Qu'est-ce qu'une carrosserie de voiture et en quoi consiste-t-elle?

Une voiture est composée de nombreux éléments qui fonctionnent parfaitement ensemble. Les principaux sont considérés comme le moteur, le châssis et la transmission. Cependant, ils sont tous fixés au système porteur, ce qui garantit leur interaction. Le système de support peut être présenté dans différentes variantes, mais la plus populaire est la carrosserie. C'est un élément structurel important qui sécurise les composants du véhicule, accueille les passagers et le chargement dans la cabine et absorbe également toutes les charges pendant la conduite.

Objectif et exigences

Si le moteur est appelé le cœur de la voiture, alors le corps est sa coque ou sa carrosserie. Quoi qu'il en soit, c'est la carrosserie qui est l'élément le plus cher de la voiture. Son objectif principal est de protéger les passagers et les composants internes des influences environnementales, du placement des sièges et d'autres éléments.

En tant qu'élément structurel important, certaines exigences sont imposées à la carrosserie, notamment:

• résistance à la corrosion et durabilité;
• masse relativement petite;
• rigidité requise;
• forme optimale pour assurer la réparation et l'entretien de toutes les unités du véhicule, facilité de chargement des bagages;
• assurer le niveau de confort requis pour les passagers et le conducteur;
• assurer un certain niveau de sécurité passive en cas de collision;
• respect des normes modernes et des tendances en matière de design.

Disposition du corps

La partie porteuse de la voiture peut être constituée d'un châssis et d'une carrosserie, seulement d'une carrosserie, ou être combinée. Le corps, qui remplit les fonctions d'une pièce porteuse, est appelé un corps porteur. Ce type est le plus courant sur les voitures modernes.

En outre, le corps peut être réalisé en trois volumes:

• un volume;
• deux volumes;
• trois volumes.

Une seule pièce est conçue comme une carrosserie monobloc qui intègre le compartiment moteur, l'habitacle et le coffre à bagages. Cette disposition correspond aux véhicules de tourisme (bus, minibus) et utilitaires.

Deux volumes a deux zones d'espace. L'habitacle, combiné avec le coffre, et le compartiment moteur. Cette disposition comprend un hayon, un break et un crossover.

Trois volumes se compose de trois compartiments: compartiment passagers, compartiment moteur et coffre à bagages. C'est la disposition classique qui correspond aux berlines.

Différentes mises en page peuvent être visualisées dans la figure ci-dessous, et lues plus en détail dans notre article sur les types de corps.

Appareil

Malgré la variété des aménagements, la carrosserie d'une voiture particulière présente des éléments communs. Ceux-ci sont illustrés dans la figure ci-dessous et comprennent:

1. Membres latéraux avant et arrière. Ce sont des poutres rectangulaires qui offrent une rigidité structurelle et un amortissement des vibrations.
2. Bouclier avant. Sépare le compartiment moteur de l'habitacle.
3. Jambes avant. Ils assurent également la rigidité et l'ancrage du toit.
4. Le toit
5. Pilier arrière.
6. L'aile arrière.
7. Panneau de bagages.
8. Crémaillère du milieu. Fournit la rigidité du corps, en tôle d'acier durable.
9. Seuils.
10. Tunnel central où se trouvent divers éléments (tuyau d'échappement, arbre d'hélice, etc.). Augmente également la rigidité.
11. Base ou fond.
12. Niche de puits de roue.

La conception peut être différente selon le type de carrosserie (berline, break, minibus, etc.). Une attention particulière est portée aux éléments structurels tels que les longerons et les entretoises.

Dureté

La rigidité est la propriété d'une carrosserie de voiture de résister aux charges dynamiques et statistiques pendant le fonctionnement. Cela affecte directement la manipulation.

Plus la rigidité est élevée, meilleure est la maniabilité de la voiture.

La rigidité dépend du type de carrosserie, de la géométrie générale, du nombre de portes, de la taille de la voiture et des fenêtres. La fixation et la position du pare-brise et des vitres arrière jouent également un rôle important. Ils peuvent augmenter la dureté de 20 à 40%. Pour augmenter encore la rigidité, diverses entretoises de renfort sont installées.

Les plus stables sont les berlines, les coupés et les berlines. En règle générale, il s'agit d'un agencement à trois volumes, qui comporte des cloisons supplémentaires entre le coffre à bagages et le moteur. Une rigidité insuffisante est indiquée par la carrosserie du break, passager, minibus.

Il existe deux paramètres de rigidité: la flexion et la torsion. Pour la torsion, la résistance est contrôlée sous pression en des points opposés par rapport à son axe longitudinal, par exemple lors d'un accrochage en diagonale. Comme déjà mentionné, les voitures modernes ont une carrosserie monocoque monobloc. Dans de telles structures, la rigidité est principalement assurée par des longerons, des poutres transversales et longitudinales.

Matériaux de fabrication et leur épaisseur

La résistance et la rigidité de la structure peuvent être augmentées par l'épaisseur de l'acier, mais cela affectera le poids. Le corps doit être léger et solide à la fois. Ceci est réalisé grâce à l'utilisation de tôles d'acier à faible teneur en carbone. Les pièces individuelles sont fabriquées par estampage. Les pièces sont ensuite fermement soudées par points ensemble.

L'épaisseur principale de l'acier est de 0,8 à 2 mm. Pour le cadre, de l'acier d'une épaisseur de 2 à 4 mm est utilisé. Les pièces les plus importantes, telles que les longerons et les entretoises, sont en acier, le plus souvent allié, d'une épaisseur de 4 à 8 mm, véhicules lourds - 5 à 12 mm.

L'avantage de l'acier à faible teneur en carbone est qu'il peut être bien formé. Vous pouvez créer une partie de n'importe quelle forme et géométrie. Moins faible résistance à la corrosion. Pour augmenter la résistance à la corrosion, des tôles d'acier sont galvanisées ou du cuivre est ajouté. La peinture protège également contre la corrosion.

Les pièces les moins importantes qui ne supportent pas la charge principale sont en plastique ou en alliages d'aluminium. Cela réduit le poids et le coût de la structure. La figure montre les matériaux et leur résistance en fonction du but.

Corps en aluminium

Les designers modernes recherchent constamment des moyens de réduire le poids sans perdre en rigidité et en résistance. L'aluminium est l'un des matériaux prometteurs. Le poids des pièces en aluminium en 2005 dans les voitures européennes était de 130 kg.

Le matériau en mousse d'aluminium est maintenant activement utilisé. C'est un matériau très léger et en même temps résistant qui absorbe bien les chocs en cas de collision. La structure en mousse offre une résistance aux températures élevées et une isolation phonique. L'inconvénient de ce matériau est son coût élevé, environ 20% plus cher que ses homologues traditionnels. Les alliages d'aluminium sont largement utilisés par les entreprises «Audi» et «Mercedes». Par exemple, grâce à de tels alliages, il a été possible de réduire considérablement le poids de la carrosserie de l'Audi A8. Il ne pèse que 810 kg.

En plus de l'aluminium, les matières plastiques sont prises en compte. Par exemple, l'alliage innovant Fibropur, qui est presque aussi dur que les tôles d'acier.

La carrosserie est l'un des composants structurels les plus importants de tout véhicule. La masse, la maniabilité et la sécurité du véhicule en dépendent largement. La qualité et l'épaisseur des matériaux affectent la durabilité et la résistance à la corrosion. Les constructeurs automobiles modernes utilisent de plus en plus de CFRP ou d'aluminium pour réduire le poids de la structure. L'essentiel est que la carrosserie puisse offrir la sécurité la plus élevée possible aux passagers et au conducteur en cas de collision.