Попытки создания автомобильного кузова

Д.В.Демидов

С.В.Будалин

ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

МИРОВОЙ АВТОМОБИЛИЗАЦИИ

Часть 2. Эволюция кузова автомобиля

Методические указания для самостоятельной работы

студентов очной и заочной форм обучения

специальностей 190701, 190702, 190601 и 190500

Екатеринбург 2005

Печатаются по рекомендации методической комиссии лесомеханического факультета, протокол № 1 от 05.10.2004 года

Рецензент – кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильного транспорта Сидоров Б.А.

Редактор Е.Л.Михайлова

Подписано в печать Поз. 98

Плоская печать Формат 60х80 1/16 Тираж 250 экз.

Заказ Печ.л. 2,09 Цена 7 руб. 20 коп.

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ

Введение

Кузов автомобиля должен отвечать требованиям легкости и дешевизны с достаточностью места внутри, требованиям аэроди­намики, топливной экономичности и шумоизоляции, предусматривать применение различных материалов и уход от стандартной концепции кузова. Системы кузова прошли путь в сотни лет, начиная от простых каретных сидений и обивки, нескольких грубых приборов экипажей до современных систем информации, безопасности и комфорта благодаря прогрессу электрических систем. В 1960-е годы начали свое развитие системы безопасности водителя. Сегодня мы используем ремни, подушки и сиденья безопасности, но инженеры продолжают смотреть в будущее.

Попытки создания автомобильного кузова

Первые кузова автомобилей собирались по каретной технологии: два длинных лонжерона, соединенные поперечинами, устанавливались на шасси, над всем этим возвышался кузов, который был «маленьким домом» с сиде­ньями. Некоторые автомобили не имели пола, а только места для пассажиров, сворачивающуюся крышу и небольшую защитную переднюю переборку. Под сиденьем обычно располагался двигатель.

Принцип установки сидений и способы защиты от неблагоприятных погодных условий обусловили постепенный переход от экипажа к первым автомобилям. Возникли типы кузова «vis-a-vis», где сиденья располагались напротив друг друга, и «dos-a-dos», где сиденья монтировались спиной друг к другу («ландо», «фаэтон»). После укрепления своих позиций классической компоновки автомобиля (с передним расположением двигателя и ведущим задним мостом) сиденья стали монтироваться по направлению движения.

В начале XX века возникло не менее двадцати типов кузова, в названиях которых чаще всего употреблялись французские выражения, обозначающие конструкции экипажей (см. рис. 1).

Пока преобладающим был ручной труд, внешний вид автомобиля зависел от искусства стилистов: вместо дерева все чаще применялась жесть, на отдельно изготавливаемое шасси монтировался верх различных типов.

В 1898 году на своей машине Луи Рено (Louis Renault) ставит полностью закрытый, достаточно смешно выглядящий сегодня, вы­соченный (чтобы сидеть, не снимая с головы ци­линдра) кузов «купе». Первое десятилетие ХХ века прошло противостоянием с переменным успехом открытого и закрытого кузовов. Так, первый построенный в США спортивный автомобиль «Мercer Type 35 Raceabout» 1911 года имел открытый кузов, а английский автомобиль «Lanchester» имел герметически закрытый кузов «салон» (см. рис. 2).

Далеко не все отличались подобной радикальностью взглядов на автомобильную архитектуру.

Рис. 1. Преемственность каретных и автомобильных кузовов

Большей популярностью пользовались комбинированные кузова, где крыша снималась или складывалась не полностью, а по частям, в зависимости от погоды и настроения хозяина автомобиля. Бесспорным лидером стал кузов «ландо» (см. рис. 2). В отличие от кузова «фаэтон» с полностью складывающимся мягким тентом кузов «ландо» состоял из двух частей: жесткой (но не стационарной - ее можно было снять, оставив в гараже), расположенной над водителем, и мягкой, складной, над пассажирской частью кузова. Кузова «ландо» подразделялись на одно-, двух- и трехчетвертные по размерам складной крыши.

Рис. 2. Слева - закрытый кузов «салон» с центральной дверью («Lanchester»

1919 года), справа – «Peerless» 1908 года с комбинированным кузовом «ландо», перегородкой типа «D-фронт» и открытым типом управления

«Фаэтоны» также различались: классический «фаэтон» - с двухместным кузовом, «дубль-фаэтон» - кузов с двумя рядами сидений и полностью складным верхом (см. рис. 3), «трипл-фаэтон» - с тремя рядами сидений. Вскоре появились ландолеты с закрытым (внутренним) управлением: с обеих сторон кузова располагались двери, которые в зимнее время оснащались застекленными окнами.

В салоне автомобиля все чаще устанавливали перегородку, разделяющую водителя и пассажиров, что позволило разместить дополнительные складные сидения, дорожный секретер с выдвижными ящичками, буфет, часы и вазочки для цветов.. Верхняя часть перегородки состояла из нескольких застекленных секций. Как правило, в центре располагалось раздвижное или опускное окно, а угловые секции выполнялись гнутыми в виде четвертушки цилиндра. Перегородки именовались «D-фронт» из-за схожести в плане с латинской буквой D.

У ландолетов, созданных на основе кузовов «тонно», в перегородке была дверь, через которую пассажиры проходили к своим местам. Такие автомобили нередко оборудовались собственной телеграфной линией для общения пассажиров с шофером. Перегородки придавали кузову дополнительную жесткость, поэтому их ставили и в открытые кузова «Торпедо» (см. рис. 3). Перед вторым рядом сидений кузова «торпедо» размещалось свое ветровое стекло. В 1930-е годы такие кузова для дорогих шасси «Cadillac», «Duesenberg» и «Lincoln» получат название «Dual-cowl» («двойной кузов»). В наши дни перегородка в салоне - неотъемлемый элемент лишь кузова «лимузин».

Рис. 3. Слева – «Ford Т» 1911 года с четырехместным кузовом «дубль-фаэтон», справа – «Mеrcedes 37/90» 1911 года (открытое четырехместное «торпедо»)

В названиях кузовов подчеркивалась и их городская специфика «де виль»: «седан де виль», «купе де виль» и «кабриолет де виль».

В 1905 году Фредерик Р. Симмс сконструировал первые бамперы. Установленные на автомобилях «Simms-Welbeck» они имели пневматические элементы для поглощения энергии удара. Дорогостоящий кузов стал менее уязвимым.

Постепенно форма бампера усложнилась. Он стал неотъемлемым элементом «лица» автомобиля, его дизайна. Американские фирмы «Duesenberg», «Packard» и «Lincoln» первыми начали придавать бамперам своих автомобилей индивидуальные черты. Кроме того, все труднее было отыскать свободное место для стоянки, поэтому с 1913 года американские автомобили, получив буфера, стали «расталкивать» соперников.

По утвержденным в 1906 году правилам к гонкам допускались только автомобили серийного производства с полностью укомплектованными экипажами. Шестиместные машины оказались тяжелыми и неповоротливыми, поэтому фирмы, проявлявшие интерес к спорту, сосредоточились на изготовлении автомобилей с легкими двухместными открытыми кузовами.

Появились машины с низкой посадкой водителя и пассажира (на гонках его место занимал механик), без подножки, вместо двери - плавный вырез в подоконной линии. Задняя часть кузова изменялась от цилиндрической формы до остроконечного «хвоста», напоминавшего хвост рыбы - «фиштейл». В Европе такие кузова называли «родстер» (см. рис. 4), в США – «ранэбаут», «рейсебаут», «спортстер» или «спидстер».

В «цивильной» версии автомобиля возить одного пассажира - непозволительная роскошь, поэтому хвост кузова, если он не имел там бака для топлива, оснащали дополнительным складным сиденьем. Двери не располагали, на задних крыльях устанавливая специальные ступеньки и поручни. Сиденье пряталось под крышкой, ехать на котором - удовольствие ниже среднего, поэтому эти места нарекли «тещиными» (см. рис. 4). Со временем уровень комфорта для «тещ» повысился: появились индивидуальное ветровое стекло и узенькая боковая дверца. Такие кузова назывались «хаф-дек» («полупалуба»). Иногда добавлялся мягкий складной верх со съемными остекленными боковинами - получался кузов типа «скафандр».

Рис. 4. Слева – «Hispano-Suiza Alfonso» 1912 года (двухместный кузов «родстер»), справа – «Rapid» 1911 года с закрытым кузовом «купе» от итальянского ателье «Garavini» (в задней части кузова расположено «тещино место»)

Истинные спортсмены все это отвергали и продолжали «гоняться» на практически «голых» шасси, крепко держась за огромное рулевое колесо.

Напротив, почтенный «буржуа» хотел, чтобы его автомобиль заставлял оборачиваться дам, а на стоянке возле клуба собирал толпу зевак. Дизайн двухместных автомобилей проявился аскетично в стесненности внутреннего пространства за счет снижения высоты, а также зрительном увеличении протяженности автомобиля активным включением в композицию горизонтали.

Для «Rolls-Royce 40/50» 1913 года (см. рис. 5) рисунок кузова впервые строился на принципе интеграции объемов капота двигателя и пассажирского салона: капот и салон получили общую формообразующую поверхность боковины. Световая линия, по которой проходил световой блик, связывала перелом капота и подоконную линию. Похожие тенденции проявились в дизайне кузовов «Fiat» моделей «0» и «76» (1912 год). Композиция кузова все явственнее тяготела к интеграции разрозненных частей и объемов в единое целое.

Рис. 5. Автомобиль «Rolls-Royce 40/50 Silver Ghost» («Серебряный дух»)

В изобразительном и прикладном искусстве начала XX века блистал стиль «модерн». Плавные, но энергичные линии определяли форму предметов быта, мебели, а также архитектуру кузова автомобилей. В особенности это проявлялось в дизайне итальянских кузовных ателье «Garavini» и «Castana», работавших, главным образом, по индивидуальным заказам состоятельных клиентов.

Форма автомобиля была и остается носителем идей рациональных, имеющих мало общего со свободным полетом художественного воображения. Однако на заре автомобильной эры производители не так зависели от технологии массового производства, как сейчас. Например, пластика капота, прикрывающего двигатель, трактовалась очень широко: от цилиндра на «Serpollet» и «Delaunay-Belleville», классического «домика» на «Rolls-Royce» и «Mеrcedes» до изысканного «носа» на «Vauxhall» и «Sizair-Naudin».

Для задней части в ход шли аналогии с представителями животного мира. Так, двухместный открытый кузов «Ford Т» 1907 года именовался «ранэбаут тартл бэк» (задняя часть в плане напоминала овал панциря черепахи). Кузов «боат-тейл» («хвост лодки») тяготел к морской стилистике: облицованная (под палубную доску) верхняя часть «хвоста», круглые иллюминаторы задних окон... В 1920-е годы появились даже миниатюрные раструбы перед ветровым стеклом, символизирующие мощь океанских лайнеров. Естественно, этот декор потребительских свойств автомобилей отнюдь не улучшал, но какой престиж!

Подобную роскошь, понятно, могли себе позволить очень немногие. А желающих обзавестись собственным автомобилем становилось все больше. Тут-то и сказал свое слово Генри Форд (Henry Ford), за 19 лет в США выпустив 15 млн практически одинаковых машин и убедив мир в том, что автомобиль не роскошь, а доступное средство передвижения.

Самым запоминающимся в дизайне «Ford Т», как ни парадоксально, была его стандартность и заурядность, однако он не был лишен достоинств. Весьма удачные пропорции, соразмерность элементов устанавливали гармонические отношения между автомобилем и человеком. Хотя «золотым» принципом Форда стала идеология одной модели, поражает количество кузовов, построенных на шасси «Ford Т». Например, дизайн цельнодеревянного кузова «Depot Hack» («рубленый склад») представлял открытую стоечно-балочную конструкцию и фермерский сарай на шасси.

«Ford Т» выпускался небольшими партиями с 1907 года. Как ни проста была конструкция автомобиля, на освоение конвейерной сборки ушло целых шесть лет. Конвейер вдвое сократил как время изготовления, так и себестоимость машины. Однако возникли и проблемы. Например, окрашенный органическими красителями кузов не успевал сохнуть. Пришлось применить вместо традиционных красок так называемый «японский лак», который был только черного цвета. Автомобили «Ford» стали несколько однообразны, что дилеры придумали для модели «Т» девиз: «наш автомобиль может быть любого цвета, но при условии, что это оттенок черного».

Все кузова тогда имели общую деталь: вне зависимости от материала облицовки каркас, боковины, двери и задняя панель кузова оставались деревянными (из березы, ясеня или красного дерева). Фанеру распаривали, изгибали в одной плоскости и прибивали гвоздями к каркасу. В зависимости от качества фанеры и верхнего слоя фанеровки деталь либо оставляли в натуральном виде, покрыв бесцветным лаком, или после многократной шпаклевки и полировки пемзой окрашивали масляной краской.

Иногда деревянные панели кузовов дорогих автомобилей английских и французских фирм обтягивались специально пропитанной тканью или натуральной кожей. «Bentley», «Lagonda» и «Voisin» заказывали подобные кузова у ателье «Weymann», которому и принадлежал патент на изготовление долговечных и легких «мягких кароссери», из-за большой трудоемкости не приемлемых для конвейерного и крупносерийного изготовления.

Гибка из дерева партии однотипных деталей превращалась в большую проблему, сложные участки кузовной поверхности требовали тщательной подгонки многих кусков. Стыки «кусковой» формы маскировались толстыми слоями шпаклевки или накладными нащельниками - штапиками. От тряски и вибраций такой кузов быстро приходил в негодность. Поэтому Форд начинает перевод кузовов на металлический лист и с 1916 года модель «Т» именуется «жестянкой Лиззи».

Объемы производства резко возрастают с 308162 машин (1914 год) до 734811 машин в 1917 году.

Новые методы производства требовали нового стиля. Известный немецкий архитектор и дизайнер Вальтер Гропиус писал: «Стиль - это успешное воспроизведение формы, уже утвердившейся в качестве общего знаменателя выразительности целой эпохи». Стиль той эпохи определялся такими сооружениями, как Эйфелева башня и лайнер «Титаник». Становилось очевидным, что красота вещей все больше будет определяться связью формы с функцией, свойствами материалов, органичностью конструкции. Автомобилю предстояло выразить эту идеологию в пластике и форме.

Поиск по сайту: