KAROSERIJE MOTORNIH VOZILA

SADRŽAJ

UVOD.........................................................................................................................

1. KAROSERIJA PUTNICKOG AUTOMOBILA........................................................1

2. PODELA KAROSERIJE.......................................................................................2

3. VRATA PUTNIČKOG AUTOMOBILA...................................................................7

4. GLAVNE I DRUGE KOMANDE............................................................................9

5. PREGLEDNOST PUTA I AERODINAMIČNOST................................................10

6. KOMFOR PUTNIKA...........................................................................................12

7. POSTUPAK PROJEKTOVANJA SKICE............................................................13

1

UVOD

Karoserija služi za smeštaj vozača, putnika i tereta. Osim ovog osnovnog, karoserija

može da ima druge posebne zadatke.U sastav karoserije ulazi i tzv. pokrivka ili, kako se još

naziva,opšivka ili kapotaž. Ovaj skup elemenata služi za pokrivanje sklopova koji su van

karoserije ili kao dopuna najčešće za poboljšanje aerodinamičnosti (smanjenje otpora

vazduha) i kao estetske komponente. Podela karoserija na vrste može, kao i kod drugih

sistema i sklopova vozila, da se vrši u odnosu na različite parametre.

U pogledu prijema opterećenja karoserije mogu da budu: nenoseće, polunoseće i

samonoseće.

U odnosu na vrstu vozila razlikuju se karoserije za: lake putničke automobile,

autobuse, teretna vozila, putnička-teretna, radna i specijalna vozila.

Kada se karoserija učvršćuje za okvir elastičnim vezama, okvir je onaj sklop

nosećeg sistema koji na sebe prima i prenosi sva opterećenja, pa i opterećenja od same

karoserije. Tada je reč o nenosećoj karoseriji.

Slučaj polunoseće karoserije je onda kada se ova kruto vezuje za okvir zavrtnjima,

zakivcima ili zavarivanjem. Tada karoserija prima na sebe deo opterećenja.

U nekim konstrukcijama vozila, najčešće kod lakih putničkih automobila i autobusa,

okvir kao oklop uopšte ne postoji pa karoserija preuzima na sebe sve funkcije nosećeg

sistema. U tom slučaju radi se o samonosećoj karoseriji. Medjutim, ovakva karoserija,

odnosno noseći sistem, iako je sa gledišta minimalne sopstvene težine najpovoljnije

rešenje, ne može da se realizuje sa potrebnom krutošću kod svih vrsta vozila.

2

1. KAROSERIJA PUTNICKOG AUTOMOBILA

Karoserija putničkog automobila služi za smeštaj i zaštitu od spoljnih uticaja

vozača, putnika i prtljaga. U nju se često smeštaju i neki agregati i sklopovi vozila

(pogonski agregati, rezervoar, električni uređaji i dr.). Karoserija je i značajan parametar

pasivne bezbednosti vozila.Postoji veliki broj različltih vrsta i tipova karoserija putničkih

automobila. Njihova klasifikacija može da se vrši u odnosu na različite parametre. Sve

karoserije mogu da se grade kao zatvorene, otvorene i one koje se mogu zatvarati i otvarati.

U odnosu na broj redova sedišta dele se na: jednoredne (najčešći slučaj kod

turističko-sportskih tipova), dvoredne (najčešći slučaj gradnje) i troredne (automobili koji

se grade skoro isključivo po narudžbini).

U odnosu na broj vrata postoje karoserije sa dvoja, troja, četvoro, petoro i šestoro

vrata.

Samonoseće karoserije obezbeđuju veću krutost uz manju masu. Međutim, one

imaju i dva nedostatka: teža i skuplja proizvodnja i problem prigusenjia buke i vibracije

koji se prenose od neelastično oslonjenih masa.Prvi nedostatak se eliminiše velikim

serijama koje se proizvode u dužem vremenskom periodu.

Velika konkurencija na tržištu i brži razvoj automobilske tehnike i tehnologije

nameću potrebu češćih izmena modela,što opet ističe problem skupe proizvodnje.

Savremena rešenja samonosecih karoserija idu na primenu tzv. modulskog sistema u

projektovanju i izradi. Time se prelaz na novi model rešava izmenom samo jednog modula

(dela) karoserije. Drugi nedostatak se eliminiše primenom izolirajućih sredstava u

elementima za vezu neelastično oslonjenih masa i karoserije.

Polunoseće karoserije (noseći sistem se sastoji od posebnog okvira i karoserije) se,

takodje, koriste na putničkim automobilima. Primena posebnog okvira: smanjuje nivo

buke, (umeštanjem prigušnih elemenata između okvira i karoserije), pojednostavljuje

proces sklapanja, olakšava prelazak na novi model izmenom samo karoserije (a ne i

okvira), omogućuje uprošćenje i ubrzavanje procesa eksperimentalnog usavršavanja.

Izbor karoserije, pri projektovanju, zavisi od većeg broja uticajnih faktora kao što

su: obim (broj) vozila koji će se proizvesti, broj modifikacija koji se predviđa, učestanost

promene modela, raspoloživa proizvodna oprema, kvalifikaciona struktura radnika,

3

tradicija u proizvodnji, transport i skladište, ukus potrošača, cena, raspoloživi materijal,

sistem održavanja, patenti i dr.

U odnosu na korišćenje visine karoserije za prijem opterećenja karoserije putničkih

automobila se dele na ravne i prostorne. U ranvne spadaju otvorene, a u prostorne-

zatvorene karoserije.

2. PODELA KAROSERIJE

Prostorni sistemi u zavisnosti od korišćenja oplate za prijem opterećenja dele se na:

Rešetkasti sistem je krut sistem, sastavljen od masivnijih nosača sa

zatvorenim i otvorenim kutijastim presecima. Opterećenja se prenose samo

preko tih nosača. Oplata se izrađuje od lakih legura ili plastike (primer, vozilo

"Trabant"). Osnova je od istih nosača i panela. Spoj gornjeg i donjeg dela se

izvodi razdvojivom ili nerazdvojivom vezom.

Skeletni sistem je, ustvari, razvijeni rešetkasti. Opterećenja primaju i nosači i

oplata. Kod ovog sistema mora da se koristi isti materijal i za nosače

(rešetku) i za oplatu. U osnovi paneli, takođe, primaju opterećenja. Primer

ovakve karoserije je karoserija vozila "Golf" Sl. 1.

Slika br. 1

Panelni sistem se sastoji od spoljne i unutršsnje oplate (panela) koji se tako

spajaju da zajedno primaju opterećenja. U donjem delu u panele se ugrađuju

4

zatvoreni kutijasti nosači koji su, ustvari, izrađeni od savijenih krajeva panela

poda i bočnih stranica karoserije. Prednji i zadnji blatobrani se spajaju

zavarivanjem kako bi se povečala krutost sistema. Primer ovakvog sistema je

karoserija vozila "Lada" .

U odnosu na način sklapanja prostorne karoserije se grade kao: sklapajuće,

objedinjene i modulne. Sklapajuće se sastoje od posebnih manjih elemenata međusobno

spojenih. Objedinjene se sastoje od većeg broja elemenata unutar kojih se nalaze osnovni

noseći elementi. Modulne se karakterišu time što su prednji, srednji i zadnji deo izrađeni

posebno, pa se međusobno sklapaju dozvoljavajući rasklapanje. U nekim slučajevima, kod

zadnjih, posebno se izrađuje osnova.

Ravni sistemi u odnosu na korišćenje panela kao nosećeg elementa dele ee na

karoserije: sa posebnim okvirom, okvir kombinovan sa panelima, platforma i noseći pod

spojen sa nosačima i blatobranima. Sistem sa posebnim okvirom koji se sastoji od dva

uzdužna nosača ("lonžerona") i nekoliko poprečnih sa konzolama za učvršćenje motora,sis-

tema za oslanjanje i polunoseće karoserije. Primer ovakvog rešenja je na vozilu "Cadilac",

sl. 2.

Slika br.2

Kod sistema sa okvirom kombinovanim sa panelima, okvir se sa karoserijom spaja

nerazdvojivom vezom. Platforma je panel poda ojačan dubokim izvlačenjem i tunelom (za

prolaz zglobnog vratila). Za učvršćenje motora ugrađuju se olakšani uzdužni nosači koji se

5

za platformu spajaju zavarivanjem. Veza platforme i karoserije ostvaruje se vijcima.

Primer ovakvog rešenja može se naći na vozilima "Opel", sl. 3. Sistem nosećeg poda sličan

je platformi, a potrebna krutost se ostvaruje nerazdvojivom vezom sa gornjim delom.

Slike br.3

Na svakoj karoseriji se uočavaju tri osnovna dela: prednji deo -za smeštaj

pogonskog agregata ili prtljaga (u zavisnosti od osnovne koncepcije vozila), srednji deo-

za smeštaj vozača i putnika i zadnji deo-za smeštaj prtljaga ili pogonskog agregata.

Prednji i zadnji deo imaju poklopce koji mogu da se otvaraju i zatvaraju, a služe za prilaz

pogonskom agregatu, odnosno prtljagu.

U prostoru za prtljag predviđa se sto i za smeštaj rezervnog točka sl. 4, kao i alata.

Prednji i zadnji deo vozila se grade tako da su deformabilniji (manje kruti) od srednjeg

dela. Ovaj, pak, deo se gradi veoma krut, kako bi u slučaju udesa pružio dovoljno sigurnu

zaštitu vozaču i putnicima. Na ovom srednjem delu (putnička kabina) ostavljaju se otvori

za vrata, prednje i zadnje vetrobransko staklo.

Slika br.4

Otpresci od lima imaju savijene profilisane ivice, koje služe za povećanje krutosti i

6

međusobno spajanje koje se, najčešće, vrši tačkastim zavarivanjem. Elementi karoserije

koji se nalaze iznad točkova (često se nazivaju prednji i zadnji blatobrani ili prednja i

zadnja krila), obično, ne primaju opterećenje, tj. nisu noseća konstrukcija, a podložni su

čestim deformacijama pri manjim udesima, učvršćuju se za ostali (noseći) deo karoserije

na način (opet tačkastim zavarivanjem ili zavrtnjima) koji omogućava lakšu zamenu.U

cilju povećanja krutosti paneli (ploče) koji su najviše opterećeni (ili mogu biti pri udesu)

ojačavaju se profilisanim štapovima koji su izradjeni od lima, a spajaju se sa pločama

tačkastim zavarivanjem sa unutarnje strane, sl. 5.

Slika br.5

Osim opštih zahteva (minimalna sopstvena težina, dovoljan vek trajanja, što

jednostavnija izrada i dr.) karoserija treba da zadovolji i sledeće specifične zahteve:

neophodan prostor za smeštaj drugih sklopova vozila i njihovo opsluživanje i

za smeštaj vozača, putnika i prtljaga.

udoban i siguran ulaz i izlaz vozacč i putnika

pasivnu bezbednost vozača i putnika

pogodan i odgovarajuci raspored komandi i instrumenata, dobru preglednost

i vidljivost sa mesta naročito vozača, a zatim i putnika,

povoljan aerodinamički profil

pouzdanu izolaciju od prašine, vlage, hladnoće, toplote i buke

potrebnu komfornost (udobna sedišta, ventilacija, grejanje, osvetljenje i dr.)

7

Minimalna sopstvena težina se dobrim delom obezbeđuje samim izborom

samonoseće karoserije kao koncepcije. Osim toga, ide se na korišćenje veoma tankih

specijalnih limova za izvlačenje, debljine od 0,50 do 0,80 mm. Da bi im se povećala

krutost limovi, naročito u unutrašnjim i podnim delovima, se profilišu.

Kod putnickih automobila jedan od najkritičnijih sklopova vozila u pogledu

zahtevanog veka je upravo karoserija. Na njen vek najveći uticaj ima korozija. Zbog toga se

pri projektovanju i izradi vozila posebna pažnja poklanja borbi i zaštiti karoserije od

korozije. Pri konstruisanju karoserije predviđa se čitav niz mera kako bi se obezbedila

dobra zaštita od korozije.

Pre svega, potrebno je upotrebljavati odgovarajući kvalitet materijala i izbegavati

tzv. "mrtve uglove", gde bi mogla da se skuplja i slabo da otiče voda. Za nesmetano i brzo

oticanje vode na mestima gde se njeno skupljanje ne može da izbegne treba da se predvide

odgovarajući otvori. Mesta najosetljivija na početak korozije su "mrtvi uglovi" u

blatobranima i na mestu njihovog spoja sa karoserijom, a zatim podni deo, posebno donji

bočni nosači ispod vrata. Zbog toga ovim mestima treba posveti posebnu pažnju.

Osim toga, znatnu i veoma važnu ulogu u zaštiti od korozije imaju pravilno odabrani i

dobro sprovedeni tehnološki postupci hemijske i elektrohemijske zaštite karoserije nakon

njene izrade, a zatim kvalitet boje i način njenog nanošenja i to kako osnovne, tako i

ukrasne sl.6.

Slika br.6

Pri konstrukciji karoserije mora se voditi posebno računa o potrebnom prostoru

8

kako za smeštaj ostalih sistema, sklopova i elemenata vozila tako i o njihovom nesmetanom

opsluživanju i popravci za vreme eksploatacije automobila. U tom pogledu važno je

predvideti redosled i način sklapanja i rasklapanja kao i odgovarajući prostor za rad sa

odgovarajućim alatom.

U pogledu potrebnog prostora za vozača, putnike i prtljag postoje određeni

iskustveni normativi. Međutim, pri projektovanju karoserija, tzv. malolitražnih automobila

(nižih kategorija) često se odstupa od ovih normativa na štetu vozača i putnika.

3. VRATA PUTNIČKOG AUTOMOBILA

Za udoban i siguran ulaz i izlaz vozača i putnika važni su, pored raspoloživog prostora u

karoseriji, veličina i oblik otvora za vrata i njihov položaj u odnosu na sedišta u karoseriji. I

u pogledu dimenzija za otvore na karoseriji, odnosno vrata postoje određeni normativi.

Na slici br.7 date su minimalne dimenzije vrata i to: za karoserije sa četvoro vrata

(a), za karoserije sa dvoja vrata i prednjim sedištima koja se naginju unapred pri ulasku

putnika na zadnja sedišta (b) i za slučaj karoserije sa dvoja vrata bez nagibnih, prednjih

sedišta (c). Slučaj (b) se primenjuje na malolitražnim automobilima, a (c) na većim

putničkim automobilima tipa kupe.

Slika br.7

9

Vrata se projektuju kao poluzatvorena kutija. Između spoljnjeg i unutarnjeg lima

kutije obezbeđuje se prostor za smeštaj brave i mehanizma za spuštanje i odizanje

prozorskog stakla na vratima sl.8. Na unutrašnjem limu nalaze se otvori za sklapanje i

učvršćenje vrata.

Slika br.8

Brava, prema propisima, mora da obezbedi dva položaja zabravljivanja, tako da se

vrata ne mogu spontano otvoriti iako nisu do kraja utisnuta u prednji stub. Sa druge strane

brava treba da automatski zatvori kada se vrata zalupe. Za realizaciju brava primenjuju se

različiti sistemi, ali svaki tip brave mora da odgovori propisanim minimalnim

performansama. Mehanizam za odizanje i spuštanje prozorskog stakla u vratima takođe

moze da se realizuje na različite načine. Međutim, skoro svi sistemi počivaju na korišćenju

savitljivog užeta i koturača.Svaki mehanizam mora da ima uređaj za samokočenje kako bi

se sprečilo spontano spuštanje stakla. Pored stakla koje se spušta i odiže na vratima

ponekad može i da se nalazi pomoćno trouglasto staklo koje se otvara obrtanjem (tzv.

leptir). Postoji propis (Pravilnik o opremi i uređajima na motornim vozilima) po kojem

vrata smeju da se otvaraju unapred, tj. da ih strujanje vazduha potiskuje u položaj

zatvaranja pri kretanju vozila unapred.

Između vrata i karoserije (po obimu vrata) postoji uvek određeni, relativno veliki,

zazor kako bi se smanjili zahtevi u pogledu tačnosti izrade. Međuprostor se popunjava

mekom profilisanom gumenom trakom koja se lepi za otvor u karoseriji. Time se postiže

potrebno zaptivanje prostora za smeštaj vozača i putnika, kao i sprečavanje udara metala o

metal pri zatvaranju vrata. Vrata se učvršćuju za karoseriju pomoću odgovarajućih šarki,

koje, slično bravama, treba da zadovolje određene propise u pogledu kvaliteta

funkcionalnosti i pouzdanosti. S obzirom na to da su vrata deo srednjeg dela karoserije koju

zatvaraju sa bočnih strana, to se, i pored kutijastog oblika, ojačavaju posebnim rebrima

kako bi se povećala pasivna bezbednost vozila pri bočnom sudaru.

10

Pasivna bezbednost vozila, pored krutog srednjeg dela vozila, sa krutim srednjim

stubom i rebrima ojačanog krova, povećava se oblaganjen unutrašnjosti karoserije

(uključujući i vrata) odgovarajućim plastičnim, tekstilnim i kožnim presvlakama. Ove

presvlake, osim toga, predstavljaju i ukrasne elemente unutrašnjosti vozila sl.9.

Slika br.9

4. GLAVNE I DRUGE KOMANDE

Raspored i međusobni položaj glavnih komandi (točak upravljača, pedale

spojnice, kočnice i uređaja za punjenje motora) su kod svih vozila isti: levo od točka

upravljača je pedala spojnice, desno pedala kočnice, a desno od nje pedala uređaja za

punjenje motora ("papuča za gas"). U odnosu na karoseriju bitno je da se u njoj predvide

otvori za prolaz komandi. Ovi otvori se obično ostavljaju nešto veći pa se oko njih stavljaju

gumene zaptivke.

Što se tiče ručice menjača ona se nalazi ili na podu karoserije ili uz točak

upravljača. Kada je ova ručica na podu onda se i za nju predviđa odgovarajući otvor na

podu karoserije.

11

Vrsta, broj i raspored instrumenata i drugih komandi (prekidača i dr.) za kontrolu

rada pojedinih uređaja ili sistema na vozilu ili njihovo upravljanje menja se od tipa do tipa

vozila. Propisima je određen minimalan broj ovih instrumenata.

Bitno je da se istakne da svi oni moraju biti dostupni i pregledni sa mesta vozača, a

obično se smeštaju na takozvanu instrument-tablu koja može biti sastavni deo karoserije u

potpunosti ili delimično. Osim toga, postoje usvojene međunarodne preporuke za

simboličko označavanje pojedinih komandi i prekidača (prekidač pozicionog svetla,

prekidač brisača stakla, dugme za obogaćenje smeše u karburatoru i dr.).

5. PREGLEDNOST PUTA I AERODINAMIČNOST

Dobra preglednost puta i okoline sa mesta vozača obezbeđuje se veličinom i

oblikom zastakljenih površina kao i rasporedom i oblikom okvira koji nose stakla sl.10. U

cilju smanjenja ovih površina, odnosno poboljšanja preglednosti ide se na smanjenje

dimenzija stubova, all do mere koja obezbeđuje dovoljnu krutost pri prevrtanju vozila.

Osim toga, ide se na rešenja vrata bez tzv. leptir stakla, odnosno prozora. U cilju povećanja

preglednosti puta uvode se i retrovizor-ogledala na bočnim stranama vozila. Veličina i

položaj ovih retrovizora znatno utiču na preglednost.

Prema sadašnjim propisima postoji obaveza postavljanja samo jednog bočnog retro-

vizora i to samo za putnička vozila sa više od 4 sedišta, ali se njihovo mesto na karoseriji ne

propisuje.

12

Slika br. 10

Dobra preglednost i vidljivost zavise i od optičkih osobina kao i oblika stakala.

Sigurnosno staklo, koje se, prema propisima, isključivo sme da koristi na motornim

vozilima ne sme da vrši prelamanje svetlosti čime bi se deformisao vizuelni utisak koji

prima vozač. Prednje i zadnje (vetrobransko) staklo moze da ima različite oblike što

određuje, u dobroj meri, oblik karoserije. Poznata su čietiri osnovna oblika (ravno,

cilindrično, konično i sferno). Po navedenom redu komplikuje se izrada, ali se i povećava

preglednost. Učvršćenje vetrobranskih stakala u otvore karoserije vrši se pomoću gumene

trake specijalno profilisanog poprečnog.

Pri razvoju karoserije znatna pažnja poklanja se spoljnjem obliku karoserije

(dizajnu) i to kako sa estetske (što je važno za dobru prodaju) tako i sa aerodinamičke tačke

gledišta. Aerodinamički profil znatno utiče, pre svega, na koeficijent otpora vazduha, koji

ima bitan uticaj (pri određenom pogosnkom agregatu) na maksimalnu brzinu i gorivnu

ekonomičnost vozila. Aerodinamički profil u znatnoj meri utiče i na osetljivost vozila na

bočni vetar, a to znači i na stabilnost vozila pri dejstvu bočnog vetra.

Osim toga, aerodinamički profil utiče i na stvaranje zona podpritisaka oko vozila, usled

čega se na pojedine delove karoserije i prozora brzo nanosi prljavština (prašina,

13

blato,prljava voda sa puta i dr.), što može da u pojedinim uslovima kretanja vozila znatno

smanji vidljivost i preglednost sa mesta vozača. I na kraju, aerodinamički profil utiče i na

stvaranje buke od strujanja vazduha pri većim brzinama kretanja. Sve su to elementi, kao i

niz drugih, o kojima mora da se vodi računa pri dizajnerskom, odnosno konstrukcijskom

oblikovanju karoserije.

6. KOMFOR PUTNIKA

Komfor putnika, a naročito vozača je posebna oblast problema koji se rešavaju pri

konstrukciji karoserije. U tom pogledu bitnu ulogu imaju veličina, položaj i oblik sedišta.

Ovi elementi karoserije treba da su anatomski oblikovani tako da odgovaraju anatomskoj

građi prosečnog čoveka. Položaj sedišta vozača treba da je takav da omogućuje dobru

preglednost van karoserije, pristupačnost komandi i preglednost instrumenata i, uopšte,

udoban položaj tela. Sedišta treba da imaju dobra vibroizolaciona i amortizaciona svojstva,

da omogućavaju udoban ulazak u karoseriju i izlazak iz nje i da obezbede što veću

bezbednost vozača i putnika pri udesu.Konstrukcije sedišta su veoma različite, a sadašnji

razvoj kreće se u smislu povećanja udobnosti, bezbednosti i pouzdanosti.

Na osnovu mnogobrojnih istraživanja došlo se do preporuka o anatomskom obliku

sedišta. Postoje dve osnovne vrste sedišta za putničke automobile: prednja (koja su obično

pojedinačna) za vozača i suvozača i zadnja (koja su sastavljena) za dva ili tri putnika.

Propisima se zahteva da prednja sedišta budu podesiva.

Ovo podešavanje može biti realizovano na različite načine (u pravcu, po visini,

ugaono celo sedište ili samo naslon). Propisi i preporuke se posebno odnose na

mehanizme za podešavanje i učvršćenje sedišta za karoseriju. U odnosu na to postoje i

međunarodne standardne metodologije ispitivanja i propisane minimalne karakteristike

otpornosti ovog spoja. Savremena sedišta omogućavaju potpuno spuštanje naslona u cilju

formiranja ležaja. Kod nekih rešenja i zadnja sedišta su pomična u cilju dobijanja ležaja ili

stvaranja dodatnog prostora za teret, odnosno prtljag.

Na komfor putnika bitno utiče i grejanje i ventilacija karoserije. Zbog toga se u

karoseriju ugrađuju i uređaji za grejanje i ventilaciju, a na karoseriji se predviđaju posebna

mesta za učvršćenje ovih uređaja i prolaz kanala. Ventilacija se postiže prirodnim putem pri

kretanju vozila i veštački ugradnjom ventilatora pogonjenog elektromotorom.Za grejanje se

14

ugrađuje poseban izmenjivač toplote koji najčešće koristi toplu vodu iz rashladnog sistema

motora. A kod luksuznih automobila se ugrađuju i klima uređaji.

7. POSTUPAK PROJEKTOVANJA SKICE

Pri projektovanju oblika karoserije putničkih automobile ustaljen je sledeći

postupak. Najpre se prave kompozicione skice u umanjenoj razmeri. Zatim se pravi maketa

automobila u umanjenoj razmeri. Nakon toga pravi se crtež oblika karoserije u prirodnoj

veličini i maketa automobila u prirodnoj veličini. Na osnovu toga prave se crtezi površine

karoserije u prirodnoj veličini sa ucrtavanjem linija preseka svakog dela, neophodnih za

prenos pomoću šablona na glavni model. Izrađuje se glavni model i skice, modeli i makete,

komandne table i druge opreme karoserije. Nakon svega crtaju se konačni crtezi karoserije.

15

LITERATURA

1. www.wikipedia.org

2. www.googleimages.com

16