-
ния, показанному на рис. 88. Множество общеп~ринятых в настоя-
щее вовремя п~рибо~ров, а также ручных органов уп~равления, для
размещения кото|рых т~ребуется много места, побуждают конструк-
то~ров искать другие,)решения, отличные от современного щитка п~ри-
боров, чтобы поперечина салона была более функциональной, слу.
жила как несущим элементом, так и элементом пассивной безопас-
ности. Поиски такого ~решения пред~полагают существенное умень-
135
шение шкальных п~рибо~ров или их объединение. 06 этом написано
в следующем разделе.
5.3.5. Приборы, переключатели. Еще недавно объемистая панель
приборов с многочисленными выключателями и кнопками являлась
предметом особой го~рдости заводов-изготовителей и владельцев
автомобилей; кажется, это время может вновь вернуться. И в насто-
ящее время размещение и оформление этих элементов салона явля-
ется излюбленным полем деятельности «стилистов». Конечно, бога-
то оснащенная панель приборов создает приятное впечатление, од-
нако в увеличении числа контрольных приборов необходимо вовре-
мя остановиться. Чтобы не перегружать внимание водителя, нужно
предусматривать минимально возможное количество приборов и
ручных органов управления, тогда ими будет легче пользоваться.
Какие указательные и конт1рольные приборы предписано иметь
обязательно, а какие могут устанавливаться по желанию?
Для кон'враля эксплуатационных режимов движения необходи
мо иметь следующие п~рибо~ры:
спидометр со счетчиками общего и суточного цробега;
контрольную лампочку указателей направления движения (сиг.
íàлизат<~ ов пава~рот
контрольную лампочку света фабр — дальнего или стояночного;
указатель запаса топлива, желательно с конт1рольной лам.
почкой, лучше с указателем ~расхода топлива.
Желательно наличие следующих п~риборов:
радиоприемника-автомата, пе~редающего информацию о дорож-
ной обстановке (~радиодекоде|ра);
указателя тем~пе~рату~ры внешней середы;
предуп~редительной сигнализации об уменьшении минимально
допустимой дистанции до объектов, находящихся на до~рожном по-
лотне *.
Для контроля ~работоспособности автомобиля необходимо иметь
следующие п~риборы:
прибор, конпроли~рующий темпе~ратуру в системе охлаждения
двигателя;
конт1рольную лампочку за~ряда аккумуляторной бата~реи;
контрольную лампочку давления масла в системе смазки
двигателя.
контрольную лампочку, сигнализи~рующую о включении элект~ро-
обогрева заднего стекла;
контрольную лампочку, сигнализирующую о включении п~роти-
вотуманных фона~рей;
контрольную лампочку системы ава~рийной сигнализации.
Желательно наличие следующих .п~риб<~р
тахометра (только при механической коробке пе|редач);
конт1рольной лампочки включения стояночного тормоза (п~ри
установке автоматической коробки пе~редач — обязательна);
часов, желательно с отметкой в~ремени (тайме~р);
" В настоящее время реализуется с помощью радаров. — Примеч. пер.
индикатора, указывающего давление масла, вольтметра;
контрольной лампочки выхода из строя то~рмозного конту~ра,
контрольной лампочки минимального уровня тормозной жидкости *,
индикато1ра износа тормозных накладок.
Необходимо иметь следующие элементы ~ручного управления
автомобилем:
выключатели на~ружного освещения, подсветки п~рибо~ров, ука-
зателей пава~рота, аварийной сигнализации, очистителя и омывате-
ля стекол, дальнего и ближнего света фабр, противотуманных фо-
нарей, обогрева стекла, злекпроп~ривода механизма ~регули~ровки по-
ложения сиденья, стеклоподъемника и т. д.;
о~рганы управления и выключения системы вентиляции и отопле-
ния или кондиционера;
|ручку п~ривода воздушной заслонки карбюрато~ра (если не пре-
дусмот~рена автоматика).
Стояночный то|рмоз, чаще всего, ручной, как и замок зажигания,
в узком смысле относятся к простейшим элементам управления.
Рычаг переключения механической или автоматической ко~робки
передач не относится к указанным выае деталям, его следует от-
нести к сложным о~рганам системы управления (см. п. 5.3.б). Не-
смот~ря на сведение до минимума числа приборов и выключателей
их остается в списке все еще довольно много. Большинство конт-
(рольных приборов предназначено только для водителя, поэтому они
должны располагаться компактно в зоне видимости и досягаемости
водителя. Ручку п~ривода воздушной заслонки ка|рбюратора и
замок зажигания следует, размещать в таком месте, чтобы ими мож-
но было пользоваться одновременно (правой и левой руками).
Индикато~рные лампочки применяют в том случае, когда необ-
ходимо осуществить только конт~роль с~рабатывания или функциони-
~рования, а числовые значения не нужны (например, контрольные
лампочки габаритных огней, ~ручного тормоза, указателей поворо-
та).
Индикаторы со шкалами применяют в том случае, когда необхо-
димо проследить изменение режима эксплуатации автомобиля (на-
пример, скорости, температуры охлаждающей жидкости, запаса
топлива). В этом случае предпочтение следует отдавать стрелочным
приборам, обладающим лучшей читаемостью.
Все измерительные прибо~ры в темное в1ремя суток должны ос-
вещаться с постоянной или ~регули~руемой я~ркостью. днем и в тем-
ное время суток на пове~рхности стекол не должно быть бликов, что
достигается путем наклонной установки п|риборов или придания
вогнутой фо~рмы стеклам прибо~ров.
* Обязательное наличие контрольной лампочки выхода из строя тормозного
контура или контрольной лампочки минимального уровня тормозной жидкости
прелписапо в некоторых странах (США, Правила ЕЭК 001-1}. Это требование
необоснованно, так как проверка тормозной системы относится к обязательному
текущему осмотру автомобиля владельцем (водителем), и прп периолическом
контроле наступление отказов можно предотвратить. **
*' Мнение автора ошибочно, см. Правило Я 13 ЕЭК ООН. — Opu«~. pe~.
137
Рис. 89. Комбинация приборов с деталями из пластмассы:
a — обратная сторона комбинации приборов со встроенным разъемом и регулятором отопи-
теля; б — комбинация приборов с козырьком; в — встроенныЙ блок предохранителей; г—
корпус с безбликовым стеклом н штекксром для присоединсння проводов
1~онтрольные приборы следует размещать и группировать в соот-
ветствии с их назначением, таким образом, чтобы положение при-
боров пе запутывало водителя. Важнейшие изме~рительные п~риборы
вместе с контрольными лампочками в настоящее время объединяют
в одном ко~рпусе с электрическими ~разъемами, подсветкой и т. д.,
кото~рый входит в панель прибо~ров в качестве отдельной сбороч-
ной единицы (комбинация п~риборов). Типичная консврукция ком-
бинации прибо~ров показана на ~рис. 89. Из опыта известно, что
белые циф~ры на чепурном фоне лучше заметны, а в ночное время
меньше блестят, чем чепурные циф~ры на белом фоне. IIIHTQK п~рибо-
ров не должен иметь светлых деталей, а благода~ря матовой черной
окраске не должен отражаться в вепровом стекле.
Чтобы компактно ~разместить многочисленные выключатели, не-
кото~рые из них объединяют: пап~ример, выключатель очистителя и
омывателя стекла встроен в рычажный переключатель указателя
пап~равлепия движения, этим же |рычагом осуществляются пе~рек-
!38
Рис. 90. Подрулевой переключатель миогоце-
левого иа:иачеиия завода автоирииадле'кио-
стей SWF (г. Битигхайм) и злектротехпиче-
ский завод фирмы «((ирстен» ((((гйen) в
г. Бингеи — Бннгербрюк работает сле;чую-
щим образом:
1) указатель поворота включается угловым пере-
мещением, имеет мсканизм автоматического воз-
вращения в исходHoc положение; 2) световая сиг-
нализация фарами и выключатель ближнего све-
та срабатывают при вертикальном смещспии:
3) очиститеть стекла включается угловым движени-
ем рукоятки, имеет два режима работы; 4) омы-
звуковой сигнал приводится в действие кнопкой, расположенной в руко-
спгпализация имеет контрольную лампочку и включается нажатием на
ватсль стекла или
ятке; ~) аварийная
кнопку
' Подобный переключатель, применяемый, например, на автомобиле «Альфа-
су1», ие совссм удобен при работе и в настоящее время уступает место дву~-
рычажпым многофункциональным переключателям, lie требующим вращения ры-
чагов (напрпмер, автомобиль «Опель кадет»). — Прпл~еч. пер.
139
лючение дальнего и ближнего света фар и световая сигнализация
фарами. Однако не следует слишком усердствовать в объединении
выключателей, поскольку из-за этого увеличивается вероятность
совершения ошибки п|ри пользовании ими (рис. 90). Положение
~рычага пе~реключения указателей поворота следовало бы станда~р-
тизи~ровать, он должен ~располагаться слева под ~рулевым колесом,
и поблизости от него не должно быть второго рычага. Пе~реклю-
чатели света фар (стояночный, ближний и дальний свет) и освеще-
ния приборов можно скомбини~ровать, но таким образом, чтобы пе-
реключение света фар осуществлялось ново~ротом ~рычага ~,. а не
смещением его вве~рх или вниз. для систем аварийной сигнализа-
ции и обогрева стекла, п~ротивотуманных фона~рей имеются отдель-
цые выключатели, внутрь кото)рых часто встраиваются контрольные
л а м почки.
для многих органов управления и контрольных лампочек опоз-
навательные символы уже норми~рованы (частично в стандарте
ИСО 2575/1976), но~рмированы и цвета светофильтров контрольных
лампочек, причем к~расный может использоваться только для ука-
зателей опасности или пав~реждения, а голубой — для указателя
дальнего света. Эти унифицированные символы и цвета предписы-
ваются Правилами ЕЭ)( ООН (в основном сох~ранены обозначения,
используемые в феде~ральных станда~ртах США). Наличие большого
числа контрольных прибо~ров, особенно с их сов~ременными габари-
тами, создает значительные затруднения п~ри размещении их в
относительно небольшом объеме щитка п~рибо~ров, Это привело к
созданию дополнительной консоли, излишность кото~рой вызывает
желание искать новые решения по уменьшению числа приборов и
их габа~ритных ~разме~ров, без ухудшения считывания инфо~рмации и
снижения потребительской ценности прибо~рного щитка. Путь к
таким решениям открывает электроника. В элеи~)раиных вычисли-
тельных устройствах и часах- информация выдается на чрезвычай-
но компактных циф~ровых индикато~рных дисплеях (например, жпд-
кокристаллических). Они п~ригодны для всех индикаторов, п~риме-
ияемых в автомобиле, и обладают одним существенным п~реиму-
ществом: ие нуждаются в механическом приводе и могут получать
сигналы уп~равления по электроп~роводам. Могут также использо-
ваться индикаторы на базе светодиодов, это позволило бы умень-
шить объем, занимаемый приборами. ~1~рименение электронной тех-
ники на полупроводниках также ведет к новым стилистическим
решениям п~рибо~ров, п~ример подобного ~решения п~риведен на рис. 91.
Новую индикаторную технику можно оптимизировать, если при-
боры и контрольные индикаторы объединить в один комплексный
дисплей, кото~рый по первому требованию выдает инфо~рмацию о
возможных опасных неисправностях или на~рушениях в системах
автомобиля. Примерное конспруктивное исполнение (вместе с элек-
тронным индикатором включенной передачи) показано на ~рис. 92.
совершенно аналогичное устройство под наименованием «BgpTQ-
вая ЭВМ» сделано для автомобиля «Кадиллак» выпуска 1978 г.
'фирмой «Яжи-эм». Эта центральная информационная система выда-
ет оперативные данные о важнейших режимах эксплуатации автомо-
биля (например, скорость, запас топлива и т.д.), а при нажатии на
соответствующую кнопку — интересующую инф~рмацию (например,
средний, расход топлива, оставшееся ~расстояние до цели, возмож-
ный пробег до повторной заправки бака, температу~ра внешней
среды, температура в салоне и пр.). Подобная система раз~работа-
на для автомобилей высшего класса фирмы БМВ. П~ри размещении
прибо~ров следует принимать во внимание объем, занимаемый
мини-ЭВМ, обеспечивающей ~работу дисплея, и объем, необходимый
для прокладки многожильных пучков п~роводов. Кроме того, сле-
дует учитывать тот факт, что может потребоваться установка при-
%
Рис. 91. Размеры индикаторной пане-
ли иа полуироиодниках и обычной
комбинации приборов с одинаковыми
объемами информации:
а — обы1пая кочбипация, состоящая из
430 деталсп; (r — и 1дикаторпач панель п»
полупроводпикак. состоящая из 35 деталеЙ
Рис. 92. Один из возможных вариан-
тов индикаторной панели автомобиля
будущего (предложеи в 1971 г.)
Рис. 93. Примеры хорошо выполненных облицовок: ручка двери изготовлена и3
пластмассы и имеет скрытое крепление. Типичные для США конструкция и раз-
мещение ручек. Подлокотник, совмещенный с ручкой двери, сделан из пенополи-
уретана с отделкой под кожу, имеет металлический каркас. Ручка стеклоподь-
смника усилена металлическим каркасом (из коллекции образцов фирмы «Хап-
пих» (Happich), г. Вупперталь
боров для конвроля за процессом движения (нап~риме~р, п~рибо~р,
сигнализующий об уменьшении минимально допустимой дистанции).
Со временем, возможно, будет предусмотрена обязательная уста-
новка их. Хотя ~размещение таких п~рибо~ров несколько упрощается,
так как индикатор отдален от датчиков и микропроцессора и сое-
динен с ними только электрическим пучком, однако, учитывая
постоянный ~рост количества дополнительных электронных п~рибо-
1ров, нельзя недооценивать значения проблемы |размещения их на
а втомобиле.
5.3.6. Механизмы и термошумоизолирующие покрытия кузова.
5.3.6.1. Внутренние механизмы, противосолнечные козырьки, зерка-
ла заднего вида и др. Как уже было указано в начале п. 5.3, кон-
спрукция внутренних механизмов двери, ~ручек стеклоподъемников,
кнопок и включателей важна не только в функциональном отноше-
нии, она должна удовлетворить действующим станда~ртам безопас-
ности США и подготовленным в Европе Правилам Е3& t; О Н.
детали должны ~располагаться утопленно, или для п~редотщращения
уда~ра о них, детали следует защитить (нап~риме~р, за~рыть подло-
котниками). П~риме~р упомянутого в п. 5.1.3.1. станда~ртизованного
положения этих деталей показан на рис. 88. В настоящее время
ручки органов управления и стеклоподъемников формуются п~реи-
иущественио из пластмассы с металлическим ка~ркасом, они обла-
дают достаточной порочностью, п~ри уда|ре упруго дефррми~руются и
в п~ротивоположность металлическим деталям не ломаются. П~риме-
ры удачных конструкций ручек показаны на рис. 93. Другие руч-
141
Рис. 94. Откидываю
~
р ~~~ни~~ ф~РМЫ «Т е
ТЬ
Р~"УлЯРовкв
ые о~ргань
е, г; ндштайн
с наклоном в
ние замка в
собое вн
в поперечной и
внимание т еб
в ОЙ плоскостH.
е уется при п о
~е т~ребования
заднего ви Р~~~~~~ни"
~ ам, местам и с пособам
l42
н 1
за
аслонки ка~ бю
управления наприме~ шной
ескон Роль о
мои отопления и
ЬНОИ УСтаНОВКИ п оиз
р
о ка положение,раба
п а
у равления ме
еханизм
~~р~~~ того
мате~риала P
ших си
го, они
учки
У
должны об
У
и сле
димых
.. для
о еспечивать пе
регулировки
ть из м ягкОГО
за них нель б
зя ыло за
ьших сил )
сиденья
ния вместе с противо
цепиться и получить .. ок з
ии, необход
ооб|ражениям
травму. Замок з
стройством по
,располагаться ip
ватьс
,ри, азм
~рядом с ~ л
bHblM
ещении зам
мка зажига
кои, в
П
вне зоны в
тдо и-
о указанным в
озможного
~~ вьше причи
уда~ра
на панели п и
инам замок з
нила бы п
риборов или
зажигания н
заглублен
нельзя распо-
ии, так как э
Р о Рименяем
это затруд-
а " головкой не п е
го редотвращает
левой колон
нки
ляется разме
еще
опас-
Рнс. 95. Наружное зеркало заднего вида с регулировкой изнутри фирмы «Рей-
тер унд Шефенакер» Яе(Нег und Schefenackec), г. Эсслннгер
щрепления обобщены в соответствующей Ди~рективе ЕЗС, аналогич-
ной федеральному стандарту 111 (см. п~рилож. 1) и в п~роекте соот-
ветствующего Правила ЕЗК ООН*. Согласно этим предписаниям
внуцреннее зеркало п~ри уда~ре с силой, указанной в документе,
должно открываться от пове~рхности крепления. 3то требование
можно выполнить различными путями, наприме~р посредством за-
щрепления зеркала с помощью подпружиненной защелки к ве~рхней
части ~рамы вет~рового окна, на которой обычно ~располагают зе~р-
кало (~рис. 94). Крепление должно быть таким, чтобы п~ри движении
автомобиля зеркало не виб~ри~ровало, что осуществить не совсем
п~росто. Для этого зеркало должно быть либо п~редельно легким,
либо тяжелым, чтобы с учетом упругости узла к~репления частота
собственных колебаний зе~ркала не попадала в область резонанса,
которая зависит от конструкции подвески двигателя и от амплитуд-
но-частотной ха~ракте~ристики,подвески автомобиля. Зе~ркало должно
иметь регулировку («День» и «Ночь»), а по размерам и форме дол-
жно быть согласовано с положением заднего окна и зоной возмож-
ного положения глаз водителя. Сфе~рические зе~ркала неприемлемы
вследствие искажения изоб~ражения. Вместо них вполне допустимо
использовать широкое зеркало, ~разделенное на две части, пло-
скости которых о~разуют небольшой излом отражающей пове~рх-
НОСТИ,
На~ружные зеркала заднего вида должны быть выполнены таким
образом, чтобы под действием определенной силы они складыва-
лись или отпадали, не т~равми~руя людей. Популя(рная в настоящее
цремя ~регули~ровка положения зеркала из салона лишь в некото-
* В 1981 г. принято Правило Я 46 ЕЭК OOH. — Примеч. пер,
143
Рис. 96. Безопасный противосо.1нечный
козырек фирйы «Хапппхз, г. В)пнерта1ь
рых случаях обеспечивает точную
установку. Регулировка положе-
ния зеркала с помощью специ-
ального электродвигателя — ёз-
лишняя роскошь, ее можно оправ-
дать только для правого зеркала,
обязательного в некоторых стра-
нах*. Удачная конструкция зеркала показана на рис. 95. Форма
зеркала не относится к предмету деятельности только стилистов,
она определяется, прежде всего, требуемой зоной обзорности.
Общеп~ринятые в настоящее время откидывающиеся противосол-
нечные козырьки не всегда отвечают своему назначению. Необхо-
дима тщательная защита глаз водителя от солнечных лучей при
больших ~разме~рах гнутых и плоских ветровых стекол. Если преду-
смот~рены противосолнечные козырьки с левой и правой сторон, то
необходимо выполнить их таким образом, чтобы не оставалось
п~ространства между козырьками, не закрытого от солнечных лучей.
Кроме того, козырьки должны быть обиты мягким материалом,
чтобы п~ри аварии не травми~ровались пассажи~ры и водитель. Распо-
ложение зеркала или даже часов в противосолнечном козырьке
неуместно. Козырьки должны допускать поворот в боковую сто~рону,
чтобы можно было эффективно зак~рыть верхнюю часть боковых
стекол, не оставляя большого свободного просвета. По этой причине
для крепления козы~рьков целесооб~разно использовать шаровой
ща~~рни~р. Еще лучше иметь отдельные боковые противосолнечные
козырьки, чтобы от лучей солнца можно было защищаться одио.
в~ременно сне~реди и сбоку (рис. 96). А лучше всего защищают от.
солнечных лучей со всех сторон стекла, тонированные в ве~рхней
части (см. п. 5.5 и гл. 6).
5.3.б.2. Покрытие пола, изоляция переднего щитка, обивка оа-
гажника. Пок~рытие пола в легковом автомобиле выполняет не-
сколько функций. Оно служит в качестве облицовки металлоконст-.
рукции, придающей уют салону автомобиля; теплоизоляции, обла-
дающей в определенной степени влагопоглощаемостью; шумо- и
виброизоляции.
Покрытие пола должно быть устойчивым к механическим пов-
реждениям и гниению, оно должно легко выниматься из автомо-
биля. Ни один из щи~рока п~рименяемых в настоящее вовремя «коври-
ков» не соответствует этим задачам.
Темные пластмассовые (или ~резиновые) накладки хотя доволь-
но прочны и относительно легко моются, однако всегда холодны,
неуютны и негипроскопичны. Демпфирование шума п~рн правильно
подобранной конструкции может быть вполне удовлетворительным,
* Швеция, Норвегия и др.— Примеч. пер.
144
r-p.
Рис. 97. Примеры конструкций покрытий пола и багажника и их крепление:
а — передний коврик (под ним расположены тсрмошумоизоляционныс прокладки; 6 — зад-
иий коврик в дву~ исполнениях (под ним на металлический пол наклеивают щумоизоляци-
онную накладку); 1 — усилитсльные накладки; 2 — защитные накладки от истиранпя;
изоляция из псноматериала; 4 — звукоотражающий слой; 5 — коврик; о — резиновый коврик;
~' — креплснис с помощью кнопки; 8 — крепление с помощью держателя; 9 — ребра жестко-
сти
I
Следует предусмапривать ореб~рение нижней стороны пок~рытия,
чтобы получить воздушную подушку, служащую изоляционным
слоем, само покрытие должно быть профилированным, а не глад-
ким. Вследствие большой массы покрытия хорошо гасят виб~рации
пола. Пластмассовые покрытия, несмотря на относительно высокую
стоимость формовки, довольно дешевы. Несколько лучше покрытия
из пеноматериала (полиуретана) с твердым поверхностным слоем.
Оба типа пок~рытий изготовляются в виде одной фо~рмованной дета-
ли, кото~рая укладывается в автомобиль на пол и крепится по кром-
кам (пороги две~рей) (см. п. 7.2). Однако их можно легко вынимать.
~ачественно лучше ковровые покрытия, если они состоят из не-
скольких слоев различных демпфи~рующих мате~риалов, в частности,
нижнего слоя из пеномате~риала для демпфи~рования шума; тол-
стого шумоизолирующего слоя; тканевого покрытия, который может
быть ворсованным.
Такое покрытие отвечает требованиям по шумопоглощению и
шумоизоляции и имеет приятный внешний вид, обладает достаточ-
ной гигроскопичностью. Лучше всего применять такую комбинацию
покрытий в виде формованной детали, образующей своеобразную
«звукопоглощающую ванну», имеющую достаточную толщину, а в
зонах некритического уровня виб~раций соответствующие усиления
(~рис. 97). П~рименяемые до сих по~р тканевые нейлоновые покрытия
и коврики оставляют желать лучшего в отношении износоустойчи-
i45
Рис. 98. Изоляция передней части салона:
а ки 2 — шумоизоляционная прокладка из ПВХ; ~ — капот с
~ — кнопка крсплспня прокладки; — ш, моиз
и пеноматериала с формо-
отверстиями для притока ду
воз ха; 4 — двухслойная изоляция из
и
ажаю им слоем; — корпус от
; 5 — ус отопителя 6 — формованное
ванной тяжслон плитои и звукоотр щ
I
покрытие ола (корк) с изоляц~И
ный материал; 8 — панель пола (тоннель); 9 — типичное оформление
помощью пластмассовой втулки и закрывающейся розетки; — тяжелая
кладка
( ывание исти~рание); в этом нап~равлении еще следова-
местах,
ло бы по~работать. Поэтому в наиболее изнашиваемых
нап~ример под п
педалями и в ~районе тоннеля, ~рекомендуется приме-
нять защитные накладки из пластмассы или другого п~рочн
риала. На необходимость п~рименения т~рудновоспламеняемых мате-
, иалов уже было указано в гл. 3. Не~редко для гашения виб~раций
с большой амплитудои к пол
ит ой к полу требуется приклеить дополнительную
шумопоглощающую панель ~. О глушении ви ~раций и шумов еще
б. Обивка переднего щитка в случае расположения
т ля спереди должна быть теплошумоизоли~рующей и,
двигателя спер
. П е посылкой хорошей
тото, выполнять функции обивки салона. ~редпос
тнение ~нап~риме~р, с по-
шумоизоляции является качественное упло
х без исключения мест, в
мощью пластмассовых уплотнителей, 'всех
п иво ы ганов управ-
К оторых через пе~редний щиток проходят пр д Ор
I
можности дОлжнО
ления и пучки л
элекпрап~роводов. Этих мест по возможн
быть меньше. Со сто~роны салона обивку о ~разует ф
тон (или тве~рдая панель) с мягкой прокладкой и соответствую-
ка~ртон ~или
щим тиснением поверхности. ~~бивка также м
на в виде формованной детали из пенополиу~ретана с твердым по-
BOiPXHOCTHbIM СЛОЕМ. OKiPbI
. П тие должно иметь толщину по меньшей
* Обычно битумный лист. — Примеч. пер.
]4б
Рис. 99. Ручка двери с отделы1о11 личиикой замка
(фирм «Опель» и «Имос&g
мере 20 мм и доходить до нижней кромки
панели приборов так, чтобы передняя пере-
городка салона была полностью закрыта.
Верхняя часть обивки должна быть съем-
ной или, по меньшей мере, откидывающей-
ся, чтобы можно было иметь доступ к при-
борам, расположенным под панелью при-
боров. Иногда такого типа обивки бывает
недостаточно. В этом случае,на внутрен-
ней стороне стенки отсека двигателя целе-
сообразно поместить изоляционную про-
кладку из мягкого поливинилхлорида или аналогичного ему мате-
риала с высоким коэффициентом затухания. 1~онструкция изоляци-
онной обивки переднего щитка показана на рис. 98. В качестве по-
крытия пола багажника приемлемо использовать износостойкое
покрытие из поливинилхлорида, которое необходимо надежно за-
крепить, например, с помощью кнопок. Для автомобилей с кузовом
универсал и с изменяемым объемом багажника (за счет склады-
вания заднего сиденья) следует предусмотреть дополнительную
изоляцию от шума качения шин, применяя для этого комбиниро-
ванное покрытие пола багажника (включая арки задних колес).
5.3.6.3. Наружные механизмы и детали, молдинги. Важнейшими
на~ружными элементами механизмов кузова являются детали, слу-
жащие для отк~рывания две~рей. П~ринципиальные сведения по кон-
струкции этих деталей изложены в гл. 3 и п. 5.1.3.1. в той Ме!ре, в
какой они касаются аспектов безопасности. С учетом ~)ребований
феде~ральных стандартов США и Правил ЕЭК ООН относительно
максимально допустимого выступания деталей над плоскостью
кузова ~ручки дверей необходимо ~размещать в углублении, делать
гладкими, чашеоб~разной фо~рмы. Довольно удачная конст~рукция
показана на ~рис. 99. Отдельному ~размещению личинки замка от-
дается п~редпочтение в целях п~редотв~ращения угона, возможности
легкой замены при неисп~равности и точного соответствия внутрен-
нему механизму замка. Другие наружные элементы, такие как
заводской знак, о~рнаменты и т. д., должны быть размещены по
возможности компактно. О~рнаменты желательно изготовлять из
металлизи~рованной пластмассы и крепить в пробитых при штам-
повке отверстиях (а не просве~рленных после ок~раски кузова).
С вну~)ренней сто~роны орнаменты крепят с помощью стопа~рных
шайб.
Рекомендуется иметь боковые предох~ранительные накладки, и
совершенно непонятно, почему они так 1редко встречаются на авто-
мобилях станда~ртпого исполнения. Однако эти накладки должны
располагаться таким об~разом, чтобы после установки автомобиля
на стоянке не затруднялось отк~рывание две~рей. Необходимо, чтобы
предокоаиительиые накладки были ши~рокими и имели достаточпую
147
Рис. 100. крепление молдипгов и орнамептов:
a — за щел кива ющссс'1 крепление дскор»тинного м олдн и-
га (фирм» «Фольксваген»); 6 — крепленне орнамент» с
помощью зажимнык шайб (фирма <Хапп к» ) &g ; —
ративный молдинг; 2 — наружная пансль задней части
автомобиля; 3 — попсрсчина; 4 — наружная панель;
уплотнитель; б — зажим; 7 — панель двери; 6 — пласт.
массовый держатель
толщину; если накладки образованы металлическим профилем, то
в него должна быть вставлена пластмассовая накладка. Светлые
боковые молдинги нежелательны. Их лучше размещать в подштам-
повках дверей или боковин кузова, это однов~ременно позволяет
увеличить жесткость и уменьшить вибрацию панелей. Молдинги
могут приклеиваться; но их лучше устанавливать с помощью пласт-
массовых держателей. В этом случае при повреждении молдинг
можно легко заменить. Это относится к любым молдннгам.
Как упомянуто выше, все отверстия для крепления на кузове
обивок, облицовок, ручек две~рей должны пробиваться пе~ред ок-
раской, а не п~росверливаться после нее во избежание коррозии
металла. Так называемые х~роми~рованные молдинги в настоящее
время уже не следует изготовлять из хроми~рованной латуни или
кор~розионностойкой стали, их можно изготовлять из чистого алю-
миния (99,99%) с анодированной или поли~рованной пове~рхностью.
Алюминий легче об~рабатывать, а в результате аноди~рования и по-
лировки пове~рхность молдингов становится довольно устойчивой к
кор~розии. П~риме~ры крепления молдингов и о~рнаментов показаны
на ~рис. 100.
5.4. БАМПЕРЫ
Прежде всего бампе~ры должны защищать кузов от пов~режде-
ний при небольших столкновениях и п~редотв~ращать соп~рикоснове-
ние его с другим автомобилем п~ри постановке автомобиля на
148
тоянке. Кроме того, бампе~ры позволяют столкнуть автомобиль с
ь еста, когда он ие заводится. Бампе~р оказывает некоторое защит-
ное действие для пешеходов, попавших в аварию. Перечисленное
выше указывает на то, что бамперы предназначены для выполнения
определенных функций и не являются только лишь элементами
стилистического оформления. К сожалению, ~распространенные в
настоящее время формы мало способствуют выполнению указан-
ных задач, бамперы ~располагаются слишком близко к кузову и
плохо воспринимают уда~ры. Поэтому целесообразно напомнить не-
которые цредписания, касающиеся конструкции и размещения
ба м перов.
5.4.1. Положение бамперов по высоте. Унификация положения
бамперов по высоте является предпосылкой выполнения ими за-
щитных функций. Известно, что часто этим требованием, несмотря
на существующие законодательные предписания, пренебрегают, по-
скольку автомобили очень различны по своим габаритным размерам
и ха~рактеристикам подвесок. Кроме того, по данному вопросу от-
сутствует согласованность между п|редписаниями США и ЕЭК
ООН. Согласно стандарту ИСО 2985/73 (см. прилож. 1) базовая
высота (плоскость) бампера составляет 445 мм * над опорной по-
верхностью дороги для полностью заправленного четырех-, пяти-
местного автомобиля, в котором находятся три человека с весом по
750 H каждый.
Согласно П~равилу R 42 ЕЭК OOH эта величина с 1980 г. узако-
нена. П|роблема заключается в том, что необходимо обеспечить
одинаковую базовую высоту бам~пе~ра для двух нагрузочных состоя-
ний автомобиля. Это возможно осуществить, если только приме-
нить очень широкие бампе~ры или вертикальные накладки (клыки),
соответствие которых требованиям, однако, очень сомнительно,
особенно п~ри уда~рах под углом.
5.4.2. Конструкция и прочность. При фронтальном ударе маят-
ником **, уда~ре сзади и под углом не должно возникать остаточ-
Hblx повреждений, не должна изменяться установка фар и должна
сохраняться ~работоспособность замков капота и багажника. Кон-
тактирующие пове~рхности должны иметь ~резиновые или пластмас-
совые защитные накладки. Перечисленные выше требования могут
быть выполнены, если эне~ргия уда~ра будет восприниматься не
только бампе~ром, но и элементами его крепления (пластически
дефо~рми~руемыми). По этой п~ричине бампер должен иметь возмож-
ность смещаться, что достигают удалением его от кузова (по мень-
шей ме~ре на 70 мм) или соответствующим офс~рмлением передней
(задней) части автомобиля. В качестве элементов крепления можно
использовать гидравлические амортизаторы, которые уже приме-
няют на аме~риканских автомобилях; однако попроще и дешевле при-
менить дефо~рмируемые стальные элементы или заполненные пено-
* По согласованию с СШЛ допустима высота ЗЗΠ— 350 мм.
** Методика нанесения удара и конструкция маятника оговорена 13 Правиле
Я 42 ЕЭК OOII. — Пра.чеч. пер.
149
Рис. 102.. Пластически лсформиру-
емая передняя часть автомобиля
металлическим каркасом
Рис. 101. Вариант энергопоглощающего бампера, соответствующего требованиям
сгандарта ИСО 2958 и федерального стандарта 215 CIIIA:
~ — клык бампсра; 2 — полиуретановый бампер, наполненный пеноматсриалом; 3 — тонко-
стенный кроиштеин коробчатого сечения с гофрами, прсдусмотренными для деформа <
~ — решетка радиатора; 5 — передний лонжерон
мате~риалом детали, кото~рые можно легко заменять. На рис. 101
показан такой бампе~р с элементами к~репления [18].
При анализе конструкции бамперов возникает воп~рос о целе-
сооб~разности п~режней концепции бампе~ра и необходимости конст-
руи~рования кузова, особенно его пе~редней части таким об~разом,
чтобы она лучше соответствовала требованиям мини-столкновений,
а также способствовала лучшей защите пешеходов. В США такую
деформируемую переднюю часть, выполненную из мягкой пластмас-
сы, уже п~рименяют (~рис. 102).
5.5. Остекление автомобиля служит прежде всего для защиты са-
лона от атмосферных воздействий и для обеспечения хорошей обзор-
ности, однако стекла должны удовлетворить требованиям безопас-
ности, так как окна всегда располагаются в зоне возможного
удара головой. Поэтому почти во всех странах для всех автомо-
бильных окон предписано использование безопасного стекла. 1~роме
искусственного акрилового стекла, котс)~рое для обычных автомоби-
лей пе применяется вследствие недостаточной долговечности и
порочности, существуют два типа безопасных стекол:
]50
Рис. 103. Свойства однослойного и много-
слойного стекла и ри разрушении:
1 — однослойное; 2 — м ногослойное
~ 4
однослойное безопасное стекло
толщиной 4 — 5 мм *, которое обыч-
но называют термически закален-
ным или термообра~ботанным;
многослойное безопасное стек-
ло, которое образуют два тонких
слоя стекла (толщина примерно 0 1 z Ю 4 & t
2,3 мм), склеенные с помощью про-
Рремя, ис
межуточной пленки из пластика
(толщина примерно 0,76 мм).
К обоим типам стекол согласно Правилу R 43 ЕЭК ООН при
испытаниях п~редъявляются очень высокие требования. В настоя-
щее вовремя эти требования изложены в многочисленных националь-
ных законодательных предписаниях. Закаленное безопасное стекло
имеет большое внутреннее нап~ряжение, вследствие чего п~ри ударе
или повреждении пове~рхности стекло моментально )распадается на
осколки. Уда~р по стеклу и его ~распад во времени почти совпадают,
стекло при деформации поглощает очень незначительное количест-
во энергии. Многослойное безопасное стекло благода~ря пластмас-
совой пленке при уда~ре не распадается на отдельные осколки и в
зависимости от материала и толщины стекла может сильно деф<
мироваться (п~роминаться), поглощая значительное количество
энергии уда~ра. Ха~ракте~ристики раз~рушения обоих типов стекла при
испытании на уда~р ша~ром (головой) показаны на рис. 103. Хорошо
видно большее поглощение эне~ргии удара многослойным безопас-
ным стеклом при меньшем значении максимального замедления.
Уже по этой причине для ветровых стекол следовало бы применять
только многослойные стекла, хотя еще не существует соответствую-
щих предписаний ни в федеральных стандартах США, ни в Правиле
R 43 ЕЭК ООН. Вст1речавшиеся ~ранее страшные осколочные ране-
ния, порезы и внедрения осколков в голову п~рактически ликвиди-
рованы благода~ря п~равильному подбо~ру мате~риала пленки и улуч-
шению технологии склеивания слоев стекла. Кроме того, хотя п~ри
уда~ре на многослойном безопасном стекле об~разуется сетка трещин,
стекло все-таки не те~ряет своей п~роз~рачности мгновенно, как одно-
слойное безопасное стекло. Это п~реимущество многослойного стек-
ла особенно велико в настоящее стремя п~ри увеличенных наклонах
лобовых стекол и значительном удалении их от глаз водителя и
пассажи~ров. Тяжелые пав~реждения глаз, часто вспречавшиеся при
использовании однослойных закаленных стекол из-за остающейся
по конту~ру окна острой, зазуб~ренной кромки при многослойном
стекле практически отсутствуют. game если считать, что поглощение
эне~ргии ~ремнями безопасности столь существенно, что не п~риводит
~ Уже существуют более тонкие стекла. — Примеч. ред.
15l
к тяжелым уда~рам головой о лобовое стекло, и доля лиц, поль-
зующихся ~ремнями безопасности, незначительна, то и в этом случае
невозможно объяснить, почему автомобильные заводы по собствен-
ному усмотрению, несмо'пря на более высокую себестоимость много-
слойного стекла, устанавливают его не на все автомобили, а пре-
доставляет п~раво выбо~ра стекла покупателю, п~ричем без доплаты.
Конечно, исследования, направленные на улучшение свойств
многослойного стекла, продолжаются, но также необходимо доби-
ваться уменьшения сил удара. В настоящее время известно много
типов улучшенных многослойных стекол, отличительной особенно-
стью кото~рых является то, что они несимметричны относительно
пленки, т. е. внутренний слой стекла выполнен из более тонкого,
термообработанного стекла СИГЛА АС 15 (SIGLA AS 15) или «Тен-
твенти-глас» («TLN — TWENTY — Glas») . В ~результате чего об~ра-
зование и отделение осколков исключено, так как они оСтаются
приклеенными к пленке.
Для сильно выгнутых и наклонно установленных ветровых сте-
кол требуется соблюдение особо точной параллельности поверх-
ности стекла, так как иначе может п~роизойти искажение видимости.
Ветровое стекло следует проекти~ровать |равноме~рно выгнутым, его
кривизна не должна быть слишком большой.
В связи с воз~растанием площади стекол все необходимее ста-
новится п~рименение тонированного зеленого или золотистого (цвет
бронзы) стекла, обладающего светотермоизоли~рующими свойства-
ми. Тони~рованное зеленое стекло с 80О/О-ной светопроницаемостью
уменьшает п~роникновение солнечных лучей приме~рно на 40 , а в
области инф~ракрасного излучения даже более чем íà 50О/О. Г1ри
езде в автомобиле это соответствует уменьшению темпе~ратуры в
салоне примерно на 2 — 3'С, что весьма благоп~риятно сказывается
на самочувствии людей, находящихся в автомобиле [19]. В автомо-
билях с кондиционе~ром для его,разгрузки необходима установка
тони~рованных стекол. П~ри движении в ночное в|ремя суток, п~режде
всего из-за меньшей светопроницаемости, люди, особенно носящие
очки, могут испытывать трудности в восприятии окружающей об-
становки. В этом отношении преимуществом обладает стекло,
тони|рованпое только в верхней части; разумеется, поглощение сол-
нечных лучей п~ри этом уменьшается. Тонированное стекло опти-
мальной конструкции, учитывающей ~результаты исследований,
может быть значительным факто~~ром повышения безопасности.
Стекла обычно к~репят с помощью резиновых п~рофилей, кото~рые
однов~ременно служат де~ржателями и уплотнителями. После уста-
новки стекла уплотнитель дополнительно прижимается в ~резуль-
тате установки прочного молдинга, часто выполненного из метал-
лизированной пластмассы (~рис. 104, а и б). Яля улучшения надеж-
ности крепления и качества уплотнения стекла часто приклеи-
вают. Ьлагодаря этому заметно повышается жесткость кузова при
к~ручепии. В случае ф~ронтального удара лобовое стекло остается
в проеме окна и служит дополнительным с~редством защиты пасса-
жи~ра и водителя. По ~результатам многочисленных исследований
l52
Рис. 104а. Типичное крепление ветрового стекла с помощью резинового уплотни-
теля:
1 — декоративный молдинг (натяжитель);2 — панель кузова; 3 — резина; 4 — стекло
Рис. 1046. Вклеивание ветрового стекла (технология фирмы «Опель»):
1 — ветровос стекло; 2 — уилотнитсльиая мастика (после монтажа наносится по периметру
между стсклом и резиной); 3 — уплотнитель ветрового стекла; 4 — вспомогательный (тех-
нологический) шнур; 5 — декоративный молдинг (в качестве натяжитсля); о — клеящаяся
мастика (иаиосится равномсрио и непрсрывно по периметру); 7 — уплотнитсльная мастика
(наносится по иеримстру в виде испрсрывной равцомсриой полосы размером 10Х2 мм)
дорожно-~)ранспо~ртных происшествий сделан вывод, что для людей,
не пристегнутых ~ремнями безопасности, шансы на выживание уве-
личиваются, если они остаются внутри автомобиля. Поэтому феде-
~ральный станда~рт 212 США ~)ребует того, чтобы п~ри испытаниях
типа «наезд на неподвижное препятствие» лобовое стекло автомо-
биля пе выпадало. Замена п~риклеенного стекла не составляет боль-
ших трудностей. Так как толщина применяемых в настоящее время
стекол составляет 4,5 — 5,7 мм, а площадь остекления довольно
велика, то вес кузова значительно увеличивается (1 м2 такого стек-
ла весит приме|рно в 2 раза больше, чем стальной лист толщиной
0,8 мм). В настоящее время ст1ремятся уменьшить толщину стекла
до 3 — 3,5 мм, но до сих по~р удачного |решения не найдено, так как
запас прочности с уменьшением толщины тоже уменьшается *.
' Уже появились автомобили с более тонкими стеклами.,— Примеч. ред.
153
5.6. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, СИСТЕМА
ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ, КОНДИЦИОНЕР [20] *
Правильное кондициони~рование воздуха в салоне уменьшает
усталость водителя и поэтому является важным элементом безо-
пасности. Воздухообмен, подопрев и охлаждение воздуха являются
неп~ременными условиями создания комфорта в салоне. 1~роме того,
система отопления и вентиляции должна устранять запотевание
окон п~ри сильных колебаниях темпе~рату~ры и влажности воздуха.
Выполнить перечисленные задачи в постоянно изменяющихся усло-
виях движения автомобиля п|ри очень 1различных пребованиях и
чувствительности пассажи~ров к комфорту очень прудно. В связи
с этим ниже рассмотрены важнейшие принципы конспруи~ровання
системы отопления и вентиляции, так как они оказывают сущест-
венное влияние на конспрукцию кузова.
Система отопления и вентиляции и кондиционер (вентиляцня,
отопление, охлаждение, конт~роль влажности) ~различаются между
собой.
5.6.1. Требования, предъявляемые к системе вентиляции и отоп-
ления. Микроклимат салона определяют следующие факторы: по-
ступление свежего воздуха, в основном для поддержания в салоне
требуемого количества кислорода; скорость перемещения воздуха
в салоне и его распределение; температура воздуха в салоне; от-
носительная влажность воздуха; загрязненность воздуха (пыль,
запахи, отработавшие газы); температура стенок, ограничивающих
салон.
б.б.1.1. Посту)гление воздуха и его рас~гределение. Согласно об-
щим требованиям к системам вентиляции по стандарту
DIN 19б4 минимальное количество поступающего воздуха на одного
человека должно составлять 0,5 M3/ìèí, т. е. 2 — 2,5 мз/мин, для
четырех-, пятиместного автомобиля, в котором заняты все места,
независимо от того, стоит автомобиль на месте или движется.
Обеспечить п~рохождение достаточного количества воздуха через
салон за счет динамического напора можно только при движении
автомобиля с большой скоростью, поэтому необходимым элементом
системы является вентилятор. В действительности, чтобы обеспе-
чить удовлетворительную вентиляцию в солнечный летний день,
поступление воздуха должно быть существенно большим, чем ука-
зано выше, а именно: 4 — 6 мз/мин для небольших, и 8 — 10 мз/мпн
для больших автомобилей. Во избежание неприятного ощущения
сквозняка средняя ско~рость поступления воздуха не должна пре-
вышать 0,5 м/с. Кроме того, расположение отверстий, предназна-
ченных для поступления воздуха, должно быть согласовано с по-
ложением отверстий выхода воздуха таким об~разом, чтобы в салоне
автомобиля при любой скорости существовало небольшое избыточ-
* В этом разделе в целях лучшего понимания сохранены старые едип11цы
измерения теплоты и температуры.
154
Рис. 105. Расход воздуха в системе отопле-
ния и веитиляции автомобиля среднего клас-
cd «Опель Рекорд» выпуска 1978 г.:
1 и 2 — соответственно большой н малый расходы
13033уха, нап[етаечого радиальным «еll ги 'l&g ;I To])(
%~ g
~б
2
~4
155
ное давление, предотвращающее
проникновение в салоп отработав- ~~ 0 20 40 бО У 1~0
ш их газов, пыл и н т. д. При за- Ф. Скорость адтомобияя, км/~
крытых окнах через вытяжные () T-
верстия удаляется только 50 — 700/, воздуха, поступающего в салон,
а остальное количество его просачивается через неподдающиеся
контролю дефекты уплотнений окон, дверей и других элементов.
Требуемая малая «средняя скорость поступления воздуха» (в неко-
торых зонах она может быть больше среднего значения) должна
достигаться путем соответствующего распределения общего потока
воздуха. 1хривые расхода воздуха в зависимости от скорости автомо-
биля средних размеров, с хорошей системой вентиляции для )режи-
мов вентиляции с работающим вентилятором и без него показаны
на рис. 105. Напомним, что забо~р воздуха должен осуществляться
в зоне избыточного давления, а выброс воздуха — в зоне ~раэреже-
ния. Хо~рошего ~расп~ределения воздуха можно добиться только путем
правильного размещения многочисленных регули~руемых отверстий
для поступления воздуха в салон. Эти отверстия, расположенные
вдоль панели п~риборов, п~редназначены для,регулирования коли-
чества и направления потока воздуха, поступающего в салон, в за-
висимости от условий эксплуатации автомобиля. В любом случае
необходимо наличие следующих потоков:
потока воздуха вдоль боковин, который может нап~равляться
через дверные каналы назад (боковые рефлекторы);
прямого потока свежего воздуха по цент~ру салона автомобиля,
с поступлением воздуха приме~рно на уровне груди (центральные
дефлекторы);
потока воздуха в зону ног и к ветровому стеклу (по обеим сто-
ронам автомобиля); при низкой темпе~рату~ре окружающей среды
этот поток должен хорошо прогреваться; в боковые и центральные
дефлекторы также должен подаваться теплый воздух.
Размещение дефлекторов, отвечающее пе~речисленным требова-
ниям, показано на,рис. 106.
Упоминавшаяся ранее скорость воздушного потока, поступаю-
щего в салон, оказывает влияние не только на ощущение сквоз-
няка, но и на восприятие температу~ры. Вследствие охлаждения
поверхности тела в ~результате повышенной теплоотдачи при пере-
мещении воздуха человек способен выдерживать более высокие тем-
пературы, при этом температура окружающей среды кажется чело-
веку более низкой. Пе~рвое используют летом для «охлаждения
ветерком», последнее следует HipHIIHMBTb во внимание при проекти-
~ровании системы отопления автомобиля. Хорошее самочувствие
обиле «Опель Рекорд&
возд ховодов на автомо ил
Рис. 106. Расположение воздух
1978 г.
возд хе cooòâåòñòâóåò при-
е 20'С и неподвижном воздухе с
п и темпе~ратуре и н возд хе
6'С tl H cKoiPocTH возДУ
— отопление и вен
нти-
ме~рно 26 п|ри
ат и в салоне—
Х~2. р~& е~~ т~ ие
ля ия. Для о
Д беспечения нео xoglHMGI'о темп i
ЧТО
воздуха салон д
тем "~~р~~у Р
l8 — 22'С. П~роведенные и
ля человека: на уро
блмо~рият~~ д ро
перепад температур
5 — 8' ниже, чем в о л
должна ~ы~~ на
. Чубы ~б~спеы~~ xaxoz
ЗИ МОИ. ТО
ИИ И ОТОПЛ
летом, так и
асчет системы вентиляц
п од манно-
о ходи
димо ~доизвести ~р~~~~~
~~~~~ пеp~~~ë у и од
а температу~
а зимои.
биться тр у
ОЗ ШНЫХ ПОТОКОВ И П
стациона~рном
"о p~~"pеделе"~" ~~~~у~
"~~р у~р ~р
состоянии определяетс
извне солнечное и
ловыделение от с~
ступающим и
отопление, тепло
и тепло-
щих в автомо и
обиле людей ~~ и т
з пове хность к зова Q&
обменом через п
ентиляцпоп-
o
чет носа теплоты венти,
нением (рис.
+Q 1L.
баланс при отоплении и
107. Тепловой оаланс р
вентиляции (цо ланнь
156
Работа системы вентиляции и охлаждения особенно затрудне-
на летом в условиях прямого действия солнечных лучей. Плот-
ность поступающего теплового потока составляет в этих условиях
п~римерио 990 ккал/(м' ч) и зависит от качества теплоизоляции
кузова. При площади облучаемой поверхности салона автомобиля
середнего,размера 2,5 м' тепловой поток составляет п~риблизительно
2300 ккал/ч, большая часть которого проникает через окна. Путем
п~рименения эффективной термоизоляции (прежде всего крыши),
ок~раски кузова и салона в светлые (отображающие) цвета, а также
использования тони~рованных стекол можно уменьшить этот тепло-
вой поток. 1Явет обусловливает изменение теиперату~ры в салоне
(если с|равнивать кузова белого и чепурного цвета) по с~равнению с
темпе~ратурой внешней цреды в зависимости от ~разме~ров автомо-
биля на 8 — 15О/О. Обычные (нетонированные) стекла пропускают
световое и тепловое излучение почти беспрепятственно, поэтому
общеп~ринятые в настоящее время большие окна в этом отношении
не являются удачным решением. При движении автомобиля воз-
дух, обтекающий кузов, оказывает некото~рое охлаждающее дейст-
вие, но если не п~рименяются дополнительные охлаждающие устрой-
ства, темпе~рату~ра в салоне постоянно выше темпе~ратуры внешней
середы на 3 — 4'С в основном по следующим причинам.
В результате выделения теплоты двигателем, трансмиссией и
системой выпуска отработавших газов, несмоцря на хорошую изо-
ляцию, п~роисходит подогрев воздуха салона. I( этому можно доба-
вить теплоту, выделяемую людьми, находящимися в автомобиле,
кото~рая в состоянии покоя составляет приие~рно 100 ккал/ч. Летом
выделение указанной теплоты (QH) должно компенсироваться про-
ветриванием таким об~разом, чтобы в салоне подде~рживалась тем-
пе~рату~ра, п~риеилеиая для людей. Столь желанная летом отдача
теплоты пове~рхностью кузова Qy( вследствие слишком малого пе-
репада температу~р в салоне (t;) и снаружи (tL) очень невелика.
Поэтому, если невозможно получить приемлемую температу~ру в
салоне постпредством естественной вентиляции, то необходимо преду-
смо'цреть дополнительное охлаждение воздуха, поступающего в
салон с помощью охлаждающей системы. Она может устанавли-
ваться в автомобиль независимо от существующей системы отопле-
ния и вентиляции, однако лучше их объединять, тогда получается
система кондиционирования (см. п. 5.6.2.3). С помощью такой си-
стемы можно,регули~ровать не только теипе~рату~рный ~режии~ в
салоне, но и влажность воздуха.
Ниже приведены некото~рые общие данные из области теплотех-
ники. дополнительное охлаждение воздуха салона необходимо при
темпе~ратуре внешней среды выше 35'С и интенсивном солнечном
излучении. В этом случае темпе~рату~ра воздуха в салоне во избежа-
ние опасности переохлаждения не должна быть ниже темпе~рату~ры
внешней среды более чем на 10', причем темпе~рату~ра холодного
воздуха, поступающего из теплообменника, не должна быть ниже
5'С. Целесообразно охлаждать только часть свежего воздуха (п~ри-
мцрно 30О/О), остальное количество поступающего воздуха следует
157
использовать для освежения воздуха в салоне, тогда воз~растает
эффективность использования воздуха н уменьшаются конструктив-
ные затраты на кондиционер. Конечно, окна автомобиля (с тониро-
ванными стеклами) должны оставаться закрытыми. Тем не менее
для охлаждения воздуха потребляется большая мощность, по-
скольку нужно не только охладить воздух, но и компенси~ровать
нацрев его от солнечного излучения и внутренний «подогрев» сало-
»а. По данным Фиала для середнего легкового автомобиля этот
напрев составляет примерно 4500 ккал/ч. Большое преимущество
дополнительного охлаждения заключается в том, что с ним умень-
шается относительная влажность воздуха в салоне. Она умень-
шается примерно на 35О/О вследствие охлаждения конденсационной
влаги в теплообменнике, что п~ри высокой темпе~ратуре внешней
середы и высокой влажности воспринимается особенно приятно.
По-другому выглядят требования, предъявляемые к кондиционе-
,ру, когда необходимо повысить темпе~рату~ру воздуха в салоне в
условиях зимней эксплуатации. Необходимую для этого тепловую
эне~ргию лучше всего получать от системы охлаждения двигателя.
Система отопления от отработавших газов, применяемая на авто-
мобилях с двигателями с воздушным охлаждением, вследствие при-
сущих ей недостатков (сильной зависимости от ~реализуемой мощ-
иости двигателя, малой теплоемкости, повышенного шума по
сравнению с жидкостной системой отопления) автором не ~рас-
сматривается. П~ри п~роекти~ровании системы отопления следует
учитывать, что во вовремя проветривания, т. е. выброса нагретого
воздуха через п~редусмот~ренные для этого отверстия и имеющиеся
в уплотнениях щели, происходит поте~ря теплоты Q> < . Это с
венно уменьшает КПД системы отопления. КПД зависит от многих
параметров, часть из.которых оп~ределена ниже.
Количество теплоты (ккал/ч), отдаваемой системой отопления.
Qy=~~~L(to — te). Поте~ри теплоты (ккал/ч) п~ри п~ровевривании
Я,~~=срб~(1,~ — 1,). Эффективная производительность (ккал/ч) си-
стемы отопления Я~ =Ян — Ялс=с Ос(1 — t,~),
где г — темпе~рату~ра воздуха, выходящего из отопителя; tat — тем-
пература воздуха, выб~расываемого из автомобиля; t, темпе~ра-
тура внешней ореды; ср — коэффициент теплоотдачи; ср —— 0,24 — 0,29;
6~ — количество воздуха, циркулирующего при закрытых окнах
(в зимних условиях), кг/ч, плотность воздуха 1,2 кг/м' при 50'С. ~
ITpLl318p. Для легкового автомобиля средних ~размеров п~ри cKQ-
рости 40 км/ч и работающем вентиляторе отопителя 6~ — — 3,5
мз/мин *; t,=64'С; t,,= — 20'С; c„=0,27; t,~=21'С.
При этом Ян=5715ккал/ч; Q~<=2 89 ккал ч; QH =2 26 ккал
Эфф
Тогда КПД системы отопления составляет приме~рно 52О/О.
В этом примере не учтена потеря теплоты Q& t; (излучен е, конв
ция, теплопередача), а также нагрев воздуха в салоне от двига-
* В оригинале допущена неточность, в расчете следует учитывать весовой
расход воздуха в кг/ч, а плотность воздуха принимать в зависимости от темпе-
ратуры и давления рассчичываемого процесса теплообмена. — Примеч. ред.
158
gg, КДж/Ч
ъ 40
1
Ъ
~ у
~~ ZO
~ 10
-а
О
'ч
"го
Е
~~о
1
1
Ъ
0
1 г .7 4 5 б 7 8
Расход 5пЯуха С~,м~/мои
2 4 б
Расхеб до~духа, м'(мин
Рис. 109. Кривая зависимости сред-
ней температуры в салоне 1; от рас-
хода воздуха Gr. при температуре
окружающей среды, равной — 20' С
Рис. 108. Кривая зависимости мощно-
сти отопителя от расхода воздуха
для легкового автомобиля среднего
класса (площадь радиатора отопите-
ля равна 0035 м'-, толщина — 40 мм,
~,=255 К, t =335 К, расход воды
состаиляет 25 дм'/мии)
теля, системы выпуска отработавших газов и находящихся в салоне
людей. Поте~ря теплоты зависит от разности темпе~ратур воздуха
в салоне и снаружи автомобиля, которая в свою очередь зависит
от количества воздуха, поступающего в салон, следовательно, от
ско~рости движения, а также от качества термоизоляции салона
(к~рыша, двери, боковины). Поэтому обобщенные формулы при-
вести невозможно. В приведенном выше примере поте~ря теплоты
составила примерно 1800 ккал/ч, что можно использовать в каче-
стве о~риентировочных данных. П~ри расчете системы отопления сле-
дует учитывать только 60% максимального п~ритока воздуха в
условиях летней эксплуатации (все отверстия для поступления воз-
духа отк~рыты), поэтому в рассмотренном примере взято 3,5 ма/ч
вместо 6,0 ма/ч (п~ри полностью отк~рытых отве~рстиях для поступ-
ления воздуха). В качестве примера на ~рис. 108 приведена кривая
зависимости производительности теплообменника c,ðàáo÷åé пове~рх-
ностью 3,5 дм2 и глубиной элемента 40 мм от количества поступаю-
щего воздуха. Более точные данные о требуемом количестве тепло-
ты могут быть получены только с помощью изме~рений (п~ри
испытании автомобиля). В качестве ориенти~ровочного значения
п~роизводительности системы отопления автомобиля среднего ~раз-
ме~ра Барт предложил принимать 3400 — 4600 ккал/ч.
Эффективность системы отопления можно ~резко увеличить пу-
тем повышения темпе)рату~ры воздуха, поступающего из ото-
пителя, а также темпе~рату~ры охлаждающей жидкости
двигателя с помощью термостатов, от~регули~рованиых на более
высокую температуру воды («зимний» термостат), к~роме того, по-
средством предусматривания нелинейной ~регули~ровки количества
159
Рис. 110. Типичиые результаты испы-
таиия иа оттаин;1иис стекол по стан-
дарту SAE У 902 b (начальная тем-
пература — 20' С, 95010 зоны А долж-
иы быть чистыми через 40 мии от-
таиваиия):
& t; Ђ” ветро ое сте ло ( и в иаправле
движеиия автомобиля); 2 и 3 — соотвстст-
веиио левое и правое боковыс стекла
поступающего воздуха, позво-
ляющей компенсировать уве-
so'
л иче н ие скоростного и апор а
1O' Ю'ZO' SO'
ZS ZO 15 10
воздуха с ростом скорости ав-
томобиля. Изменение темпера-
туры в салоне в зависимости
от количества воздуха, поступающего из обычного отопителя, по-
казано на рис. 109. Особенно важным с точки зрения потребитель-
ной ценности системы отопления является время прогрева холод-
ного салона, причем прогреваться должен не только воздух в са-
лоне, но и кузов вместе с остеклением (соответственно, должно
ст аняться обледенение стекол), для чего необходимо большое
количество теплоты. В процессе размораживания окон сте д
кла ол-
жны стать прозрачными, причем сначала должно оттаивать ветро-
вое стекло, а затем боковые. Ввиду того, что скорость оттаивания
окоп важна для безопасности движения, в США введено испыта-
ние автомобилей на соответствие федеральному стандарту 103 по
методике стандарта SAE У 902b, согласно которой на разморажи-
ваемом ветровом стекле в течение заданного времени должны быть
получены определенные прозрачные зоны: это касается и боковых
стекол. В ближайшее время по этому вопросу ожидается появле-
ние Правила ЕЭК ООН и директивы ЕЭС *. Результаты такого
испытания для автомобиля среднего размера показан р
аны на ис. 110.
Для размораживания заднего стекла не используется поток тепло-
го во у
здуха системы отопления автомобиля, поэтому в настоящее
время совершенно оправдано использование электрообогрев
го заднего стекла в качестве стандартного оснащения.
Скорость прог~рева воздуха в салоне зависит от того, как
быспро пропревается контур системы отопления (охлаждающая
жидкость двигателя) до ~рабочей температуры (80 — 85'С), а это в
свою оче~редь зависит от мощности двигателя. Путем ~регули~ровки
термостата и дополнительного подогрева воды в системе отопле-
ния с помощью отработавших газов период прогрева может суще-
ственно уменьшиться. Автомобиль среднего класса обычно п~ропре-
вается за 12 — 15 мин при включенной третьей или четве~ртой пе~ре-
даче (скорость автомобиля 40 — 60 км/ч). На рис. 111 представлены
к,ривые изменения температуры воздуха на выходе из отопителя и
температуры воздуха в салоне автомобиля при постоянной темпе-
ратуре окружающей середы ( — 20'C).
* Излаиа,Л,иректива 78'317 ЕЭС. — Примеч. пер.
160
~д,'1;, ь
бд
70
~ f6à
~ esp
~э
р <
Ю
10
-20
0
15 20
1емпераппра 5оз3уха, C
Щ 100
40 б0
Время, мон
Рис. 111. Изменение температуры са-
лона /; и температуры на выходе из
отопителя t,:
1 — третья передача, скорость 40 км/«; 2—
четвертая передача, скорость GO км/ч
Рис. 112. Комфорт и влажность воз-
духа при различных температурах
(по данным Хопфингера):
~ — очень холодно; 2 — холодно; 3 — эона
комфорта; 4 — жарко; 5 — очень жарко
6 — 562
161
Значительно уменьшить время пропрева салона можно с по-
мощью дополнительного бензинового подопревателя, включаемого
вручную илн автоматически с помощью реле времени. Такой подо-
греватель можно использовать только для подогрева воздуха в са-
лоне автомобиля. Если подогреватель включить в контур системы
охлаждения двигателя, то е! о можно применять и для предпусково-
го прогрева.
5.6.1.8. Проблема влажносг'и воздуха. Из многолетней п~рактики
и результатов исследований известно, что наиболее п~риятно восп~ри-
пимается воздух, влажность которого в зависимости от темпе1ра-
ту~ры находится в инте~рвале 30 — 70% (рис. 112). Относительно
высокое (но в пересчете па абсолютные значения довольно низкое)
соде~ржание влаги в воздухе при низкой темпе~ратуре п~риводит к
тому, что по мере прот)ревания холодного воздуха относительная
влажность уменьшается п~риме~рно до 20 — 25%. Это явление носит
положительный ха~рактер, поскольку предотвращается запотева-
пие окоп. 1(онечно, человек, находящийся в автомобиле, выделяет
в воздух в течение 1 ч 40 — 100 г влаги в результате испа~рения,
дыхания, высыхания влажной одежды и т. д., поэтому п1ри отопле-
нии салона воздух не становится слишком сухим. К~роме того,
приемлемую влажность воздуха можно получить, смешивая про-
т)ретый воздух из отопителя с холодным свежим воздухом. Удач-
ным ~распределением потоков воздуха вдоль окон можно п~редотвра-
тить запотевание стекол и высушить пх. И напротив, при допол-
нительном охлаждении воздуха кондиционером из-за конденсации
влаги и дополнительного подо1)рева автомобиля относительная
влажность сильно уменьшается.
5.6.2. Важнейшие типы конструкций систем отопления и венти-
ляции, кондиционеров, управление ими. Ниже рассмотрены типич-
ные системы отопления и вентиляции, кондиционеры, их общие
свойства и схемы управления ими.
1~аждая система отопления и вентиляции состоит из корпуса
с воздуховодами и воздухо~расп~ределительными каналами; тепло-
обменника с вентилято~ром; органов уп~равления температурой,
поступлением и |расп~ределением воздуха.
В кондиционер к~роме пе~речисленных выше узлов входит уста-
новка, охлаждающая воздух, состоящая из комп~рессора, конденсато-
ра и испа~рителя. Основной п~роблемой для всех систем является
управление поступлением воздуха и темпе~ратурой, а также ~распре-
делением воздушного потока.
5.б.2.1. Типы конструкцггй систем отоггления и вентиляции и уп-
равление ими. В ~результате п~ри~роста ско~ростного напора и работы
вентилятора поступление воздуха увеличивается в большей ме~ре,
чем скорость движения. Поступление воздуха можно относительно
и|роста,регули~ровать с помощью заслонки воздухоцритока, которая
всегда имеется (она также требуется для того, чтобы п~редотвра-
гить п~роникповение токсичных отработавших газов п~ри г~ранспорт-
ном заторе). Это возможно только в том случае, если управление
заслонкой воздухоп~ритока не зависит от других ~регули~ровок, gpoML'
включения вентилятора. Для того чтобы летом можно было обеспе-
чить поступление большого количества воздуха в салон, дополни-
тельно предусматривают крышку воздухопритока, управляемую
вручную. Путем соответствующего проектирования системы возду-
хопритока можно получить подачу воздуха, нарастающую медлен-
нее, чем скорость. В целях отделения крупных частиц пыли и влаги
во впускном канале следует предусматривать резкий разворот по-
тока воздуха.
Регули~ровка темпе~ратуры воздуха в салоне может осуществ-
ляться тремя способами:
~регули~ровкой количества го~рячей воды, поступающей в радиа-
тор отопителя (водяная ~регули~ровка);
смешиванием свежего воздуха с горячим, п~рошедшим через
теплообменник (воздушная ~регули~ровка);
комбини~рованием обоих способов (смешанная регули~ровка).
Вептилято~р имеет два-три режима работы; возможно объединение
работы вентилятора с регулировкой количества поступающего воз-
духа. В случае движения автомобиля с малой ско~ростью (го|род-
ское движение) это особенно необходимо. П~ри очень жа~ркой погоде
такой вентилятор обеспечивает эффективную работу системы вен-
тиляции на всем скоростном диапазоне автомобиля. В системах
отопления и вентиляции могут использоваться осевые вентиляторы,
которые имеют небольшие габа~ритные разме~ры и относительно
дешевы, а также ~радиальные вентиляторы, которые имеют более
высокие показатели по ~расходу, т. е. количество воздуха, поступаю-
щего в салон, меньше зависит от скоростного напора. Радиальные
вентиляторы ~работают с меньшим шумом, однако имеют большие
разме~ры. Вентилятор устанавливают преимущественно в воздуш-
ном потоке перед теплообменником таким образом, что летом све-
162
Рис. 113. Система отопления, регулируемая путем изменения расхода воздуха
(автомобиль «Опель рекорд» выпуска 1974 г.):
& t; Ђ” поступле ис свс&g ;кего во д ха; 2 — севой венти я ор; З вЂ кран упра ления ра
воды; 4 — рычаг регулировки подачи воздуха; 5 — рычаг управления вентилятором; 6 — ры-
чаг ~~сгулированпя температуры; 7 — воздуховоды для оттаивания ветрового стскла
жий воздух, п~рошедший че~рез теплообменник, непосредственно по-
дается в салон. Все типы регули~ровки имеют свои особенности,
п~реимущества и недостатки.
При ~регули~ровке количеством горячей воды, поступающей в
теплообменник (водяная ~регули~ровка), темпе|ратура ~регули~руется
с помощью специального крана, изменяющего количество воды, по-
ступающей в теплообменник. Очень врудно получить линейную за-
висимость между ~регули~ровочным ходом о1рганов управления и тем-
перату~рой выходящего го~рячего воздуха, так как для получения
небольшой п~роизводительности отопителя че~рез радиато~р должно
пройти п~редельно малое количество воды. П~роизводительности си-
стемы отопления, равной 50% соответствуют 2 — 3% максимально
возможного потока воды. К~роме того, запдрный клапан должен
иметь ге~рметичное уплотнение и легко открываться после длитель-
ного пе~рерыва.
Раз~работано два типа ~ранов: мемб~рапный и поршневой. Недо-
статком водяной ~регулировки является то, что необходимая темпе-
~рату~ра воздуха устанавливается с большим опозданием после
поворота крана, так как сначала должна прогреться (или охла-
диться) вода, находящаяся в системе отопления. П~роизводитель-
163
° 1
Фвф
° ° ЭФ ° Ф
° 11 °
° ° °
° °
° ° O °
° ° ° 1 ° ° 1 ° °
° ° ° s ° O ° °
° ° O ° ° O ° °
° ° ° ° s °
° ВВ ФФ ВЭ ЭФ
° ° ЭЭ ФВ
° 1 °
° Ф ° 'O
° a aФФФФ ВФ
° ° 1 1 ° ° ° ° °
° ° ° ° O ° 1 ° O °
° ° ФФ ° O ° ° ° OO °
° ° \1 ° °
° 1 ° °
° ° ° ° ° 1 °
° ° Ф ° 11 ° °
° °
° ° ° ° °
° ° 1 ° 1 ° ° 11
° O ° ° °
° ° s ° ° °
° °
° 11 ° ° ° 1 °
11 1 ° 1 ° ° °
° ° ° ° 1
° ° °
° ° °
° °
° °
° Ф
° °
° ° ° 1
° ° °
° 1 °
° 1
11 °
° 1 ° ° °
° 1 °
° ° Ф ° °
° ° °
° ° °
° ° °
° °
° ° s
° °
° ° ° ° °
° ° O
° ° ° ° ° ° ' ° ° O °
° ° ° O
° ° ° °
° ° ° ° ° ° Э ° °
° °
° ° ° ° ° ° \Ф
° ° ° ' ° ° ВФ '11 °
° ° 1 ° ° ° ° 1 °
° ° ° ° ° O ° °
° ° ° °
° ° ЭВ ° ЭВ
° ° ° В °
° ° ° ФФ
° ° °
° ° ° ° O °
° ° O ° °
° ° O ° ° ° °
° ° Ф ° ° ° °
° ° °
° Фa ° ° ° Ф °
° 1 °
° °
° ЭФ
° ° 1 ° O ° ° ° °
° Ф ° 1 ° O ° ° Ф' °
° ° ° ° °
° ° °
° ° ° °
° ° ° O ° 11
° ° ° ° Ф °
° ° °
° 1 ° °
° ° 11 ° 11 °
° ° ° ° °
° °
° °
° °
° ° ° ° ° ° °
° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° °
° ° °
° ° ° ° ° ° ° ° °
° ° °
° °
° 11 ° ° °
° Ф ° °
° °
° ° °
° ° ° °
° °
° °
° °
° ° ° ° °
° ° ° ° °
° ° °
° ° ° ° ° °
° ° ° ° ° °
° ° 11 ° ° °
° ° °
° ° ° °
° °
° ° °
° ° °
° °
° В °
° 1 °
O ° ° ' ° 's
° ° ' ° ° ° °
° ° 1 ° ° Oa ° 'Os OO O °
° ° ° O ° ° ФЭ ° ° ° ° 1В °
° ° ° °
° ° ° O ° °
° ° ° s ° ° ° 11 11 11 ВФ ° ° 1 °
° Ф ° ° ° ° 1 ° 1
° O ° ' ° Ф,
° ° 1 ° °
° ° ° °
° °
1 ° ° ° ° °
° ° O
° ° °
° 11 ° 1 °
° ° ФФ ° ° °
° ° S ° ВВ
° ° 1 ° ° °
° ° ° °
° 1 ° °
'Ф'~~ ВФ ° °
s1 ° ° Ф ° 1 11 °
° ° ° 11 ° ФФ
° ° O ° ЭФ ° S ° °
° ° 1 11 ° ° Ф ° °
° ° 1
° °
° ° ° O ° ° O ° 4
° ° ° ° 1 1 ° ° ° ° Ф
° °
° ° ° 11 ° ° ВФ ° 1 1 ° ° O °
° °
° ° 1 ° ° ° ° ° ЭФ ° 1 ° ЭФ ° ЭФ
° ° ° ° ° °
° °
° ° ° ФВ ° Э °
° ° ° ° 1 ° °
° O ° ° O ° ° ° ° ° 11
° ° a ° ° O1 ° o ° 1 ° ° °
° ° ° ° ° ° 1 ° 1 ° ° 1 ° ° Э °
° ° ° ° ° ° ° ° ° °
° 1 ° ° 1 °
1 ° O ° °
° 1 ° ° O ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
° ° ° ° ° ° ° °
° ° ° 1 ° ° ЭФ ° ° ° ° °
1 ° ° ° 11 ° ° 1 ° ° °
° ° ° °
° ° ° ° ° °
° ° ° 1 °
° 1
° ° °, °
° 1 °s °
° Э °
° ° °
° 1 °
° ° O °
° ° 11 °
° ° 1 ° ' °
° 11 °
° ° ° ° ФЭ
° ° °
° °
° 1 ° °
° °
° В
° °
° В\Ф
Ca ° ВФ
° ° 1 ° ° °
° ° o ° Oa ' ° 1 °
° ° ° s ° °
° ° ° O
° °
° 1
° °
° 1 °
11 ° °
° ° ° °
° ° °
° ° ° 1 ° 1 °
° ° ° O ° 1 °
° ° ° O ° 11 °
° ° ° ° ° °
1 ° ° O ° ° ° ° °
° 11 ° '° , ° ° O °
° ° ° ° ° ° °
° 1 ° ° ° ° ° 1 °
° 1 ° ° ° Ф ° °
° ° ° °
° ° ° ° ° Э °
° ° ° °
° °
° ° O °
° ° ° ° 1 °
° ° ° 11 °
° s ° ° °
° ° O
Рис. 114. Система отопления, регулируемая путем смешивания потоков воздуха
(автомобиль «Опель рекорд» выпуска 1978 ã.):
оз ia 2 — адиальный веи гилятор; З вЂ” смесительная заслонка;
' — поступление све>к го возду а; Ђ - р д
у ш ииого воздуха в зону
— радиатор шопнте~~; — ~~~~ыЙ д> "
— воз к 6 — поступлсиие смешаиио
ног; 7 — рычаги управлеиии; 8 — свсжнй воздух; 9 — поступлсиис смсшаиио
ветровому стеклу для оттаиваиия
' Очевидно, имеется в виду изменение расхода воды
. ы в системе охлаждения
в соответствии с изменением частоты вращения колен I
нчатого вала двигателя.—
1~ рамеч. пер.
164
ность системы отопления в большой степени зависит от количества
поступающего воздуха и циркулирующей воды *, даже при откры-
том ~р
кране. Несмотря па это, ~регулировку такого типа вследствие
ее простоты часто п~рименяют на дешевых автомобилях (~р . ).
П тем разделения теплообменника на несколько отдельных
блоков, регулируемых краном по отдельности, мож ) p
можно странить
основной недостаток водяной регулировки — сложнос
— ложность регули-
ровки.
При iperyлировке путем смешивания холодного и го~рячего воз-
ха (воздушная ~регули~ровка) т~ребуются большие конструктив-
духа во
ные затраты и большее пространство для ~размеще
ения дополни-
тельных заслонок и каналов. Равноме~рное сме шивание холодного
и го~рячего воздуха осуществить сложно, поэтому можно п~рими-
риться с некоторым расслоением потоков, т. е. с т
. с тем что холодный
* В оригинале допущена неточность. Обозначение органов управления систе-
мой отопления и вентиляции оговорено в Директиве 78/316 ЕЭС, федеральном
стандарте 101 США. Существует также проект Правил ЕЭК OOH. — Примеч.
/'СР.
165
6 — 562
воздух пойдет вверх, как это происходит в некоторых системах. Так
как поток воды в таких системах не ~регули~руется, то в жа~ркую
погоду он сильно зависит от герметичности уп~равляющей заслонки,
поэтому хотя бы для летней эксплуатации автомобиля следует
предусматривать возможность отключения горячей воды, чтобы
п~редотвратить подоцрев свежего воздуха. Преимуществами описы-
ваемого типа регули~ровки являются быстрая )реакция на регули~ро-
вочные воздействия; независимость от поступления воздуха (ско-
рости движения); возможность точной .регули~ровки темпе~рату~ры;
при этом кран регулировки поступления воды может отсутство-
вать.
Уп~равление ~различными воздушными заслонками, предназна-
ченными для поступления, смешивания и ~расп~ределения воздуха,
сложно и сопряжено со значительными конструктивными зат~рата-
ми. Управление должно осуществляться посредством механических
связей, чтобы были исключены ошибки в механизме уп~равления.
Это ведет к еще большему увеличению конструктивных зат~рат.
Приме|р продуманной системы отопления и вентиляции показан на
рис. 114.
Смешанная |регулировка является видоизменением указанных
выше способов 1регули~ровки. Она отличается тем, что уп~равление
темпе~ратурой осуществляется как )регулировкой количества горя-
чей воды, поступающей в теплообменник, так и смешиванием хо-
лодного и го~рячего воздуха. В ~результате этого уп~равление водя-
ным краном становится менее важным, возможности ~регули~ровки
и реакция системы улучшаются. Управление водяным к~ранам и
смесительной заслонкой могут быть механически связаны. Канал
для поступления свежего воздуха в такой хонструкции может быть
небольшим, так как часть воздуха п~роходит через уп~равляемый
теплообменник. Поэтому для ~размещения такой системы требуется
меньше места. Смешанное ~регулирование имеет много п~реиму-
ществ, вследствие чего именно его в настоящее вовремя чаще всего
используют на автомобилях середнего класса.
5.6.2.2. Органы управления. Уп~равление системой отопления
и вентиляции (в целом довольно сложное) мажино уп~ростить, если
органы уп~равления оформить таким об~разом, чтобы п~ри достиже-
нии максимальной функциональности исключались условия для со-
вершения ошибки. Так как до настоящего в~ремени еще не сущест-
вует норм по расположению, конспруктивному исполнению и обоз-
начению таких органов *, то ниже предложены с соответствующим
обоснованием некоторые к~рите~рии по данному вол~росу. О~рганы
управления системой отопления и вентиляции необходимо ~распо-
лагать поблизости от п~родольной оси автомобиля, выполняя сле-
дующие требования:
8енаилято~
включен
,~~ступеиь Jf( ступень
деитилятор
3ыкаючен
I ступень
свуаень
Край нее прабое
Положения рычага
Крайнее лИое
максимально возможная п,ростота, т. е. небольшое число орга-
нов уп~равления;
логичные и четко ~различимые символы назначения органов
управления;
легкость улравления и хорошая видимость положения органов
уцравления;
исключение возможности уда~ра человека об органы уп~равления
(предписание по безопасности);
сове~ршение одно~родных и одинаково направленных действий
при пользовании органами уп~равления.
166
~М
~)p
~) Ъ
ао
Ъ
q, Q g'
3~~~
~э ~
. е(~ Фэ
~~ сд~
~ %
~~~Ч
ф)
~ф 3~
Рис. 115. Система отопления и веитиляци»:
~ — конструкция органов управления; &l ;~ Ђ” регу
ровочная характеристика; f — рычаг рсгулирова-
ния подачи воздуха; 2 — рычаг регулиров»ння
температуры; 3 — рычаг распределения поток»
воздуха; 4 — направляющая; 5 — крспленпе тяг
управления (вертикальное или горизонтальное);
6 — положение. занимаемое рычагом при размора-
живании ветрового стекла; 7 — количество свеже-
го воздуха; 8 — температура; ~ — рычаг опущен
вниз; 10 — рычаг повернут ssepx
Эти требования могут быть выполнены п~рименением комбина-
ции из трех рычажков:
пе~рвый,рычаг должен служить для регули~ровки количества по-
ступающего воздуха и включения вентилято~ра;
вто~рой ~рычаг должен служить для ~регули~ровки темпе~рату~ры;
т~ретий рычаг должен служить для расп~ределения воздушного
потока между зоной ног и ветровым стеклом.
На рис. 115 схематично п~редставлены органы управления с
изображениями символов, а также даны соответствующие ха~рак-
те~ристики отдельным ~рычагам. Пе~редвижные ~рычаги лучше всего
подходят для органов уп~равления системой отопле~ния и вентиля-
ции (большой ход, большие пе~редаваемые усилия и хо1рошо замет-
ное положение). Применяя пластически деформи~руемые ~ручки или
закрепляя их таким об~разом, что они утапливаются под действием
уда~рной нагрузки, можно в достаточной степени защитить человека
и соблюсти цребования безопасности.
..2.3. Кондиционер. Путем установки испа~рителя пе~ред а-
диато1ром отопителя (теплообменником), комп~рессо~ра на двитатель,
167
Рис, 116. Кондиционер фирмы «Джи-эм-Харрисон (GM-Harrison), США:
Вып ск
1 — испаритсль с вентилятором и воздухораспределительным устройством 2—
— тру ка для
Н Г
у а конденсата; ~ — жидкость; 4 — конденсатор, расположенный перед рад; 5
а ретый газ, находящийся под высоким давлением; 6 — осевой компрессор; 7 — охлажден-
ный газ, находящийся под низким давлением.
А+В=С А—
+ =, где — тепло, отбираемое от воздуха, проходящего через испаритель;  — ко-
личсство тепла, равное затратам мощности в компрессоре; С вЂ” тепло, рассеиваемое в окру-
жающу1о среду чср«з воздушный поток, проходящий сквозь конденсатор
6~
ЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦ
ИИ И ВСт
ОЕККОГО ~ОН
д система отопл ehr г. щтуттгар
т'.
>,"дщ~инировав в" с" „вт,& t;„ов «Бе » ( е & t;') „,; q«»
РИС. 117 "О" ОтОВИтЕЛИ радИат умный уси.
тИОИЕра ЗаВОД рового стекл . 8 маслян д испаритсль'
ный РадиатоР.
& t; в~ддухов д д . р 0 к нд .иля ор сис
i ля Обогрева вет енсатор; — ачок емы Отопления' ановкн
радиа (( — вен кондицио нер„ой
~ — термостат; — ительный бачок; ый выключатель
тилятор' топителя'
° )Π— расшиРите & t; Ђ” програм
13 — Радиатор Ото об, азоват
MOTHÎ п~р
~ е ь
т ом автомобил
ю станов~у
а пе~ред ~радиащр
кондиционе~рну~о y a и-
конденсата)ра '
ения и вен
нтиляции
ля ~раз"
мещения испад
исте Му отОпл
необходимо Н онально тодь
си' я, что место,
полнение ~рацио
(,предполагает
е смоqpeн о) . Tàêoå исп
ста новку п~редус м а тр и-
тел , чае когда кон
ля, за~ранее Hlp &g ;y иционе~рн '
aHHoro типа. 1~онструктив-
Kð в том <~
ьшей части автомобилеи д " о оснащения)
вают для боль
r<gqgg ag оп
ия се~рииног
но п|роще и
б~м~~ кач
е перед лагаемыи по р
ся в авт омобиль в в д
ви е
сли кондицион lp,
стана вливает
ые ус~роиства
и
есл
бо дования, ус
ополнительные
ио-
нительного о ру
егата. Такие д
новка кондиц~
США (рис. 116).
навесного agape
бычно устано
ных т(ребовани,
ий,
часто исполь у
з ютв
довлетво~рен
1 °
ии повыщенн
жаркие стра
ны.
неlpа целесообlp
б азна п1ри
ешествиях в
именяемои н
на
яемых к ком орт,
й становки, при,
предъявляе
на 1рис. 117.
~м~б~юй,
1
иканских авт,
миллионах aMelp
168
5.7. ЭЛ ЕКТРООБОРУДОВАН И E АВТОМОБИЛЯ
Электрическая система автомобиля, об~разно выражаясь, яв-
ляется комплексом электростанции и сети потребителей, приспо-
собленных к особым т~ребованиям, п~редъявляемым к системе. Раз-
личают электрообо~рудование двигателя и электрооборудование
автомобиля.
Ниже ~рассмоврено только электрообо~рудование автомобиля,
в частности, главная сеть потребителей, состоящая из приборов
освещения и сигнализации, очистителя и омывателя стекол, ~радио-
п~риемника, коммутационных устройств, элект~роп~роводов, а также
деталей крепления бата~реи, поскольку последние устанавливаются
на кузове. Напомним, что и другие детали электрооборудования
(катушка зажигания, регулято~р напряжения, ~реле и т. д.) крепятся
к кузову, однако для них не требуется особых конст~руктивных ре-
шений. При существующем многооб~разии элект~рообо~рудования ос-
тановимся только на самом важном, касающемся конст~рукции и
проекти~рования кузова. Соответствующие «электрические» п~робле-
мы описаны только в связи с изложенным выше.
5.7.1. Наружное освещение и система световой сигнализации.
В ночное время суток и п~ри плохой видимости освещение автомо-
биля имеет двойную задачу: способствовать тому, чтобы видеть и
быть видимым. Согласно этому 1различают фарры, п~редназначенные
для выполнения первой задачи, и фона~ри, п~редназначенные для
выполнения вто~рой задачи. У автомобиля обычно имеются голов-
ные фары с дальним и ближним светом; возможны дополнительные
противотуманные фары или дальнего света; стояночные и габарит-
ные огни; задние фонари и задние противотуманные фонари; фона-
ри освещения номерного знака; фонари света заднего хода. К све-
товой сигнализации относят указатели поворота спереди и сзади,
систему аварийной сигнализации; сигнал торможения.
На автомобиле допускается устанавливать только предписанные
или раз~решенные фары и фона~ри. По местоположению, взаимному
размещению фар, их светотехническим ха~~ракте~ристикам и види-
мости существует много междуна~родных п~редписаний, что было
отмечено в гл. 2. В принципе спе~реди и сзади автомобиля должно
соблюдаться ха1рактерное симме коричное ~расположение сигналов,
т. е. основные фарры и фона~ри должны располагаться симмеврично
относительно продольной оси автомобиля и п~риме~рно на одной
высоте. В большинстве стран фарры и фона~ри подлежат классифи-
ци~рованию и испытаниям на соответствие национальным т~ребова-
ниям. В целях упрощения этого п~роцесса, а также по конструктив-
ным и стилистическим соображениям очень часто предпочитают
объединять п~рибо~ры освещения в один блок; это сильно облегчает
установку световых п~риборов в кузове. Имеющееся многообразие
возможностей и фо~рм позволяет привести только самые общие
сведения по конспрукции фона~рей, фар и блоков.
Блок должен иметь п~ростые, по возможности ровные монтаж-
ные пове~рхности, удобные для крепления и уплотнения. В целях
169
Рис. 118. Фары ближнего света при
разли 1ных системах освещения:
a — повсрхности фар, используемыс при раз-
личных систсмах освсщсния; б — кривая рс-
комендусмого отношсния ширины рефлсктора
1 2 .7 ф
ЯО ива
чстырс~угольпой фары к с о высотс В/&l
обсспсчив»ющего оптимальнос освсщенне и
р/о
l
мн~имальнос (терпимое) ослепление при по-
верхности фары, равной приблизитсльно
1,0 150 см-'; 1 — фара диамстром 200 чм, выпол-
15 15 нснная по асимметричной евпопсйской снстс-
ме освещения (площадь рабочей части реф-
1,0 лектора равна 170 см-'); 2 — лампа-фара ди1-
метром 178 мм, выполненная по американской
0,5 системе освещения (площадь рабочей части
190 рефлектора составляет 248 см'); 3 — прямоуголь-
0 пая срар» размерами 145Х220 мм, выполненная
оп и м ло яо по асимметричной европейскои системе осве-
Шарана (0иамеп р/рефпекпюраВ,нИ щения (площадь рабочей части рефлектора
равна 176 см'); 4 — фары диаметром 146 мм,
д)
выполненныс в соответствии с европейской
чстырехфарной системой освещения (площадь
рабочей части рефлектора равна 90 см'); для
лами-фар, выполненных по американской системе освещсния, площадь рабочей части рсф-
лектора составляет 168 см').
Сравнение показывает преимущество американской системы освещения для ближнего
свста в отношении яркости и освещенности (при большей опасности ослспления) точно та-
кое же, как и по отношению к освещенности при европейской четырехфарной системе ос-
вещения с фарами диаметром 146 мм, выполненной в подражани американской системе.
Применяя галогенные лампы, этот недостаток можно уменьшить
обеспечения легкой замены предпочтительно применение монтажа
блока снаружи (привинчивание изнутри); так как в настоящее время
почти все прибо~ры вьгполняют герметичными, то в кузове следует
п~редусмавривать достаточно большие отве~рстия, чтобы был возмо-
жен доступ к п~рибо~рам изнут~ри (нап~риме~р, для замены лампы) и
чтобы облегчить п~рокладку и п~рове~рку элеквроп~роводов.
5.7.1.1. Головные фары. Для общеп~ринятых в настоящее время
фабр прямоугольной формы следует добиваться, чтобы щи~рина и
высота фарры имели соотношение, п~риемлемое для получения не-
обходимых светотехнических ха~ракте~ристик, и чтобы сох~ранялась
возможность установки ламп-фабр, соответствующих аме~риканским
т~ребованиям (две фарры диаметром 178 мм или четы~ре фары диа-
метром 146 мм, или црямоугольная фа~ра 114Х152 мм), в тот же
вырез на кузове. Напомним, что в круглых фа~рах лучше исполь-
зуется световой поток (п~риведенный к диамепру рефлектора) и по
соображениям обеспечения видимости и меньшего ослепления во-
дителей встречных автомобилей отражающая пове~рхность, осве-
щенная п~ри ближнем свете, в идеальном случае должна составлять
150 см', что соответствует фаре диамепром, ~равным приме~рно
190 мм. В п~рямоугольных фа~рах согласно исследованиям фщрмы
«Бош» оп~ределяющим па~рамевром для освещенности при ближнем
свете является щи~рина ~рефлектора (диаметр ~рефлектора, усечен-
ного све~рху и снизу) [21]. Поэтому не следует использовать фарры
небольшого ~разме~ра. Фарры должны иметь диаметр (~равный щи~ри-
не) не менее 190 мм и высоту, равную 0,8 — 0,65 щи~рины. В случае
п~рименения лампы-фарры следует учитывать, что установка подфа~р-
ника (стояночный свет) и указателя пава~рота должны п~роизво-
диться по отдельности (~рис. 118). Конструкция современных блок-
фар со вспроенными стояночным светом и указателем пава~рота в
Рис. 119а. Современная полугерметичная блок-
фара со стояночным, дальним и ближним све-
том, указателем поворота и противотуманным
светом (совместная конструкция фирм «Дайм-
лер-Бенц» и «Бош»):
~ — винт регулировки дальнего и ближнего света Фа-
ры в горизонтальном направлении (до «+2'30');
винт регулировки дальнего и ближнего света фары в
вертикальном направлении (до ~40'); 3 — винт регу-
лировки противотуманного света в вертикальном на-
правлении (от — 6' до +2'); 4 — габаритный фонарь;
5 — дальний и ближний свет; б — противотуманный
свет; 7 — указатель поворота; 8 — освещенная поверх-
ность рефлектора
Рис. 1196. Водонепроницаемая, вентилируемая
фара, устанавливаемая без корпуса (фирма
«Хелла», г. Липпштадт):
1 — герметичные соединения
171
водонепроницаемом исполнении показана на ~рис. 119, а и б. Фарры
могут оснащаться лампами с двумя вольфрамовыми нитями нака-
ливания, а также гологенпыми лампами накаливания (что п~ред-
почтительнее). П~ри использовании четырех фар (такая система
~разработана в США) следует об~ратить внимание на следующее:
в европейском варианте ближнего света в п~ротивоположность аме-
]риканскому, используемому в лампах-фа|рах, для получения свето-
вого потока применяется только ве~рхняя половина ]рефлекто~ра, в
результате чего ослепляющий эффект этих фа]р меньше. Освещен-
ность и зона видимости в этом случае сильно уменьшаются, не-
смот]ря на повышенную электрическую мощность нити ближнего
света. Поэтому в Ев]ропе не ]рекомендуется использовать фарры диа-
ме]]ром 146 мм, пе~ренятые у США (вследствие возможности их
легкой замены). Их установка оп~равдана только в случае исполь-
зования галогенных ламп. Лучше лредусмапривать установку фабр
ближнего света большего ]разме]ра. Диаме]]р фары в плоскости
выхода световото пучка должен быть ]равен приме~рно 180 мм. Фа]ры
ближнего и дальнего света могут ]располагаться как г~ризонтально
в ]ряд одна возле другой, так и ве]ртикально одна над другой (см.
п~рилож. 2).
Так как при принятом в Европе асимме]]ричном ближнем свете
г]раница между светом и темнотой вы~ражена очень четко и ее поло-
жение зависит от положения фа]р по высоте, то наклон фар должен
легко регули~роваться без п~рименения специального инс]]румента,
желательно с места водителя с помощью дистанционного уп~рав-
]~ис. ]20. Система автоматической регулировки света фар фирмы «Хелла»:
I — фара с рсгулятором; 2 — усилитель, управляемый через электронное реле; 3 — трос при-
вода; 4 — чувствительные элементы на передней и задней подвесках
1~2
1. Электрический очиститель
а Привод осуществ-
и омыватель фар. р
ного двигателя
лж гы от дно
СТВОМ ТЯГ
ями вмонтирован в амп
„стема омывании Фар "од
Рис. 122 "~Ye y мы «Хелла»
высоким
geHHeM ир
При пр~-
ихся деталеи.
qe3 движущ
киклеров ~ос-
вильном распол
оложении жи
аточная э ект
ивность
тигается достато
ия и мон
остые конструкци
очистки P
тил ку3оца.
таж, мало
ое влияпие иа ст
сительно высокии
и
Недостаток — относи тель
расход воды:
2 — иа-
— ет овое стекло;
гр ~т, " — блок управле-
в — Gabbros c nopoA;
~течь;
ия' 4 — мотор-насос;
5 — манометрическии . аи
клапаи;
ный жиклср
и~ ектива 76/756 ЕЗС и Правила
~~~н~л~~~л~~~~~ Фр~, Лире~~~
ЭК О требуют соблюдени
п чка ли
биля. Еы~ для ~юю ж р
независимости от н
о особых мер по кон
блюсти
вня к зова), то со
п едусмотреть ~ре
о и введения ~р
тОлькО пди помОщ
у ровки зоны освещ
писания можно т
енности. B праце
автоматичеж " ~ у
кой регули~ров
ВОЗMОжнОСть
регули-
я к зова следуе~ цр
устройства. Констру
положения
вещ ости основаннои
амого нача
20. T о так же с с
сть становки все
я к зова следует учить
мывания и очистки а~,
~ровани у
п ля~йных у
в х не ол
6 ьших элекцро-
и более по у „м
тся в действие
к ним ыл л
легкий до-
обиваться, чтобы к
е ей. Н~обх~д~м~ д ы
ыд~бно~о устройства пр
стема очистки ф р
азме, ам си
т подвижных
К о ~р
м авлением, ко
воды под высоким д
173
'1
2
3
6
Рис. 123. Расположение фар и фонарей
на передней части автомобиля:
1 — фара дальнего и ближнего света; & t; Ђ”
баритный огонь; 3 — указатель поворота;
противотуманная фара (не выше основной
фары); 5 —; 6 — макси-
мальное расстояпис от дороги до фары и ука
зателя поворота; 7 — минимальное расстояние
между указателями поворота; 8 — максималь-
пое расстояние указателя поворота, габаритных
огней, протииотуманных фар от края транс.-
портного средства
(~рис. 122). Известно много экспериментальных попыток и иссле-
дований по преодолению основного недостатка европейского ближ-
него света — высокой зависимости от положения фабр — путем ис-
пользования других систем, а также по предотвращению ослепле-
ния. Так называемый поляризованный свет предоставляет для
этого широкие возможности. Хотя технически этот вопрос вполне
~решим, однако при п~рактическом внедрении поля~ризованного света
возникают столь существенные затруднения (наприме~р, смешанное
движение, переобо~рудование ламарка), что не считаться с ними
нельзя.
5.7.1.2. дополнительные фары. В сущности, п~ри правильном ре-
шении головных фабр дополнительные не нужны, частично даже
вредны, так как ими едва ли можно воспользоваться при постоян-
но воз~растающей плотности движения транспорта. Применение до-
полнительных фар дальнего света оправданно только в особых
случаях эксплуатации (движение ночью, на спортивных автомо-
билях). Не следует забывать о том, что ~различие по силе света
между дальним и ближним светом очень велико. Это затрудняет
адаптацию зазрения, а следовательно, и видимость. Дополнительные
фарры ~разрешается иметь только в наре, они не должны |распола-
гаться слишком близко к продольной оси автомобиля и ни в коем
случае ие должны закрывать отверстия для поступления свежего
холодного воздуха.
В п~ротивоположность этому полезно иметь па|рно |расположен-
ные п~ротивотуманные фары. Во избежание ослепления водителей
вст1речных автомобилей противотумапные фцры должны быть
расположены по возможности низко, па расстоянии не более 40 см
от на~ружного конту~ра автомобиля, чтобы их можно было исполь-
зовать одновременно со стояночным светом. Только в этом случае
противотуманные фарры будут в некоторой степени соответствовать
своему целевому назначению. 1Яелесообразно п~ри конст~руи~ровании
п1редусматривать возможность установки щротивотуманных фар в
перед~ней части автомобиля, чтобы исключить неквалифици~рован-
ную установку их при монтаже по пребованию покупателя. Яоволь-
но удачным ~решением является ~размещение противотуманных фабр
под передним бампером. Рациональная компоновка головных и
дополнительных фабр показана па рис. 123 (см. п~рилож. 2). Напом-
174
Рис. 124. Четырехсекпнонпый задний фонарь с печатной платой и двухполюсным
штеккером (фпрм «ЫИ» и «Опель»)
ним, что передние фарры могут быть закрываемыми или утапливае-
мыми, в США это допустимо только п~ри условии выполнения оп-
|ределенных предписаний по их действию.
5.7.1.8. Задние фонари. Габа~ритный фона~рь, стоп-сигнал, фона|рь
заднего хода и задний указатель пава~рота, а также светоотража-
тели чаще всего объединяют в один узел, легко устанавливаемый
на автомобиль. С точки зазрения светотехники эти световые прибо~ры
было бы лучше спруппи~ровать в два узла (указатель пово|рота—
габа~ритный фонарь — светоопражатель и стоп-сигнал — фона~рь зад-
него хода). При объединении габаритного фонаря и стоп-сигнала
следует учитывать то, что между силой света этих п~риборов должно
существовать соотношение 1: 5, которое можно достичь п|ри исполь-
зовании двухнитевой лампы 5/18 BT и ~рефлектора оптимальной
конструкции. Левый и п~равый габаритные фона~ри должны защи-
щаться bio отдельности. Современный водонеп~роницаемый много-
камерный фона~рь с объединенной печатной платой * и двухполюс-
ным подключением показан на ~рис. 124. Возможное и целесообраз-
ное |размещение обязательных и допустимых задних фона~рей п~риве-
дено на ~рис. 125. Обязательные фонари (фона~рь) освещения зад-
него номе~рного знака должны в достаточной степени обеспечивать
видимость номе~рного знака и не излучать свет назад. На это сле-
~ В отличие от традиционных псчатных плат здесь проводники, соединяющие
гнезда ламп, получены не травлением, а вырубкой, — Примеч. пер.
175
9 S 7
Рнс. ~25. Расположеине фар н фонарей на
задней части автомобиля:
1 — фонарь освсщения номерного знака (предпи-
сапий по размещению не' существуст, только по
освсщси ности); 2 — фонарь света заднего хо-
да; 3 — светоотражатель; 4 — габаритный огонь,
стоп-сигнал; 5 — указатель поворота; 6 — проти-
вотуманный фонарь (устанавливастся слева на
расстоянии нс менее О,l м от габаритного огня и
ие болсс 1 м от дороги; но проек гу директив
ЕЭС взводит в состав заднего фонаря); 7 — мини-
мальнрс расстояиис между указателями поворота;
8 — максимальное расстоянис свстоотражателя,
габаритного огня и указателя поворота от края
транспортного средства; 9 — для габаритного ог-
ня, указателя поворота а=0,4 —:1,55 м
дует обратить внимание п~ри проекти~ровании и ~размещении указан-
ных фонарей. Месторасположение фона~рей выби~рается п|роизволь-
но, можно даже использовать заднюю две~рь, если габа~ритные
фонари закрепить п~рочно. ~ля ~размещения пленочного номерного
знака, установка кото~рого будет введена в ближайшем будущем
(вероятно, в,рамках ЕЭС, по меньшей мере — в ФРГ), необходимо
на задней панели п~редусмо~реть плоскую площадку достаточной
величины (щи~рина 520 или 340 мм, высота 120 или 240 мм).
П~ри размещении задних фабр, ~разрешенных во многих странах
(в США их установка обязательна), следует обратить внимание на
то, чтобы они не ослепляли водителей транспорта, движущегося
сзади. Этого можно достигнуть применением ~рефлектора соответ-
ствующей конструкции н наклона вниз светового пучка. В некото-
~рых странах ~разрешена установка одного противотуманного фо-
наря, который можно 1размещать с левой стороны и отдельно от
заднего фона~ря. Противотуманный фонарь включается отдельно
от остальных фонарей (только вместе с головными фа~рами) и кон-
тролируется с помощью желтой контрольной лампочки на панели
приборов. Однако согласно директиве ЕЭС с 1.01.79 г. требуется
серийная установка двух противотуманных фона~рей, поэтому в
настоящее время их обычно встраивают в задний фонарь (~рис.
124) .
5.7.1.4. Элементы коммутации. Включение фабр, стояночного све-
та и фонарей, как отмечено в п. 5.3.5, лучше всего осуществлять
с помощью однорычажного переключателя. Однако можно преду-
смотреть отдельные выключатели для стояночного света и фабр
(с механической блоки~ровкой, включающей стояночный свет цри
любом включении фабр). Пе~реключение света фар с помощью ком-
бинированного ~рычажного выключателя указателей поворота в
настоящее время является станда~ртным испол(пением, и его сле-
дует п~редусматривать всегда. С помощью этого, рычага, как извест-
но, обычно включаются указатели поворота, система омывания и
очистки вепрового стекла и осуществляется сигнализация ф@рами.
Указатели поворота включаются через элеквронное реле, обеспечи-
вающее мигающий ~режим работы, при соответствующем исполне-
нии это ~реле также обеспечивает работу системы ава~рийной
176
Hoc.~e~i~~~, ogtiaKo, должна BKansaTbca c помощью
отдельного выключателя с красной контрольной лампочкой. Реле
должно давать оптический и акустический ' конт1рольные сигналы
и поэтому размещается в салоне. Заметим, что те~рмомагнитные
~реле — п1рерыватели указателей поворота не могут уп~равлять систе-
мой аварийной сигнализации, поэтому необходимо второе реле
(следует предусмот~реть место для его ~размещения). Выключатель
аварийной сигнализации может, располагаться в любом подходящем
месте, нап~риме~р на ~рулевой колонке.
5.7.2. Звуковые сигналы. Во всех странах предписана обязатель-
ная установка звукового сигнала, в большинстве с'пран действуют
предписания по силе звука (П~равило R 28 ЕЭК ООН, лист 1 стан-
да~рта DIN 45633). П~риме~ение сигнальных уст1ройств с различным
чередованием тона для личных автомобилей в ФРГ запрещено.
П~ри ~размещении звуковых сигналов следует добиваться того, чтобы
детали кузова не мешали ~распроспранению звука. Звуковые сигна-
лы можно, разместить за ~решеткой ~радиато~ра, где они в некоторой
степени защищены от загрязнения и атмосферных осадков. Слыши-
мость сигналов сильно зависит от скорости автомобиля. Существует
два типа звуковых сигналов, кото1рые отличаются по ха~ракте~ру
звучания.
Мемб~рана рожкового сигнала имеет оп~ределенную основную
частоту звука (п~римерно 400 Гц) и излучает в области высокого
тона (примерно 1800 — 3500 Гц). Поэтому тон ~рожкового сигнала
жесткий и одновременно пронизывающий. Яля улучшения звучания
~рожки применяют гармонически согласованными (те~рция) па~рами.
С помощью эластичной подвески следует предотвращать влияние,
ока~зываемое на звук колебаниями кузовных деталей и их дребез-
жанием (исключение акустического и механического замыкания).
В связи с этим свободное ~распросвранение звука имеет особое зна-
чение.
Фанфара (элек~1ропневматический рожок} имеет широкий час-
тотный диапазон, так как в атом случае столб воздуха колеблется в
трубе (спиралеобразно све~рнутой). Благода~ря этому тон 'мягче и
поприятнее, но в противоположность общему мнению менее п~ронизы-
вающий. QpoMe того, фанфары не так чувствительны к виб~розамы-
канию. Все звуковые сигналы ~п~риводятся в действие с помощью
выключателя через ~реле, так как сильно зависят от кап~ряжения и
очень восприимчивы к ~плохому контакту.
5.7.3. Устройства по очистке и омыванию стекол. Обязательная
установка очистителя ветрового стекла с 'соответствующим щриво-
дом щредписана во всех странах, однако наличие омывателя т1ре-
буется не везде, хотя он уже давно стал элементом станда~ртного
оснащения автомобиля. Яля очистителя используется электриче-
ский привод, чаще всего с двумя скоростями.
~ В настоящее время в Европе по законодательным предписаниям еще не
требуется. — Примеч. пер.
177
g)
РНс. 126. Различные системы очистки ветрового стекла по данным фирмы «тощ»
(см. стандарты DIIV 72781 H' 72785):
а, в — поле очистки при системе с одинаковым направлением перемещения 1)ычагов; б
поле очистки при системе с противоположным направлением перемещения рычагов; ~ — сис-
тема тяг и электродвигатель привода стеклоочиститсля; 1 — ось рычага 2 — 3—
шаровой ша ни 4 — ж
р р, — есткая тяга; 5 — регулировочная тяга; 6' — кривошип редуктора; 7—
электродвигатель стеклоочистителя со встроенным редуктором.
Величина поля очистки ветрового стекла зависит от длины рычагов А~ и
щеток L~, от угла очистки р, который может быть разным для левой и правой
сторон, от положения осей качания рычагов а+Ь
Так как из-за за1)рязнения стекол, дождя и т. д. видимость силь'
но ухудшается, а иногда и вообще ~п~ропадает, то хорошо ~работаю-
щие очиститель и омыватель являются важным факто~ром повышения
безопасности. Т~ребования по минимальной величине очищаемой зоны
(как и по 'зоне ~размо~раживания) сначала появились в США (феде-
ральный станда~рт 104) и вско~ре были заимствованы и п~равила
ЕЗК. ООН 'и ди~рективы ЕЭС (см. п~риложение 1); ~Боле видимости
делится на несколько зон, для каждой из которых предписана свая
степень очистки, вы~ражаемая в п~роцентах. Таким об~разом, выбо~р
па~раме~ров очистителя и омывателя в сильной степени зависит от
величины стекла, его фо~рмы, положения относительно сиденья во-
дителя (центра глаз).
178
5.7.3.1. Очистйтель стекла. П~ри современных формах вет1рового
стекла упомянутые''выше требования лучше всего можно соблюсти
с помощью одинаковф или противоположно пе~ремещающихся ~ры-
чагов очистителя. Обе системы схематично показаны на ~рис. 126.
Яетки приводятся в действие от электродвигателя со встроенным
че~рвячным ~редуктором. Положение ценпров качания рычагов и их
длина в значительной степени оцределяются желаемой (и п~редпи-
санной) зоной очистки, как впрочем, и длина щеток. Путем изме-
нения наклона щетки относительно ~рычага можно улучшить очистку
в углах и получить более п~риемлемое исходное (положение. Сильно
гнутые и несфцрические стекла затрудняют очистку. Только ~благо-
да~ря ис~ользованию щеток с ~равномерным ~расп1ределением давления
прижима (принцип Трико) и при максимальном соответствии к~ри-
визны щетки кривизне ветрового стекла можно получить необходи-
мую зону очистки. давление п~рижима на конце рычага составляет
п~риме~рно 30 — 50 Н. Под действием сил вепра это давление несколь-
ко уменьшается, поэтому следовало бы п~редусмат~ривать специаль-
ные прижимные площадки, которые, однако, ухудшают види-
мость.
Наклон и форма ветрового стекла оказывают сильное влияние на
~работу очистителя, которая должна проверяться,п~ри большой ско-
~рости воздушного ~потока в аэ~родинамической трубе. Потребляемая
стекЛоочистителем мощность сильно колеблется, так как соп~ротив-
ление сдвигу щеток ~п~ри мок~ром стекле существенно меньше, чем
п~ри почти сухом или сухом стекле. В соответствии с этим момент
то|рможения электродвигателя и силы в ~рычагах и ша~рнирах тоже
сильно изменяются. Момент (по данным фи~рмы «Бош») изменяется
от 7 до 25 Н см. динамические силы в ша~рни~рах также очень
велики. целесообразнее использовать шаровые ша~рни~ры с тефло-
новыми вкладышами, не т~ребующие смазки и обеспечивающие чет-
кое п~росцранственное пе~ремещение тяг, которые, как отравило,
непа~раллельны осям ~рычагов стеклоочистителя и ~ривошипа п~ри-
вода. Элементы стеклоочистителя лучше всего ~размещать в легко-
доступном месте под капотом, п~ричем,п~редпочтительнее систему
(электродвигатель — тяги — опо~ры ~рычагов очистителя) предва~ри-
тельно монти~ровать на устойчивой несущей ~раме, которую затем
вместе с ~резиновыми шумоизоляционными п~рокладками устанавли-
вают на кузов. Таким образом достигаются точная фиксация взаим-
ного положения элементов и оптимальное ~расп~ределение сил. Си-
стема, соответствующая этим основным положениям, показана на
рис. 127.
Напомним о ~распроспраненной в США конструкции с защрытым
исходным расположением ~рычагов очистителя, кото~рая по необъяс-
нимым причинам не получила ~расп~росцранения в Ещропе. Очень
п~рактичен автоматический Й~рфрывистый ~режим ~работы очистителя
щри небольшом дожде или сы~ром тумане. В этом случае стекло-
очиститель включается че(рез оп~ределенные,промежутки в~ремени
(иногда ~регулируемые). Яля ~работы такой конструкции требуется
предусматривать либо специальное положение выключателя очи-
179
° У
Рис. 127. Система очистки стекла с направлепнымл рычагами и с iY, )нтажнои
поперечиной (фирма «Oneab»)
Рис. 128. Скрытая установка жиклеров омывателя стекла:
~ — капот с отверстиями для забора свежего воздуха; 2 — отверстия для поступления теп-
лого воздуха; 3 — вода для омывания стскл»', 4 — персдний щиток; 5 — контур капота
1SO
стителя, либо отдМьный выключатель прерывистой ~работы стекло-
очистителя (с ~регуЛ~~ровкой инте~рвала), для которого необходимо
выделять место в то~ части панели п~рибо~ров, в которой ~разме-
щаются Выключатели.
5.7.3.2. Омыватели стекла. Омыватель имеет либо один цент-
~ральный жикле~р, ~разб~рызгивающий воду в двух направлениях,
либо два отдельных жикле~ра, которые обычно крепят K капоту, од-
нако лучше их к~репить K любой жесткой детали кузова, располо-
женной пе~ред вет~ровым окном; они должны быть ~регулируемыми,
чтобы можно было оптимизи~ровать направление ~разб~рызгивания.
Омыватели должны работать от элекпронасоса; путем определенно-
го комбини~рования выключателей п~редусмат|ривается включение
очистителя после ~разб~рызгивания воды и сове~ршение щетками
нескольких ходов. Насос и ~реле времени чаще всего к~репят к бачку
омывателя. Последний, чтобы п~редотвратить замерзание жидкости,
лучше всего ~разместить в отсеке двигателя. Так как трубоп~роводы
системы постоянно заполнены жидкостью, то возможность заме~р-
зания их очень велика, поэтому в жидкость, используемую для
омывапия стекла, необходимо добавлять антиф~риз. ~1асто этого
недостаточно, поскольку антиф~риз испаряется в ~районе отверстий
жиклера. Поэтому ~рекомендуется использовать утопленную уста-
новку жиклеров. Упомянутая утопленная установка очистителя яв-
ляется очень ~рациональной, особенно в том случае, когда че~рез
образующуюся щель из отсека двигателя выходит теплый воздух
(~рис. 128). ~В феде~ральном стандарте 104 США содержатся т~ребо-
вания по величине минимальной омываемой пове~рхности (в '/о
очищаемой поверхности стекла), а также по обеспечению надежной
работы при ма~розах. Эти предписания выполнить очень т~рудно ~без
принятия особых конструктивных решений. Поэтому были разра-
ботаны обопреваемые жикле~ры, п~рименение которых исключает за-
ме~рзание.
Еще несколько слов о системах омывания стекол фабр. Их кон-
спрукция полностью зависит от фо~рмы и ~размещения фа|р. Мини-
мальные требования, п~редъявляемые к омывателям фар, аналогич-
ные т1ребованиям, п~редъявляемым к омывателям ветрового стекла,
изложены в П~равиле R 45 ЕЭ1~ ООН и Ди~рективах ЕЭС. Эти
т~ребования основаны на измерении светоп~роницаемости в п~роцессе
очистки и омывания стекла фабр и после нее.
5.7.4. Автомобильный радиоприемник, внтена, подавление помех
[22]. Автомобильный ~радиоп~риемник имеет совершенно другие ус-
ловия эксплуатации и функции, чем обычный. Во-,первых, чувст-
вительность, селективность, подавление помех, усиление и система
АРУ из-за меньшей эффективности антенны и сильно колеблющейся
входной энергии должны быть намного выше; во-вторых, влияние
атмосферных помех, тепловых и механических напрузок, а также
т1рудоемкость ~пользования должны быть по возможности мини-
мальными. Следует уп~рощать установку радиоаппарату~ры на авто-
мобиль путем отделения радиоприемника от громкоговорителей,
если они малых ~разме~ров. Развитие полуп~роводниковой техники
181
и электроники способствует созданию аппарату~рй любой мощности.
Несмотря на это, нельзя умолчать о том, что~в настоящее время в
условиях движения автомобиля п~рием ~радиопередач служит скорее
для получения инфо~рмации, чем для удовлево1рения культу~рных
зап~росов, и качество п~риема сильно зависит от уровня шума, воз-
никающего п~ри движении автомобиля. П~рименение донолнитель-
ных п~риб~ров, специально ~раз~работанных для приема радиопере-
дач в условиях движения, только подче~ркивает это явление. Для
уцрощения пользования следует п~рименять п~рибо~ры только с
фикси~рованной настройкой на станцию, лучше с дополнительным
искателем передающей станции, так как ~ручное управление ~радио-
приемником является элементом, |повышающим опасность движе-
ния. Довольно удачной можно считать установку кассетных проиг-
рывателей, свободных от помех и имеющих хорошее качество
воспроизведения, их следует комбинировать с ~радиоп~риемником.
Однако для их ~размещения пребуется много места, что необходимо
учитывать п~ри компоновке панели п~риборов.
Рассмотрим особо ~размещение антенны и промкогово~рителей.
Существенного улучшения качества приема можно достичь, если
принимать во внимание следующие указания.
Антенны автомобильных радиоп~риемников тем эффективнее,
чем дальше удалены от массы автомобиля (контур). ~ля этих
целей лучше всего подходят штыревые антенны, выдвигаемые на
высоту, п~риме~рно ~равную 0,9 м. К~роме того, такие антенны нечув-
ствительны к нап~равлению излучения пе~редающей станции. Поэ-
тому откидные антенны, устанавливаемые на к~рыше, часто обеспе-
чивают более лучший п~рием, чем обычные, ~расположенные возле
стойки ветрового стекла, телескопические и складывающиеся штыре-
вые антенны. Однако качество п~риема ~радиоволн столь сильно за-
висит от собственных параметров автомобиля, что наиболее прием-
лемое положение антенны всегда следует уточнять по результатам
испытаний. Некото~рые указания по наиболее оптимальному ~распо-
ложению антенны п~риведены на рис. 129. Само собой ~разумеется,
антенна должна быть как можно короче и помехоустойчивой. Антен-
на, расположенная сбоку и недоступная с места водителя, должна
иметь автоматический электроп~ривод. П~ри согласовании антенны,
как, вп|рочем, и ~радиоцриемника, следует отдавать п~редпочтение
диапазону УКВ и средним волнам.
Следует тщательно подходить к ~размещению громкоговорите-
лей, особенно сте~реорадиоаппа~ратуры. Многолетней практикой по-
казано, что субъективно лучше воспринимается звук, исходящий
в направлении взгляда. Поэтому лучше всего устанавливать один
промкоговрритель в цент~ре панели ~приборов, или для повышения
полноты звучания (или п~ри стфреорадиоаппаратуре) — по одному
промкоговррителю в левой и п~равой частях панели п~риборов таким
образом, чтобы звук исходил под углом к панели приборов или
вверх от нее.
Стереозвучание можно улучшить путем установки двух допол-
нительных громкоговорителей позади переднего ряда сидений.
182
Рис. 129. Наиболее приемлемые мес-
та расположения антенны (расстоя-
ние от сетки до кузова характеризу-
ет высоту антенны над кузовом) для
приема радиоволн (по данным Хирш-
м ан'а):
1 — 3 — возможные места расположения,
указанныс в порядке ухудшсння качества
приема
Рис. 130. Расположение громкогово-
рителей:
1, 8, 5, 7 — в четырех углах салона по бо-
кам панели приборов и задней полке сало-
на; 2, 6 — посередине панели приборов и
задней полки салона (звук излучается
вверх); 4, 8 — в углах соединения цснт-
ральных стоек и усилителя крыши, ис-
пользуется при четырехдверном кузове
(звук излучается вперед и назад)
и
Довольно приемлемым является расположение громкоговорителеи
по одному в левой и правой частях каркаса крыши, примерно посе-
редине салона. В результате соответствующего оформления решет-
ки громкоговорителя можно добиться того, что звук будет распро-
страняться вперед и назад. Громкоговоритель следует по возмож-
ности располагать в звукоизолированном кожухе для исключения
акустического низкочастотного замыкания волн, образуемых тыль-
ной стороной диффузора. В случае расположения громкоговорите-
лей в передней и задней частях салона необходимо предусматривать
регулировку распределения звука. При создании стереозвучания
это также необходимо соблюдать для левого и правого громкогово-
рителей.
Все эти данные п~риведены потому, что конс~)руктор-кузовщик
должен знать требования по установке ~радиообо~рудования и за~ра-
нее предусматривать место для его размещения (рис. 130).
При монорадиооборудовании салона можно использовать сле-
дующие места: 2 (или 6); 4 и 8; 1 и 3 — приведенные в порядке улуч-
шения условий для прослушивания радиоприемника. При стерео-
радиооборудовании можно использовать следующие места: 4 и 8;
1 и 3 и 5, 7, а также 2, 5, 7.
Качество приема радиопередач в автомобиле зависит от упомя-
нутых выше общих критериев и от экранирования (подавления ис-
точников помех). Кроме линий электропередач, электрофицирован-
ных железных дорог и других помех, поступающих извне (в том чис-
ле и другие автомобили), основным источником помех является
система зажигания карбю~раторных двигателей. Однако электро-
двигатели привода стеклоочистителей, элект~ростатические за~ряды,
183
° °
° б
° Ю
е °
° б
Ю
° б
° 4
Ъ
Ю
Ю
Ю
Ъ
Ю
° б
Ю
Ю
Ю
° б
Ю
Ъ
° б
O
%
° с
° е
O
%
O O
° ф °
Ю
O O o e
е e O
o e
° ° as
° е1
а ° °
O
O
Ю
O ~ Е
O
Ю
Ю Ф
е Е е
Ю
е O
Ю
O
O
° O
° б
а ° °
Ю Ю
Ю
Ю
° ° °
O O
o e
Ф Ю
Ю
Ю
Ю
O O
Ю
% б
Ю
Ю s e
° б
° ° °
Еа
Ф
Ю
° i as as as ss ° s a °
O
ю
Ю
Ю
Ю
Ф
Ю
Ю
Ю Ф
° Э бб
а также неплотное соединение контактов и йедостаточное соедине-
ние с массой металлических деталей кузова (бампе~ры, крылья,
капоты) могут вызывать функциональные помехи. Поэтому для всех
автомобилей п~редписывается так называемое подавленис поме~
системы зажигания с помощью ~резисто~ров, кото~рое предусматри-
вается в части 1 Яи~рективы 0879 Объединения немецких электро-
техников и в Правиле R 10 ЕЭК ООН. Яля ~работы |радиоп~риемни-
ка без помех (как, вп~рочем, и всего радиообо~рудования в целом)
этого недостаточно, требуются дополнительные с~редства подавле-
ния помех от гене~рато~ра, его ~регулято1ра, элект1родвигателя стекло-
очистителя и других электродвигателей. Иногда, кроме этого, необ-
ходимо п~редусмапривать провод массы между капотом или крышкой
багажника и кузовом. Конструкто~р-кузовщик должен учитывать то,
что большие детали, имеющие ~резьбовое к~репление на кузове, дол-
жны иметь плотный контакт с ним, а соп~рикасающиеся поверх-
ности детали и кузова должны быть свободны от эмали (иногда
следует предусмотреть дополнительное лужение) . Кроме того,
должна отсутствовать ко~р~розия.
5.7.5. Электрические цепи автомобиля, крепление батареи
[23]. Электрические цепи автомобиля служат для ~распределения
тока между отдельными п~рибо)рами и в соответствии со множест-
вом потребителей они очень ~разветвлены. Полное п~редставление об
электрооборудовании автомобиля дает общая электрическая схема,
показанная па ~рис. 131. Важнейшие обозначения клемм приведены
на ~рисунке в соответствии со станда~ртом DIN 40719. Элект1росеть
автомобиля в основном выполняется однопроводной, отрицатель-
ный полюс источников тока в Европе соединяется с массой *.
При размещении аккумулято~рной бата~реи следует добиваться
того, чтобы она соединялась по возможности ко~ротким проводом
со стартером и располагалась в легкодоступном месте. По сооб~ра-
жениям безопасности бата~рею не следует ~располагать слишком
близко к пе~реднему караю автомобиля. К~роме того, следует п~реду-
смотреть то, чтобы от выделяющихся па~ров кислоты и газов ие
ко~р~роди~ровали детали кузова. Для этого они должны быть защи-
щены или закрыты. крепление должно быть настолько порочным,
чтобы при испытании на удар по п~равилу R 34 ЕЭК ООН аккуму-
лято~рная бата~рея не открывалась. Общепринятое в настоящее в~ре-
мя нижнее крепление с прива~ренным или привинченным де~ржате-
лем в достаточной степени удовлетворяет этому т~ребованию. Лучше
всего, чтобы аккумуляторная батарея опиралась на выступ брызго-
вика переднего колеса или на прикрепленный к нему кронштейн или
на передний щит отсека двигателя, если для этого имеется место.
5.7.5.1. Предохранители, потребляемая приборами мощность.
В отличие от схемы, показанной на ~рис. 131, обычно не все ответв-
ления электрических цепей защищают щредох~ранителями. Основ-
ные пот~ребители энергии группируют таким об~разом, чтобы можно
' В Англии на некоторых автомобилях с массой соединяется положитель-
пь~й полюс.
186
было обойтись 8 — 10 п~редох~ранителями, а дополнительные потре-
бители эне~ргии (радиоп~риемник, п~ротивотуманные фонари и др.)
защищают по отдельности. Некоторые приборы, наприме~р фары,
часто не защищают, поскольку опыт эксплуатации показывает, что
выходят из с~роя они ~редко, а в случае возникновения неиоп~рав-
ности ее легко найти (например, по@реждение нитей лампы). Если
фары все-таки ~решено защитить, то предохранитель должен быть
предусмо~)рен для каждой нити. Блок предохранителей следует ipac-
полагать в легкодоступном месте салона или в отсеке двигателя.
Ьлок должен иметь марки~ровку, инф~рми~рующую о защищаемых
цепях, чтобы ею можно было воспользоваться п)ри поиске причины
отказа. В настоящее время блок п~редохранителей объединяют с
колодкой диагностики и )размещают в отсеке двигателя, к1роме того,
в этом месте имеется хо~роший доступ к ~реле (рис. 132). Выбор
предох~ранителя (5,8 или 15 А) зависит от тока, потребляемого
прибором, кото|рый является оп~ределяющим и п~ри выборе сечения
электропроводов. Мощность (Вт), необходимая для важнейших
пот)ребителей тока, п~риведена ниже (данные фи~рмы «Бош»). Зная
обычное для автомобиля нап~ряжение бортовой сети, ~равное 12 В,
можно легко вычислить потребляемый ток.
Потребители, работающие длительное время
Ьатарейное зажигание
Отопитель с вентилятором
Обогрев заднего стекла
Лампы подсветки панели приборов
Лампы освещения номерного знака
Противотуманная фара
Противотуманный фонарь
Лампа стояпочного света
Радиоприемник, звуковоспроизводящее устройство
Очисти тель стекла
Очиститель ветрового стекла с дополнительным очисти-
телем заднего стекла
Фара ближнего света (галогенная лампа)
Фара дальнего света (галогенная лампа)
Лампа габаритного огня
Система аварийной сигнализации (только в необходи-
мых случаях)
20
40 — 80
100
2
10
35
35
5
10 — 25
90 — 100
150
55
60
5
85
Потребители, работающие короткий промежуток времени
Лампа указателя поворота
Лампа стоп-сигнала
Свеча накаливания (только для дизельных
Звуковой сигнал
Лампа плафона внутреннего освещения
Лампа фонаря света заднего хода
Стартер карбюраторного двигателя
Стартер дизельного двигателя
Прикури ватель
21
18
100
25 — 40
5
25
800 †15
1200 — 3000
100
° ° ° ° ° °
двигателей)
187
Автоматы перегрузки, применяемые в США взамен плавких
п~редох~ранителей, в Ев~ропе по сооб~ражениям стоимости не получи-
ли ~распространения.
Рис. 132. Блок реле и пре-
дохранителей для всего
электрооборудования (ав-
томобиль «Ауди 100»)
Рис. 133. Монтажная схема электрических цепей [завод по производству элект-
рических кабелей «1~ей~схагеп» (Reins>ag n) ]. Отдель ые ц пи соединяю с
г,омощью штеккеров или через блок реле и предохранителей. В этом блоке могут
быть объединены пре.~охранители, реле и другие элементы управления:
1 — цепь фар и звукового сигнала (слева); 2 — блок реле и предохранителей; 3 — цспь зад-
них фонарей; 4 — цепь панели приборов; 5 — цепь электрооборудования двигателя; 6 — цепь
фар (справа)
5.7.5.2. Электропроеода. Электрические провода должны иметь
сечения, соответствующие току, потребляемому подключенными
п~риборами, причем падение напряжения, происходящее вследствие
сопротивления элект~роп~роводов, должно быть минимальным. При
определении необходимого сечения п~ровода с медными жилами
(номинальное напряжение в элек1)росети 12 В) используют следую-
щую фо~рмулу: q=0,22(P«il/Uz~i), где д — необходимая площадь
поперечного сечения п~ровода, мм2; P,& t; Ђ” электричес ая мощнос
подводимая данным проводом; 1 — длина п~ровода; U, & t; Ђ” допус
мое падение нап~ряжепия. Согласно данным фирмы «Бош» допусти-
мо следующее падение нап~ряжения (В).
1. Провода, соединяющие приборы освещения с пе-
реключателями:
для фонарей мощностью менее 15 Вт.... ° .. О,1
для фонарей мощностью более 15 Вт ...... 0,5
для фар .................... 03
2. Основной провод от батареи к стартеру . .. .. 0,5
Провод для управления тяговым реле стартера .. 1,4
3. Провод от генератора к батарее......... 0,4
4. Прочие провода от выключателей к реле, звуковым
сигналам, очистителю и т. д.............. 0,5
В общем случае используют электроп~ровода с медными жила-
ми, площадь попе~речного сечения которых равна 1 — 2,5 мм2, вклю-
чая соединения в пп. 2 и 3. П~ровода с площадью сечения менее
1 мм~ п~римепять не ~рекомендуется, так как они имеют недостаточ-
ную механическую прочность.
188
Большое количество элек~ропроводов, большая ~разветвленность
электросети автомобиля, а также требование простоты монтажа
приводят к необходимости объединять отдельные элект~ропровода
определенных групп потребителей электроэнергии в пучки, нап~ри-
мер, для пе~редней части автомобиля (фары, освещение отсека
двигателя, звуковые сигналы), для электроснабжения салона
(приборы, выключатели, замок зажигания) н для задней части
автомобиля (габаритный огонь, стоп-сигнал, указатель пово~рота
и фонари заднего хода илн задние фары), которые соединяются
между собой с помощью многоклеммовых штеккеров. Это облегчает
поиск неисправности. Полезным иовшеством является введение в
электросеть системы диагностики, разъем которой располагают в
блоке ~реле и предох~ранителей, что позволяет проверить ~работоспо-
собность важнейших агрегатов. Функциональная схема системы
диагностики, состоящая из двух црупп диагности~руемых узлов, по-
казана на ~рис. 133.
С недавнего времени п|рикладываются огромные усилия по уп-
~рощению бортовой электросети путем исключения отдельных
электропроводов и введения центрального провода, испо' ьзуемого
для мультиплексной (однопроводной) системы управления ~расп~ре-
деленными потребителями, аналогично тому, как это осуществ-
ляется в телефонной связи. Хотя эти разработки еще находятся
в начальной стадии, однако они представляют определенный инте-
рес, поскольку с их внедрением повысится надежность работы и,
возможно, уменьшатся затраты. Это существенно упростило бы
бортовую сеть автомобиля и п~ривело бы к улучшению ксптроля и
диагностики отказов отдельных п~рибрров. В будущем это уп~рощение
тем более необходимо, поскольку электронные прибо~ры управления
и контроля ~оебуют ~развитой электрической сети, ие зависимой от
силовых цепей автомобиля. В разд. 5.3.5 уже было упомянуто о том,
что электроника в автомобиле находит все более широкое примене-
пие.
5.8. ГРАФИК ПРОВЕДЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ
РАБОТ
Большой объем конструкто~рских работ, выполняемых в кузовном
отделе, требует очень точного графика проведения ~работ по в~ре-
мени и согласования |работы отдельных групп (п~ри работе над
одним проектом), это же необходимо при проведении испытаний и
при подготовке п~роизводства. Общие запраты времени «а ~разра-
ботку новой конструкции кузова, включая пол, составляют п~риме|р-
но 500 — 700 тыс. ~рабочих часов. Так как в общем графике ~раз~ра-
ботки (см. ~рис. 1) установлено время работы над кузовом, то по
нему можно приблизительно определить необходимое число инже-
не ров-~р азора ботчи ков, и нжене~ров-детал и~ровщико в, чертежников.
Это означает, что при годовом ~резерве ~рабочего времени на одного
человека 1800 — 2000 ч и при плановом времени проведения конст-
рукторских и о~рганизационных ~работ (получение разрешения на
189
Ь
б0 150190150 1_#_ 110 100 У0 N 70 N 50 ~0 ЛО
10 50 Ю0 70 В0 90 100 110120 130 Ю050 017@
Конструк- Имеющийся запас бремени
о неделях
видная групп 8реня пробедения prom
190 180 170
10 10М
Эскизы устанодки агрегатоб шасси
Пол, рапа
Крыша, стойки, крылья, задняя
поперечина
\
е Ь
ъ ~с
О
~с
ь ь
Лапот, крышка аагажника, наружные
панели йкобины
Передний щиток, арки колес, бнутренние
панели бокобин, передняя часть абтояооиля
Наружные и Внутренние панели
О
Ю
%ю
ь
Фэ ьь
~т
ь
Неханиз~ы подьена и опускания стекол,
открыбания дберей, обибки
° ю
Ю
Каркас и тканизи оегулиродки
положения
ф
ф ф~
ь
м ь
~э ь
Набибка и одибка
Фары, Фонари
Cucmena отопления v дентиляции,
кондиционерная устанодка
Приборы, оснащение,
специальное оборудодание
Кобрики, ошибки, облицобки
Зеркала заднего дида, остекление
Банперо, сцепное уипройстдо
Ъ
ь
ь
ь
ьь
:Ъ)
Ъ)
В
E'è~. 134. План-график проектирования кузова и изготовления опытных автомо
билей:
— конструирование, деталировка, внесение изменений;
разрешение на изготовление опытных образцов; — ° — ° — изготовление про-
тотипов и опытных автомобилей;
1 — плановый срок начала проектирования кузова; 2 — плановый срок испытания по безо-
пасности первого опытного кузова; 3 — плановый срок начала лабораторных и дорожных
испытаний; 4 — плановый срок изготовления последнего опытного кузова; 5 — срок начала
размещения заказов
190
продажу), п~риме~рно равном 155 неделям (3 года), в среднем с
полной отдачей должны, работать 90 — 120 чел. Их ~работа должна
целесообразно использоваться и должна быть сплани~рована в рам-
ках общего плана ~работ основных отделов. На основании в~ремени
разработки кузова, п~редварительно установленному по общему
графику работы над новой моделью, получается приведенный выше
график разработки кузова (конст~руирование, расчет, сборка опыт-
ных кузовов, п~роведение измерений, получение,~раз~решения).
Рис. 134 не требует пояснений и показывает имеющиеся резервы
времени для ~раз~работки кузова.
6. ИСПЫТАНИЯ КУЗОВА
Гак как конструирование кузова во многом опи~рается на прак-
тический опыт, а стилистические требования очень многогранны,
и, кроме того, многочисленные конструкторские задачи, несмотря
на нек:>то ыe усп хи (п,".е де все о, эксплуатацион ая прочно
и колсбательные свойства), не поддаются точному расчету, то основа-
тельные испытания и оценка коиструкции имеют огромное значе-
ние. Здесь подразумеваются не только испытания, проводимые для
выяснения свойств кузова п~ри ударе, но и все те исследования и
проверки, которые относятся к ~работоспособности, эксплуатацион-
ным свойствам и сроку службы. Применяя современные методы
имитирования в лабораторных условиях, можно существенно сок-
~ратить в,ремя проведения испытаний по сравнению с широко ис-
пользовавшимися ~раньше до~рожными испытаниями, без которых,
тем не менее, и в настоящее вовремя иногда нельзя обойтись. Так
как эти испытания в основном касаются каркаса, навесных и п~ри-
варных узлов, оснащения кузова, и практически не касаются ли-
цевых панелей и фо~рмы кузова, то ~работы по изготовлению штам-
пов для их п~роизводства (для таких деталей, как к~рыща, двери,
боковины и т. д.), требующие особо много времени, могуг продол-
жаться без задержек.
Испытания подразделяют на лабораторные и дорожные. Лабо-
~раторные исследования несколько опережают до~рожные испыта-
ния и начинаются в тот момент, когда имеется хотя бы олин опыт-
ный кузов (п~рототип). Яорожные испытания проводятся тогда,
когда уже есть несколько опытных автомобилей. Очень часто бы-
вает необходимо повторить оба вида испытаний для второй се~рии
опытных автомобилей, в которые внесено много изменений. Конеч-
но, все опытные ~работы и испытания должны проводиться в соот-
ветствии с графиком п~роведения испытаний, согласованным с
общим графиком ~раз~работки автомобиля. В качестве примера такой
график приведен в конце главы на рис. 153.
6.1. ИСПЫТАНИЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
К этому виду испытаний в основном относят следующие.
1. Испытание порочности важнейших деталей, например две~рных
замков и петель, бамперов и т. д. Частично это необходимо для
выполнения существующих предписаний по безопасности. Испыта-
ния на уда|р (дефо~рмационные свойства кузова) не входя t в такие
исследования, они п|роводятся отдельно (см. гл. 3).
2. Статические испытания кузова на предел прочности п~ри изги-
бе ц кручении, измерение нап~ряжений в критических местах.
3. динамические испытания, п~роводящиеся в двух нап~равле-
191
Рис. 135а. Испытание черного кузова на прогиб и кручение
Рис. 1356. Определение деформаций в процессе испытания
ниях: исследование колебательных свойств кузова* и п~рове~рка
эксплуатационной (усталостной) прочности.
4.,2~лительные испытания на,работоспособность отдельных уз-
лов, например, очистителя и омывателя ветрового стекла, замков,
выключателей, сидений и т. д.
5. Технологические испытания и испытания мате~риалов, B част-
ности проверка коррозионной стойкости различных узлов с защит-
ным пок~рытием поверхности и без него, прове~рка в условиях тро-
пиков и севе~ра .различных материалов, пап~ример облицовок,
резиновых уплотнителей, а также свойств эмалей п~ри длительном
воздействии света, тонированных стекол, тканей, п~рове~рка на при-
годность к эксплуатации уплотнительных материалов, молдингов
' Здесь и ниже под термином колебательные свойства кузова подразумева-
ются динамические характсристики кузова как сложной колебательной систе-
мы. — Примеч. пер.
192
u)
gf00 им
Рис. 137. Контроль напряжений с
помощью хрупкого лака на дета-
ли со сварным швом
Рис. 136. Экспериментальные кривые:
~ — прогиба (при нагрузке 7 кН); 6 — кручсния
(при крутящем моменте 1400 Н м); 1 — передний
лонжерон; 2 — порог; З вЂ” задний лонкерон; 4 и
5 — оси соответственно передних и задних колес
193
и облицовочных накладок, прове~рка горючести элементов оснаще-
ния и т. д.
Из всего этого многооб~разия работ ниже рассмотрены только
важнейшие виды испытаний, связанные с особенностями напрузок,
действующих на кузов в п~роцессе его эксплуатации.
6.1.1. Статические испытания каркаса кузова. Жесткость кузова
существенно влияет на ходовые качества автомобиля. Кроме того,
в п~роцессе эксплуатации не должно возникать чрезмерных уп~ругих
деформаций, нап~риме~р, в проемах дверей, »а к~рышке багажника
и т. д., чтобы их работоспособность сохранялась и при критической
напрузке (сильное ск~ручивание) и чтобы не возникали шумы п|ри
эксплуатации автомобиля.
В общем случае вертикальный п~рогиб каркаса кузова заме~ряют
п~ри п~риложении к каждому сиденью нагрузки, ~равной п~риме~рно
половине веса одного человека, а скручивание — при определенном
крутящем моменте. Опорными точками служат цент1ры передних и
задних колес. П~роведение испытаний на п~рогиб и скручивание по-
казано на ~рис. 135, а и б. При пе~рвом испытании изме~ряются об-
щий п~рогиб и деформация две~рных проемов.
Типичная кривая п~рогибов показана на ~рис. 136. Максималь-
ный п~рогиб не должен п~ревышать 1 мм. Линия п~рогибов не яв-
ляется непрерывной кривой; в местах, соответствующих стойкам
кузова, она изменяется скачкообразно. В этих местах вследствие
высокой местной жесткости соединений напряжения достигают
максимальных значений, т. е. это — слабые места, кото~рые следует
усиливать путем лучшего ~расп~ределения мате~риала (нап~риме~р,
пе~редняя стойка автомобиля) на основании ~расчетов по методу
конечных элементов.
П~ри статическом испытании на кручение п~роизвольно выби-
;рается какая-либо одна опорная точка испытуемого кузова, чаще
всего в пе~редней части, и для имитации нагрузки п~рикладывается
крутящий момент с помощью поперечины с противовесом. Затем
измеряется жесткость кузова на кручение. Жесткость на к~ручение
кузова пе должна п~ревышать m& t; Ђ” Ђ” 30 0 Н м/ н м длин
Типичная кривая углов закрутки показана на рис. 13á. Как вид-
но, и эта кривая не является непрерывной, ~раз~рывы появляются в
местах, соответствующих стойкам кузова. Конст~рукция этих соеди-
нительных узлов, поскольку в них возникают максимальные нап~ря-
жения, имеет особое значение для систематического, обоснованно-
го расчетом уменьшения ~расхода материала и массы. Чтобы оце-
пить прочностные показатели мате~риала в этих и других местах
(величина и нап~равление сил и напряжений), на них перед п~рило-
жением нагрузки наносят хрупкий слой лака. Вид и нап~равление
трещин, появившихся после приложения нагрузки, дают количест-
венное представление о возникающих местных напряжениях ~* и
направлении действия сил (рис. 137). Это позволяет выяснить,
какие детали следует усилить, а какие можно ослабить, чтобы
получить равноме)рное расп~ределение иап~ряжений, т. е. о~риенти-
рует на лучшее использование мате~риала. С помощью метода ко-
нечных элементов можно определить наиболее п~риемлемые изме-
нения конструкции.
Используя указанные статические испытания, можно быст1ро
найти слабые места каркаса кузова и затем усилить их. Напомним,
что испытания на безопасность, т. е. проверка деформационных
свойств кузова в целом и его важнейших внутренних деталей,
должны проводиться по меньшей мере одновременно с приведен-
ными выше статическими испытаниями, так как в связи с измене-
ниями конструкции в целях повышения безопасности могут сильно
измениться величина п~рогиба и угол зак~рутки. Данные статические
измерения ~рекомендуется повторять на готовом обитом кузове, так
как с установкой стекол и других внутренних элементов (облицо-
вок, обивок две~рей) существенно изменяется жесткость; в общем
случае она увеличивается. Кроме того, испытания по безопасности
следует дополнительно повторить на соб~ранном автомобиле.
6.1.2. Динамические испытания. Наряду со статическими свой-
ствами кузова большое значение имеют также его колебательные
свойства. Они являются оп~ределяющими в обеспечении хорошего
самочувствия человека в автомобиле, а также влияют на динами-
ческие свойства и сопротивление усталости кузова легкового авто-
мобиля.
6.1.2.1. Колебательные свойства кузова. На кузов в п~роцессе его
эксплуатации действует большое количество знакопеременных сил,
которые возбуждают колебания в широком диапазоне частот. Не-
сущая, т. е. без~рамная конструкция, особенно предрасположена для
пе~редачи таких колебаний, что вы~ражается в неп~риятных шумах и
* Обычно пормируется минимальная жесткость кузова в пределах диапазо.
па 5500 — 6500 Н м1'. Верхний предел жесткости не ограничивается. — Прам. ред.
** Точная величина напряжений определяется тензометрированием. — Прим.
рсд.
194
Возбудитель вибраций (напри-
мер, шины, колеса, подвеска)
и шумов (например, двигатель,
система выпуска отработавших
газов, ветер)
Акустическая пе-
редача (воздуш-
ный шум, резонан-
сные колебания)
пузо» является усилите-
лем и преобразователем
вибраций в звуковые
волны
Механическая пе-
редача (вибрации,
корпусные шумы)
Примерно
100 — 400 Гц
Примерно
20 — 150 Гц
Восприятие — сидящие в
автомобиле люди ощу-
щают вибрации и шумы
Гпс. 138. Схема передачи колебаний в кузове
195
виб~рациях. Источниками колебаний могут служить счедующие
узлы и агрегаты:
силовой агрегат, включая систему выпуска о~)работавших газов;
трансмиссия, особенно при приводе на задние колеса и двига-
теле,,расположенном спереди; и первое, и второе являются источ-
ником вибраций и шума;
передняя и задняя подвески;
колеса и шины, создающие виб~рации из-за не|ровностей до~роги
и дефектов шин;
собственно кузов (шумы от обтекания воздухом и возбужден-
ные колебания).
Все эти колебания различными путями, например, через опоры
двигателя, карданного вала и подвесок, а также че~рез 1рулевое
уп~равление, сиденья и другие детали кузова пе~редаются на сидя-
щих в автомобиле людей и вызывают у них неприятные ощущения.
В зависимости от частоты колебаний ~различают вибрации (частота
п~римерно 20 — 50 Гц) и акустические колебания (100 — 4000 Гц) в
фо~рме механического (корпусного) или воздушного шума (~рис.
138). Целью исследований колебательных свойств кузова, кото~рые
должны, проводиться как на чепурном, так и на обитом кузове, яв-
ляется ус~ранение неприятных воздействий на человека. В принципе
это возможно осуществить следующими тремя путями: уст~ранением
или уменьшением возбуждающих колебаний; пре~рыванием или
затруднением передачи колебаний; изоляцией или гашением коле-
баний, п~рожде всего акустических.
В итоге указанных исследований получают ~результаты, кото~рые
накапливаются и служат основанием для с)равнения различных
конст~рукций, наприме~р, вновь |раз~рабатываемых с существующими.
К~роме того, благодаря этому уже на ~ранней стадии испытаний
можно определить к~ритические места кузова и своев~ременно внести
необходимые изменения.
Рис. 139. Различные схемы подвески двигателя:
а — трехточечное крепленис; продольпос расположение двигателя, привод на задние колеса;
6 — трсх- или четырскточечное креплсние; поперечное расположение двигателя; привод на
передние колеса
Чтобы лучше объяснить необходимость принятия дополнитель-
ных мер по уменьшению склонности кузова к колебаниям и по
устранению возникающих ~резонансов, ниже на п~риме~рах даны
сведения о видах и ха~ракте!ристиках важнейших возбу>кдаю
сил, которые позволяют получить общее представление о много-
образии средств подавления колебаний и об их сложных взаимо-
связях.
Причиной того, что силовой агрегат является возбудителем
колебаний, являются силы ине~рции и моменты вто~рого по~рядка,
действующие в двигателе, которые отсутствуют только в рядных
двигателях с числом цилиндров больше 6. К этому же можно отнес-
ти погрешности уравновешивания двигателя, создающие силы и
моменты первого по~рядка. Диапазон частот колебаний для обще-
принятых в настоящее время частот вращения коленчатого вала
двигателя заключается между 100 — 200 Гц. К~роме того, возбуж-
даются колебания, связанные с порядком ~работы цилиндров дви-
гателя. Также возникают шумы от сгорания топлива и пе~ремеще-
ния элементов кривошипно-шатунного механизма — пе~рвого и вто-
рого порядка и с высокими частотами (до 400 Гц). Эти колебания
преимущественно передаются опорами подвески двигателя, поэтому
их ~расположение и конструкция имеют особое значение. П~редпоч-
тительнее главные опоры продольно расположенного двигателя,
которые, как п~равило, находятся возле центра тяжести силового
агрегата, ~размещать на изолированной поперечине пе~редней под-
вески (которая имеется почти всегда), а не на передних лонже~ро-
нах; в этом случае происходит двойное п~ре~рывание колебаний
(изоляцня) на пути пе~редачи их. Подвеска задней части двигателя
в простейшем случае осуществляется с помощью опоры, устанавли-
ваемой на заднем конце коробки пе~редач, п(ричем опс~ра крепится
к полу (топнелю) не непосредственно, а через легкую попе~речину
к рядом расположенным жестким лонжеронам. Установка двига-
;96
~ис. 140. Изгибные колебания системы выпуска отработавших газов:
~ — подвеска; 2 — пол кузова; 3 — узлы колебаний
теля под углом уменьшает вертикальные силы, пе~редаваемые на
кузов, что является определенным преимуществом. П~ри продоль-
ном расположении двигателя сзади его опоры располагаются ана-
логично. В случае попе~речного ~расположения двигателя обычно
используют трех- или четы~рехточечную подвеску (рис. 139). При
любой подвеске двигателя, а в особенности при мягкой, вследствие
относительных пе~ремещений силового апрегата и кузова может
появиться нежелательная об|ратная пе~редача колебаний, с которой
можно бороться путем установки дополнительных амо~ртизато~ров.
Система выпуска отработавших газов, как правило, имеет не-
сколько частот собственных колебаний. Колебания, источником
которых она является, состоят из акустических колебаний (шум
выпуска) и виб~рации собственно системы. Чтобы добиться мини-
мальной пе~редачи этих колебаний, следует определить форму ко-
лебаний системы выпуска опработавших газов, т. е. трубопровода
(п~ри двигателе, ~расположенном спе~реди), к~репление которого дол-
жно осуществляться в узлах колебаний или поблизости от них
(~рис. 140). Все упомянутые силы возбуждения зависят от частоты
вращения коленчатого вала двигателя и крутящего момента, т. е.
от мощности.
Колебания, возбуждаемые трансмиссией при п~риводе на задние
колеса и двигателе, ~расположенном спереди, очень трудноусврани-
мы, в то время как п~ри п~риводе на передние колеса и заднем
расположении двигателя возникает меньше проблем с устранением
колебаний. Возмущающие силы, возникающие из-за остаточного
дисбаланса ка~рданного вала, вызывают изгибные колебания, вели-
чина и частота кото~рых зависят от ~разме~ров вала (длина, диа-
мет~р) и жесткости узлов, соединяемых им (ко~робка пе~редач, задний
мост). К~рутильные колебания играют второстепенную ~роль. С дру-
гой стороны, большое значение имеют углы между соединяемыми
валами в ка~рданных шарни~рах (на это уже было указано в гл. 2),
так как при любом п~родольном изгибе в ша~рнирах возникают
нфравноме~рные пе~ремещения и п~родольные силы, которые вызывают
колебания всего вала (шарниры равных угловых скоростей могут
п~редотв~ратить возмущения только от сил пе~рвого порядка).
197
Рис, 141а. График прогиба двухшарнирного карданного вала при различных час-
тотах и местах возбуждеиия:
1 — форма колсбаний силового привода при f=1G3 Гц (4890 об/мин), возбуждение QT короб-
ки псрсдач (масштаб сравнения 1: 1); II — форма колебаний карданного вала при
94 Гц (5640 об/мин), возбуждение в центре карданного вала (масштаб сравнения 1: 1);
( — ось передник опор двигателя; 2 — ось задней опоры двигателя; 3 — задний мост
Рис. 1416. График прогиба трехшарнирного карданного вала при различных час-
1отах и местах возбуждения:
1 — форма колебаний силового привода при f=148 Гц (4400 об/мин), возбуждение от короб-
ки персдач (масштаб сравнения 1: 1); II — форма колебаний карданного вала при
19 Гц (1140 об/мип), возбуждение в центре карданного вала (масштаб сравнения 1: 1 и
1: 20); 1 — ось перед11их опор двигателя; 2 — ось задней опоры двигателя; 3 — центральная
опора; 4 — задний мост
В то время как возмущающие силы являются силами пе~рвого
по~рядка и пропо~рциональны только угловой ско1рости, силы, дей-
ствующие в шарни~рах, зависят от пе|редаваемого крутящего мо-
мента, угла перекоса соединяемых валов и от угловой ско1рости,
поэтому они являются силами вто~рого по|рядка. На рис. 141, а по-
казана к~ривая колебаний точек вала (уп~ругая линия п~ри изгибе)
относительно абсолютно жесткой трансмиссии с двумя ша~рни~рами
(цельный карданный вал), а на ~рис. 141, б изоб~ражено то же для
трехша~рни~рного карданного вала, состоящего из двух частей.
В обоих случаях применялся четырехцилиндровый двигатель,
максимальная частота в~ращения коленчатого вала кото~рого со-
ставляла 5500 об/мин.
Из ~рассмотрения этих к~ривых видно, что п~ри двухша~рни~рном
ка~рданном вале ~резонанс трансмиссии в целом (163 Гц) и ~резонанс
ка|рданного вала (94 Гц), несмотря на высокую жесткость силового
агрегата, находятся в пределах диапазона эксплуатационной
частоты в~ращения, и из-за пульсаций и вибраций, пе~редаваемых
подвеской двигателя или задней подвеской автомобиля, восприни-
маются очень неп~риятно. П~ри трехшарни~рном вале частота резо-
нанса трансмиссии несколько ниже (148 Гц), но может быть увели-
чена путем повышения жесткости силового агрегата (плоскости
соединения двигателя с коробкой пе~редач, в кото1ром имеется боль-
шой п~рогиб). Частота колебаний вала 19 Гц настолько мала, что
198
Рис. 142. Схема имитации движения по дороге с помощью четырехканального ис-
пытательного стенда «Фаст фурье трансформейшн» (Fast Fourier Transformati-
on). Воспроизведение движения колеса является функцией амплитуды и фазы
располагается Вне ~рабочей зоны частоты в~ращения, частоты соб-
ственных колебаний отдельных частей вала вследствие их малой
длины настолько высоки, что они не ощутимы. колебание вала
передается только через центральную опо~ру, что п~ри удацной кон-
ст~рукции п~роисходит только тогда, когда опо~ра сильно демпфи~ро-
вана; такой конструкции следует отдавать п|редпочтение (см.
п. 5.1.2). Для общеп|ринятых в настоящее вовремя BbicoKQQGoipoTHbix
двигателей п~рименение двухша~рни~рного (цельного) карданного
вала обосновано только в случае малой длины ка~рданного вала.
От колес и шин че~рез подвеску на кузов пе~редаются очень боль-
шие знакопеременные силы, в результате чего возбуждаются коле-
бания. П~ричиной возникновения этих сил являются не только не-
ipoBHocTH до~роги, кото~рые заставляют колеса сове~ршать колебатель-
ные движения, но и, п~режде всего, нек~руглости, отклонения от
формы, биения и дисбалансы шин и колес, а также диска (ба~раба-
на) тормозов. Не~ровности до~роги обычно являются импульсами
для сильно демпфи~руемых ве~ртикальных колебаний колеса, кото-
рые вызывают ~раздражающие колебания кузова, когда имеют ча-
стоту собственных колебаний подвески. Однако эти колебания
могут вызвать неприятные дребезжания и стуки. бранные колебания
зависят только от па~рамепров подвески (жесткость уп~ругих эле-
ментов, демпфи~рование, масса), поэтому их следует исследовать
особенно тщательно, так как они сильно влияют на комфорт и
устойчивость автомобиля на до~роге. Исследования подобных коле-
баний заключаются в оп~ределении их фо~рмы на до~роге и п~ри ими-
тировапии на виб~ростенде с помощью пульсатцра (рис. 142).
Частота собственных колебаний у общепринятых в настоящее вовремя
конструкций подвесок находится в переделах 12 — 14 Гц. Исследуя
изоляцию моста и его демпфи~рование, можно выяснить их влияние.
HBMHQI' сложнее б(~роться с возбуждениями колебаний сбо~рочным
узлом шина — колесо, так как они возникают в зависимости от
скорости автомобиля не только на основной частоте, но и на ча-
стоте гармоник высшего порядка. При изготовлении и балансиров-
199
Рис. 143. Зависимость колебаний колеса в сбор~
с шиной от скорости автомобиля:
~ — собственная частота колебаний шипы вместе с под-
веской; ~ — дисбаланс шипы и колеса (силы первого по-
рядка); 3 — критическая скорость автомобиля
20
~- 1S
е10
Ф s
Рис. 144. Основные источ11ики
возникновения резонанса в ав-
томобиле (преобразование в
звуковые волны):
а — изгибные и крутильные колеба-
ния кузова с частотой 18 — ЗО Гц
(кузовной резона пс); б — вторичное
возбуждение колебаний «пассажир-
ской ячейки» с частотой 50 — 150 Гц
(кузовной резонанс); в — акустиче-
ский резонанс в салопе (воздушный
шум) с частотой 80 — 150 Гц
900
ке колес и шин требуется особая тща-
Zg lg 60 8о 100 тельность в соблюдении параметров вли-
бкюрость а3томодипя,км(ч яющих на колебательные свойства. Так
как возбуждающие силы чаще всего воз-
никают в результате отклонений ради-
альной силы, действующей на каждое колесо, а также вследст-
вие различий динамических радиусов шин (влияние давления воз-
духа в шине) и изменяются синхронно или знакопе~ременно, возни-
кают колебания кузова, которые проявляются в дребезжании,
виб~рациях, тряске и дрожании. Если колебания, возникающие от
неус~)ранимого остаточного дисбаланса шин и отклонений их по
фо~рме, совпадают с частотой собственных колебаний подвески, что
почти всегда п~роисходит в переделах диапазона эксплуатационпых
скоростей, то образуются области особенно неприятных критиче-
ских скоростей, на которых появляется дрожание и т. п. и в которые
часто входят самые применяемые скс~рости (движение по автос~)ра-
де). К сожалению, шины со съемным п~ротекто~ром так хорошо за-
~рекомендовавшие себя во многом другом, особенно п~редрасполо-
жепы к данному явлению. Изменение частоты колебаний колеса
в сбо~ре с шиной показано на |рис. 143. Колебания п~роисходят с
частотой до 30 Гц (первого порядка).
Как реаги~рует кузов на перечисленные источники колебаний?
Чтобы ответить на этот вон~рос, необходимо п~ровести исследование
колебательных свойств кузова, которое осуществляется подобно
статическому исследованию, сначала для чепурного кузова с две~рьми,
чтобы отыскать и ликвиди~ровать самые грубые ошибки. Однако
исследование колебательных свойств необходимо повторять на оби-
0
Z8
Часкоп а 3ж5уж0епия, П~
Рис. 145. Колебательные свойства черного кузова. Изменение виброскорости в
точке возбуждения в зависимости от частоты возбуждения. Возбуждение на пе-
редних лонжеронах:
I — кручение; 2 — изгиб; 3 — точка измерения, расположенная спереди и слева на лонжеро-
не; 4 — наблюдастся столько в передней части кузова
201
том кузове с внупренним оборудованием и сиденьями, так как его
колебательные свойства всегда существенно отличаются от свойств
чепурного кузова, а именно: в отношении црутильных колебаний по-
казатели могут отклоняться п~риме~рно íà 15%, для изгибных коле-
баний — примерно íà 25%, что является следствием увеличения
массы. Необходимо также п~роверить возможность самовозбужде-
ния навесных деталей (нап~римфр, сиденья, зе~ркала заднего вида
и т. п.), кото~рую непременно следует уст~ранить. В связи с довольно
ши~роким диапазоном частот это осуществить сложно. На рис. 144
схематично показано несколько видов ~оезонансов, возникающих в
кузове, и его (реакции на них. Пе|редача колебаний от источников
п~роисходит либо механически че~рез соединительные звенья, либо
акустически. Однако в салоне большинство колебаний п~реобра-
зуется в акустические, т. е. в слышимые воздушные колебания с
ши~роким диапазоном частот.
Задачей инженера-испытателя является выявление резонансов
и анализ их происхождения. действие ~резонанса ослабляют путем
рассогласования или изоляции или поцредством уменьшения ампли-
туд (демпфи~рование). колебания с частотой 35 — 300 Гц пе~редаются
преимущественно механически, а с частотами от 300 Гц до несколь-
ких тысяч ге~рц — акустическим путем [24, 25].
Сначала следует оп~ределить основную собственную частоту че~р-
ного кузова. Для этого его следует установить на испытательный
стенд, используя в качестве опорных точек места, которые позднее
7 — 562
яя РФ ~б
МЕ
Р15
ИО
ЯЗ
L5 R9
R5
11З R10
R15
18
~ф Еб
L7
LZ R7
Lg RZ
Lf
L15
L13
~14 ЯЯ
б т служить для опо~р упругих элементов
ентов или подвесок. С по-
удут сл
мощью элек~)ромагнитного виб|ратор, д "
а воз ействующего, наприме~р,
на пе~редние концы лонже~ронов, возбу д
6 ж аются колебания кузова—
как изгибные (одинаково направленнь е), ру
I ) так и Ki тильные зна-
копе~ременные). Типичные кривые зави
зависимости резонансов обоих
а ис. 145.
6 ний от частоты возбуждения п~редставлены на ~рис.
видов колебании от ча
с еств ет много мест, в кото-
Из рассмотрения кривых видно, что существует
р ых появляется |резон анс (анализируется легковой автомобиль с
сал) особенно при кручении. В приведенном слу чае
кузовом универсал), осо ен
же онов стоек, узловых
требуется усиление основных деталей (лонже~ронов, стоек, у
мест).
Наил чшее п|редставление о виде деформации д ает изоб ажение
iP
аилучш
елом как это показано для
формы колебаний пола и кузова в целом,
202
L 1g Я 14
1 2 б)
и нес шей системы пола при f=37 Гц и возбУждении
Рис. 146а. Форма колебани ~~~у~ зо тали 1 мм=2О мм; по вертикали
с одинаковыми фазами (масштаб по горизонтали мм= мм; п
) мм=2 см/с):
~ — поперечина задней подвески двигателя;
i — крепление попер ечипы пе едней подвески; — по
вала 4 — опорные точки задней подвески
3 — центральная опора карданного вала; — опорн
Рис. 146б. Форма колебаний поверхности кузов р у
ова и и возб ждении с одинаковы-
ми азами ~точка воз уж
б дения расположена на передних лонжеронах:
ения. 2—
— й втомобиля 4 — поперечное сечение сред-
передний лонжерон; 3 — сечение по й
— по осевой линии автом
'3 стойки а — поперечное сечение ст
стойки задней панели; 6 — поперечное сечение перед-
за ней с едпсй стойки; 1=37 Гц — — — — f-
нсй стойки; 7 — поперечное сечение задне 1 сред
40 Гц
соответствующих основных частот на рис. 146, а и б. Анализ коле-
баний в области низких частот дает конструктору информацию о
том, какие детали следует изменить *, а расчетом по методу конеч-
ных элементов можно относительно быстро определить наиболее
приемлемый внд изменения, который при минимальных затратах
материала будет самым эффективным.
По изображению формы колебаний можно судить о том, где
следует располагать места крепления основных источников коле-
баний (подвески двигателя и автомобиля). Как п~равило, их,разме-
щают вблизи узловых точек. Описанные исследования должны
быть проведены по возможности на ~ранней стадии раз~работок,
чтобы соответствующие изменения были учтены в опытных кузовах,
изготавливаемых несколько позднее, тогда колебательные свойства
кузова удается прове|рить еще ~раз. Так как кузов не является
п~ростой одномассовой колебательной системой, а состоит из мно-
гих элементов, то необходимо п~ровести точный анализ отдельных
колебаний различных прупп деталей при основных частотах возбуж-
дения, непередаваемых в определенных точках. для этого кузов воз-
буждается в критических точках (нап~ример, задняя подвеска дви-
гателя, центральная опо~ра ка~рданного вала, опрры рычагов
подвески, ~расположенные на полу) с помощью виб~раторов в рас-
сматриваемой области средних частот (50 — 400 Гц) и определяются
отдельные ~резонансы и места с наибольшими амплитудами коле-
баний. П~ринятием определенных конспруктивных ме|р необходимо
добиться, чтобы в найденных точках собственная частота кузова не
находилась в эксплуатационной области, так как данные колебания
лежат в слышимой области и вызывают, нап~риме~р, дребезжания,
то передающая ореда (воздух илн иное звукоп~роводящее тело)
играет в этом важную роль. Чтобы установить источник шума, йе-
благоприятного для находящегося в автомобиле человека, необхо-
димо прове~рить воздействие звука с помощью микрофонов, устано-
вив их на у~ровне ушей. Типичная кривая колебаний в таком крити-
ческом месте (в данном случае точка к~репления центральной опо~ры
карданного вала) показана на рис. 147. В указанном месте кузов
сильно склонен к возбуждению (несколько резонансов). В данном
случае необходимо увеличить жесткость, чтобы гарантированно пре-
высить эксплуатационную частоту возбуждения (примерно 19 Гц),
п~ричем следует учесть, что у готового автомобиля в связи с присое-
динением дополнительных масс (сиденья, ков~рики) собственная
частота меньше (приме~рно на 20 — 25%).
Иногда не удается в достаточной степени уст~ранить сильные
резонансные пики путем ~рассогласования собственных частот
(соответствующим усилением или ослаблением), особенно если
мощность колебаний велика (большие скорости колебаний). В этом
случае самые нежелательные пики резонанса можно подавлять с
' Обычно решение о внесении изменений в конструкцию принимается не
только на основании анализа колебаний, но и по результатам специальных стен-
довых и дорожных испытаний.— Примеч. ред.
203
0
1Õ
46,$55;5 105
1астста Юйуж3ения, Гц
175
Рис. 147. Колебания легкового автомобиля при расположении точки возбужде-
ния в центральной опоре карданного вала
Рис. 148. Выштамповки и углубления, вы-
полняемые в больших панелях для умень-
шения колебаний:
1 — жесткие с острыми кромками выдавки, хоро-
шо противодействуют колебаниям, но для того,
чтобы их выполнить, необходимо иметь дорого-
стоящес оборудованис; 2 — параллельные видав-
ки, особенно волнообразной формы, мало повы-
шают жесткость; 3 — плоские выдавки с неболь-
шой кривизной хорошо повышают жесткость
204
помощью специальных «гасителей», наст~роенных на оп~ределенную
частоту. Гаситель представляет эластично опирающуюся массу,
которая на выб~ранной частоте сама начинает колебаться в анти-
фазе, уменьшая таким образом возбужденное колебание. Однако
«гасители» подходят только для оп~ределенной частоты, с кото~рой
они согласованы в результате подбора жесткости резиновых опор
и их массы, поэтому щри их п|рименении не исключена возможность
того, что другие пиковые колебания будут усиливаться, и их тоже,
в свою оче~редь, нужно будет подавлять. Следовательно, исключе-
ние колебаний с помощью «гасителя» проблематично. В процессе
исследований колебательных свойств на низких и середних частотах
не~редко можно заметить, что ~роме всего ка|ркаса самостоятельно
колеблются некоторые детали, критические с точки зазрения колеба-
тельных свойств, такие, как панели пола, крышка багажника,
капот, две~ри. Хотя и эти детали п~ри оборудовании кузова могут
изменить свои колебательные свойства (к сожалению, чаще всего
это вы|ражается в уменьшении собственной частоты), тем не менее
описанные выше исследования на чепурном кузове дают п~редставле-
ние о том, в каком месте желательно или необходимо сразу устра-
нить недостатки. Положение можно относительно просто улучшить
введением выштамповок и углублений в больших панелях пола и
багажника, т. е. путем увеличения жесткости. Такие выштамповки
следует располагать таким об~разом, чтобы конст~рукция эффек-
тивно п~ротивостояла колебаниям в любом нап~равлении. На,рис.
!48 схематично показаны удачные и неудачные выштамповки в па-
нели пола. Расположение углублений и желобков «елочкой» яв-
ляется самым наилучшим. Сложнее )решить эту задачу для на~руж-
ных лицевых панелей таких, как к~рыща, капот, двери и т. д., если
дизайне~р пе осознает п~роблемы и с самого начала не п~редусмапри-
вает повышение жесткости панелей п~риданием им достаточной
кривизны или с помощью декоративных подштамповок, которые в
настоящее вовремя в основном и п~римепяют. Если это окажется не
предусмотренным, то повысить жесткость колеблющихся панелей
можно путем п~редва~рительпого натяжения с помощью усилителей
и п~рименения расширяющихся п~рокладок или клеевого соединения
на~ружной и внут~ренней панелей. В некото~рых случаях, нап~риме|р
для две~рей, это выполнить невозможно, тогда следует наклеивать
или напылять демпфи~рующий мате~риал. Однако вровень шума из-
ме|ряется только на готовом автомобиле (об этом написано ниже).
Последним пунктом анализа колебательных свойств является
исследование области высоких частот, п~римерно 400 — 4000 Гц.
1( этой области относятся, как п~равило, механические (ко~рпусные)
или акустические шумы, которые излучает двигатель или коробка
пе~редач (шумы, возникающие в результате п~роцесса сго~рания, ~ра-
боты клапанов, системы выпуска опработавших газов, шесте~рек
коробки пе~редач). Поскольку эти шумы невозможно погасить до-
полнительным усилением изоляции источников колебаний, необхо-
димо п~редпринимать дополнительные метры. Яля уменьшения обоих
видов шумов можно использовать как дополнительную виброшумо-
изоляцию, так и демпфи~ровапие (поглощение) колебаний. Для
этого на большинство деталей (щиток пе~редка, панели пола, к~рыща,
двери, капот и т. д.), пе~редающих шум, помещают шумоизоляцион-
ный мате~риал в виде однослойных или многослойных матов, кото-
рые в ~рассмат~риваемой области частот (500 — 6000 Гц) имеют коэф-
фициент затухания 30 — 50 дБ. Можно п~рименять п~риклеиваемые
или папыляемые пок~рытия из шумопоглощающего или шумоизоли-
рующего мате~риала, имеющего коэффициент потерь 0,1 — 0,2, зави-
сящий от вида мате~риала и его массы, и коэффициент поглощения
около 90'/, в диапазоне частот 250 — 4000 Гц. Инженер-испытатель,
работая совместно со специалистами специализированных фирм,
должен найти самые подходящие шумоизоли~рующие мате~риалы
и места их ~размещения. Весьма эффективна в этом отношении
часто п~рименяемая в настоящее время «шумопоглощающая ванна»,
которую об~разует комбинация вышеупомянутых мате~риалов. Шумо-
поглощающая ванна позволяет осуществить звукоизоляцию всего
пола. С колебаниями можно бороться также путем удвоения тол-
щины материала, нап~риме~р прива~ркой точечной сва~ркой в некото-
рых местах листов металла, п~ричем увеличение массы вдвое умень-
шает у~ровень шума на 6 — 8 дБ [26].
Чтобы лучше понять довольно сложный п~роцесс «гашения шу-
ма» и его причины, на рис. 149 схематично отражено воздействие
шума на людей, находящихся в салоне.
205
Ввсричнсе азаучение шука дозбуждаюц'иц
трпусными тберхнасвяии
~,ф Путь ~аспросвраненая шука
Pucnpocrnpaeeaue шума'
пп стойками
lIpwroe pacapocmpaueuue шужт
1езснансы Знуп~ц nonoemeu
Рис. 149. Передача шумов в автомобиле:
~ — звснья, передающие шум на кузов
Так как до настоящего времени не удалось установить соотно-
шение между колебательными свойствами чепурного кузова и гото-
вого (обитого), то не остается ничего другого, как повторять часть
испытаний, п~роводимых для анализа колебательных свойств, на
готовом автомобиле. Необходимо также еще ~раз перове~рить акусти-
ку автомобиля установочной серии, изготовляемого с использова-
206
нием обо~рудования и оснастки, предназначенной для се~рийного
выпуска автомобилей, поскольку такие автомобили всегда имеют
свойства, отличные от свойств опытных кузовов и автомобилей
(п~рототипов), изготовленных почти в~ручную. Часто на этом сказы-
ваются допуски на изготовление (~различная толщина металла,
отклонения по сва~рке), отсюда ясно, что их необходимо сужать
до минимума. Контроль качества изготовления — единственный
путь для достижения данной цели.
Заметим, что любая самая тщательная п~роверка колебательных
свойств автомобиля в лабо|раторных условиях не сможет заменить
окончательную п~рове~рку в условиях дорожных испытаний. О них
написано ниже.
б.1.2.2. Яинамическая проверка прочности кузова. Вто~рая цель
исследований колебательных cBQHcTB в лаборато~рных условиях—
имитация знакопе~ременных нагрузок, возникающих в ~реальных ус-
ловиях эксплуатации автомобиля на не~ровных до~рогах. Во время
исследований оп~ределяется эксплуатационная прочность или соп~ро-
тивление усталости. Яля этого лучше всего поступать следующим
обер а за м.
Так как нагрузки, действующие от полотна дороги, представ-
ляют собой несимметричный ~ряд знакопе~ремепных сил,различной
величины и частоты, то записываются только те данные о нагруз-
ке (тип, величина, относительная частота), кото~рые отличаются
на «изме~рительном участке» от данных, ха~рактеризующих движе-
ние по шоссе.,Яля этой цели очень хорошо подходят участки до-
~роги с постоянными ха~рактеристиками полотна, кот<~ ые обы
имеются на испытательном полигоне большинства крупных фирм.
В |результате комбини~рования «испытательных до~рог» с ~различ-
ными свойствами можно получить программу нагружения, кото~рая,
исходя из накопленного опыта, будет соответствовать «длительно-
му пробегу со середними нагрузками» (наприме~р, 100 тыс. км), но
отличаться от него тем, что время п~робега сок~ращается в 3 — 10,раз
относительно но~рмальных условий эксплуатации. Таким комплексом
нагрузок, записанным на магнитные ленты, наг~ружаетсл чепурный
или обитый кузов, или опытный автомобиль, установленный на ис-
пытательный стенд. Напружение осуществляется с помощью пуль-
сато~ра, включаемого программным уп~равлением в точках, исполь-
зовавшихся при измерениях на до~роге. Автомобиль (или кузов)
под действием этих нагрузок подвергается тряске. Если в ходе
п~редшествующих испытаний оп~ределены ослабленные зоны, то с
помощью концентри~рованных испытаний на знакопеременные наг-
~рузки можно выявить все оставшиеся Kðèòè÷åñêèå места. Подобные
испытания позволяют своев~ременно п~ровести изменения по успра-
нению оставшихся слабых мест в опытных автомобилях, изготов-
ляемых несколько позднее. Огромное п~реимущество испытания,
п~роводимого с помощью испытательного стенда с пропраммным уп-
|равлением, заключается в том, что результаты можно получить за
несколько недель, в то вовремя как для проведения эквивалентных
дорожных испытаний понадобилось бы много месяцев. К~роме того,
207
эффект от внесенных конструктивных изменений можно прове~рить
еще ~раз за относительно небольшое время. Такие испытания на
виб~рацию проводят также для критических узлов (каркас сидений,
регулятор наклона спинки сиденья, части шасси), что особенно важ-
но, если необходимо изменить только часть кузова (передняя или
задняя часть автомобиля, открытый верх кузова). Расчетом по ме-
тоду конечных элементов можно оп~ределить вид и величину влия-
иия подобного изменения на остальные части.
Лабо~рато~рные исследования такого ~рода должны осуществ-
ляться одновременно с дорожными испытаниями. Однако они не
могут полностью заменить дорожные испытания, так как невозмож-
но имитировать климатические условия и влияние допусков. Тем
не менее, описанные испытания оказывают ничем незаменимую по-
мощь при ~раз~работке новой конструкции. Большое преимущество
всех лабораторных испытаний заключается в том, что накапливаются
воспроизводимые данные, т. е. появляется возможность цравнения
новых конструкций с давно уже известными, на надежность котс1рых
указывает п~рактический опыт. Место лабораторных испытаний в
общей программе испытаний, а также взаимосвязь лабораторных
и до~рожпых испытаний наглядно показаны в конце главы на
рис. 153.
6.1.3. Функциональные испытания на сопротивление усталости.
Из всего множества ~разновидностей таких испытаний ниже описаны
только те, которые в силу «кузовной специфики» выходят за ~рамки
обычных функциональных испытаний. Подобные испытания в до-
статочной мере часто п~роводят фи~рмы — поставщики комплектую-
щих изделий, причем следует об~ратить внимание на следующее:
для многочисленных узлов, влияющих па пассивную безопасность
(нап~рпмер, ~ремни безопасности в комплекте с замками и к~репле-
нием, ~рулевое колесо, замок зажигания и т. д.) в ~рамках законо-
дательства США (и международных требований) не только п~реду-
смот~рены минимальные требования по ~работоспособности, но и
п~редписано проведение текущего конт~роля продукции фи~рмами-
поставщиками и заводами — изготовителями автомобилей. Так как
эти испытания представляют собой ии что иное как кон~роль каче-
ства изготовления, они (рассмотрены отдельно, тем более, что такие
испытания касаются в основном п~родукции, экспо~рти~руемой в
США. Яля многих других комплектующих деталей и апрегатов
испытания на сопротивление усталости необходимы потому, что
п~редполагается,использование специально измененных деталей или
серийных деталей, подходящих без изменения для п~роектируемого
автомобиля. Ниже приведены типичные п~риме~ры, которые пока-
зывают большое ~разнооб~разие проводимых испытаний.
6.1.8.1. Очиститель и омыватель ветрового стекла. В то в|ремя,
как отдельные элементы такие, как электродвигатель, ~рычаги со
щетками, иасос и т. д. должны испытываться заводами-изготови-
телями, вся система в целом вместе с тягами, ша~рни~рами, крон-
штейнами крепления и т. д. вследствие существенного различия
нагрузок, возникающего вследствие ~разной фо~рмы и величины
208
Рис. 150. Стенд для испытаний сопротивления ус-
талости стеклоочистителя с имитацией атмосфер-
ных условий (пыль, обледенение) фирмы «Опель»
стекла или разного влияния потока воз-
духа, обтекающего автомобиль, должна
испытываться на работоспособность и со-
противление усталости разработчиком
автомобиля. Пример испытательной ус-
тановки для проверки функционирования
очистителя (очистки сухого и мокрого стекла, чистого и загрязнен-
ного, обледенелого), а также для испытания на усталостную проч-
ность системы остановки щеток, показан на рис. 150. При испыта-
ниях задается минимально необходимое число циклов очисти-
теля, омывателя и число выключений.
6.1.3.2. Испытательный стенд для проверки дверных замков.
П~роверка порочности две~рных замков и других деталей очень важна,
так как она зависит от величины (массы) две~ри. Испытательный
стенд, с помощью кото~рого две~рь периодически закрывается и от-
крывается (таким образом в деталях замка и фиксато~ре создаются
большие силы) и нагружается механизм отк~рывания две~ри и петли
крепления две~ри, показан на ~рис. 151. Это испытание является
надежным с~редством оп~робования конструкции две~ри, ее внут1рен-
IHx деталей и уплотнителей. В этом случае задается минимально
допустимое число закрываний две~ри и п~роверяется бесшумность
работы две~рных замков, кото~рая должна сох~раняться и после испы-
таний (изнашивания). Внутренние детали две~ри такие, как стекло-
подъемник, испытывают аналогичным об~разом.
6.1.8.3. Стенд для испытаний сидений. С помощью стенда, по-
казанного на ~рис. 152, прове|ряют исти~рание обивки, изнашивание
и ослабление материала подушки. В процессе такого испытания
сиденье пе~риодически продавливается нацружаемой плитой, масса
и фо~рма которой соответствуют телу водителя или пассажи~ра,
п~ричем плита может несколько смещаться или пово~рачнваться. Во
время испытаний определяют степень истирания и потери жестко-
сти.
Кроме того, на сопротивление усталости испытывают механизм
~регулн~ровкн сиденья и спинки (последнее особенно важно вслед-
ствие зависимости сил, пагружающих механизм, от высоты спинки).
Описанные п~риме~ры показывают многообразие видов специаль-
ных испытаний деталей кузова и необходимость тщательного ин-
жене~рпого подхода к ним.
6.1.4. Испытания кузовных материалов. В данном случае под-
~разумеваются не общие испытания мате~риалов согласно сущест-
вующим но~рмам, а специальные испытания, п~роводимые для кузова
в связи с особенностями условий эксплуатации автомобиля, причем
из всего многооб~разия этих исследований ниже рассмот1рено только
несколько типовых испытаний.
209
Рис. 151. Стенд для испытаний на сопротивление усталости дверных замков
(фирма «Опель»)
Рис. 152. Стенд для испытаний на сопротивление усталости подушек сидений
(фирма «Опель»)
6.1.4.1. Испытания на коррозионную стойкость. Такие испытания
касаются не только деталей кузова, особо подве~рженных действию
коррозии (гол, г~рылья и др.), «o и многих деталей оборудования,
поверхность которых защищена «ли обработана специальным
об~разом. П~ри испытаниях деталей пола требуется не только оп~ре-
делять наилучший с точки з~рения технологии вид защиты сталь-
ных панелей, например фосфатирование (по станда~рту DIN 50942),
цинкование или нанесение цинкосоде~ржащего грунта, но и п~рове-
~рять его эффективность. Чтобы обеспечить возможность нанесения
таких защитных средств и проникновение их в скрытые зоны, кон-
структо~р должен предусмотреть соответствующие технологические
отверстия, положение которых следует согласовать с технологами
и учесть в п~роцессе подготовки п~роизводства. Следует также иссле-
довать и прове~рить качество покрытия полостей, эффективность и
порочность защитных покрытий из пластмасс, используемых, нап|ри-
Meip, для защиты от боковых уда~ров и в качестве изоли~рующих
накладок. Чаще всего испытания на к~р~розионную стойкость п~ро-
водят в солевом тумане над 5а/а-ным солевым раствором в течение
ко~роткого в~ремени (сравнительный тест) или же в климатической
каме~ре по стандарту DIN 50016 — 18. О п~рактическом осуществле-
нии Meip, п~редпринимаемых по ко~р~розионной защите в п~роцессе
изготовления кузова, написано в гл. 7.
Специальные испытания пребуются для металлических защит-
ных покрытий, особенно стальных х~роми~рованных деалей. П~ри этом
необходимо п~роверить не только защитный эффект в отношении
кор~розионного ~разрушения, но и способность покрытия п~ротиво-
стоять механическим воздействиям (отслоение, трещины); щроме
того, обычно п~роводят испытания в солевом тумане.
Так называемое х~ромовое покрытие состоит из нескольких слоев,
нанесенных ~различными методами (дуплекс-никелевый цроцесс или
210
11ри-никелевый п|роцесс). Самый нижний медный слой служит для
выравнивания поверхности,и лучшего элект1рохимического,расп~ре-
деления никеля, несколько слоев никеля — для получения микропо-
ристого основания под слоем хирама, способствующего п~редотв~ра-
щению коррозии. Хромовый слой образует блестящую пове~рхность.
Гак как слои наносят гальваническим методом, то толщины слоев
во многом зависят от фо~рмы детали, поэтому она должна иметь по
возможности гладкий п~рофиль без острых углов и углублений.
Дизайне~р и консврукто~р должны учесть это. Многие детали, отде-
лываемые под хром, изготовляют из алюминиевого листа высокой
чистоты (99,99~/о Al) и защищают с помощью аноди~рованного слоя.
И в данном случае поверхность детали должна быть ~ровной и по
возможности без оспрых углов и углублений.
Особое место в борьбе с кор~розией занимают детали, изготов-
ляемые из ко~ррозионностойкой стали. Несмотря на высокую стои-
мость, ко~р(розионностойкую сталь все чаще применяют для молдин-
гов и других деко~ративных деталей, а также для элементов шасси
(глушители). По блеску и цвету такие детали уступают хроми~ро-
ванным, и их труднее об~рабатывать. Несмотря на это, применение
кс лозионностойкой стали в кузовост~роении, в основном для де-
талей каркаса, чаще всего испытывающих коррозию (пол кузова,
лонжероны), имеет будущее, тем более, что в этом случае никаких
проблем со сваркой (в отличие от алюминия) обычно не сущест-
вует.
П~роверка свойств различных кузовных лаков и эмалей также
относится к лабо~рата~рным испытаниям. У эмали следует проверить
стойкость к механическим пов~реждениям, светостойкость и нечув-
ствительность к атмосферным воздействиям, и лишь после этого мож-
но дать ~раз~решение на ее использование для пок~рытия кузова ав-
томобиля.
6.1А.2. Испытания на старение и горючесть. Специальные испы-
тания т~ребуются для мате~риалов уплотнителей две~рей и окон,
кото~рые могут быть выполнены из эластоме~ров. В этом случае
требуются не только стойкость к воздействию атмосфе~рных усло-
вий, света и температуры, но и сохранение эластичности и стойко-
сти к раз~рывам при экст~ремальпых температурах, и кроме того,
стойкость к старению от воздействия озона. Испытания можно п~ро-
водить, нап~риме~р, в климатической каме~ре п~ри изменяющихся тем-
пе~рату~ре и влажности под лучами ультрафиолетового света (при-
годность к эксплуатации в условиях тропиков), а также в моро-
зильной каме|ре. Подобные испытания необходимо проводить
независимо от существующих но~рмированных испытаний мате~риа-
лов для деталей внутреннего обо~рудования, изготовляемых из
пластмасс или других материалов. чтобы убедиться в соответствии
этих деталей особым условиям эксплуатации автомобиля. Сущест-
вующий федеральный станда~рт 302 (США), а также п~роект Пра-
вила ЕЭК ООН и станда~рта ISO — DIS 3795, к~роме того, требуют
проведения испытаний на горючесть мате~риалов внут|реннего обо~ру-
дования, наприме~р мате~риалов обивок и набивок. К~рите~риями при
211
таком испытании служат воспламеняемость и скорость распрост-
~ранения пламени.
б.1.4.3. Прочие исследования материалов. В этом месте следова-
ло бы написать о специальных испытаниях различных клеев, п~ри-
меняемых в кузовостроепии, кото~рые должны не только обладать
коротким временем схватывания при использовании, но и иметь
достаточную механическую порочность при различных погодных
условиях. Клеи должны не изменять цвет и не давать испарения, а
в некоторых местах соединения (нап~риме~р, вклеивание стекла) они
должны позволять разъединение и повторное склеивание. Это же
относится и к пластичным, расши~ряющимся п~ри напревании мате-
~риалам, кото|рые используют для уплотнения недоступных поло-
стей в кузове или сложных зон уплотнения. О механическом и оп-
тическом испытаниях безопасных стекол было упомянуто выше.
Особые требования предъявляются к п~рименяемым в автомобиле-
ст~роепии средствам консе~рвации (защитным васкам), кото~рые слу-
жат п~реимущественно для защиты нового автомобиля от воздейст-
вия атмосферных условий (влажность, пыль, копоть) в промежутке
между изготовлением и п~родажей. Средства консе~рвации должны
легко не только наноситься на поверхность кузова, но и смываться,
и при этом не быть агрессивными.
6.2. ДОРОЖНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КУЗОВА
Несмотря на все усиливающуюся систематизацию и расши~рение
лабо~рата~рных испытаний, очень многие исследования и испытания
необходимо осуществлять в условиях ~реальной эксплуатации авто-
мобиля. Хотя до~рожные,испытания служат преимущественно для
оценки ходовых качеств автомобиля в целом, однако они требуются
и для оп~робования кузова. Такие испытания проводят преимущест-
венно на полигоне, где имеется оп~ределенная и постоянная сеть
дорог, позволяющая повторение любого экспе~римента при тех же
условиях. Ниже обобщены важнейшие оценки и,результаты испы-
таний, касающиеся кузова. Самое инте~ресное из этого рассмотрено
несколько подробнее.
Следует оценить некоторые качества нового автомобиля (кузо-
ва), п~ри эксплуатации, наприме~р обзо~рность во всех нап~равлениях,
реакцию на вете~р и шум от вет~ра, удобство езды, общий комфорт
в салоне, уровень шума, от1ражения и блики, удобство посадки,
вентиляцию и отопление (поступление воздуха и температура его
в салоне), радиообо~рудование, загрязнение. К~роме того, необходи-
мо оценить удобство пользования ~ремнями безопасности, досягае-
мость о~рганов управления, работу электрообо~рудования, особенно
наружного и внутреннего освещения, систему очистку/омывания
ветрового стекла, обзорность зе~ркал заднего вида. Сюда же отно-
сятся пыле- и водопроницаемость, работоспособностьдомкрата при
замене шины на подъеме и спуске, и не в последнюю очередь, до-
ступность, а также возможность демонтажа и монтажа агрегатов
(двигателя, коробки пе~редач, ~радиоприемника, п~рибо~ров). Следует
212
также проверить возможность очистки кузова с помощью механи-
ческой мойки, а также оценить п~ринадлежности, нап~ример сцепное
устройство для прицепа, для п~рове~рки которого необходимо п~ро-
водить длительные испытания.
Следует оценить ходовые качества, которые оп~ределяются об-
щей компоновкой автомобиля, и следовательно, в сильной степени
кузовом. Следует п~роконтроли~ровать ге~рметичиость окон и дверей,
отсутствие шума п~ри отк~рытом и закрытом положениях их в тече-
ние длительного в~ремени эксплуатации и большого п~робега, ~работу
две~рных замков и других механизмов (нап~риме~р,,ручки стекло-
подъемника) при длительной эксплуатации. Длительные наблюде-
ния требуются за эмалевым поирытием кузова и последствиями от
ударов о боковые поверхности кузова гравия, вылетающего из-под
колес автомобиля. Чтобы перове~рить ко~р|розионную стойкость кузо-
ва, в п~роцрамму дорожных испытаний следует ввести движение
через ванну с соленой водой, так как именно в результате постоян-
ной смены моирого и сухого состояния пове~рхности возникиот силь.
нейшие кор~розионные пав~реждения. К числу важнейших испытаний
относятся испытания на долговечность, т. е. п~рове~рка срока службы
кузова и внутреннего оборудования в тяжелых условиях движения,
нап~риме~р п~ри движении весной по п~роселочным дорогам. Сюда же
относится восп~риятие кузовом напрузок ~различного типа. Для
проведения всех этих испытаний опытные об~разцы автомобилей
должны оснащаться самыми различными изме~рительными прибо-
рами (нап~риме~р, п~ри исследовании уп~равляемости, акустики).
8 целях оценки соп~ротивления усталости, а также выполнения из-
ме~рений, касающихся комфо~рта, в ~различных критических точках
кузова устанавливают датчики ускорения или тензометрические
датчики, кото~рые позволяют зафикси~ровать напрузки. Для каждого
вида исследований составляют свои пропраммы испытаний, кото-
оые позволяют, с одной сто~роны, получить точные и восп~роизводи-
мые результаты, а с другой стороны, сэкономить вовремя, п~ричем
соотношения между показателями испытаний на опытных участ-
ках до~роги и обычной эксплуатацией автомобиля пот~ребителями
также известны из с~равнительных измерений и накопленного опыта.
Несмотря на значительно усовершенствованные методы изме~ре-
ний, некото~рые оценки можно сделать только субъективно (нап~ри-
мер, самочувствие, утомляемость водителя, внешний вид автомо-
биля). Когда оценку по балльной системе проводит пруппа инже-
неров-испытателей (с~реди них должны быть и женщины) с помощью
специальных методик, достове~рность испытапий существенно воз-
растает. Во вовремя периодических встреч инжене~ров-испытателей
и инжене~ров-конструкторов рассматриваются и п~ро~рабатываются
результаты испытаний и оценок. Для оценки долговечности деталей
опытные автомобили ~разби~рают после заве|ршения определенной
программы испытаний и все детали с высокой точностью изме~ряют
и исследуют.
Напомним еще ~раз о том, что часто несколько раз приходится
изменять QIIbITHbIA автомобиль в соответствии с (результатами J1260
Имеющийся запас бревени
бреля пробедения работ
б неделях
Bui'
испытаний
QO 120 110 ЛЮ 9() Я 70 У У0 У0 g0
10 г0 Я0 ~0 Хо Бо Ю В0 УП 100 11О
4
ь
4
4
с В
&g
ф ф
ь ~
Ь
Лапки, петли и ~п. д
Гиденья, репни безопасности и другие
удермибающие cucmrnbi
Зоны удара
Рулебая колонка, рупебое колесо
Испытания на'рронтальныи и бокобой
удары, удар сзади
Гредстба нарумной защиты
Внутренние детали, ойрудобание
Очиститель и о~ыбатель стекла,
разнорамибание стекла
Изгиб, кручение. де<рота
Иапрям ение
Янаяиз частот
Борьба с аута
Усталостная прочность кузоба
усталостная прочность узлоб
1
~~ яа
ь ~ь
~ В
ф ~
Ch
ь
Ф
Ъ
h4 Ъ
Опекло, специальные материалы
Горючесть, покрытия, коррозия
Обзорность, удобстбо улрабления,
ло~рорт, иуды
Функциональные узлы
Общие длительные испытания
Испытания оборудобония
Испытания узяоб на соотбетстдие
требобания~ безопасности
Испытания oSmo~olvae на соотбет—
стбие требобанияю безопасности
%
Ъ
ь
ь
Ъ
O
,ф
Рис. 153. План-график проведения испытаний при разработке нового кузова:
1 — срок изготовления первого опытного кузова; 2 — срок окончания изготовления опытных
кузовов; 3 — срок начала производства установочной серии
Очевидно, имеется в виду количество кузовов и прототипов в рамках од-
ной опытной серии. Как правило, изготовляют три серии опытных образцов по
10 — 15 кузовов (включая кузова для прототипов). — Примеч. пер.
14
рата~рных испытаний, опережающих дорожные испытания. Если поз-
воляют вовремя и с~редства, то можно с самого начала весь цикл
испытаний спланировать в несколько этапов, что п~ри оп~ределен-
ных обстоятельствах может сок~ратить время разработки, особенно
когда стендовые испытания по каким-либо причинам (ошибки в
прототипах, п~роизводственные мощности) не будут п~роведены
своевременно. В этом случае до~рожные испытания можно начи-
нать, имея небольшое число прототипов, и сделать цредва~ритель-
ную оценку, которая вместе с уже имеющимися к этому времени
результатами стендовых испытаний позволит собирать вто~рую боль-
шую се~рию опытных автомобилей, в большей степени п~риближен-
ную к окончательному ва~рианту конструкции, и начать их испыта-
ния. В любом случае для проведения полной п~роцраммы испыта-
ний необходимо иметь по меньшей мере два-т~ри опытных кузова
и примерно 15 (и больше) автомобилей*. Изготовление этих объ-
ектов испытаний следует своев~ременно планировать и согласовы-
вать с общей программой ~разработки. Сборку автомобилей, п~ред-
назначенных для испытаний, осуществляют в хорошо оснащенном
экспериментальном цехе, однако необходимо своевременно подклю-
чать и поставщиков комплектующих изделий.
Таким об~разом, с помощью лабораторных и дорожных испыта-
ний за относительно ограниченный срок получают очень точную и
достоверну~о характеристику достоинств и, возможно, еще имею-
щихся недостатков нового автомобиля и его кузова. Чтобы лучше
понять ход испытаний, на ~рис. 153 представлен график проведе-
ния испытаний по безопасности, лабораторных и до|рожных испы-
таний, касающихся разработки кузова. Г~рафик испытаний очень
логично вписывается в общую пропрамму ~разработки.
7. ТЕХНОЛОГИ Ч ЕСКИ Е ВОП РОСЫ
Рассмот)рение п~роцесса раз~работки кузова будет неполным, если
не остановиться на технологических вопросах. Конструктору не-
обходимо знать и учитывать, что именно при проектировании ку-
зова должна осуществляться увязка конструкции и технологии из-
готовления кузова и даже раз~работка специальных технологиче-
ских процессов. Вследствие этого современная технология изготов-
ления кузова полностью отошла от пе~рвоначального искусства из-
готовления ка~рет.
7.1. ПРОБЛЕМЫ ШТАМПОВКИ И СВАРКИ
Уже во вовремя оп~ределения фс~рмы кузова необходимо учиты-
вать возможность его изготовления и технологические требования,
это же относится к конструкции деталей и узлов и к их монтажу.
7.1.1. Конструкция отдельных деталей. Большинство деталей
кузова изготовляют методом вытяжки, однако там, где это возмож-
но, нап~риме~р для деталей основания кузова, конструктор должен
стремиться по соображениям меньших п~роизводственных зат~~рат
заменить вытяжку гибкой.
В процессе вытяжки стальной лист п~риобретает необходимую
фо~рму под действием пуансона (кото~рый задает фо~рму детали) и
негативной формы (матрица); при этом лист скользит нли вытяги-
вается, точно п~риоб~ретая окончательную фо~рму. Для того чтобы
лучше понять изложенное выше, на рис. 154 схематично изоб~ра-
жен вытяжной штамп. Так как исходным мате~риалом почти всегда
служит холоднокатаный сталь-
6 13' й ной лист, изготовляемый по
!
Ю стандарту DIN 1541 или
Ю DIN 1623, то прн делении на
части деталей следует учиты-
вать максимальную ширину
Я листа, которая в настоящее
В время составляет 2000 мм
7 (длина не имеет значения и
определяется размерами штам-
Рис. 154. Поперечное сечение вытяж-
ного пресса и штампа (совмещение
вытяжки и штамповки осуществляет-
ся с помощью прижима и пуансона):
1 — пол; 2 — ось штампа и пресса; З—
нижняя плита пресса; 4 — матрица штам-
па; б — прижим; 7 — пружинная шайба;
8 — болт М24 по стандарту DIN 931;
плита крепления прижима; 10 — технолоГи-
чсское отверстие для к1)сплснии промежу-
точной детали с пуансоном штампа; 11—
наружный ползун пресса; 12 — внутрсн-
иин ползун пресса; 13 — болт по стандарту
DIN 931; 14 — промежуточная деталь крсн-
ления пуансона; 15 — шайба; 16 — болт
216
Гис. 155. Штампованный опорный рычаг (пример успешного сотрудничества
конструктора и технолога):
а — очень трудоемкая исходная конструкция, выполненная в виде одной детали за 15 опера-
ций на специальных штампах; 6 — усовершенствованный рычаг, состоящий из двух деталей
(вследствие относительно простой формы деталей они могут изготовляться совместно на
многопозиционпом штампе), стал менее трудосмким и ниже по стоимости на 20'~&g
па). В конструкции штампованных деталей обычно учитывают сле-
дующее.
1. На~ружные панели должны иметь достаточную жесткость фо~р-
мы в результате п~ридания пове~рхности оп~ределенной кривизны,
выполнения малых радиусов или углублений (желобков).
2. П~ри делении на части на~ружных штампованных деталей сле-
дует добиваться того, чтобы не было видно сварных швов, т. е. они
должны 1располагаться в сщрытых местах.
3. Фо~рма детали должна быть по возможности такой, чтобы
ее можно было изготовить за одну опе~рацию, без какой-либо до-
полнительной об~работки, т. е. однов~ременно с 1рабочей опе~рацией
должна п~роисходить об~резка.
3. Ост1рые углы и небольшие ~радиусы по возможности должны
отсутствовать, чтобы исключались |разрывы листа или образование
складок в процессе вытяжки. Это не относится к фланцам, распо-
ложенным снаружи.
4. По возможности должна быть,равноме~рная (и небольшая)
глубина вытяжки, т. е. полное исключение глубоких выдавок или
фланцев, так как в результате этого возникают большие отклоне-
ния толщины металла, что нежелательно с точки зрения возможно-
стей проведения последующей обработки (шлифование, сварка).
5. )Кесткие допуски на изготовление и высокая точность т1ре-
буются только тогда, когда это необходимо для нс~рмальной рабо-
ты детали или сборки узла. Особой критики заслуживают искусст-
венно заниженные допуски на плоскостность.
6. Путем придания детали соответствующей формы следует до-
биваться по возможности эффективного использования стального
листа, т. е. малого количества отходов п~ри штамповке или вытяжке
пз листов заготовки и п~ростой об~резки готовой детали с малыми
отходами.
Тесное сотрудничество между конст1рукто~ром и технологом в
данном случае необходимо, и уже доказано на п~рактике, что бла-
года~ря гибкой политике и те|рпени1о конст1руктора в отношении кон-
217
Движение
прутам
~ ~фижеиир
горюшки
&l ;; Д3оже
ме~лрИа
~- фохождение
лога
~ — Й/РООМ
АодгйпЮие
.юмлраЫ
структивного оформления детали можно сэкономить много средств
на оборудовании и технологии. Типичный пример, который показы-
вает успех такого со~)рудничества, п~редставлен на ~рис. 155.
П~ри подготовке п~роизводства контакт с технологами особенно
необходим, когда определяются детали кузова, объединяемые в
одну пруппу (наприме~р, пол кузова, соединения стоек и др.), по-
скольку во многих случаях для этого необходимо знать п~редпола-
гаемую последовательность сборки и сварки кузова. Поэтому кон-
ст~руктор должен учитывать важнейшие технологические требования
сварки и намечаемую по данному проекту последовательность
сборки.
7.1.2. Соединения металлических деталей (сварка, пайка,склеи-
вание). В кузовостроении почти всегда применяют точечную сварку
вследствие ее простоты, доступности и относительно малой стоимо-
сти. К тому же, такая сва~рка позволяет проводить ши~рокую авто-
матизацию п|роцесса сварки. И только для отдельных небольших
'.:18
Рис. 156. Важнейшие виды сварки, приме-
7
няемые в кузовостроении (по данным «Спра-
вочника для специалистов металлообраба-
тывающих специальностей» издательства
«Европа лермитель» (Europa Lehrmittel),
Х г. Вупперталь):
а — левый и правый сварочные швы; б — свароч-
Ф ная горелка; в — схемы электрической контактной
б,) сварки: l — точечная сварка; 11 — рельефная свар-
ка; l/l — роликовая сварка; I V — стыкова я свар-
ка; 1 — деталь; 2 — электроды; 3 — до сварки; 4—
послс сварки; 5 — электрическая дуга; о — сварочный пруток; 7 — вольфрамовый электрод;
~ — выключатель подачи аргона и тока; 9 — трубка подвода аргона; 10 — электрический ка-
бель; 11 — трубка подвода и отвода охлаждающей жидкости; 12 — ручка; 13 — клемма; 14—
защитная аргоновая среда
Рис. 157. Г1римеры правильно выполненных сварных швов:
1 — наполнитель из олова или твердого припоя, шлифуется заподлицо; 2 — шов точечной
сварки внахлест, максимальная длина 100 мм; 8 — более длинный шов точечной сварки е
усиливающим профилем; 4 — угловой шов встык с уплотнительной пастой (допускается сме-
щение поверхностей не более 1 MM); 5 — общий случай шва точечной сварки; 6 — два вида
уплотненных сварных швов (c использованием уплотнительной пасты); 7 — подготовка кро-
мок крыши и боковины под роликовую сварку (возможно закругление шва радиусом, боль-
шим 75 мм); 8 — шов точечной сварки, закрытый декоративным молдингом; 9 — соединение
крыши со стойкой с помощью сварки или пайки (возможно применение стыкового шва)
соединений, которые недоступны для сва~рочных клещей или,распо-
лагаются на открытой наружной поверхности кузова, следует п~ри-
менять дуговую или газовую сва~рку (п~ри необходимости в середе
защитных газов для предотвращения окисления или пе~режога).
Иногда можно использовать местную тве~рдую пайку, когда тре-
буются заполнение шва и высокая порочность. Там, где необходима
высокая герметичность сва~рного шва, и если позволяют ф~рма шва
и т~ребуемая точность соединения деталей, можно с успехом п~риме-
нять роликовую сварку (наприме~р, между крышей и боковинами).
Для соединения отдельных деталей иногда можно использовать
дуговую сварку с оплавлением. Для наглядности на рис. 156 схе-
мати шо показаны ~различные методы сва~рки, а на ~рис. 157 приве-
дены указания о выполнении сва~рных швов. Вид сва~рки на сбо~роч-
ном че~ртеже обычно обозначают символом. Чтобы обеспечить пра-
вильную сва~рку, необходимо соблюсти следующие условия.
Свариваемые фланцы должны иметь ши~рину (не менее
12 мм), достаточную для того, чтобы можно было п~равильно распо-
ложить электроды сварочных клещей и создать необходимое дав-
ление п~рижима.
2. Сва~рпой шов должен располагаться по возможности в одной
плоскости и не иметь излома. П~ри |роликовой сва~рке допускаются
небольшие защругления шва с постоянным радиусом (К)7Ь MM),
кроме того, должна существовать возможность ускорения и замед-
ления движения роликов.
3. На че~ртеже должно быть задано символом точно установлен-
ное ~расстояние между точками сварки (шаг сварки), выбранное
с учетом требований прочности и технологии.
4. Следует избегать п~рименения многослойных швов точечной
сварки. Это означает, что только в исключительных случаях и на
небольшом ~расстоянии ~раз~решается соединять точечной сваркой не
более т1рех листов.
5. Точечной сва~ркой следует по возможности сваривать метал-
лические детали равной толщины; максимально допустимое раз-
личие должно быть не более 1,5 толщины самой тонкой детали.
6. Максимальное уменьшение длины сва~рных швов и исключе-
ние сва~рки или пайки вручную.
Точечная сва~рка необработанных или только щро'правленных
деталей кузова обычно не вызывает затруднений. Однако для тол-
стых швов и швов, особенно подве~рженных кцр~розии, требуется
специальная обработка. Если последующая герметизация соедине-
ния уплотнительной мастикой невозможна (см. рис. 157), то на
стальные сва~риваемые листы наносят токоп~роводящую уплотни-
тельную мастику (сва~рочную пасту), соде~ржащую цинк, кото~рая
предотвращает или замедляет ко~р~розию. Такое решение можно
успешно использовать и при комбини~рованном соединении, в кото-
ром точечная сва~рка (две~ри) п~рименяется совместно с загибкой
фланцев. Проблема антико~р~розионной защиты рассмотрена ниже.
Напомним, что в будущем клеевые соединения металлов все
больше будут заменять сварку. Так как склеивание применимо и
для на~ружных панелей, то это позволит во многом уп~ростить кон-
струкции и сделать их легче. В настоящее время склеивание при-
меняется для деталей, которые в процессе изготовления должны
п~рижиматься одна к другой, нап~риме~р для внут1ренних панелей
капота и усилителей крыши. дальнейшее использование клеевых
соединений предполагает наряду с точно подогнанными штампован-
ными деталями наличие клея, затверждевающего сразу после при-
жатия деталей одной к другой, обладающего достаточной проч-
ностью и стойкостью к воздействию температуры, чтобы процесс
изготовления кузова не замедлялся из-за операции склейки.
7.1.3. Сборка сварных конструкций. Сборка черного кузова—
это сложный процесс сбо~рки в единое целое больших узлов (под-
сборок), сва~ренных из отдельных деталей. П~ри комбини~рованном
п~родольно-попе~речном делении кузова в общем случае имеются сле-
дующие основные сбо~рочные единицы: пол в сборе с пе~редними и
задними лонже~ронами; левая и правая боковины с внупренними
деталями; @рыща с внутренними деталями; пе~редняя часть кузова
со щитком и поперечиной панели п~риборов.
Это деление п~риме~рное, в основу его положены ста~рые методы
(расчеты и т. д.). С учетом технологических возможностей и имею-
щегося обо~рудования это деление, конечно, может быть несколько
220
рис. i5g цоковина кузова — типичная сварная конструкпи~ (Ф Рма
Последов а телкин
ьность сварки: 1) привариваются усилители к отдельным деталям
ие панели к на жным;
BQK131HHblM на выносках; 2) привариваются BHyTPeHHNe
3) приваривается арка колеса
иным. На ~ ис. 158 и 159 в качестве примера показаны две таких
подсбо ки (передняя часть и боковина). Сборка кузова происходит
в одном или нескольких приспособлениях (или сварочных кондукто-
ах), которые обеспечивают получение необходимых размеров.
P3X),
Сварка должна осуществляться одновременно во многих точк х,
возможно при точном соответствии одной штампованной детали
д угой и автоматическом управлении сварочными клещами.
На ис. 160, а и б показаны такие сва~рочные кондукторы. Что-
6 r п ове~рить п~равильность ~расположения отве~рстий для п~р д
а ~p"~.
ляпохо а
электродов и достаточность количества их, а также выяснить пос ле-
довательность сва~рки деталей, можно воспользоваться моделями
кузова.
При делении кузова на сборочные единицы следует преду-
сма~р
ривать возможность замены их на станциях технического
о слу
б уживания. Большим п~реимуществом для автомо иля, п
го зла
шего в ава~рию, является возможность замены сразу всего у
вместо ~рихтования помятых деталей, что еще не всегда возможно.
В этом случае поврежденный кузов ~разъединяют в оп~ределенных
местах, п~ринятых совместно службой технического обслуживания и
заводом-п~роизводителем, и устанавливают новую часть кузова (на-
221
Рис. 159. Сварка передней части кузова (фирма «Опель»)
п~риме~р, переднюю часть автомобиля без щитка). Это обеспечивает
выполнение более качественного 1ремонта.
7.2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРЕПЛЕНИЯ,
ЗАМЕНА ДЕТАЛЕЯ КУЗОВА ПРИ РЕМОНТЕ
И ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУ)КИВАНИИ
Резьбовые соединения применяют в кузове только тогда, когда
необходимо обеспечить установку узла (двери, к~рыла, фонаря,
фарры) и возможность его замены в будущем. Только для сильно
нацруженных соединений при невозможности использования сквоз-
ных болтов и гаек п~рименяют винты с головкой 928 или винты с
крестообразным шлицем 929 согласно стандартам DIN 70808. Часто
применяют гайки, которые свободно ~располагают в зак~репленных
де~ржателях (коробочках) для того, чтобы обеспечить возможность
регулировки при монтаже). Во время окраски кузова все внутрен-
ние резьбы следует защищать. В связи с этим для малонагруженных
резьбовых соединений, особенно если их не часто 1разбирают, обыч-
но используют так называемые самонарезные винты (согласно
стандартам DIN 7513 — 7516, 7970 и 7975). Эти винты используют
совместно с металлическими п~ружинными фланцевыми гайками,
кото~рые п~редва~рительно надевают на соединяемые детали. Для
многочисленных недоступных или менее нацруженных ~резьбовых
соединений часто применяют вставные разжимные пластмассовые
гайки. Типичным для всех этих видов соединений является то, что
222
Рис. 160а. Приспособление для сварки передней части кузова (фирма «Опельэ)
Рис. 1606. Приспособление для сварки боковин и задней части кузова (фирма
«Опель»)
основные детали не нуждаются в дополнительной обработке
(наприме~р, нарезание ~резьбы, сварка), в них пробиваются только
отверстия, которые п~ри окраске кузова не т~ребуется специально
защищать. ~ля малонапруженных и легко ~разбираемых в случае
необходимости соединений используют пластмассовые зажимы или
защелки, нап~риме~р, для крепления выключателей, молдингов и др.
Очень часто таким способом к~репят облицовки или даже щитки
панели приборов, благода~ря чему их можно легко вынимать или
заменять. Предп~риятия, занимающиеся п~роизводством арматуры,
п~рикладывают огромные усилия, чтобы облегчить сборку кузова.
На ~рис. 161, а — 8 п~редставлены типичные крепежные детали опи-
санного типа, а также множество защелкивающихся гаек, зажи-
мов и т. п. Очень часто крепление облицовок и молдингов п~реду-
смат)ривают в их конспрукции, как показано на указанном выше
223
Рис. 16!а. Типичные элементы крепежа, используемые в кузовостроении (фирма
«Хаппих», г. Вурпперталь}
|рисунке. В этом разделе невозможно описать все многообразие
элементов к~репления, п~рименяемых в кузовосцроении. Все они уп-
рощают сборку автомобиля, облегчают работы по его обслужива-
нию и противостоят нап~равлению «сделай сам». Часто пов~реждае-
мые детали обычно к~репят таким об~разом. Чтобы уменьшить но-
менклату~ру п~рименяемых к~репежных деталей, необходимо вводить
на заводах станда~рты предп~риятия.
7.3. АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА КУЗОВА,
ОКРАСКА
Выше неоднок~ратно указывалось на то, что антико~р~розионная
защита кузова имеет большое значение, так как цреди всех узлов
автомобиля кузов подве|ржен ей в наибольшей степени. ~ля мно-
гих заводов — изготовителей автомобилей это послужило поводом
для введения специальных программ по бо~рьбе с ко~р~розией кузова
(дополнительно к защитному покрытию кузова эмалью). 1(онечно,
эти мероприятия у разных заводов-изготовителей различаются
между собой, однако в основном они соде~ржат приведенные ниже
методы борьбы с ко~р~розией, кото~рые должен учитывать конструк-
тор. Ниже они приведены в обобщенном виде на основании публи-
каций фирм и накопленного опыта [27].
224
" элементов кузова и крепежные детали
1616. П имеры типичных креплении элем
инга 3 — молдинг; 4 — уплотнитель; 5 — о лицовка
1 — порог; 3 — держатель молдинга; — м
8 — элсктропривод; ~ — тсрмошумоизо-
~ — коврик (~окрып~~ пола); — р д ' — элс
7 — пе едний лонжерон; — элс
12 — газ-
ли ующая прокладка пола; 10 — ви р
— б оизолирующая п
14 — чка двери; 15 — винт с головко;
й'
жимная га ка;
й ; 13 — внутренняя панель двери; — ручка
16 — обивка двери
Рис. 161в. Различные конструкции боковых
защитных молдингов:
1 — коррозионностойкая сталь, 2 — пластмасса;
3 — заглушка
225
Рис. 162а. Нанесение зашитньл антикоррозионнык слоев и покрытие эмалью
(фирма «Фольксваген», г. Вольфсбург):
/ — техно.1огическая цепь; 11 — структура покрытия кузова; 1 — обез>к ри аи с; -2 Ђ” п
м ывка; 3 — фосфати ров» и ис; 4 — элск i рофорез; 5 — сушильная печь (190' С); 6 — нанесение
уплотиительиых мастик и установка заглушек; 7 — нанесение защитного покрытия на дни-
ще кузова; 8 — сушильная печь (130' С); 9 — шлифовка; 10 — автоматическое нанесение
грунта; 11 — иаиессние грунта вручную; 12 — сушильная печь (175' С); 1'~ — шлифовка;
O~HñTKà: 15 — иаиесеиис эмали; 1о — сушильная печь (140' С); 17 — контроль качества;
эмаль; 19 — в горой слой грунта; 20 — первый слой грунта; 21 — фосфатный слой; 22 — ме-
талл
Рис. 1626. Автоматическое нанесение грунтовочного слоя с помощью электро-
фореза (фирма «Опель»)
Рис. 162в. Установка агрегатов шасси на сборочном конвейере (фирма «Опель»)
1. В используемых в настоящее время легких конструкциях
имеется большое количество полых п~рофилей, вну~)ренние поверх-
ности которых очень ~)рудно защитить от кор~розии. Поэтому в тех
местах, где позволяет порочность, выполняют отве~рстия, п~ро~рези,
окошки, чтобы нанести антико~ррозионные средства, а также п~ро-
вести повтс~рную об~работку ими в п~роцессе эксплуатации автомо-
биля.
2. Детали, которые (как показывает накопленный опыт) особен-
но предрасположены к коррозии, следует уже перед сборкой по~ры-
вать защитным антико~р~розионным прунтом (содержащим аромат
цинка) или применять для их изготовления оцинкованную сталь
и др. Это относится, п~режде всего, к аркам колес, крыльям с флан-
цами, внутренним деталям кузова и т. д. Специальная об~работка
~)ребуется для нижней части кузова и вну~)ренних сторон лонже~ро-
нов. Применение к~р~розионностойкой стали не ~рекомендуется п~реж-
де всего из-за ее высокой стоимости.
3. После окончания сборки очищенный кузов (включая двери,
капот и крышку багажника) подвергают полной антикоррозионной
обработке (цинкофосфатирование) метод погружения (или распы-
ления), которая усиливает сцепление наносимых позднее слоев ла-
ка, поскольку поверхность металла приобретает шероховатость от
мелкокристаллического слоя фосфата железа и окиси железа. Тол-
щина слоя зависит от времени обработки, в общем случае она со-
ставляет 10 — 20 мкм. Отверстия, необходимые для циркуляции
фосфатирующей жидкости, позднее закрывают, чтобы исключить
проникновение воды; проникновение воздуха через детали (двери) *
также нежелательно.
4. После такой предварительной об~рабоки наносится црунт
методом, разбрызгивания или пог)ружения (толщина слоя п~риме~рно
* При редко применяемом реверсивном методе защищающий от коррозии
порошок (эпоксидная смола) напыляют на поверхность черного кузова электро-
статически.
227
30 — 40 мкм), п~ричем метод электрофрреза, п|ри котором кузов и
ванна с прунтом имеют п~ротивоположные элект1рические заряды,
наиболее удачен, поскольку в этом случае прунт п~роникает в самые
тончайшие щели и ниши. Путем ~размещения отдельных элек~1родов
в полостях можно обеспечить удовлетво~рительное пок~рытие внут-
~ренних пове~рхностей. Грунт высыхает п~ри темпе~ратуре п~риме~рно
190'С.
5. Затем в необходимых тачках уплотняют негерметичные сва~р-
ные швы, закрывают пластмассовыми заглушками или мастикой от-
ве~рстия, если это не сделано п~ри сва~рке; выполнение этих ~работ
можно облегчить посредством ~рационального офо~рмления стыков
(см. рис. 157).
6. Днище кузова, лонже~роны, а также пове~рхности полостей,
находящиеся в ко~ррозионно-апрессивных условиях, пок~рывают за-
щитным слоем специальной износа- и уда~ростойкой мастики, кото-
рую часто наносят в~ручную, так как метод погружения в данном
случае неп~риемлем. В аварках колес слой мастики может быть допол-
нительно усилен путем нанесения битумно-|резинового слоя. Иногда
устанавливают щитки из износа- и уда~ростойкого мате~риала.
7. Затем на на~ружную пове~рхность кузова для сглаживания
мельчайших неровностей и получения гладкой пове~рхности пе~ред
нанесением эмали можно нанести второй слой грунта. Это осуществ-
ляется либо в автоматических ~распылительных каме~рах, либо @руч-
ную. После сушки и шлифовки наносится последний ве~рхний слой
эмали.
8. Толщина слоя эмали, определяющей цвет автомобиля, ~равна
примерно 20 — 40 мкм. Кузова различных цветов могут быть получе-
ны только в ~результате смены цвета эмали в ок~расочных камерах
че~рез оп~ределенные п~ромежутки времени (несколько дней или
недель), зависящие от объема заказа, причем окраска нОрмальны-
ми и металлизи~рованными эмалями должна осуществляться ~раз-
дельно. Это требует наличия накопителя окрашенных кузовов, кото-
рый необходим также и для выполнения монтажа внут1реннего обо-
рудования по желанию покупателя. Отсюда видно, что большая
гамма цветов, исполнений, а также двигателей, коробок передач
и большое ~разнооб~разие запросов покупателей существенно услож-
няют технологию сборки, кото~рую можно обеспечить только п~ри
четкой о~рганизации п~роцесса производства и уп~равления. После
сушки эмали (п~риме~рно п~ри 140 — 160'С) кузов подготовлен для
монтажа внут1реннето оборудования, сидений, агрегатов шасси на
сборочном конвейе~ре.
Последовательность описанных операций схематично п|редстав-
лена на ~рис. 162, а — в, на последнем рисунке п~риведен ф~рагмент
сборки автомобиля на конвейере.
На некоторых фирмах в дополнение к описанным процессам
начинают об~рабатывать вручную корроди~рующие полости спе-
циальным воском. Готовый автомобиль консе~рвируют с помощью
специального воска от влияния атмосфе~рных воздействий при ~ран-
228
спцрти~ровке. О том, что слой воска должен легко удаляться, было
замечено выше.
В данной книге в основном ~рассмотрен п~роцесс ~развития кузова:
~разработка стиля, конструи~рование, испытания и технология. Ро-
нечно, невозможно было показать все подробности данного п~роцес-
са, однако приведенные сведения должны познакомить начинаю-
щего инжене~ра-кузовщика и любого другого специалиста с исклю-
чительно интересной и многопранной областью автомобилестрое-
ния. Едва ли в автомобилесцроении имеется какая-либо другая
сфе~ра, столь многогранная по возможностям п~роекти~рования; одна-
ко инженерная систематизация методов ~работы инженера-кузов-
щика известна пока только специалистам. Людям, не связанным
с ~раз~работкой кузовов, она незнакома.
8. ПЕРСПЕКТИВЫ
В предыдущих главах ~раз~работка кузова была показана как
педантично запланированная инженерная работа. Это противоречит
общему мнению многих инженеров, которые отводят основное зна-
чение стилистической и интуитивной стороне вопроса, а кузовострое-
ние иногда рассматривают как богатое традициями, но мало инте-
ресное для инженера «ремесло». На самом деле стилистический ас-
пект является только малой, хотя и важной, частью кузовостроения.
Он должен, однако, ориентироваться на целесообразные, функцио-
нальные и, не в последнюю очередь, системно обоснованные сооб-
ражения и организационно должен вписываться в планы работ
фирм-изготовителей. Такой подход приводит к тому, что автомобиль
из «сказочного», конечно же горячо любимого и взлелеянного,
превращается в индивидуальное транспортное средство для всех.
Поэтому мистификация нереальных пожеланий — спортивность,
роскошь, престиж — неосуществима. Конечно, комфорт в опреде-
ленной степени необходим, и с ~развитием техники он повышается.
Однако комфорт не должен вырождаться в преувеличенное стремле-
ние к роскоши или вообще в снобистское хвастовство. Эти положе-
ния следует учитывать в п~роекте любого нового автомобиля, что
накладывает отпечаток на стиль, а значит, и на кузов. Автомобиль
должен удовлетворять следующим требованиям: технически воз-
можный оптимум активной и пассивной безопасности; неусложнен-
ное, простое управление, надежные ходовые качества; удобство и
хорошее самочувствие водителя и пассажиров; п~равильно подоб-
,ранная мощность, высокая экономичность п~ри наименьшем загряз-
нении окружающей середы; га~рмоничная и функционально обосно-
ванная фррма; удобство обслуживания и ~ремонтоп~ригодность; ма-
лая стоимость изготовления.
Выполнение почти всех этих требований в существенной степени
зависит от кузова. Настало время задуматься над этими основны-
ми требованиями, так как преувеличенная требовательность к
комфо~рту и мощности да~рит нам все более дорогостоящие и слож-
ные автомобили. Показатель «щремя ~разгона автомобиля с места
до 100 км/ч и до максимальной скорости» не является надежным
критерием п~ригодности автомобиля для среднего водителя. Нельзя
забывать о том, что все воз~растающие изде~ржки не могут бесконеч-
но компенсироваться рационализацией технологического процесса.
Галька уп~рощение и ~разумное опраничение требований позволят
нам ве~рнуться к недорогостоящим автомобилям. От обычного авто-
мобиля ши~рокого назначения не пребуется (и не нужно) выполне-
ние всех «супер-притязаний», они относятся только к спортивному
автомобилю. Эти границы часто стираются при псевдоулучшениях
обычного автомобиля.
Конечно, и в настоящее вовремя имеются превосходные целевые
.автомобили, появившиеся в результате конкуренции. Несмотря на
это, сделаем некоторые предложения по дальнейшему развитию
кузова, кото~рые должны послужить толчком для новых ~раз~работок.
230
Рис. 163а. Схематичное изображение
компоновки кузова с различным распо-
ложением сидений:
~ — изолирующее звено
Рис. 163б. Несущая ячейка:
I — силовой агрегат; & t; Ђ” агрег ты сист мы отопле и и вентиляц и 3 Ђ” подве ка перед
колес
Рис. 163в. Задний «несущий узел» с подвеской колес, глушителем, буферами
сжатия и пружинами
Основная концепция — автомобиль средних размеров с обычным
расположением сидений в два ряда для 4 — 5 человек. Так
как статистика показывает, что в Европе в середнем в;ряду сидит
приме~рно два человека, а в CIIIA еще меньше, и поскольку в буду-
щем желательны автомобили меньших разме~ров, то инте~ресным
был бы вариант трех-, четырехместного кузова с сиденьем водителя
в середине и расположенными с уступом от него двумя-тремя зад-
ними сиденьями, из кото~рых, по меньшей ме~ре, середнее сиденье
должно быть откидное. Такое ~решение позволит существенно умень-
шить длину автомобиля и его массу. Автомобиль должен иметь
привод на передние колеса от продольно расположенного четырех-,
шестицилиндрового горизонтального двигателя с противолежащими
цилиндрами и жидкостным охлаждением; главная пе~редача и ав-
томатическая ко|робка пе~редач должны быть объединены в одном
блоке с силовым апрегатом. Последний вместе со вст~роенной систе-
мой охлаждения двигателя и апрегатами для кондиционе~ра, а также
пе~редней подвеской, рулевым механизмом и тормозами устанавли-
вается в ка~ркас передней части автомобиля, дефо~рмация которого
в соответствии с требованиями безопасности п~ри столкновении
должна быть за~ранее п~редусмотрена [28]. Передняя облицовка
вместе с фа~рами, капотом и съемными крыльями крепится к несу-
щему ка~ркасу, как и система выпуска опработавших газов (~рис.
l63, а — в). Указанная сборочная единица («несущая ячейка») яв-
ляется самостоятельным модулем, позволяющим осуществлять
различные варианты кузова, не влияя на остальные части автомо-
231
биля. «Несущая ячейка» с помощью ~резьбового соединения ~кре-
пится к «пассажи~рской ячейке» с применением п~ромежуточных
изоляционных прокладок.
Аналогичным об~разом в один конст)руктивный узел («несущий
узел») объединяется задняя подвеска (включая элементы ее креп-
ления), который че)рез изоляционные щрокладки соединяется с
«пассажирской ячейкой» вместе с элементами системы выпуска
отработавших газов. 1(а~ркас «несущей ячейки» восп~ринимает все
~реакции от тяговых сил, виб~рацию, а также эксплуатационные на-
прузки и силы, п~рикладываемые к ~рулевому управлению, и передает
их в «отфильтрованном» виде на «пассажирскую ячейку»; это же
относится и к «несущему узлу». Вследствие этого пе~редача корпус-
ных шумов п~ре~рывается, и создание бесшумного салона существен-
но облегчается.
«Пассажирская ячейка» в соответствии с описанными выше
принципами выполняется в виде несущей цельнометаллической кон-
с~)рукции..Так как «пассажирская ячейка» соприкасается с узлами
шасси только в местах к~репления, т. е. в оп~ределенных четырех точ-
ках, и соответствующие силы передаются только на несущий ка~р-
кас (пе~редние стойки и задняя поперечина, а также боковые
п<~рог ), то соотноше ие действую их напряже ий станови ся оч
удачным, в результате этого «пассажи~рскую ячейку» можно сде-
лать легче, чем обычно.
Рис. 164. Схематичное изображение «пассажирской ячейки» (цельнометалличе-
ская конструкция):
~ — места соединения «несущей» ячейки с «пассажирской»; & t; Ђ” перед ий ит повышен
жесткости, полученной путем придания поперечине, которая служит для передачи сил (в
основном в псреднюю стойку), коробчатого сечения; 3 — боковая поворотно-сдвижная дверь,
откидная задняя дверь; 4 — чстырсх-, пятиместная пассажирская ячейка (заднее сиденье, сос-
'Ъ»
тоит из двух частей, можно складывать
одно или два сиденья, получая таким об-
разом два разных полезных объема; пе-
редние сиденья установлены жестко);
трех-, четырехместная (вместе с местом во-
дителя, расположенным посередине авто-
мобиля) пассажирская ячейка (раздельные
задние сиденья, причем среднее сиденье
зыполнено в виде дополнительного, кото-
рое можно складывать; при одном и том
же полезном объеме кузов становится ко-
роче (показано штриховой линией); отсут-
ствуют варианты с расположением органов
управления слева или справа)
232
Вид А
17&
233
8 — 562
Рис. 165. Схема конструкции поворотно-сдвижной двери (четыре поворотных
шарнира, которые могут быть расположены спереди и сзади, и реечная пере-
дача):
а — кинематика открывания двери; 1 — удлиненный подлокотник, закрывающий рычаги; ~—
стойка крепления шарниров; 3 — принудительный ход, обеспечиваемый реечной передачей;
4 — ход конца рыч;)га прп повороте па 145' (общий ход, обеспечивающий полное открыва-
ние двери, составляст 990 мм; 5 — верхний рычаг длиной R450 мм; б — нижний рычаг;
7 — защитные несущие профили двери; 8 — реечный механизм для смсщения двери (может
быть выполнен с дополнительным приводом); 9 — роликовая направляющая
«Пассажи~рская ячейка» имеет одну особенность: вместо обыч-
ных (четы~рех) ново~ротных дверей устанавливаются две поворотно-
~раздвижных две~ри для улучшения входа и уменьшения п~рост1ранст-
ва, занимаемого вранспо~ртным средством. Чтобы осуществить это,
необходимо, п~режде всего, изменить стойки и сместить их таким
об~разом, чтобы можно было обеспечить свободный пароход к не~ред-
ким и задним сиденьям только че~рез одну боковую дверь.
В показанном приме~ре (~рис. 164) это достигнуто путем значи-
тельного смещения назад передней и середней стоек относительно
нормального ~расположения. Ветровое стекло вследствие этого бо-
ле выгнуто и зак~руглено по бокам, что увеличило поле видимости
для водителя и улучшило обтекаемость.
Чтобы вход в автомобиль был удобным, ход пе~ремещения две~ри
по горизонтали должен составлять 900 — 950 мм. Яля этого т~ре-
буется специальный механизм пе~ремещения двери. Можно п~редло-
жить использовать комбинированное ново~ротко-п~родольное пе~ре-
мещение двери, которое обеспечивается с помощью ~рычажного ме-
ханизма с дополнительной реечной передачей, как показано на рис.
165. Навеска двери и ее параллельное перемещение обеспечиваются
двумя несущими рычагами со смещенными осями, а перемещение
осуществляется по зубчатой рейке. Преимуществом такой конст-
~рукции является то, что две~рь вве~рху отк~рывается шире, чем внизу,
что улучшает вход, особенно п~ри гнутых боковых стеклах. Во время
открывания такая дверь занимает п~риме~рно '/з п~рос~1ранства, необ-
ходимого для обычной ново~ротной две~ри. Наличие аноар у рычагов,
нап~равляющих салазок, а также наличие запирающих механизмов
спе~реди и сзади п~риводят к конструкции двери, кото~рая должна
быть намного безопаснее обычной. Возможное конст~руктивное ис-
полнение две~ри показано на ~рис. 165. Таким об~разом достигается
существенное повышение жесткостидври при изгибе и растяжении.
Я остальном конструкция две~ри соответствует обычной. Мажино
использовать обычный стеклоподъемник, однако лучше п~рименять
сдвижное стекло. Стоимость изготовления две~ри такой конструкции
не п~ревышает (а если и превышает, то несущественно) стоимость
две~ри обычной конст1рукции с четы~рыщя две~рьми.
Следующая особенность заключается в том, что переднее
сиденье не требуется смещать, оно устанавливается неподвижно,
в ~результате чего конструкция переднего сиденья уп~рощается;
задние сиденья, складываясь обычным об~разом, позволяют увели-
чить полезный объем багажника. Задняя дверь обеспечивает хоро-
ший доступ к багажу. Неподвижно установленное переднее сиденье
позволяет получить для людей любого ~роста п~римцрно постоянное
положение ине~рционных ремней безопасности, что обеспечивает
неправильное с~рабатывание их в случае ава~рии. Соответствие поло-
жения о~рганов управления водителям ~различного ~роста дости-
гается посредством ~регули~ровки их. С этой целью блок педалей,
связанный с р~улевой колонкой и рулевым колесом, а также с элек-
тронным дисплеем, ~расположены таким об~разом, чтобы они могли
смещаться и поворачиваться. Конструктивное исполнение показано
234
Рис. 166. Регулировка положения органов управления р
ия п и подбо е позы вожде-
P
ожения педалей и рулевого управления с помощью параллело-
— по Директиве 2780 Объединения немецких ин-
грамма и удлинителей; б — cxeMa размеров по ЯиректиВе ъ
— — й а алле
(.
— а овой ша нир с фиксатором;
гчлируемого шарнира; ~ — шаро
5 — ша нир рулевого привода; — м
р р
а б — смещение педалей; 7 — жестко
лограммс; 4 — удлинитель; — р
р положения спинки сиденья, ремни
становленное сиденье (возможно
о наличие регулировки
е ов глаз согласно требованиям ЕЭК
к епятся к кузову); о — положение центров гла
— F — женщина 5-го перцентиля
О011; М вЂ” мужчина 95-го перцентиля; — жен
. 166. Небольшой дисплей выдает опе~ративную инфо~рмацию,
на рис.. е
биля ск ость,
нео ходимую в д
б одителю в п~роцессе движения автомо о~р
) сигналы ава~рийности (нап~риме~р, давление
н е мас-
запас топлива~ и сигна
ольных п' и-
) П е ва ительное программи~рование ~работы конт1р р-
бо~ров и сигналов аварийности п~роизводится таким об~ азам, чтобы
р
а мог прове~рить состояние своего автомобиля, не
водитель всегда мог п~р
и. В описанной ком-
пе е жая свое внимание излишними данными.
пе~рецру
ановится возможным использование
поновке о~рганов уп~равления станов
и
рулевого колеса и ве~р хней части ~рулевой колонки (в большеи сте-
235
8*
пени, чем п~режде) в качестве энергопоглощающего устройства при
ава~рии. Обз~рность водителя в сторону пассажи~ра, занимающего
пе~реднее сиденье, не ухудшается, поперечное пе~ремещение водителя
в салоне (выход в обе стороны) облегчается.
В ~результате п~рименения кондиционе~ра, основные агрегаты ко-
торого смонтированы вне салона, и регулируемой консоли с до-
полнительными п~рибо~рами отпадает необходимость в использова-
нии обычной панели п~рибо~ров, а просвранство, об~разующееся под
вет1ровым стеклом, можно и целесооб~разно отводить для воздухо-
~расп~ределительных каналов, вещевых ящиков, других устройств
(нап~ример, элементы системы отопления, ~радиоприемник) без обыч-
ных для настоящего в~ремени опраничений. Топливный бак кре-
пится к заднему «несущему узлу», запасное колесо располагается
в углублении пола багажника. Капот для лучшей звукоизоляции
предполагается делать из пластмассы со стальным каркасом.
В остальном кузов выполнен с учетом аэ~родинамики. Пе~редний
и задний бам~пе~ры состоят из полиу~ретанового п~рофиля, который
заполнен пенистым мате~риалом, и легкого стального ка~ркаса, ис-
пользуемого для улучшения расп~ределения давления; бамперы
щрепятся к кузову с помощью дефо~рми~руемых опо|р.
Отдельные узлы такие, как каркас две~ри с механизмом пово~рота
и смещения, блок педалей с механизмом ~регули~ровки и, конечно,
«несущая ячейка» (возможно, с ~различным исполнением на~руж-
ных панелей), а также «несущий узел» используются в качестве
отдельных модулей для ~различных моделей. Расчленение автомо-
биля на 'ppH больших консцруктивных единицы позволяет уп~ро-
стить сборку и уменьшить зат1раты на оборудование п~ри замене
моделей. П~редложенное деление имеет ряд п~реимуществ с точки
зазрения ремонта и обслуживания. К~роме того, возможна комбина-
ция различных модулей, что позволяет ~разнооб~разить гамму вы-
пускаемых моделей без существенных затрат.
Эти конст1руктивные п~редложения показывают, что в области
кузовосч~роения еще имеется много возможностей для дальнейшего
развития. Конечно, будущее п~ринесет другие, новые и, ве~роятно,
более лучшие идеи. Все они должны служить повышению потреби-
тельских качеств, надежности и уменьшению за'црат на п~роизводст-
во. Одно останется ведерным всегда: ~разработка и изготовление кузо-
ва по многооб~разию инжене~рных ~работ является одной из интерес-
нейших задач ~развития автомобилест~роения.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ВАЖНЕЙШИЕ МЕЖДУНАРОДНЫЕ ПРЕДПИСАНИЯ ПО
БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ И ПО СВЕТОТЕХНИКЕ,
КАСАЮЩИЕСЯ КОНСТРУКЦИИ КУЗОВА
Ниже представлены только действующие или рассматриваемые предписания
по легковым автомобилям, предполагаемые к введению до конца 1982 г. в рам-
ках организаций ЕЭК ООН и ЕЭС, а также аналогичные или подобные предпи-
сания США (преимущественно, федеральные стандарты безопасности моторных
транспортных средств). Некоторые Правила настолько подробны, что их содер-
жание можно воспроизвести лишь в очень сжатой форме. Дизайнер, а также ин-
женер-кузовщик, должны тщательно изучить эти Правила. Приведенные ниже
сведения должны только показать, в какой области и в каком виде существуют
предписания.
Правила ЕЭК ООН почти всегда основываются на национальных европей-
ских требованиях и предписаниях США, а Директивы ЕЭС обычно соответству-
ют Правилам ЕЭК ООН, само собой разумеется, что они несколько перерабо-
таны. Во многие предписания часто вносят новые ограничения и изменения,
кроме того, число предписаний постоянно возрастает, что особенно относится к
США. К этому можно добавить, что некоторые крупные заводы — изготовители
автомобилей Японии имеют свои предписания, которые хотя и базируются на
предписаниях C[IIA, однако, как и европейские, в деталях отличаются от ннх.
Хочется думать, что расширение международного сотрудничества позволит по-
высить согласованность международных предписаний в интересах устранения
преград для торговли.
По федеральным стандартам США несколько более подробные данные при-
водятся в том случае, когда они существенно отличаются от соответствующих
Правил ЕЭК ООН, Директив ЕЭС или тогда, когда аналогов не имеется. По-
следовательность расположения предписаний в таблице в основном соответству-
ет нумерации Правил ЕЭК ООН. Предписания приведены по состоянию на ко-
нец 1982 г.* Вследствие постоянно вносимых изменений некоторые данные могут
отличаться. Данные по Правилам ЕЭК ООН были даны секретариатом 29-й ра-
бочей группы ЕЭК ООН [29]. Заметим, что кроме приведенных предписаний в
основном касающихся безопасности автомобиля, существуют многочисленные на-
циональные требования, которые все еще отличаются от международных; инже-
нер-конструктор должен также учитывать их. В ФРГ национальные требования
сведены в Правилах допуска транспортных средств к эксплуатации на дорогах,
которые шаг за шагом, как и национальные требования других стран, следует
заменять Правилами ЕЭК OOH и Директивами ЕЭС [30]. Настоящая и будущая
задачи международного автомобильного законодательства — расширение правил
(в том числе и для грузовых автомобилей и мотоциклов) и их сочетаний. До-
полнительные индексы в обозначении Правила ЕЭК OOH (например, 01, 02) го-
ворят о том, что существующее Правило было дополнено, переработано или из-
менено в связи с развитием техники.
Все утвержденные, т. е. имеющие номер, Правила ЕЭК ООН или Директивы
ЕЭС являются действующими, и их необходимо учитывать при разработке но-
вых конструкций, причем последние имеют силу закона внутри ЕЭС. Однако,
возможно, что в странах ЕЭС (принятые) Правила ЕЭК ООН считаются дейст-
вующими и имеющими законодательную силу в случае, если отсутствуют соот-
ветствующие Директивы (и наоборот). Вопрос о введении или применении Пра-
вил и Директив решают правительства стран.
' В оригинале по состоянию на конец 1979 г. Данные уточнены переводчи-
ком. — Примеч. ред.
237
е °
° Э
° °
° б
° Э
бб
% е °
° ефим
° Ф
° °
° Э
Ю
Ю
Ю
б
Ю
Я °
° °
Ю
Ю
Ю
Ю
Ю Ю
° °
° ° Ю
° °
° Э
O ю
° Э
Ю
Ю Ю
° Э
° Э
ч ч
Ю
° Э
Ю
° Э
° Э
Ю
Ю
Ф ф
Ф
° °
Ю
° Э
° Э
° Э
Ю
° °
Ф °
Ю
° Э
Ю
O Ю
° В
Э °
° б
Ф
° Э
Ю °
Ю
° б
Ю
Ф
Э O
° Э
° °
° б
бб
бб
° °
Ф °
Ю
° °
Ф
° °
Ю
° Э
Ф ° é
Ю
° °
Ю
Ю
° °
O O
ЭВ
O
Ю
° В
Ю
° В
° ч
° Э
Эб
Ф °
° В
° Ф
Э °
° Ф
Ю
Ю
Ъ °
Ю
Ю
° е
Э Э
Ю Ф
Ю
ю
Ю Ф
° йе
° Ю
° Эб
ф Ф
° °
е °
ее
е °
° Ю
б б
Ф
Ю
Ф
° °
с
° В
° В
° Ю
Э
б
Ф
Ю
Ф Ф
° Э
Ф
° ° Ф
Ю
Ю Э
63 Ф
й
Э
о ~х
, Ро.
~О
Л~ О
CL~
"3 я
Ф:.[ 4~
х
63
О
Ж
0O0
ф
Z,О
Ю
а
i
Х
Ю
д а
вую й:(
д 63
g i
0
й'
63 ф
Ж
„"к~
ф;
д: О)
63 а,
и 63
° 3м Г'(
И
Г~ 63
ф
~ц
~) О
Ю (б)
VO
О О
а й' р0
4 63О
О
~~х
Ж 63
2.
й
й(
х
СЭ ~~
х2
„o
2
о
х
О
VO
О
х
2
Ж
Ж
Ре
О
В:~~
йч
М
Е
х
х
О
Ю
I
х
О
х
й
и
63
i
О
а
О
ф
О
И
63
i
Ф
ф
и
х
х
х
И
О
И
И
и М
О 63
й'
х~~
63 Q.Q
0 ~(Î
~ O
хд
дЫ
х
~~р 00
~Г~
С
цр QO
4 (
о~
~О
а.'4
а~
Ш
239
VO Ж
О
а,i
~ u
0
О д
00
63 О-~.
й:( (,>
63 ."ц Ю
4 i
guа.
О 63
й:(
Ю ~ Я
Я
О
Ж щ
цр ~ ф~~
Я
Ж
о~®
йч Ж
© ~~~~~~:~:
63
д
<
63 й:(
4~( Я
й:(
зо О
Q
63 ' СЧ
~ ~~a'
Я ф
<
О
63
~ о
Ж
я:у'
~~х
Ма.3
о~~
4ф; Ф
© 3
О а
63
а.о &
И
ф 63
Ш
О
йч ~3;
О О
g i
~ о
~( а,
И
х
0~
63 Ж
° ?Ю
( 63
& t
2
И
Ж
Я ~
ж а
И
.О
О
63
О
И Я
u i
63
а:у'
~ъ
О
О
0;
д 63
63 ф
и
~Й
Q °
а, ж
~ u
! фа
й:( ~)
й'
О
X 63
VO 63
О 63
Ю
Ж &g
Й Х
2
СО ф
„о
2 о
О ~
В:~~
О
VO д
4+~
о ~
О
Я
В:~~
~-( Ж
4Ж
В:~~
Ф [
~ о
й:(
О 63
3 ф
О
ф~ 3
Д ° е
О ~ 4Ж
а.~ о
о а
ф Я
о
Ж
Ф~~~:
~~~о
~om
63 ~:~ Д
~д-
63 ц
о~~
~& t
ф й
и
О О
Х
ю1 ~~~~ ~щ
63 ц)
63 ~ ° 63
щ ру
& t;
63 ф
~ ~о ~
о~ф
э,"~
6322
°, жж
63 ~Ж ~~~~ д
~е Х
О а~ 63
ф Ц, Ж
а.63 О
о
О 63
i- u
М
и
i
© Ж
63 Ж
ф
63
и 63
д В:~~
~-( 63
Я
йч
~ u
Ж
Х 4,"~
О
а~а
u +
ф
Х 63
Ж
й
О ."ц
Ж
З ~
В:~~
О
ф Ж
~" > ъ
О ~ ~ ~ 63
ф ф ф
а
:г~
~о~~~
у'
Ю
МОЕО
0
ре 63 ~ Ж
а, а'63 63
О
~о~~
И
и 0
~ж Д63
Ф
63 ~ Я
63 ~~ ф ф
~ о о ~ и о
И
Ж
u ", д:~
~-е В~
э,.~о
фщо~
ю1 63
рсч ж
Щ~О63ф~&
20%а.о ~Х
к; ~ а. 63
i- ~ &l ;X ~'
u а.и
а.д фОк ~~
63 %63~ф
~ ."с ~ Я
~QJ и
и
Ю Я
~до
Ю
а, .
~~ ~ о
63(u &
ж
+u
63
'О О
:у &l
ф4:Ц 63О
;?: © О
и й,
и
C4 -&
д 6363
жй~
о
о ~ф
о 6~ и
о ~
~Хи
-я-О =
„О
i
Ж и
р~ о
Ш ~
Хсч о
=a'
х
й 3
Щ 63
~е о~ 63
а й 63 ~
З63щ~
63 В:~~ ьЦ
~ж~о
~ 63 а.О
а. ~:( ю=[
И
Д 63
Ю Ж
Q
о ф~'~ ~
Ф к;
&l ; u ®
gp а. 63
фЕ~
Щ
3
фЮ
aS
g Яа.
Во
>
и0
О. ~)
Щ ~(
Д-
U~
00
О
О
~-~
f» р~
Оь
O-'
CO
CO
СЧ
См~
См~
О
ь
ь
(~
См~
х
K
о
Фф
С
и
~ъ а,
Э~~:
X X
° «! Щ
63
i- u
2
И
и ф
к Ою
."ц д 4. ~
ф ~4)
Я
Оц
Ж
~Ж
i
и
i
~ъ
и
i
О
а
3=(
Ж
и
ф
ф
i цр
O CI
О
&g
а
й:(
И
и
ф
ф
i цр
О
O CI
О
~ъ
й
СЭ с~
М ~~]
~î
х
х °
2
о
х
О
к
И
ф
2
В:~~
О
й=[
Ф
х
х
62
С)
юй
63
(Т)
Х
а.
О
hC
и
~ъ
«
х
х
М
И
О
З к
° «!
63
ю 2
И С4
х ~-&
" "ф2
OcU
о~
&l
с+
а~
М~
C)
!
ь
240
и
~[u@
~~~~и
еа к
xu ~„& t
Ж
к а3
вф~ ~~ ~0
i- жи ~
< +U
~-е Cg
Я
а.'~ .~х
ф
~~=~00~ Чр О ~~
ca~~ ~ca
go> ~
~ ~О
О ° «2 ОЭС
Як2Ьжощ
~~и 00ва.~
~д~~ ~ ~~оо
Ю f ф . ф
~~20~~<
Ж
и ~,00 &g
ж ~а.~-Е
~) Ф,"Ц„~ (g (g О
ф22и~фф
О ~:~ ~эд, 2
а. ! д ~) ~ 2
~~ ~Яф xg
О ~~ ~ -~' ю
а Й~W >
t счь~
~ ~)
{ !с) С'~~ ~)
ь ~ с'0
(.~ ++00
!
О
hc hc
О
u g
О
~Ж f
й'
ж к
~0
О
& t
O O
i
ф
О
к
й'
~=( й
й
О ц
Ьч я
О
N ea
О ~
[-е
й:(
Х
й
Ю
О
Ж
О
О
~:( (
р а.
Я
Ю
йоко
Ж И
Ю щ !
а. й;
Р
й'
МЭВ
exax
+ f щ
о иа):е
Oi „,
З 0
~ь
в-е
Ю ~)
й „ф
С1,
О ~ ф
f
ИЩвф
~ а.О
hC
а.
Х
Э
х в
© а О
й © ~ а.
ойо~-
Щ д hC
Ю
з:
я ~~» ~~
~ф х
~~ &
,'д,'
И ф
cQ к ° «эд]
Oi-©в
Cu x m
U~XxV)
Я
й[ Ьч
2 щ
ф;у
ж
д f
й:
о ~ь
й( ~сь
+~ 00
й ~& t;
й'
[ ~ Я
qg О
Е а.~
вУ
д Cg
[-е Ж
О
и
~2à
00
ф
.О
х
й:( ь
© О
а. а.
ф
Ю
й:(
ф~,
Ж 1~4
[-е
О
~) (g ~Ъ
Е ~ф
Ж
О
~[ ~«Т
и
hC
о~
д»
0
О О
й'
О ~~
С4
и а,
„Cg
ф ф
О
Ю
И а.
(g И
Щ
д а
а. &
О д
[-е
Cg
и
~и
-Я. ~
Я
й:(
г д
р ф
p&a p
! ф ! !
жф~'О
~-~©a
щ а
f- ~ЭИ
и
®О~
х &
0
к ~ ф
ф д
«О
~ ж~
mao О
(g ~ а
а.оe
д
".ц
а
Йм
С4
й д
O X О
~XX O
~) Ж 1-
аь q ~
Ю
О
О
И
qg Ж
Йм
2~ Z
3С,
О ~~ O~
:~ 00
О .О 00
<
о> ,
а.м ~~
gu03
~ а.о
ф~ ИЖ
° Щ
З
Оф
ох
пц
. Яр.
ВО
g +O
f» vO
О. ф
С(
х
««3
Oê
CO
[е
О
О
CO
СЧ
ОО
О
CO
CO
Сб
а
63
В(
Ж
i
о
i
Ю
~ъ
ф
i
о
f
Ю
ф
O CI
О~
О
ъ
f
й
СЭ „,~
&g
фО
х
х
2
о
О
i
ф
i
о
i
ф
i p~
O CI
О~
О
[»
М
х
М
Ю
63 ь~ю
63
Щ
[»
Ю И
g u
Ь: Й:
О
и М
И
ж
Q
Ю
f»
х
С4
М
Ю
х
х
««3
v
х
И
О
й'
В~
х
«
о
х
v
««3
C
о
«~»~
Ю
1О
х ~-&
63 ОЯ
О ~О
~-O
хр~
„~~Д
х
~Г~
Ц) ~
( (3O
««3
У
Ж
Ф
»»
««3
«»
ОX
&l
хО
и~
Ш
241
д
&g
О
ф а.
О
hC
63 и
и
Ф
О
Ои3
о а.сч
[ щ
одд
ф а
Ю 63 63
63 ф
Ф Ж (D
Ж CL.
Ж
о~~
О
Я ~-(
О ~
д Ж
Ф
В:;
О
~63 й
О 3 ~
+~ О,~
63 QO
о Ф
в ~О
а.~
й:( ~Ж
,0
о~
~ й
О
63 ~
Я
~ М
63 ц) Ф
И х
а. 63 «3'
ОИй
Я
ВЯ
(~( ~~
63 М
й;
рЯ
О ~ 63
f
к~2
63
:~ -u
д'Ф д;
~Я СЧ
63 Ф
И 22
д ф
о~о
~о~
630~
а ~)
3 и
и~
О Q O
0
63 2
Ж "ф
"Ж
ох~
63 ~)
СЧ ф
Ф~ о
О О
й~ д»
Ж 63
63
и 2
63
Ж
f Ю Д Д
Я 3' й' й'
QХВ63
О ««Я
«у 63
f- u @
оО~
о~
Ж
о-1к
О М д:.
д:,~о
оС
63 ~-~ С МР
g u
0XO~
m O f ©
~~ ~ О ~
Ю ~ ..у
«,„, u
М
жжо
«у &l
о
аоо
О
О
13: И СО
й и
«~~ 63 М
а. ж
И Ж 63
Ф "63
а» Ф,"~„'
<~
& t; ~
Щ
Ф ~ а
~-ю 0~
Ж ~ О
а.и й
1 1 ф~ I
©хаак
N а.а. в
и ~~ ~ ~ а.
Э ф
а.
hC 63
13: ~ 63
Ж Ж
Я X ~ъ ~)'
63 э а. ж о
<~6
О ~
Ю ~3 m
m
CL.,
»» Щ
ж
М 0 20Оп
,"~„'
Кои 0
ж й
«3 \
О
О
Ж . Я
13:й ~и О
3
ф: ~) .у
О~~63~
6Щ 3ж:3' а:3'
о2о
i i
Щ 0~ рф; 63
О Ж(D
Ж Ж Ж hC (
О~~
Щ
f
Х ф 13.,
В(
(О О
~ х
Ж
gl, O
а ~Ж
~О
,~- йО
~~ а.Ж
ф Я
~ О~~
~х
О О 63
й'
ф
OZ X
и
C3: CI C~
~ СЧ
О~ОД
с~ С0
:3" СЧ
о
О 3 ~~
ж
ф
~) Ю Ю
а а
В:~~
~и
<
hC
ж:3':3'
О
з.
'=~ ж ."-,
Х.~
ж~©О
(~(:3'
~63ОО
«3& t; ~ f
а.ох д
«3~ ~ В
ф 63
д й:(
М
й~ «р д ©
к~ ю=( ~
<
Ф о
М
~ О
а.~~ к hc
~о"
О
63 Ю (
О
2
:3 ~~ ©O
ю о а hc
а. «'
в
© '3
а.x +u
''3: о «3:
© Ф
м а ~~о
Ю Й [ а
~) д
Ю р~
З ф; р-[ ю
Ж~З
а.ю а.4р
ю~~~а
Щ ф М 63
"~ ~~ф
Ж hC 63
63 + f 63
О
& t; ~
О (~3 &g
Ф
Ж
63(~~ 2 ~
° ц
2~ ~)
И а.
u g f- +
жжои
:а
:~ й
qu©
к ~ -"а
Г~
«у Ю
~, а.а.&l
(к~и
ф hC ~ «3&
д0~ 63
i
й 63 Д
0~
Е( д
~) 3=~ ~Щ~
, р.ОО
u ' О
вф; + Ф [-~~
О ~Й
ам ж
! Я
Cg
й
аэ
ох
х8
х~~
mu
- ~О
~ ~vO
Q. g)
Щ
63
~х
Ое
к
1О
63
l
[-ю
О
О
(
О
! е
(.У)
О с)
О-'
О
О
СО
Р"
о
й~
о
С1
! ! !
Ж~Ж
С» CC3 g
О~ ~:ц
~) ~
CC3 n. n. u
СС3 Ж
Z <
О
Еи- О
О
СЧ р:
:а
~ВО
nЖдо
63 ф д
В(
жО~
ОХ
0-
:а:а
Ю 0~ СС3
:3 00
й
й~[
х
v а,'
хЯ
щО
х
х
В
о
О
&l ;
>~
к~ ОО~
а.ЯО & t;
3Q 2 "0
< у
"3Д. 3 "3 ~
ф у
йф~~
""3' ~ ~X
а. а
д ~О)
&l
Ж ~3 ~ ~ ~.
и
~ъ
X~3~Д—
а. f с!) f
~ u ~ cg 13:
Оаф~
й
Ж C!d ~3 ~ й'
~О~~Д~
дО©~Я
~О ~~ ~ щ
300 д О
ЗСУ3 ф &l
О
Ж
а
ф
О
й:(
О
О
М
д
й'
О
М
х
° ~
Щ
г
О
й
Щ
(Ч
х
Q.
ЮЭ
I»
х
О
М
О
х
° ~
Cg
v
х
й
О
Ф
М
ж й
Ф Ю
В( а,
О
и
,3 О
ж ~
:а
к~
у'
О
Ж
О ~
д
И
х ~-&
Cd О~]
Q O
gp ~
О ~'
° ~3! М~
° ~3 !
~ 00
"CD
~ еГ~
«6
ОХ
хО
Я.М
и~
(М
242
~~й
М
Ж
и~~
3 О
Ю р~
Х~Х
Йй р~~~~
Х щ~ 3
Я
Й и äg
И
"u
М
Ж
ц) д
й'
И
а.
О
М:!.'
О ~
..М ~
.О
М Ж
О
:~. 'О
uen-
a3 ~ И
И
О ~3~ М
с!3 а щ
Ф М
и
Щ
ф; ~ .'~'
ХХ~
Зщ~
Щ р: Cg
C4 g) 33
й; Ж
Ф
СС3 Я
ж &g
З ~3
О
~3 ~3
Ж ~!3
СС3 0
а,
Я а
О
о M
И
О й
и
© и
О
Ж О.~
О
СС3 Щ
flu
! ф~~ ! ф~~ !
О
И
В,ЗИОВ
я ~,~ n
са
аале м
Е '- 0
u & t
д"щи~
О
Э
д ~ О
О ~д О а.~~
Х~МЭО
и
- =C
n +
О
И Ф
0 ~3~ z
3- ~Ю~
д ~ ц)
g ~ca gpа.
Ц © f- ф
oî~ä-И Я
„~Од~
О
О~» 63 0
~О f д ~3
о gf n.
ЖЖgu
Ж "~~ и О О
О Ж Ж М И
о
Х
О
й:(
ф
О
в3м
u &
~, Ю
й'
«
[-е
д ~)
u +
О
X
~ к
0 Х
С~
Я М
~3 ~3
Щ
И
~ u
И
Э
а ж
М М
,.р~! 2
Ж ~'
В(
~ О
Е
д
Ф,"~~
В( ф;
ю д
n:~:
Й е(
ф
и
Я
."~
~ u
Я
й'
Ю
ф 0~
~ cg
n ~)
а
(g д3 а.
[-е
ц) «Ф
Ж ~„
И я ф
Я ~ъ
а. g
'-~ (~ ~ъ
Ф д.
й'
р Ф
~~&g
~КО
д ~
ф ~ ц
а3 а.
i
а ж
ц& t
<
д Cg
!»! а ~!3
О
4
д
Ж
О
:а
[ °
И
° -u
М О
д:~:
X f
Ф О
й:(
ф: Ф~
u &
Ф
~~ъ Я
Ы О
ф й
~ъ ~-(
р: а3
О
Cg
~- ~3 З
63
z
!
О;33 О
СЧ gp СО
к; ~Г~
,~ О
Ж
й'
ф И
щ М
3 О
ф й д К
О ~ ~. ~
Я ж д
Щ CQ Cg
й:
О
~3 И ~3 И
& t
Ю
й
О О
Щ й:(
й'
абие
ио&
О
дч 3Q д
Щ',3„'Х:3.'
О hC ~ ©
О~Ям
g<
и 0 а
(g
а. м
и
О
а.&g ;
Ж C!d
О Ж
a Can.
О
М
ц, ~" д
Ж + Я
"3 ф & t
фсф~
О а,
й и
а.~,& t
Ф
~ u 0~
~3) ~-е 0
а.о Q4
0~
и
й:(
О
ф
Щ
ОО
О.с'~
~ &
м а
Щ
д
В(
В:(
Ж
0 0
О
Ц~ф Ж
~Ж
3 ~-
ф) О
а й'
° ф
З
О Ol
ох
х ц'
„~о.
"Фо
д ~О
~U
О gp
63 р:(
х
63
ь» х
о
OQ
('»
[»
0&
О-'
CO
('»
СО
OO
f» й)
Оо
О с"~
CO
CO
~»
Сб
Ж Х
[«2 ~,
О
~~~~а
щМО
щ 2
ж й
f О:~.'
Qogl
~02&
М
~~О
а.~ О '~
mo~
~-( И
Ж gp ф
О
«о. а.
0 д. "щ
3'
Щ
й'
Ж
Х
0е
о &
:а
2
ф1
О ~
б &
М
о ~
& t
Щ Щ
В ' О ©
Щ 33 ~Ц
о ©
Ж
»ф~ ~~ вУ
Я
М
[«
0m'
f ф
fm2
а ф и
m@u
О
Ж
m m щ
~Я©о
000~
,"a
~=( в ~(
а ~. 'а
И i И
Х
о
к
~Яи
М Ж
~ ~Ж
Овщ
mCQ ~,
а
° Ю
О а. о.
~- е
О ~-~ а
2 ."~ъ ~:(
Х ©:3'
ж .-1&
Ж
Я ф
Х
д
й.'[
щ М
Я И
~ъ ~ 2
д
Щ
."ц Wй
Ж ~ъ
д
в~й
а.~3 к
ийц
М
М
й~[
vg
х2
х
° Й»
Ol
В
о
М
О
+»
Ф
(
v
р\
о
(--
(
v
~'в
О
й'
О
Щ X
О ~
o o
й
ф
f
й
,,3 О
ф
&l ;и 2y
ю f ф у а
~х,©-
иuuа»&l
o o а.
Е:~: ф ф; М
О
~ О а..~Ю
И ОИОМ
жоо„а.Я
© ~ ~3 ~ О ~
д
~-~ Ж ~Ж
в ~ О
Я Ж
"ВВОД ~
х а»а х
О m ~ ф
Ж [:: «В(
~(М -~:u
ее +» Щ
~3 о З З а.
~f-mmgm-
жи~~ф,3
~~~О
Ох~mèm
2 ~~ ~~3» а»
~<
~3 д Е а» О ~
«М О
2~~ -o~
ф~ж~~ О
О~=~~фж
~ О ~ C3. O ~
ОЯ~И,
~-.Я ~, Ф со а,
~( i ."ц
~3 э~ Э "3 ~ ж
а.3 ~
Е~ОЯК:3
~[~ ~©m
W u I ь. "й &
о
о
х
о
&g
о
Ф
х
(
о
1-.
И
х
(
и
о
У
р\
о
(
о
о
Сг
о
х
х
О
Ol
l
х
О
х
«
х
х
63
v
х
й
О
о
Ю
о
С
l
о
Ct
й.'(
о
Ф
Ф
х ~~
"~B
oc~
,«д~
< 3,
СЧ СЧ~
1 !
У
о
Ф
63
С'-.
И
Ъ.l
И
,U
3.&
х
«
(~- ~
CD CD
е
«
~С)
~ CD
(- [
~р CD
О с~)
'Ф рр
е»
C)
1
СЧ
243
й;
оса
а
М
М ~)
О ~
й' ф
'~Ю m
i
2 ° ф
В:(
~3 о:3'
ggoQ
й;
°:3':4
О О
ф а, д
И
0 0
s+
О
а ь?ю
д
0&l
WX
;~,' 1=~
~mo
О
020
° 3~ »~ Х
0 0
О
Ж
О Х
ф
Я
L- O
~m й
Е ф
О Ф
С1. Ж
1 !
~mo
~) К ф
р щ f
О
й'
й~3ф
~ О
.Ж ":
Ж з.
И ф~~ 2
Ю
а
а
О
Ж ф(
i
д
ЗОВ
а. m
ф
О
,р 03 щ
а Зай
~(~ д М
2 ф ж
О
фа.~о
~„».~ ~;
~~ Я в
~Я
++ Ю р:
3 И В ж
д
фХ
О 5» д
а.ц:) со
Ж~ Ж
О
И
и
С4
а
СЧ ~)
ф
О
М"
ж
й'
й'
о
И ц
З в
и ф
1
2 «
а ж
~3 i
-6 О
З
Ф д:
2
Ж Ж
Ж ф
я 2
О»
ф
Ж Ю
Ж
О Ж
й'
~М
й Ю к;
,«:У Щ
~) m
О О
О
0©©
Ж Ж
О»
Х..
~=( ю:~
Ж
О
д3 ~д й
ф &l ;
й;
д3 "3 и
В( ag
О
mcus" ~
о
2~ж
~&g
й о
Щ
С~
2~о
263иа3
~)
Ж й' ~3)
~.файф
однао
~ а.f-
~~~~О
Я
~~©
Я Ж
ф
g 0
о m
К
X VO
go
М
В( ф
О
К
Ф
ж
0+ Я
Ю д3
Я и
ц О
m x
X
."ц Ф
а»
~ъ
(V)
ф
О В
й; ф
й:(
О
Ж
М
«)~
hc а,
:а
XX
И
о &
д
а
° О
~де Щ
2х
О
:а
Ю
з:
Г~
и 2
Ж
К Р
Ю
X X
~ О
С1, и
© о
ф
Рч
i
О
а.
И
ф
О Ж
й;
О Ж
i
О О
М
° Щ
й
CL p
ох
х~
х&g
&g
>
[. сф0
Ф:(
C4 °
o ~~
( сО
ОО
On
CO
с(~
х
х
М
Ф °
о
й(
о
CL
1
Ж
co p
OO р:
О щ
и
Ж
И
Ф
~.е
а а
, И
Ж Ф
со 2
~.е
о ~~
ф
О
й'
53 д
й'
1:~ 1:~
Щ щ
М
О
~ З
u ~ ©
вУ ф
~ о
Э'О &
а &
ц) 53 а
И~ cg
О
caNg~
~ "и~
y u
оюЖС,
Q WcDд
щ ~» a3
й'
Ж ф Ж
Ф Ж
ж а,
И
а
Ф 0~ ~у~
д и
a3 i
а д (.~~
ф
53 2 а
а. „
М ~(
~( о
Ж
Сб
©2о
Щ
~~о
ж:Е
Ж О
В(
й
С4
l
О
cf
С4
l
о~
хg
„o
х
В
о
О
A
53
Я д
а
о щ
Ж ~0
Ц
х
Ф
CL
о й й в ~. o
жo2oм
а. ж
М ~ О Ж
Ж ~ д:
< ~g
~ i ~ ccrc
ь~е
д а. '=~
ющ в ос
~~а ~-~ Я
О
ю Ж Я
щ Х [» ц~
Ж u ~
C4 gq) cg~
Я ~! д ~',"Ц
д И
щ . ~ М
д ~ (~) ~ и о
а.2 ~: Я
g &l
~~ @ 2 ~ ccrc O
а.о &
~~ъ М
«~~, «Х © ~ Ж
~> в~ -
ccrc ccrc 'cl g e e
Ж
Ю Ю '-( ф;Щ
'=( '-( СР Ц Э
жЯО
,"ц C4 g a3
к~ ~«хф+
а. в о в 0 ~. «е
ю З ~ Q u с)
ф и Х ~ ~ ~ ~:
О ~~ О й о ~Ф
а. м ~=[;:~ о
2
х
ЮЭ
О
о
Ф
о
о
tg
х
х
х
° ~ °
Q.
Ф
(
х
О
М
с~
х
х
v
х
й
О
х ~-
63 Q,Q
O ц(.)
х
~ О
хр~
~Ш
х
(.У)
сО
ЕЯ
Г
ОХ
=О
mxO
~, Yi
~ (71
244
~.2д 2ко
З ~
Oguou©
Х ~=( ~ ~=( ~
ра Я
са
с~ p() х 2 2
~п;) QC0 f
~~со в©жо
Я в~ ~-м
X ~ ~у' \~)
Ce~ezu
° Я ~ Я
й
е~©~соса
Ю р:
О © ф М
~ а.И
tao'ÿ
Reu 3 0
<gоц
щ а
О
ца~й
~ д '=~ ~. ~ ~ ccrc
@Оа~ 2
а.~ & t; c r
О
д~ ~о„
( а
~ueeeоа
2 р: ю ~ co
а..ф жm Иа.2
"~и
о щ
2 ~(а.
И
р Ф
u &l
д
р а
и д
< +
O ccrc cg
~.е
Ж ф
М а3
~. ~ о
ge О
Ф Ж
о
ф~о~
ОХХ~
аж%О
1 !
Щ ф;
Щ щ ф
м а
Щ ~)
а О
Щ я щ
o!= o
и
~&l
й'
Щ р
ж а а[ °
ф Ж
а. В ccrc
ю а,
Я МО
Око
00~
~щ ~~
Ж
ж ф ~О
~ o g ~~
53
о ~.
0;Д
Ж о
° ?~ °
~в~~
о Ж
~С;„В ©
+ i
щ а 5$ ж
f w~+
53 253
м~~
о ~.е
С4 и
О
. 2
Я ф
Щ
о ~
й' ф
g u
С4
И
° ЬЯ
й и
и
Ж
'=~ х
о ~
& t
O+
о ~+
Ю
ж ~(а,
~=( Й:
щ ф
". 2~
03
ф Ж
~) 0~
i ~»
о
Ю Ю
а В~
~~о
~~о
ООа
'Я' 8 и
о е
и а
Ъ Я
-3
~ х
х
~М
~ о
.о
о ev
С4
Ф
~о
щ й
~~к
ох
~ х
03
о
о&
оо О
~i» 6
»~
д
Я~ы
хо~
qp x
е~ ~«
э ос~.
а +~g
к
х щ
хх~
са э ©
дцх
° ~ъ Д~
о
~~х
р.о х
iQ m
а О
4 ~)
OO
о
О сч
О
о
о
++ v
а ж
1:~
Ф Ф
О
[» ~ ф
и и &a
О 6
У'
Ж
g v
~»
3 О
Ж ©
~( Ж
Я
О
мсч ~
ео
i сч
а
1:~
Ж
~»
v
~»
Ф
Ъ
Ф
~»
v
~»
Ф
Ф
~»
О
О
О
Ъ
~»
2
Д
"u
Ф
О
М
и
Ф
Ж
~»
ф; д
а.
Ю
:33 З
ф Я
О
~О
О
~( 4
Е~
245
v g
Ж
Ж
Ф ц3
жМ
Ж
Ф
ц& t
И
& t
И
а а
Ф
Ф Ж
О й:
ж а,
д
О
Ф
О &l
а. ~
О
О и
В( д
Ф
! д
m p
8 ~3
O З
Ж
4
О
Ж
О
а
О
й'
р~ ~=(
„" Ф
° ?Ю
и
О ~
'3 ~
~ж
0
О
И
с О
.33 О
И
О
f m
Ф
О
g u
д Фф;
О
Э ф
y u
Ж
и а
О Ж
И
О Я
! !
OXO
И~3~
~ь Ж
Щ, о~
а m ц)
о а.а.
ц)
O~~
~ & t;
Ж
2
Д ;3: Ж
О
О
И 3 ~
К ~3~
а. м
~) Я 0~~~~
ф Ф О
О
д й' У'
Ф О
й'
Ж
д ф
~О~
C4 f
Ж О
~~и
э ф 2
(Т)
~аф
а
2ж
З~р д
а, й;
Omm
° 6-: й
а3 Я ~ф: Щ
v g y
~32 (2
И д
~) (~
etO ~ v
О
Е щ
Ж
m сч
ж жо
о2
О ©
рай~
Щ .33 Ф
й'
д 8~
0 ~~ ~&
й; m ~ ~)
ф ~ и:33
m ф:
~u..
upäé
О 3 ~
ихтио
О О3
m „,'33 oQ
Ж Ж :3'
й'
а
0m~~
и
~~ьса
4
~о б.~
u '~
О ~~ &
~~же
О ~ »'
в; Х щ ф
4~~~
>
фа !
Я
Ж
1:~
й'
Ф ~:ц)
"„о
00
О
я а.
д О
и
и
Я ~~ г»~
О О
Мф~
g v
Ж
~» Ь~ ц)
ф; Ж д;
m 8&
Зр©
Щ ц)
а.8 ~
m o ccrc
~( й'
> ,
О
„3О~
а ~ъ
Эщф
Ж
йди
ф: m '~ ~~ 2 О
Ф
4М МЮФЖО
ЭОЗОДЖ.~О
:Й:?. 'Я Ж
~ ccrc m o ~~ щ я
а.~ й ~.33
Q + ф ~Ъ4 q m
ж и m w
а.~ m
m©Ì ~~©ж
Я М ~: и ~:( С„
О
а,Ф а, ~ g) 2 Ф
095u563
О о~
ю ~ ~ а.
Зж~3ж~~ О
îaæ~~om24
~m & t; а
~а.фФ~ м
ОО„-~4
а. а.~3 к
од~~сч~
Щ
й~©м
2тж
2дСОO~ЗИ2
:33 и ф ~;33
О ~3 щ
gp а,Ф
© 2 е~ ~ ~3 ~ Ж
:И р
~3жф, дО
~ ð З о 3' и 2 2
ОЖЯ
д к~ ~~ и 2 д
щЖ©
"& t
а~ ~& t
~W eXO МЮ
2 "о =
ж~~~~й,3 ~
а,О
З
с6 ~ & t
Е C 3@ L- L- a O
2 > ~ m о' 3' ~
!~~а
e a O
Ж~г. Я Щ щ
2
О
а., Щ Р33 К') Ц) а»
0 а.и ~ q g g
:3 ОО~
© g ~,4~0-)
~( ~ а.О
~о р: Ф L
-~3~3©О
йв ф: к; Ф
О
Ф О
m ~ Ф р 0~
О 3 „3
Ф Р д3
'~3Э -~8~~
Р~Ю д3
3 и 4 g 0 а, и .33
g>
~оа'
М ~ Ж М
>ЖМЮож
и~~3~ ~,
тО~
-+2 u& t
Ж
Ж ~~3~~,ф: 2
u &l
Ф ф ж и
~ ~3 '~ ~ Ф ~ ~ ~
~3~20ф~щО
иМЖ ++44Ì
Ф ф
И
О э
ох
~ц
х ЯР.
Во
2 Р0
~3 U
О qp
Щ р~
63
I x
0е
Ф
М
В"
О
й(
О
Е
й
v~
М:]
~è
х
3
о
О
д
[-»
д
Ю
2 о
д д
+ u
й' ~
О °
Ж
(.Э
Х
-й
1
х
М
Ц[
О
v
2
д
ф
К
~ъ
й(
О
ф
8
Я
й'
х
х
63
v
х
й2
О
tg
х
х
О
~О
С1.
l
х,. «й,'
ф2
О ~О
О
Ц;
х
~. О
he m
д~ ~4
х
О~
&l
ехо
б1.
й~ ~~
ц (Т)
Щ
246
о
фХО
О
ю~о ~
Я
а.сч й
Я
ею~
р 'Ф
Ф Я
Щ
~ р О
Й: 53
3' Х р ~;
р 63
0 00 cgc3
Щ
caô~
Е
° ~ ЬС Х
й: Х ',Я
ХОо
Щ
Ю ф ~ О
О О
р» ~0 Й.~ ~Я
о © д д
~-~- С Х
ф 1 ° ~" ,[-»
ea ~o
Йм Я
Cl ~ О О
gy, u ф
~Х©О
o o
Х О~-
° Ф» Х ~ е
щ 1 Щ
й
„3~3Х~
д~~О
~~ ~ ро
ea~а
д И ф
;„u д ©
й'
un) a0
М 10
О
ф Х Я Ц)
63 Х
ф ОФ
Хм~Дд
Д Х
ф щ
О Я
~0~~
р
© Д И
д
Х~ О
ф
~ u + f
qg © «&g
Х 0~
ц& t; ~
<
Щ !
(у) ф
~ О.
Х
О Х
М
Щ
Х
Х
О
Ю
~.- о
й g)
й'
О
00
Ф д
Х
О
'o
„„0
Х
[-»
д ьс
qg й'
Ж
>
[ О
u g
д О
ф
ф
Я
~ъ
0е Q,
О
Я ~
Х
~3 O
Х М
О
ф й
ф
С3
ф~! °
й'
Ф=(
Ф
Щ р:
О
u+
~з:
д
[-»
И
~ъ
и
д
ф
2
Х
й
й'
Ж О
й; 1=(
Ж
Ф
Х
й
д р
Х щ
Х я
М
~. й
~Î
д Ф=(
М
qg Щ
си ~=(
! !
53 д
Я й'
[ °
Йм
~ о
~) И
С4 ~
Х
О
й Х
и Х
& t
Х
й'
о
М д
М
Щ щ
Щ
М
Ф д
ф
О
а Я
И ф;
щ Х
О
О
й'
6=~
Щ
Х С4
Х О
Ж
Г~
ОДАХ
Х -Х
~- ~ &g ;
о ~
О
о<
И
щй~
@au
И () f C4
Я cg ~-~
qg ~0
д 53 Х Ж
~Ъ щ я
ОМАХ
д Ф Х щ
ф 3 К;
щ Х 53
Х" ~ ~-
к; Х
~~ о & t
Щ д
[-»
~Э~3~
Ф=( ~1 ф
Одф~
И~ааХ
ДО~ДХ
О ~ qg
ф
0 Я О
~ 0 О ОЕ
Щ ф д ~)
~1. и Х-
63
О ~ 3 Х ~
~) 2, Ф=(
Х ~Са~
еа .д
И Х
д
Х 2:~ъ Я. 53
а о
й;
и
-rQ
-к „~
Ф
, ~э~
Щ ~Ф'
ЯО
Ф
д Ф
Ф
й
,«~э ~ о
О
° ф Щ ф
О
Й с С
ио~
си ф ~(,
о ~-
~ ьс ~~
Щ
~~х0q
ц& t; 7~
щ Х
qg Й Ф
ф еа ф
ОМНО
;&g ;~
М д
ф О
о
Х
й
Щ
й.'[
ф Х
и
О
8 &
О
(.~
u f
qg Ю
Х щ
B oQ
©О
.) gL,~
~ъ
Ю f
Йй
и
[-»
и
Х ~
о
Ж
И
й:3
Щ qg
Х
о~-э
Х й~~
Э ф
Х ~
Ci
О Х 1
,~-Е
й'
(~ Й3
и
й д~
Щ
й'
Х
f
Ю
д ф
Щ
~-,э .
&g ;
ф о
1 Щ
З
CL Ю
2ю
5?g,
й о
- y0
А~,î U
О ~)
Щ р(
х
Щ»
I
Ок
СО~ Ф
Rue
сч Q
О
0»
cD cO
1 OQ
аО [ 'Ф
a'0'
сч Q
О &l
0
ф й
'3И ои
~г) ~ ~ а
mm>~
ив~,~~Я
~~ И'0 ~~~
Оо,.э а. ф
ц~ © a-:"
Qgn)f~gu
й'
сч Х а,»~3
к~~~~э
Я~»~ й.'[
~ж ~ а...ь
О О
'iэ,я~ f O'а
Ж gодО
~м~ cD
fmmж
0 & t;
m а.©
Са 3 ~ ~ ~~ v ~r
й6fий
О
ц) ~
Я
~2
~,()
ф
ф
0
ц)
ф а э
f m
О
О ~3 ~
Umgu
Ф
0 И
О
0
О
Ж
О ~~ Ф
а
Ф Ф
й
ф ° m
~2~3
0
f 0
О
ug&
Om~
М
Х д3
Ж
Ж
Щ Ж
ф "3 М
дфо
а а ф
О
М
и~
ф Ж
Ж
а ю
и~~
о
ж m
~оа-я
о ~ ~-
о ~
М
Ооо~
ф И
O la
ф; ~)
Ж
М ~) ,'?.'
Я~фМ
ж m
а.20 ж
Х ф~о Ж
О
0
И
f
m ~)
ф
д ф
Я й;
m m
C4 ?.'
Ф а3
а. ~
Э 0
И &g
tg
х
х
CQ
)'
Ю
63
61
х
х
63
v
х
C
О
1 д
ccl QQ
О ~~
Ж
О
Ф=( К)
m m
f- ~+
0 q
С0 сь&
Ж
Ж О
й.'[ 10
а,
0 q+
m ф;
CQ а.м
0
х
tg
о
О
Ж
оо
Х
хо
я. 5d
а~
(М
247
1 m
а ж
~ к
О х
Ж
m
ьс ~
0 Д
д и
f u
Х
Ж
И' Ф
О
Р 0
;~ О
И
f
ц~ ф:
~=[ ~
&g ;
Ю Ю
О
О
~ъ О
Ж
ф ф
а
д Ю
~~Я
ж
Х
~о
"3 0
i
О
0 0
C4 f
;~) й;
Ф=(
1 1 Д
о о а. д ~ ~. ©
& t
0 ~3. "3 О~ О
8~~ф»'0
ф-~" ~00
m ~ ~32
щ щиоао
8ж х
Я ф
Xug20 63
~0~3~3фд
а С4 3.'
© o ~ z f~ m ~
0
v vv03 330 К
Ж щ
~ а.а ~а-ия
д д а- а. к ~ ~
oaloge(
О~- фи: О
~~д'~ и~
о ж 2 щ
и ОО э ~3 ~ о ж
~ч~ '=( 33 Ж Ж
0 ~~ О ~ ~,~"
Е фас в
,~фm~&
О~ ф Ж
~~о
Ж 111:
о~~~
Э Я .-Ж
~3 аСО
Ю ~ Ж
ц дно
й а.со ~ ~ ф ~
mmЯЗ
а.10 к ж „) а. ф
.'1 ~ щ
& t lt gt "
:~0Qйиo~
~ сч
'=( ~
VO
~=( [~'
й'
Ж
3+ ф
Я m
;3: а
д[,'
m p
Ж О
О
Ю
е~
О
Щ 1 ° ф~~ф
Ж ;3. М
а о
3ж~
~~о~
Ж
vv vg g
0
0;
Х р
о
mou
ф ОФ
уЮ ф
0
И
,.~И
й
m
Ж
0П 0
ооо- ~
~& t
Х р
Ж д
Ж
~3 u m
фо&
ж а
~ОО
д о.б
ф Э
О
О 0
ф 63
f AA AЖ
0 а-
;3. 'Ю Х
адж
а.~ж
Щ ~)
и ~0:3'
О »~:
Ж
д
к; д
ц)
Я
Ж
и
о ~
М
О р;
0
д
ф 63
О
а щ
О
.,0 0
~ о
а,~
Ж
ж М
й' р
a~) О
Ж
И
а
Ю ~)
mZ
@Ж ЕИ~ОО~~
Ж ~' ОО
Q 4А
р а ц~
ц) ~ Я
ф Э
к э ~
О
с33>
й'
Ж 0е ра
В» Я Я Щ
о~~фа
~3 ~~ ф о ~
ф "3me~
2 аom
а
Ф Х
0
д Й х
C)
Ж сО C4~ &
03
Ох
х ц'
~а
ВВ0
~ ь-0
и0
О gp
Щ р(
0m
!
CO
О)
О
[-ч
О
О
0
М
К
О
й(
О
й
2 ф а
а~3 о ад
о
~~3В
Оэвф ц~
~о~
ОЖЯ
жм ° д ж 2
un& t; f +
а 3 +~i- qu o
ф а2о~3й
О ° ~3 ea & t l
~ u
:~, о~ . ~ LQ Cl
( ),3, 1 ~) Щ Q °
О
~~д~3о
~а~3Ю й &l ;
ОМОоumж~
Я-~ЯЕв Оф &
х~ aOО ~а~3 ®
~3 ~ (~~- ~О & t;
2ж
о
X
И
~=( Я
Ю ф;
а;у.'
И
i
° ф~ ! °
сч ~
i
а
~3 К
4 и
Ж f
qg (D
а3
и ф
~3 O
а.о +
~( М
З~
р й
~Ми
~д о
О и~
СО
©
X
~3 й
еа Од~
ад
©~ u
О
фйа
О
~[ ~~»~
& t;
!
ф
2
Ф=(
X
М
О
а
И
О
Ф
О
ж
И
О
И
а
Ю
Ж
(7)
Ф:( в~а
а~
И
QQ Ж
О
сч ~
2
»&g ;ъ
f- u
а ~;
~( М
g u
qg
u +
ф
о 2
~, 'u
»! !
И
й
~Г
о ~
&l
~Î
х
3
о
О
М
~3 ~
д
Щ О1
й р;
а
О
Йе Я}
й ~)
Ф=(
:!. 'М
53 X
д
f
Cg
ф
2
f
X
у'
~~'ъ
!
а
х
О
О
м 2
о д
ф
Щ
ф
2 и
Щ
М
Щ Й:
а ж
Я Cg
а. ф
(D ."Я
И
ф
Я
х
ж
о
~О
М
О
в
»
х
х
Щ
v
х
й
О
а
Г~
л
~Ж
О
О
М
О
И
в
В:(
О
Я
МЭ
х
" "фБ
0 40
Щ
Ю
М
1=(
О
х
М
о
С5»
Ю
Ж
Ж О
e(Щ
~ а.м.
о g
Cg ф;
12 а ьс
Ж Н
Ж О
е~ м.)
Щ 53
~ а+
о q
53 ,'й;
CQ wx
ОХ
~О
~ Ь~е
~м (~1
Ы
i
hC
О
а
i
М
О
а
248
иc4~20
ж "'-- ~3Е
Ф( Я мц
00 ~ М и'
ь,,
с'o~ +© 2
фСО ф
~»~Ъ
c„o ~ р.:
i
~3 ~О ~ © u
> l ;~3
u ©
~ ~3 .~ж
~ Ю М:3'53
О
осоки
Ж Ж
О щ
И~~а~
~ ~Î ~
~х 0~~&
uf- &l ;m
3 а,аф
ф оoВи
О
х
oou~ 2
аО~~3ж
f~ g)
ощ~
О
@>&
„- О."~
~ии~О~
О
р: cg ~ ф а
О
ю щ ф
:~ ар: ug
©~ ca
~. а& t; ""
д
2 щ ., ~5
к
Ю ° ° щ
:~с"~ . u
С'3 а. и
2„,~ I ~и
,-~ ."~ ~О ~
и .. ~со са
Я г(
щ~~a.©
~а ~3 ~3 а. о а
ажэ к
'3а2&l
Ф f gp д со ж
~ 2 ~ ~:33 ~
о ~3 ~
eu < o
ж ж е ай' о
o o
д
а
М
д
ОКО
х
Ю
u ~
u +
О
О 2
" СО
О
Ж
ф Ий
О
д й'
Д о !~»Я
ао ЕО
"o
О
о ° 0 fi
00 а'
(D qg
Ж
О
."а 3~ 3
Я
о
,'3' ,Д
63
д~~
ф
т~'332
си Ж
Ж М
~ a3а3 й'
ф М &g
М
Ма ~, ! °
° 1 я щ
~<
йд~
О
О щ
~'О К
Я Cg
а Й
Я
а 63
~) ф
Ю И
° -!
щ ~ д
ф ~ ф
X
:3' "3
Щ Щ Ж
а.
О Во~3
Я cg
а(D а
f
О
+gu
~3 а
ф
О
Щ Ж
Ю (D
а. ©
Ж
д3 Щ
а
2х
~~О
о 2О
X 2
а. к
M u
~) ! ! ! !
@uf-<
Жщолио
я г~ъ и
О
2 о r„~ ou e(
х:!.'
О "& t
-"~ u ~- аа~:
о 2 д ©
(D щ
о ~ аф
©Оома ~(33
2~О ~~О
2~и х
gloo ~~3
М qg
° ф о
о~3~3~а
и а. ~3 ~ ~~О
"а=~ й
~'~ Оо
~ О 3
u®g&
д qg e
~~ ~ а. © О с ~
g в uс"~
~О~во
~м ~а ж~-»
И " О ~~~
~и~3:щХ
а~'яцщщ
О~ ~В~а
~.а~о ~ ~3
~~О
0'
К~3~ф~
О
т ~ф ~с" д~
~3 ~3 о
з,'33 й
~m 20 00
:3 жоа.~а.
! (D
~- Ж
О ~
д И
О
О
й;
О
й ~
ф
О
фЕ
д
i
Ж
Ж я
а 2
х 2
О
и
О
2 ж
Cg
~ м
hC
О л
Ф=(
М
63
Ф
ф
'=~ к
Ф фц
М
Ж 53
ф
53 2
й а.
О
й
Ж
Г[
О
х
Ю
О
В .3,'
О
ф
f О
й:(
О Ж
ф о
О
а й
'3 ~3
Ж
@3
й'
ИО
а~о
О ~
° 8- а.
о ~
ъ О
И М
С4 63
са \О
Ж
Ф=(
~ О
Ж
Ж
ъ
о ~
ohio
д: И
~~~О
Я &l
O+ca i
И©
ca ~ ,'у,'
. u
< ~а
СО И (D
Ж
„" д
М o+
О
СО
~) М
~. 3 o u
О
и ~ ca
ф;
Ж f ~~.
ca o © э
~~И~
() ~ О C
Ж CL. О
Я hC И
О
~д ~ О
д О
й~ &
О
Х
~- u ~
О О
Э~~~ щ
О ~
й'
Ж О
ЯО~ОО~
э
ф: ~=( ,'й.'
Ж О Ф
ca n. N ca
;?, 'C4
Ж й й
Ф О
~"6 (
И
"©СЧ
др Ф
° Щ
2О
М
о ++
1~& t
Ю
Я~к
а3
~~. ."-, N
О
Сс~ (:Ь
с'«~ 'Ф
О&
~ t
249
©
Ж ~ ~ О
~~ Я ~ ж'"~ ~ О ~ ж
са д "~ ~=(л ~~ ~ м Ж
~~в~м «ОЭ~О
ca ca & t; c + c
О~О и Э ~ ~ О, ~ а.а.
саО~ д~О~~О
~®u~gg>
Ф ~ й; ~~ ~О
~~. й ~~. ~ д ~.; д . й
ca e u o o a f-
03 р=( i ~ д
О Ж К Ж 10 а.
CL.~ ~ „. ц) '-( ~~ &g
Й ~.~ж э
М ~-(~ ~~~ ~~ ц) © ~ О ~~ ~ д:
~ooà~Еа8 -Hxzu
:~д~~Ож~4й
2 О X" a ~2 ~ e e ca ""
N ди
~О~~ Д~~~~ Ощ
© О
i- ~ & t g ; C
Б
©.„~ О,.
~яд жц "~~~~ о
„Э '" д
X m u, О ~ о О ~
ф~ [а Л~ ~~~~ ~д hC
Ogu О ef-
~ я ~ i- ~ & t gt c
(а~ ~ ~~ ©~
О~~~о
~ ~ ~ ~ О д ~ ~О ~ О. о ~
О
О ~ <i-
Q ~ ~ u О
О ~ ~ О
N О С0 И ~ О ca ~ О ~ О щ
Ж ~ Ж ~ ~;~,' д ,'?,'
д~~~~~о
o ~ ~ ~ ~ ~ ~ g д ~~ ca
Н<и&
О~-э OvcaOOca
~ежа~:~ж~<
ca ca c4 r _#_ o ca 2W x2 lu
~ ~ Д О Z М а.~~ д
д ~ Ц©~М
+an д
И uO gg~o ЖЯ
дь~ а3 с, . i Q f
@ . x u
«с~ а =' О д &l
д ~й~ ж~~~
щ ~ e д ca ~ m ~
ЖОа3ЖЕМОMЖ
О~~и жд~~д
ca Q + щ ~ Ф:( е~ щ ц)
М О Жж Ж ~ 63 и иО О О
©щ~~ЯО~~u~©
~р '=( ~ Q ~ ca o
~ О
й' са
caag~u~oA~~Ц
~~а»g~~i o~g
д ~~ Ф ~ Я М
О
рл; 63 о с4
"л~"
& t О + lt
М О ЖЖ 2О а в а Я О 2
д~ ОЖЩ ж
"д~ д&l
~О u ~ ~(
О +© м + © & t +
Х~~~О~ХО~~ ©~
Я g ~ъ ~& t; ~~ \
Ждее Оех ~Щ Д
ф ж (И О д,И
й ~ О
~ о Э а & t О "~ О ~
О Ж ~ О ~ О Ж
Ж Ж О N Э~ ~ а~~О
~~ъ О
~ Щ Ж
C4~ Ж
Э дС1,
И
й
Ф ~~
g) f
х~о
Я Я М
д~ jg o+
:у О
~&g
~~ о +
~~?~~
~.д О
i
crau x"
~О~
й д.
Я,Э
ca ca
~=( .'1 са
Я
ca o ~
О
И
л
~~ & t
Щ
f
~ОО
~~о
о
ж~
Ф
ОXlu
Ф
о о.g
Х
М
о
x ~
Ж
hC д
д др
й'
О о
М О
о
Ф
Я
М
ц~ й'
ф: О
Ж
У'
Ю са
~ x
й ~
Ю
Ж
(D
й д
Щ
& t
И
й
>
Ж Ф
~о~
са Ж
ДО
дCQ й
ц~ CD
[»
~ !
г-~
с~~ СО
ф» 'Ф
ц~ OQ
()~ )
ОО
t t
f
~)
О
t
ф ~~00
~ ~>
э во о
О~~
Офф~с
щcg~o~
й ~
д й'
уздаи&
~~о
ф й:( О
Ж
О
О
Ж
й' д
д~-~ О
О О С~Х
Й О ~я О
О О ДС
~ ~ ~~ОМ
д !
Щ
О 2
Ж
д~& t
ДО ф:
х
щ 2
и
М
Ои&
~-а й~
ие&
щМ~
к; дд
Оф Х
~~оп~
ддж
И Ж
g u
и
й
М
Х
~ й
О
2 м
Ж
и ~
,'ф
М
О
0
у Щ
2 О
и ~
Щ
Ж
р( Щ
Ф
д
И
и~ д:
е@ Щ
СЧ е(
Ф
ф
~~0
~( д
И
Я
&l ;
ф
М
ф
О
д
,'5;
&g
В~
Ф
OX
,'5;
ж
Щ
М
Cg
hC
О
И
д
и
О
О
f
2
CL.
(D
О
й
й:(
IXI
~) Щ
2
1
и д
о д
й m
О ~О
М
gung
~о~
~ю~
М ~&g ;
©~и
Ж д
ф
° о
и
И
дб О
ea N N
е(й~д
:~~о й э
,'ф 53 щ ' щ х ä
О
ф ~2зф: ~:1~ ' 2
ф о О Я Й x g д
ж ~ xe(CQ
upô
~ u о ж ~ д с"~ ~ д ~ д
й
XNC4eea!CО
ЩафИа~1
~р og go
~- в g & t о "
о о -~ ©~р ~с"~ &l ;
ОМЖ ~ 53 Вд Ж
2 О~ ~,.~оoд~:
g) ф ~~~ Й ~» Е
и м ~д й'
~~~~~àoÕÕà~Î
& t ~
щ ~( (D ~( C4~
О Е
оо ~х~ж
o~. °
° 1 о4 ф) дф о.~ д ~~ ц щ щ
щ щ2ащофo
М Я ~ ó. '© ~ i р:
~~ ~О
и
~~в~-~ж~ дд~о,
в ф 'с' ~ 2 ~- ea ф щ
~до g< z
ЮДк;®~f>
2~
ВИКОжом щв жvx
& t ~ ~~ ~~ lt
9~'йщдЯ~Щд~ Я
Я~о Х~~~ЮД Я
идово Одalnщ
иuqggис...
х
эхмoэ~~o~mmf ~д~
й' 3 Щ д,'У' ~ w ф ~ +
в& t; дю .- о~ ии„
о й цр & t g ;
э о ~ ~. ~
Д & t X - О
Иg 3 Цдо
Оо О во g Р
~ Ж ~ '~ ."ц Ф ~ ~~ г~
О g u 0 ~ g ~ OD ~ ~
~."ц ф gp ~) + ~ P) ~ О '~ 'о~
~) ~~~ ф М ф Я ~~у~~
~ ~ о о ~ до о~ ~ ~ ж ~
~Хuo+
О ~ Д ~ д '' ф
2 щ î,~~%%~0èè
вжзвooавфдмо
0 ж f д nf) u u g 2 f He ~ ж
euщg Е ~-ОuC„N
О~о( ЮМ ~щ
д53ж О фвод д
W ~ .. gp f Д~
~f-Ou>~
~ ~ д ~ к ~ ~. ~=( ~ ~о 2 м
~г& t д ~
(Doдя о
а~~ ~д©~~o<
Rcxom g axo~~
° ~е Q CQ я ф Ж ~'~ я
ф ф; ~) у О Я ~ © ф ~5; ~)
63 f 63
:?. 'щ f ~о~ + ~ч qg (D
в ~ о~ о ж и «Q д~ & t
дf-+~u
~200mxou о к~
f »~ ~ Й М
~иф "uOeaokmomg~
а и о ~ О ~ р& t
О ~~О~О ~ив
~ ж Ш
о~~ ~~ф~~
Я ~ ~) ~ , '~ О 4~ О 2 + ф 6 ~ О
zf ~x~npm~oom
Ж О CL.Ж О И О N ~ Ж И Ф Э
ф
й
О Э
ох
~И
Яр.
йО
- f-0
~'О
О р
Щ р;(
63
(» ф
О~
CO
! 00
CO
f
~)
О
00
1
,ь
()ь
О с"~
CO
CO
Я
Я Ж
Щ
й
й' ра
И
й
vQ
&l
~è
2
о
М
О
О ~
~) Ю
И
р ~'
~- ()
f qg
(D
ф д
f щ
О &
~) Ь?М
О
и
к ~-
И
,ь
Ю
Я
Щ ~)
а. к;
О
О
0,0
а. ~
Ж
и
Я Й:
д ж
и
О
Ю
(»
и
О
М
Ю
и
к
63
М
й2
О
(- ~
" "~2
Ой~
~.О
У Р)
~Ы
1-:[
О
д
f
hC
О
д
OQ
СО
и~
ю-
г-
ОХ
&l
йо
g. bC'
~ (7)
Ш
f»
4
Ю
О
CL,
251
1 ! ф~~
~ щ ."~
~0 °:~:
~ Ю ф
О
а э э,"~
Xх о
й'
~~~О
~- u g
u g ~O
ж
О ~
0 8 К
щ "~ЕО
~мое
О~вж
3' 3';у,'
О ив
и ц д
Cg ~Щ
е(~ жя
О +~ Z
u ++
Одйм и
0 ф Ю
М
cg а
."Я М
О .~- O 2
О
О
"к"'"
о~
й'
др Ю а3
д ~;
ф д63
о в ж
О
й'
о
Ю р: щ
ф ~ о
О~д
63оой
ц
о ~)
О:у
д 63
ф а.о
О
Я ~ ~л
д
д ~ О
f»<
0&g
~ф~О
:3 Я
5) а. а."
д Е Э
ф
~Ему
й ' д
0
f- m u
в ~ О
63 ,'й, 'д
ф ~ О
~о~
о ~Q
Щ
Ж
~( 63
~) М
а, ж
~) Ж
Щ
f
(D д
Щ й:(
zgu
О
О
а О
00'
~~ъ М
О дэ ~
f ."ц
Cg
щ
;?, 'р. Cg
в~ ОД
р:
о о
& t О
~ О
И ~ И
о
>
Ю Ю
ж й
° ~4 О?4 а
о g
д © О
00[0~
д Х Х ~О ХХ
о
0
@ 20~ ЕЬ
а ~~ ~сч
дo~&
д ~ ©
u+® в
О &
~д
o ~ ~рi ~@
gn ~
Ж~
ж
~ '.
u &
я О
~в(г~ ~~
05~0&
Д Х Д 00+'~~ щ
~йщ "ЬЦМ
Ж д ~д щ
оо~З|1 ~~о
.'5. 'й:( ~г& t; С'
:1 63 (-
." Х
~1.~ > й.
Иф%
М~©
О
Ю
ЗО ьй
ж~ф~~~ц
g u f» f» ~ Я
quu <
~) ~ ~~;~." Ю
ф у ~~, Й
«o ~~~ ~&
Фз„o 00 Ь а.
~ о
~ ~ И ф ~ II ~
я ~ ю ~+~ д
~а~о~ ..~
~) Ю ",~ ~ ~ cg
дц2
в ~ o
е 2332 C Oc
X ЖOЖ
&l ;
11
о g в z @ -~~ ь g
~я~
О~~в~ - д
оо.> gЯ |
Cg Ж ф ~ -~ Я
Ю © & t;
О Д~Ь а3
жЮио Юм
ф х
О
д ж
ф д ~?~ ~?~
(D Ю
~(
~~0
ф
:ц р) ф ~~
ж
Щ Ф
ф д м
Ouzm
ЩОЖО
~ ~ a3 а.
ддф
f» © o
Я Й ~)
~ д©И
8n.~ д
VO „щ
Of» &
О
к ~
° дЯ
И -Я- д
О
й:(
ф
О
И
дЯ
& t +
О
„л
д" Иф
~д ~ О ~
gо~~
53f- вa
й й д,
О
ж 045
Щ щ
~г&
© К
ф ~0
0О ~
щ СЬ
~сч'.
~)
~ о
° О
3~ й'
д~О
а3 дЯ
О
~~ы
~~х
о ~
д "cg
Э д
° ~е Йа
щ о
ж
ф
~ О
OOX
Щ
ф
и
О
д Cg
-u
f
д
~) f
@ u
~ О ~~
в:( й
Я Х д
с~)
'~: Я
ф
° ф
й
G. В
ох
"5
,, <
x WV
~ ~О
,. ~u
О.,)
Щ «(
Uê
х
М
о
«(
о
И
Х,д, &l ;&
as oy~v
bcü ж д'3 - "ж
д©~'й~.
>>
ДЮ ф ОБО
й Ж
~~и
Ж as u as
О ,'и.'
О
~(а~с„~о
@ ЯЯ!о и оЯ
4)
ь„
л~, ~а! .
as, сч
ж ~(~ й «~
0~as 8 +e
С~~О й ©ь <
ЙФ с~~ gO aS
д~' ж и сб g hC
Й~
v
Ж
Ж щ
И
~и
д- ф
И
й
«(
х
О~
х2
„u
х
а
о
О
Ж
4
О
й'
!~
Ф
v
~ж
О
О
as щ~
Ж as
С4
ф: С0
ж д
Ж
Ж
ф
2
д
й'
~4
и
О
д
И
! as ! ! ~' ~«е
офо~:
Я
и vue2g
~з~ 4Э Ж
-о~д~~
д д и
Ж ~ ~;
+uN&g
д;~,ж~~ь
О щ63вь
ф . ф ф й ~С~
О О
й СГ~ Q Э
OKAroe
as к; ~. ф Ж
.-;, ~ о ф и~ ©
~ 2 ~ щ,и~ ~
щи Дов
ди
hC
<
кC+
и
Я ~=( .'5: Я~
О 3ue
& t lt a
д~ ж и я ~
as & t o a
~~~о
=( "р„-~
О~о:„2 М О
fÎ,.Èâù
и & t
о и~ д ~~ =( ~
ди~, ~ ~,о
И д
„д.~~жЗ
д ~дШф
:~ Ф
(D з o x as
~=( c0
х
х
О
Ю
(»
х
С4
х
о ~
М
да~
В:(
Я «;
й ~=(
Ю
м
х
И
й2
О
х~с~
С6 д~
u~q
Ф
х
~ О
х р~
д~Ш
х
ОХ
&g
=О
252
~ с'.& t;
ф о
ф
g v
Ж '~«!: IC
~ as о д
~~i д~;
~~я ~.
М
+ и ""С~
И
v
gp ф
o o 0
щйо
О
и й~о
© ~: ! ©
"и~И~~~
В=( as Я Р1
жь и
!~! м и Я а !! ~~
~=~ as
:~©вй©~
в ж© ~«;о
Яal г ~!!
~йо
© & t & t
gu«;~~,
~ „о ~ ~;ь
Я ( 4 0 ~~~ч дЩ
Ä~ 04
во и8
xgxuo g
Ж ~ И~~
as |sp
М щ Ж &l
ое&
Дщ 024ДЩ
(~~aRaоо~
~uuouzgм
о'~ эдди
до ~ с„, ~.
~ до
о ~ ~. И с~ ~ д
~ ~ о ~ ф~
и ~ ц)
Ж „) дЭ ф щ
ж ~дд.+ ~
."ц ф Ю ~)
д я ~ д 2
@~ Lc u
И
~и~о~ж
2 ф М (D (D
и ~
0qgO
>©и&
о v
О~
йо
Ю
~) 4)
Ж
й ~
Ж
д
Ж
.а
as «~ъ
ф д-
С1)
и as
еф;
О
д д
~ f
и 2I
~«~~ Щ
й'
И И
hC
О
Э д
й'
Ф ~)
Ж
2 Ф
М ."я
~- u
О
ф
М ~~
и +
~ю !Ы
в Я
as ~)
CL.
as v
ф Ж
оиХ
Oi
Ж С~~ О
р:Мв~
О
Ж ©
~ф as
~о~
C4 gp
& t
Ежи
О
Ю
С4 &
as ж
-8. ~~ ~
дно
й' Я;?,'
Ю СГ~ Я
as
С дО
ф й
д О
й ~ ~
О и
О ф)
Ж Ж
ф;?,'
д ~~: as
й;
Ю
Ю М д
Ж -Я- ()
р, ~
(7)
~~у! д
O+z
Йа Я
Ж
д !
~. v
д 3
ф
О '~
° ?М
О
5)
о ~=.'
В:[
Ж
„hC
as u
Ж
О
й ф
О
~?~ ~~(
О
ф ,"Я
д
р: Ф
О
,ь
и~
~к
й'
Фф;
О
Й О
Ю Ж
~ъ Р'
С~ О
д
й' as
О
g v
v o
ф; 3=(
© о
ц~ц
+~& t
as Р щ
дь,, р:
©<" ~
ив+
Й О
~0 gu
~ О
ж
~) й. ° ф Й:
й'
Ж
с~~р о ~~
О
С~ О Д-д~
И ~
as д
~=( ф -Я- ~( сО
as ~O
ф ~дс~
~ю ф
Ж
ovu©
~о~~00
ф д~'om
~00&l
И
u~ gp
«;Яд
Я В=( д~ ~Ъ
~~о~с~
(7) Ж д
М f~ &l
и
~д и М и
д oapöð
~осб дд~
N a
О О
е:[р: 4)
С~ й
о е
Х
дй ~
й'
ф~ о
о
~) 4)
~Ж Ю
(D Ж
Ж Ю
р: д
~ в -8.
ф
щ©М
~5,'
~~и
~Я Э
О
(D
Я О. as
©"и
p) as ~~
«; а3
д v
Фф",
и
~~к
Я
С0
И Ж
>
i
OQ
ОЪ
0О
О-'
CO
О
М
й'
О
й(
с0
0=(
,'5;
ф
О
~3
й
О
И
~ъ
О
М
Ж
М
~ъ
д
f
и
ж
О
hC
1
Х
Д
ф
О
hC
Ю
й'
М
й'
О Ж
ЖЮ
О O
~ й
o o
f
~) ф
~0-» c0
О
И
М
Ж
ж
ф
О
Ф
Д
д
Ю
й
щЮ
Q ~д
с0
0=(
,'5;
ф
О
с0 й'
с0
д hc
f
.~" Ю(
р М (~~~,~
(. Ж
ф ~
< :
щ (~~
Щ
253
С0 з,"Я
Ж О
ж
й ~3
~) Ф
Я
ж
с0
Я
О
О
Ж
Д
Г'
д с0
с0
8 ~
И
c0 и
э 2
ф Д
u g
~ О
~3 й
О
Ю И
,0 И
д с!р
f3
О
v .
д с0
f
о д
И
„z
с0 о
Б и~
g - дv
Ж ~ C0
к © 8 ~3
С0
u f-
д u:~„-ф0
-й ОО
~о~
е;
~ю вам
фдиж
и ~ -»' ~3
В О ОЕ
Иж
О
- ~o
ug©»~
0
Ю
щ ~& t
f
~3.8 0~ 0
~-8 мщ
~Я О
О ~-~в
( O c»p f-
u
с0 ф
~0000
~Ц~ИО
и »~3 О ф
~:33 ф'00
о~aoйа
и~ в ~ ~
с0 c0 и 33 ф
~~„um
ОМ&
Еф'3 — р
:у' Ю Ф
Д~:; ~0
3„: ~ g u ~®
„,» ~» ~ о 2,.
ann&
дО 3:
~Ю й: О
Я;3~ ~с3р
gp~< c
.3,0 О ~.
c3p ~ «O ~~
3 3
Vc00ф©с0
д ~,
Ои ООЯ
hCgC
a f o c0 v v
с3р Ж
Ж;3~ ~~ ф:
~ъ «3» ~-( й~
ф~ОO©О
0 дм
c0&u.
~c3pOjg В
сб ф ф; Ю
„р; f Ж
~ о о а-:33
о а-'0 '0
о м4Х
~~ д ~ О ~ ~ ~3 ~
еае З~Д
~~'( -8о
u g c0 & t;
Щ ..»' ~~3 д ф
ЯОВОО
O & t & t l
Я с0
° й~
Д О 3
о©~~~~~
,3 „,» О
О Ж Ж
~ О:„~ЗА ~ И
N~<
C=» c0 O u c0 y a
+mug
дд vugg
~Вел„& t; ~
р» ~3 с0 Ж
ец»:"u < &l
ж
щ,, ~~ и а.
ж и ~»
:»~~"~ в Д м ~(
° а ~ ц) 33 0~~
c0 L Д Ж 3; ~г»
О
о ~ ~ ~0 ~0 г-.
ф ~фи2
М Я
~ g c»p & t
Д ~ ~; Ю с0
'.33СО Ж Б ~
Xo~ 0
С0 Д
р;
О
ф
д
Ж
с0
й'
М (
д с3р
Э д
o o
Ж
Ю
Ж
~~ О
д й(
~ъ Ф
Ю
ф
~:(
с0 Ю
~ u
й'
o o
ф
И
c0"
и
° ~~Ъ щ
& t
й'
о
~© о
"o
ф
~ '3
о М
Ж &g
и д
О В
И['
63
ж
ф; М
д Р'
О
д
о
О Д
й
63 (
~) М
д j
g o
Х Я Й
3 go
:33 Ц.»
Я ю
а а ~5,'
м
Щ ~~:~~ Ж
< т» . ~
д О
~3 f
й и
И ~3 с0
д
Ж щ
а ~c0
~~» Ж
~ъ
р Ю р:
О
й'
" "„Е
к ~
u u
й Х
Щ Ж
om д
unu
О
ф О Ф
с0
Д а3
И ~ъ
up~
ж
Х
жди
c0 ~f O
Я
u & t;
Ж
О
О
~ÓO
Щ
й
с3р Ф Ж
О
Ж
у cd а
~ О
а-~~ о
ефи
О
ф Ж Й:
О Ж Ж
О
дфвож Ж
~3" Д~'0ж И
C O
Е ~~m
hC О 0» О
~ъ» ~3 ~; . f С'О
и
~3 ~ ~ ~0 ~ О ~
CL. О д «»' ф
ж,~3 ~ O c0 O
5 0»
д О
Я ф ~'~3
о
v
Сб д
cd ~ & t
,'5; [ 63
3 О 33,
В >Of-
~~~~30д~
М дЯ и
ф СО
ОД3 ф~3
Е [,3 O
~3 Д ~3 ~3 О ж
X ~ ~ c- ~ N y
'.33 O l3p o a c0 R
О О
gugО+а.,
oug<
О
Оа-ф Д~0
дФ Ю
О~0 -0 O Ж
ОЖ05353ЖЖ
О
©~о
~Яда
~„cd |3p, с0 ф
исоl<
с4 Щ
З
О В
оа
хЕ
Яр.
хw0
".0
0
О.,)
й:(
СО а
I x
0е
О
О
0
М
о
В~
о
В
Ж
:[:
~) GL.
Cg
Я ~=(
:[:
и с»
э,"~„'
О
ж
д
й'
Ю
f
° Зм
~щ~ и
f»
Ю
Ф ООС~
f»
OO
u—-
й
3(
v ~
хЯ
g) U
х
2
о
х
O
О
О
:~:
~~:) Ю
О
Г~
х
х
й
х
С4
Ф
I
х
G.
х
Ю
х
х
х
й»
О
Ю
C'
О
Е
й'
О
И
О
О
ж
х~. ~,'
63 Д,~~~]
V&l
Ю
,'5;
ж
~~ СО
;~; 'Ф
к;Ж
О
00
О
(Ь
сО
г-
(
ц..& t; С
ц~ СЧ
~ СЧ
ц.-) С)
~ 00
(Ь
OQ
С'О
~»
(~
ОХ
&l
хО
Cg ~
~ (7)
Ш
f»
'г
И
о
С5
f»
X
С)
О
О.
254
Ф д
О
О
са
у
f»
в+0
й ~
О
C4 X
hC ф
Й~
° .
Ыu &
О
:у .'~ О
О
f%u
О
р: Щ
О
Жощ
ст&
д
р 31~
О Е
С)
й ж
М 0
С'О
О
С4
И
ж д 2
М
О
f
й 0
u =( ~~.
О О
~1 ф
f
ж
М
Ю р:
й О
ф
В=(
Ж
ж
ж М
0 0
д
0
и
(g
О
и
ф
~) Cg
Ж
о g
31~
Х
:~: СЧ
Я М
й'
О
Е
,'5;
щ )ю
ж
О
C4 f
М
op~
Ж я
Ю й "'С~
О М
u m
О
фои~
д ~-
u &l
."ц
О
и
д
u &
л ~&
д
х~~„
<
~щв~
ф у' ~~)
»&g
х и ихх
~~х~
Ю
ф Ж
u z в
Я
Ф й ф &l
О Я
Ж Ж
© ca cg щ
ф f p.
ООи
,;~О - х
o~~~ ~
й.~дм
Я са
8~f»
О ~~
ugЯоug
О~ О Ж
а. и
О
~ м м и с~ ~
Х,~и~~О
~~ca ~ ."~,~
д u~+~
f» с1) ~)
~&g
:у ~: С>.
~5;, f ф
~ ~~ a ~~ 0
~."~ ~~ ©
Да.~~aд О
~~©ufo'
д (g
~и~мф~
cU 0 ~:„
~и ~~%~
О ~ и C4®
О
ф О
~МО д
и~ ~ф~
0 ~~ ~ ~
uäàéММи
~>qf»u
0
В'0 0 ~~ О
00 Ю
~~д~О~~
д ® +g g u
~Z ~ О
t0 'Е ~ О ~ М ~
дэдйКО
ж М ~- " ~ й
д в~~
Q)
Cg
О
,'5;
;у: М
й'
р~ Г=~
Я Йа
Я
Ж cU
Ю
у' у'
О
И
и
Щ
О ~
д
ж
к +
О
х
"z
Г'(
О &
ф
ж
М ~)
~5; я
Ж
О~ 0
Cg
Я 5м
Ф' T
О ~Е
~~в
у
О ф: щ
( ьс
Cg
с~ f
Д О ~С1.
Ж ~ ~&
Я ф
cg р:
а [»
О
~) 31~
фц) 63
ф
~и~
с ~ и
О ~
М
Я
~ u
и ищ
Cg
Ж Я
Ю :~: Ж
С4 М
с~ В О
д
~ . о
и
О
Ю д
М
Z0~
М ~; Ж
О
О
° ° 1 ~~~~ ~1
д~©о
~и~ g
С1) оую р °
О О Х
~4
&g ;к
° f
О
О И
(g Ф Ю~
к;
р-('Щ
02,.2;~.
Щ
"О
~" ~O ~
Р'
~) ~;, Щ
~& t
М и
а ж
Э CL.
~=( М
О
и в
~2
о
ж
Ж
О
f
а
Щ
ж
В=(
~ к
и и
m ~~
Ж
f
и
1
И ~ ~)
Щ у
О Я
&l
ф
."ц . hC
ч~ Я
Р' о
О
N
~ъ
~ъ
[ \Я ФQ
М
Я а И
йети
ф cU
ф ф
Ж
о:у
~»
~4
& t m
ж
О а
ЯЕО
О,~ ~
О
М
~И~
82 =
° 5м
Яж~
Щ
ф Ю ф;
Ж
;У' ф ф'
О
:?. 'C4 f
О
В=(
Ю
й'
и
1 1
"ф ~ с~~
(g e( C4
а.о О
д Х
0
а Ф,"Я
"Х
вам а
~)
и ф
О О~
u &
ф О
д и
й'
Щ
ж
~ эф; О
~0~
ж .„
° 5й
д °
жО"
Щ в3'
а.'=~ О
~of»
а
~~Я
Ф
О
~со ~
Ж ~ ф
Ф
° (g Щ
ф (D
~) C4
~) р: Ю
f» u &
О
и -'&
Ю Я
М:ц ц
О
~~ а.cg
О
р:
0
ф cg
О Ж
f»
~) Ф
фей
Щ
Х
ж:&g ;
О в
~~ф
° ю Я
° »
ж ж
cg
Я Ж
ОЕО
О ~
О
u&g
Щ
а ю
„д
Ж~Ж
Я Ж
(D (g
Я
О ж К:-
М
О в
йдж
Ф:(
фас
Ф=( й; ф
Щ
й'
М
Ю
f
и
1
~ъ
й'
И
и
hC
Щ
ф
f»
и
Г~
а
и
." Ю
~ О
u ~~
00
й ~
Йа Щ
C f
g u
ф О
~::[
О
Ф
д Ж
й; ф
в О
f
а и
ф
од
О
255
х в ж
tg O O O l O
~ д О ~ ~ ~~ ~
tgRа-лo. "C
о щ
о © ц
и>
М
Og~
~)
~©~~ Хф
y u ~ а. ~ cg
Р ю а р ф
:Д < ~
~р »: Ю
р: й:
» ~ - М ст&
° Я в3 '~" ~~~ фц
~ь O й O
~;» оО f» ca ~ с~
О л ~~~о
о
~4 сч (g
0) С~О
са~~ХР
ж ~~~0~
щ~жс~~ О
~ЩЮ~Я "(ф
а. О
~< ,р
~[~ И ~ f- ф ~О
~Й~
© М
й.~ ~
О~
~ f
и иЕ
СО
,'5 ,'5;
д ж
ж
(D gp
C c4
Й: Ю
ug&
,'5;
Ю:[:
ф
ф
О ~
ж
ж д
Ю
."ц
(g
(g
(g Ю ~()
Ж
а
(g Ф
а~о
X hC
ъ~~
О
qg» (D
v@0
и
cg f0~
И
О
Ф ф'
й; ".~'„Ж
<
Х
д
а
О
И
и
а
f
qg Щ
М
0
~ C4
д О
О
Ф=(
Ж
ф
Щ Ж
а ю1
Е ~
О
О
ф
0
а Озм
° 3'
~ О
фк
й'
д О
И
О
° -Ф
д у
О
О
& t
f»
Ь
В=(
д
Я
(D Й:
:~.'
Я
:3'
u g
Ж И
g u
Х
д и
° f
Ю
~2
Ю
ф а
И
О
О ~
Ю
Щ
а. и
Ю
МО
(ц Ю
О
й'
е6 И
О О
м
и~О~
са ~& t
МОЮО
~ О
О ~
'=~О~~
U~х~
f
Ф
Ж
ж
с~ М ~
и f» и
,~ & t
©<
~( ~=( й -й
qg ©:~' О
Яижй
1
ж~
ж ~
ф
а
~1~ ~)
й
О
~ ~О
~, а.
О
О
~ и
~ к
cg
ф
й (g
д а.
~Е
ж
© й
а ж
hC
О
Ж
ф~~
Я Ж
О
° 3' ф
Ф~Ъ я
й'
ф
~=( о
~ ~»
й й
~ъ О
Д f
и
& t
f»
и а
Ю
~ О
~ж
д
О
й'
И
И И
~» Ж
и й
О,'
,'5;
В=(
."Я Ю
О
~)
O Х
й'
Е ~
(7)
с~ К
Ж
~ ж
Ж Ж
Ю
Ж
(D ,'5;
й
О
g u
и
й
О ~
Ж
ca ~~ ' ' д
ups с~щ
OX Ж
офщдв20
В=(
~© д ©~
ф~афд~
фОф ~в
=[дХщ~
Я ~( вам
Ж
C4 cg qg Ю
~Ъ
O Оощю о
Х
О
~йжМ~О
и »1, Cg
же
~сч ж©
О ф~~~~
В О О
~О~~Ои
й' д
О О О с & t;
Я Я ф рч
О
Ж о р
О
~00 д ~Ж
<~ 0
О
~Щ Я~~ О Ф
и Ж О ф Ж
0Р О
~ (-
1 !
0~0о
О О
О О
О О
(-
Сч~ С~:)
Р О
фиО~жg
Ж О ф Ж
О
О Ж
,у. Р'
Щ
(~) g Ф ft) Ж
О ~
,,О и
cD X K O O ca
Щ ~ р'
~& t
~Офж::~
Щ
©,- оф
~ а- ~. а. g 0 и
f u а-~(
и О g О О
22o
cD ~ ~ ж а. Х
Ж И
i
а
Ф=(
Ж
f
и
2
М
~ Р'
ЖЕ
О
ф й;
o cg
Ю
C4 "
~, Сч~
С)
Ф
~ ж
О ~~
Е ф
Ю
&g ;
& m
Ф
Ж
й g
Cg
й'
ф М
О
Х
й'
М
~о
~~ О
Щ
I
cD
ф
и
1
Щ
~-ю
а
О
Ф
и
Ф
Ф=(
О
х
Ж
& t
"2
oQ
."ц cD
u &
О
й'
Щ
О
«
Ж
Ж
й'
О
И
и
й'
О
М
и
ж~
а О
ca N
ж й'-
О
.~) И
х
2
ф (
М
o o
О ~
а
Ф щ
~ а.
Ж
Ф ф:
;3; В-~
Ж 63
u u
й
и
д
i
О
З
Ж
й:~
В
Ф
2
Ж
:У'
О
Ж
Ф
О
&
О
00
и~
00
t~
256
cD д~
cD
~) ф
Ж
& t;
cD
cD
И
Я
i
и
~.е
и Фч
О
аф:
О О
ф
а.&
47
а ~
Ж i
CO
ф: CO Ж
Ж „', Ж
а. ж
Cg д Ф=(~ '~
О
ф
ф ~дО~
д, а щ
Мж©ос~
О~а~
~~cDon
О ф и
а а
р~ Эф~ ~~р Ж
м О ~. O o R
щ,~ ~ и
а Р' ~~:)
О Ч, 'Z~
са<
ю ~ 2 ~)
8О"
„„„oм-(в
в ~ o
оЩ
и. <
о©~
2 О0О
° уе ~м
о©~ ~д
f Щ
~О ~
~ъ< ~
,и© а-
фО ~g ~,
Ов~ц~
'OB& t;
О. "~~~и
а3 аЯ CD cD
1 Я ~~ !
а О
Р' ~,
О ~(
.«cg:~ Ю
ра а) я С4
~) cD
ВЗО
~) cD
О
Ф=( ф Ж
u &
О
а
иодo
й'
и 2„
О Ю&l
Ф
а ж ~
2 М
Cg д
~o o 2
М ю=~ Ж
%
й~О Ж
ио р
~ йо~
а Оъ О О
~, 00
к; сиФ
"( ж а.ж
Я
дй©~
Ж
щО ©
ц~ М а-.(
O p)CD C
N в~~О
асч О
О~В
Ж ~Ю
у' К
„-.,и~;
а.О в
~-[ 2:
ф й
О
а
О
а а ф:
Ж
Ю
~Ц Ж Я
~ а.ф
~ào
(g (1)
д
О
й'
~~". И
2 sg
в~м й~~
cD O &
~фа.
~Яд
ф~~
ф; и
й
cD
;Я В
Ф ~)
~)
Ю г:[
О~о
В~ ф
О щ
~: а.д
С.~
О
o ! é
О ХО '
cU
O~W©
ч ц
и
o~~х
hC 'Ж
~oouZ
фю о
cg
C4 cD
Сб Щ
~ ~ &l
Щ ~(
и ~ 00
f д Б
g u
О
(g Щ
„х~~
ca e
Oi ~О
~- О ~ ф
uM+&
О Я ~ Ж
а ~ и и
(1)
i О
"х м
ц)
Ж gp
д аю ф)
О ~4 ~<
;?; cD
и ~Ф
as+u+
~ ф
О Й
м ж а=[~:~
х
3
ФХ
Ж
Ф~ф ф
О
ф а
О
& t;
Ф.~Э
Ж
Щ
ф
О ф:
а
М
Ж
М Ж
cD cD
o ~:
а. gl
Щ
а
."ц И
а ~ъ
О
дo
Щ Ж
ф
:У'
2 g4
i
ф; ф
ф' О
лЖ
Ф
ф и
f
cD
Cg
cD В(
а ~5',
И ~
&l
Я м
О
й'
~~ ж щ
„~О ф
О О
~& t; 'Я
."я О
а
~) ф
к; со
О ~ ~~
~2О
О ф~о
О ~
а
Эфф
О
х
О
х
и
О
Я
~э
Cl
О
(7)
М
з:
й~~
и
QJ
Ф
у'
~ъ
В
и
ф
а
О
И
О
и
х
д
й
И
д
М
й'
О
Г~
Ж
О
О
eg
CCI
О
Х
О~
и
8
Я
cg Ф
ф и
м'
Ф
О
° ~3~
Я
О
И
Щ Ф
Х
Cg
О ~
Й о
О
й
CCI
° 3' ф
Я щ
а .ц
° °
эх дю
Ю ф
~ц
1'
М
ф'[ е
К й1
ж х
8~
Я ~
,и
~ О
Э g
й' ~)
Ж
3='
О~
и
й'
О
(» М
О
О ~
О
Х ф
O Э
Q) й'
О CL,
аъ
Оа
'- а.' '
ф Cg
oof-
О ~~х хЗ
а с1,
6S Щ
й
ф)
vo~
х~О
;у ~) а
И
р:~ и)
Р~
хот
Я В.'~
щ х
и ф
~~ХО
ц
ф р
д х
и х
Й: д63
Я
СЦ
а.
Е
в Q
° фх я
Ф си
90
О
х ~ Ф
ххххх
а.и х
QJ ."~: Ю
фр а.
О
О
х
(D ~ ф
Йа Я
~~х
~О
Щ Я
И
О
ф ф
О с
53 Ю Щ
~З~
и gp
ОИ ф
. ~ О
3
~ъ О
х х
О
~~ О
с4 х
ф М
О
а.Х ~-
+gu
-& m
(y f 2
~") ЯО
"а.а.
М
М
О О
Ю д Cg
tll (
О с
и
х
И ~ ~)
О О иф
е й
О &l
+д Р'
О~~
ф 6J
ф
а. О
ф
о ~~ о
Я
м И ~т)
к
~иф
и
ихО
Щ ~ д
О
~) „Ф
и й
Ж
u <
хх
ц~~
u Pp~~
~л ~~~
Nu+
ООд О
цр
u +
Ж и
х~сф
Ж
е. х щ
~ х ~ ~
Ых~"
~х о х
о [к
и
<
~ О х ~
° ~) и щ
~йфЯ
иОд~
д
х~~ф
8~~ х
Я М ~О О
ca o
а. я
О д
к й
и м О
д
~хи
<
Х
Щ Ф~Ъ
~ 3
р Ю
М и
63 х
щ ч
Я М
о а.о
Я
х
в3 а
ЯОО
к; ~ ф
~»
QJ
а~ О
И р Ю
х й
щ и р~
ф р~~ъ х
О
ФОО~
В:[ й
и
s& t
cueф
~М m
° х
Ю а
х &
~ид
О
й:( CJ
О
х е»
и д
а
х©э
й=( ф
й~
Ф ж
3е
Ю р.;.
х QJ
3='
О "~И
~ф~
эр:~
~» а
egg
и
р;
Охд
с~
О~~
ф;3» ~ц
~хМ а
С1, <
о ~3
М
f
C4 (g
й Ж
~; CQ
со
и
u++
:У'
О
° ~ х
М
О
ВО О
Р ~» ~»
~:д
О х
О
ф
ф
~) Х О
~- ~а.
О х-'~
М
Ж О
;Я 1~
Х М:&
257
ПР ИЛ О)КЕ НИ Е 2
ПРЕДП ИСАН ИЯ И РЕКОМЕНДАЦИ И ПО УСТАНОВОЧ-
НЫМ РАЗМЕРАМ И ЗОНАМ ВИДИМОСТИ АВТОМО-
БИЛЬНЫХ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Данная сравнительная таблица является выдержкой из одноименного переч-
ня фирмы «Роберт Бош& t; г. Штуттга т) *. на относи с к легко ым автомо
лям и содержит только те параметры, которые оговорены в Правилах ЕЭК ООН
1 — 8, 19, 20, 31, 38, 48 и в соответствующих Директивах ЕЭС, номера которых
также приведены. Федеральные стандарты США в этой таблице не указаны.
У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я. Все размеры даны в миллиметрах для авто-
мобиля в снаряженном состоянии. Предельные размеры заданы следующим об-
разом.
1100
максимальный размер
, например
400
минимальный размер
максимальный размер
, например 900
минимальный размер не ограничен
максимальный размер не ограничен
, например 500
минимальный размер
' Таблица уточнена переводчиком по состоянию на 1.11.82 г.— Примеч. ред.
~„— размер по вертикали от нижнего края освещающей поверхности до опор-
ной поверхности;
~(о — размер по вертикали от верхнего края освещающей поверхности до опор-
ной поверхности;
1 — расстояние между внутренними краями освещающих поверхностей;
А — расстояние между наружным краем освещающей поверхности и габаритным
к аем автомобиля;
— цвет огня (светового излучения);
б — белый;
жс — желтый селективный;
аж — автожелтый;
к — красный;
а, р, у, 6 — минимальные углы видимости из центра фонаря.
Углы распространения света относительно прямой, параллельной продольной
оси автомобиля:
а' — внутрь, к продольной оси автомобиля;
P — наружу;
' — вверх;
' — вниз, к опорной поверхности (дороге)
2
CL.
й
Щ
й
CD
О CD
О ~О
Ю ~О
Щ
й'
О
К') Cl
Ж
Ю f 0
М Ж
Ю сО
д. ~-(
Q, Ж щ
~) ~ Щ
gg CQ ~
о
IQ
'Ф
о
00
о
СЪ
о
Ю
Cl
и
О
Ю
ж
0
й'
Щ
Г=(
2
G4
Щ
е
Щ
чЕ
Х
О
О
М
(7)
259
CD
СЧ
tX
&l
Оо
tX
М
&l
си
tX
&l
в (с~
CO OO
й; ~ф~
ЖД,
Cl ф)
a3 " CL.
С4С~ Ж
Ер;~
2
° ?Ф
f
Я
О
~ u
~ 0
с
Ю
m ж
u (
Ж
й'
ОО
Ю
~ЬЭ
.0 й
й' Щ
a3 CL.
e( a3
-8.
~. u
Ю
О
в и
Й
f
и,~
0
:а
ж ~
0 0
а. "'
:а
° ?Ф
Я х
x u
~) 0
а. ~
20
f Щ
О
й'
й
и
Е а.
Ъ
о И
C)
Ю~Ю О
О
Cl
w й
о Ю р;
Cl
ю ~~4 ип
gg &l
— C[
О ~)
Х Ю
о 0 в?е
I 1~ g) Ю
~Ф й
CL.
Ю
Ю
й~ ~
Ж ~Ю
д
О Ж
0~~
х~~,
CL. д CL
Ж
Ю & t
чф) Е~~
О
С р
~Ж М:у.
И
~ о
63,0 Q Щ
Ц~ж~
й'
& t; c '
и
0
Х с
@u&l
,~ gg й
д. а.'О 4
0 ~
й
2I 0~
д В?Ф Щ я
ж%~~
~~(Я р
щ Щ
йжмм
Щ
М
-o
Е
00 ,'Я
tX
й'
ж ~
tX а.
° ?е
Cu ~ 0~
~m
~О 0
д
(0
>
а о
Ф Оо:~' .М О
й;'Ф f
ж~К~ к ~~
„©К~
щ ~~ 0
а. ж~~
Др;~~ ~ (
О
0
K
Ж
й'
Ю
Х
с)
О
"' ..м'
6~ ~д
~& t
Ю
сч и
00
~ жо
-CD ~
(- и~
О
tXО&
„"~ к
~~u
Cl Ю
Ж
М
gь:и
c0 © "
ca ~a
Е~~
f
Ж
G4
° ~
ф Х
ж ..О
"~ жО
© х
~©о ~~
. 2
~~~ И
"'
f
cu ~
+ u
Щ
о
'Ф ( ц)
tX. ж
W &l
СО М~
~~" ( CL.
Щ
tX ~~
~ ж ~
й;
g) ф) М
д Cl
Я Ж Щ
М
о
й(
о
CL
й
е
° о
е
3»
о
с э
СО
е
б
+ РЭ
съ съ
О
OO
!
:а
О
-8.
260
° сО
tX &g
«с О
чю»
се~ ~ СЧ
~ ц.) О
й(
сО
~2 О
а й
Ж Ж
f f
:~ g u
Щ
щ О.И
Е~~
Ж
° °
cg
О
~ а.
~ О
(u aZ
О
&g ;~
~цО
Qp QJ
~~М~
~~ Ддя
~ Ш~М
М
МЪ ~ъ
00 ~-.
'Ф
О
-с~:) О
(- и~ cQ
СО~ СЧ
~(О О
с(
сО
дало
а Я
Ж Ж
f
М О
д Ю
m ~~-a
Е~~
Ж О
Ж И
Ж
й'
й'
О ~
В=( )
а О
~ ~ ~~М~&
О (7) (7)
~4; а.ш ш
.~o
сО f ю
hC
о [
Ж
с=(
а3
ст~
О
~î
. с~..) О
00 (
'Ф
~2 О
mm!
Ж Ж ~.
й;
ggu&
дщ "©
cg ~~. ~ ~'-
а.ж О 4~~
Е~~~ &
Z
О О
О
Х
СЧ
О
() ЯЯ
° ШШ
Ж
00
и~
° &l
О
-с~:) О
~~« ~ ~»
с~ Г С~
~(О О
с=(
д2О
а й
Ж Ж
f f
ggu
Щ
cg С4И
Е ~~=~
Ж
G4
«
ОЖ
О
хе еО
е( М()
са P) <
с~ш ~ц
00
° Щ
СО щ
й'
М~
'=ж
f
и
Ж
с~0~р О
f
+& t
«~ О~
00~ Ng
tx~ „"~
Cl
щжжа
К
Ж М
ф) ~ М
с„О Л
О
u g
Е~~. ~
Ж
~Ю ° °
О Ж
g5, G4
И
«
Ю Я
ОЖ
Ж
° д Ю
„„-О
~~ ~~Au
са Я Я
и~~Ш
ОЪ
е
@О
о
Щ
е
3
о
C)
Щ
е
CL
hC
ф
О
:а
f
и
о
С":)
е
б
о
СЧ
00
Оь
~~ ~ О
'Ф
00
ц К
„.» ~и
OO W
ьо~
tX+ьNм
„.„.» О и
(~" СЧ ~ "ь,
О
д'~~ "~ О
Ц:» г(
к ~»
~ .~u~&
ф ~~ ж ~
щжщС4ь
ь
ж~~Ясо
Ю
Е~~Е ц
oxO ovh m
. чэ ~ ma ~- о.
Ж
~О
u f
~К и~ ~ О
й'
Ц:) ~ . Ж ,'Я '. )
еcиф
0& t; О~
й йж~
° ~~-» О
63 х
офф
OQ LQ р~ м~
Е~ф
'Ф~ ф щ и
&l ;
~р~" Ю ~-~~ Ю О
ф< &
Ж ~~~я р(
2М2 30 eZ" e
фэ й~~
m cga ~ о.„"Oe m
~»'~ ~»'~ь ~рИ кО ж ~
Ю
а~;
Ю
С4
и~
~о
° ~О~
00 ~ .~~. ф'
'Ф ~
~~х~.
О
° Ф~Ъ
ц.» ф
СО ~ ~-( ~»
М2 ж
ф Щ
~и~~
f u q
10
ОЖЖ
С4Х C4 N
Е~Е ~и»
ь
&l
° CD
00 (
'Ф
tX &
-&l
~Х
&l
° [~а
Ф
tX 2
ф
Щ
й'
Ж
ф Э
m o.
CL. й
З
а~:
О
и
О
1=(
ф
3
М:)
О
аХ
О
М
2l
Ю
О
1=(
Ф
С4
О
° 8
1
Щ
G4
f
О
О
f
Ю
ф
и
261
Я
й'
Cg
z
иО
~О
~М()
ОЯЯ
.ШШ
C)
Ю
Z
О
~ ..О
щ~ ~аи
и ряя
. „ШШ
:М
z
д.„','О
& t;
О
о х ~~~
О~~
.Яшш
СЧ Ю
Х
Ж
:а
И
~) Щ
u ~
~Х
mOO
оО
д.М О
'& mp;
&l ;
° Ф ~~~,'
Cg
Cg
М
М
Cg
:а
д Щ
О
f
О
~ 0
Ж
G4
Ю
ф Й
0 0
Ж
Щ ю~~ е~
° ~Ю ° °
Ж
~ 0
Ж
~» Cg
и
и
~ 0
f
z u
Ю
й
И д
О
~И
Ю
ф
и
С
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Hablitzel H. Qonstruktionsanalyse in der Parosserie — Konstruktion, VDI-Ta-
gung 1971 in Ingolstadt (Die Karosserie und ihre Bauteile — Vortragsausziige).
2. Das Autohaus — Automobilwirtschaft (1976) 8, $. 465. Autos kostenorientiert
konstruiert. Auto, Motor und Sport (1976) 1, $. 22/23, «Fruhgeburtx.
3. К!орре F. Elektronische Systeme in der modernen Parosserie-entwicklung, Яйз-
selsheim 1975. Opel Technische Schriftenreihe, N. 5.
4. Technologien fur йе Sicherheit des Strassenverkehrs, hrsg. vom BMFT, Bonn.
Кар((е! В 3.5. Frankfurt, Umschau Verlag, 1976. Buschmann/Êoåssfår. Hand-
buch fur den grafiiahrzeug-Ingenieur. КарИе1 1.3.2. Stuttgart, Deutsche Ver-
lagsanstalt, 1973. graftfahrtechnisches Handbuch 18.Auf1., $. 223, hrsg. von
der Firma Boscl&g ;, Stuttga
5. Technologien fQr йе Sicherheit des Strassenverkehrs, hrsg. vom BMFT, Bonn.
Карйе1 В 4. Frankfurt, Umschau Verlag, 1976.
6. Auto und Sicherheit, Schriftenreihe des Verbandes der Automobilindustrie Nr.
22, Frankfurt, 1976.
7. Kiefer S. Fahrzeugsicherheit, Insassenschutz. Heft Nr. 7, RQsselsheim, 1975.
Huboi, К. А. Unfallgeschehen und Automobiltechnik, Heft Nr. 2, Russelsheim,
1972.
8. Innere Sicherheit im Auto. Das Unfallgeschehen und seine Folgen. НУК-Ver-
band 1975 und 1977.
9. Kamal М. М. Analysis and Simulation of Vehicle to Barrier Impact. GM-Re-
search Laboratories Detroit, SAE-Paper 700414.
10. Hieronimus К. Strukturberechnung im Automobilbau. Opel Technische Schriten-
reihe Nr. 12. PQsselsheim.
11. Strobel W. К. Der moderne Automobilmotor, 3. Auf1. $. 42, Stuttgart,
Franckh'sche Verlagshandlung 1980.
12. Fiala Е. Auibauten von Personenwagen in «Bussien, Automobiltechnisches
Handbuch, Band 11, Kapitel 3.421.
13. Technologien fur die Sicherheit des Strassenverkehrs, hrsg. vom BMFT, Bonn.
Карйс1 В 4. 1, $. 470. Frankfurt, Umschau Verlag, 1976.
14. Hontschik Н., J. Schmid: Der Sitz als Verbindugselement von Mensch und
I(raftfahrzeug. ATZ 74 (1972) 4, $. 155.
i5. Hontschik H. et al. Schwingungstechnische un' arbeitsphysiologische Untersu-
chung von Fahrzeugsitzen verschiedener Bauart. ATZ 76 (1974) 7, $. 216.
Mitschke, М. Schwingempfinden von Menschen im fahrenden Fahrzeug. ATZ
71 (1969) 7, $. 217.
16. VDI Richilinie 2037 und ISO-Standard 2631.
i'7. Technologien fur die Sicherheit des Strassenverkehrs, hrsg. vom BMFT, Bonn.
Карйе1 В 4.2. Frankfurt, Umschau Verlag, 1976.
18. Jacob F. Pufferstangen-Entwicklung fQr Front und Heck. РКЖ вЂ” Entwicklung,
Volkswagenwerk AG, Wolfsburg, 1977.
19. Nach Angaben der Glashersteller Vereinigte Tafelglas Werke, Aachen.
20. Fiala F. Die Klimatisierung von Кга(1(аЬгкеидеп. VDI-Zeitschrift 100 (1958)
1, $.5.
Frank, W. Probleme der Heizung und LQftung von graftfahrzeugen. ATZ
73 (1971) 10, $. 369.
262
Nach Messungen des akustischen Labors der Firma Dr. А. Stankiewicz, Celle,
26.
an verschiedenen Materialien wie: Entdrohnmittel Schallschluck 163 F; Schall-
dammstoff Вагу Х und Absorptionsstoff Barynal.
Golf — ein Beispiel fur praktizierten gorrosionsschutz. VW-РКЖ-Entwicklung,
Wolfsburg, 1976.
Ohse, J. gorrosionsschutz im Automobilbau. Яusselsheim, 1975. Opel Technische
Schriftenreihe, Nr. 13.
27.
Strobel W. К. Der moderne Automobilmotor, 3. Auf1. S. 70, $1Шtgart,
Franck'sche Verlagshand lung, 1980.
28.
29. UN-Dokument ЕСЕ/Trans/25.
50. Belke/Bosselmann/List. Die Strassenverkehrs-Zulassungsordnung (STVZO)
Auf1. Bonn-Bad Godesberg, girschbaum Verlag.
Barth, R. Fahrzeugheizungen. ATZ 64 (1962) 11, $. 325.
Veil, Ъ'. Luften, heizen, kuhlen in Personenkraftwagen. Dusseldorf, VDI-Ver-
i ag.
Bauer, К. Entwicklung einer neuen Heizungs- und Luftungsanlage fur den
Audi 100. ATZ 71 (1969) 1, $. 6.
21. Nach Untersuchungen von Lindae, Firma Bosch, Stuttgart. Bericht ИЬег die
«International Automobile Safety Conference, Brussel und Detroit 1970». SAE,
New York.
22. Kraftfahrtechnlsches Handbuch, 18. Auf1. $. 404. hrsg. von Bosch, Stuttgart.
Mitteilungen der Firma Hirschmann, Esslingen.
23. Kraftfahrtechnisches Handbuch, 18. Auf1. $. 352, hrsg. von Bosch, Stuttgart.
24. Technologien fur die Sicherheit des Strassenverkehrs, hrsg. vom BMFT, Bonn.
Карйе1 В 3.7.5. und 3.7.6. Frankfurt, Umschau Verlag, 1976.
25. Schede W. Schwingungsuntersuchpngeq gn Rohkarossen. Daimler-Benz AG,
Sindeliingen, Vortrag im Rahmen VDI/ATG 1974.
Flegel, W. The complexity of Controlling Vehicle Noise. Opel AG, Яusselsheim,
1974.
Purtze, G. Physik und Technik der Larmbekampfung. Qarlsruhe, G. Braun
Verla g.
gurz, К. Zum Problem der Gerauschbekampfung in graftfahrzeugen. Automo-
bil Industrie 15 (1970) 2.
Stankiewicz, А., Kurz, K,. Moglichkeiten der garosserie-Entdrohnung. ATZ 76
(1974) 6, $. 188.
Technische Akustik, Umweltschutz. Broschure der Dr. А. Stankiewicz GmbH.,
Celle, 1976.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
. Введение
1.
2. Принципиальное решение конструкции кузова (процесс художественного
конструирования)
2.1. Разработка салона
2.2. Расположение важнейших агрегатов шасси
2.3. Моделирование в отделе художественного конструирования
2.4. Аэродинамическое оформление кузова
2 .5. Резюме
° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
Ь. Безопасность автомобиля
3.1. Общие замечания
3.2. Законодатсльство по дорожному движению
3.3. Уменьшение вероятности дорожно-транспортных происшествий и тя-
жести их последствий
3.4. Защитные системы
3.5. Заключения по результатам испытаний на удар
3.6. Совместимость (защита партнеров по движению)
4. Предварительные расчеты каркаса кузова
4.1. Общие замечания по расчету
4.2. Расчет кузова по методу конечных элементов
5. Разработка конструкции кузова
5.1. Конструирование черного кузова
5.2. Внутреннее оборудование кузова
5.3. Оснащение салона (облицовка, приборы, обивка, покрытия)
5..
.4. Бамперы
° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
5.5. Остекление.......................... °
5.6. Кондиционирование воздуха, система отопления и вентиляции, кон-
диционер
5.7. Электрооборудование автомобиля
5.8. График проведения конструкторских работ
б. Испытания кузова
6.1. Испытания в лабораторных условиях
6.2. Дорожные испытания кузова
7. Технологические вопросы
7.1. Проблемы штамповки и сварки
7.2. Специальные элементы крепления, замена деталей кузова при ремон-
те и техническом обслуживании
7.3. Лнтикоррозионная защита кузова, окраска
8. Перспективы
Приложение 1. Важнейшие международные предписания по безопасности
автомобиля и по светотехнике, касающиеся конструкции кузова
Приложение 2. Предписания и рекомендации по установочным размерам и
зонам видимости автомобильных светотехнических приборов
Список литературы
5
6
7
9
12
23
28
34
36
36
37
40
49
54
61
67
67
69
78
78
118
131
148
150
154
169
189
191
191
212
216
216
222
224
230
237
258
262