ISTORIA CAROSERIILOR AUTO Definiţie: Caroseria este acel ansamblu al unui automobil,amenajată corespunzător pentru protejarea conducătorului auto şi a pasagerilor în cadrul transporturilor de persoane ; asigură amplasarea şi transportul încarcaturii utile sau instalarea diferitelor utilaje speciale. • Cerintele primordiale ale unei caroserii sunt : să asigure un confort cît mai mai mare ; să fie cît mai usoară,cît mai rezistentă , aerodinamicitate şi vizibilitate maximă pentru conducatorul conducatorul auto în scopul măririi sigurantei în circulatie.Toate aceste progrese au fost posibile în ultima perioada datorită proiectării asistate de calculator si modelare a formei în tunele aerodinamice. • Clasificarea caroseriilor auto dupa modul de preluare a eforturilor : - caroserie neportantă – eforturile sunt preluate în totalitate de către cadru (sasiu) la astfel de constructii cadrul este separat,iar caroseria este fixată prin elemente elastice de acesta ; - caroserie semiportantă – preia partial eforturile,podeaua caroseriei fiind fixată rigid de cadru prin buloane,nituri sau sudură ; - caroserie autoportantă – preia direct solicitarile mecanice,datorate greutatii sarcinii utile şi subansamblelor automobilului montate pe caroserie,asa numita masa suspendată. Pe linga problemele de styl ,care azi au o mare importantă în realizarea unui vehicul ,fiecare constructor este obligat ca la proiectarea caroseriei şi a echipamentelor interioare să tina seama de o serie de restricţii datorate atît regulamentelor internaţionale cît şi naţionale specifice fiecărei ţări privind îndeplinirea condiţiilor condiţiilor de securitatea activă (primară) şi pasivă (secundară). •
O altă tendintă în realizarea autovehiculelor autovehiculelor este creşterea gradului de confort şi a securitaţii pasive prin dotarea automobilelor automobilelor la serie cu cit mai multe echipamente auxiliare specifice ca : air bag-uri(de la doua pina la opt pe un vehicul), instalaţii de climatizare, ABS (Anti-lock braking system),centuri de securitate în trei puncte cu pretensionare, EAS ( Energy absorbing steering system,ESP (Electronic stability program), TCS (Traction control system).
SCURT ISTORIC AL FORMEI, MATERIALELOR SI TEHNOLOGIEI CAROSERIILOR
In secolul al XVI – XVII – odata cu dezvoltarea producţiei meştesugareşti şi a comerţului s-au format şi s-au dezvoltat oraşele , care în paralel cu acestea a crescut şi nevoia mijloacelor de transport , apărînd vehiculele cu destinaţie hipo.Acestea erau folosite fie la transportul de persoane avînd la început forma unei caleşti fie la transportul mărfurilor.
Aceste hipomobile au început să fie perfecţionate astfel încît cele destinate transportului de persoane aveau forme noi,agreabile şi mai confortabile. La curtea regelui Hencic al IV-lea a apărut primul hipomobil echipat cu suspensie , capitonaj în piele şi stofă şi geamuri laterale. Aceste hipomobile s-au perfecţionat continu ,apărind cît mai confortabile şi în multe variante constructive dar dezvoltarea fără precedent a automobilului se datoreaza în primul rînd apariţiei motorului cu ardere internă. Stramoşul automobilului poate fi considerat vehiculul lui Lenoir , care era de fapt o birja obisnuită propulsată de un motor cu gaz.
Fig.1 Mercedes 1901
Automobilul care a stîrnit senzaţie ,inaugurînd astfel o noua etapă în constructia de automobile a fost Mercedes - 1901 ,fiind primul vehicul care nu mai semăna cu “ trasurile cu motor” construite pină la acea dată (fig.1). Se poate afirma că automobilul Mercedes – 1901 reprezintă începutul automobilului modern de astăzi. Acesta avea forma asemanatoare cu cea a automobilului de astăzi,soluţiile adoptate fiind noi faţă de cele realizate pîna la acea dată (cadrul automobilului era construit din doua lonjeroane din tablă de otel ambutisata).
Fig.2 Ford T
A inceput să apară concurenta între constructorii de automobile europeni si americani . Firma FORD realizează multe modele de automobile dar cel mai valoros ramîne modelul “T” care a fost fabricat din 1908 timp de 19 ani în 15 milioane de exemplare (fig. 2).Modelul T a fost introdus în fabricatie la Detroit la 01.10. 1908 fiind primul automobil realizat în productie de masa şi cu piese interschimbabile.Sasiul fata era realizat dintr-o bucată ,forjat avînd profil “I” din oţel special cu vanadiu (o inovaţie la acea vreme). In toată perioada sa de viaţă de 27 de ani
modelul T a apărut în nouă modele de caroserie (cabriolet,coupe sau camioneta) ,toate pe acelaşi şasiu ,intr-o varietate de culori dar culoarea neagra a fost de baza. Alt moment important pentru industria constructoare de automobile este anul 1928 cînd firma BADD din SUA a construit prima caroserie în întregime metalică cu piese din tablă matriţate de dimensiuni mari şi cu decupaje la panoul lateral pentru uşi şi geamuri. Ansamblele realizate nu erau în totalitate executate prin sudură , aceasta realizindu-se abia dupa anul 1930 cînd a fost pus la punct procedeul de sudură prin puncte. Caroseriile realizate prin sudură a dus la reducerea greutătii proprii şi a preţului de cost al produsului. Primul brevet de caroserie autoportantă aparţine inginerului H.Rossmusen de la firma Lancia în 1924,preluat cu rapiditate apoi şi de alte firme. In anul 1934 Citroe apare cu vestitul model “Monococa”realizat în întregime din tablă de oţel ,caroserie autoportantă cu roti fataspate independente şi formă aerodinamică. Din anul 1950 caroseria autoportantă s-a generalizat ,producţia mare de automobile duce la crearea a doua tipuri de specializări ; designer (styl) şi structuri caroserii. In ultima perioadă de timp imaginatia stylistică a dus la realizarea de caroserii cu forme aerodinamice deosebite şi un confort exagerat.Toate aceste progrese nu ar fi fost posibile făra o imbunataţire a tehnologoiilor de fabricaţie. TENDINTE • pentru autoturisme : - realizarea de caroserii de dimensiuni raţionale mici şi medii,cu suprafata vitrată de mari dimensiuni şi amplasare a accesoriilor interioare cît mai ergonomic ; - realizarea de forme cît mai aerodinamice,apropiate de modelele SPORT cu grad sporit de confort,performanţe si securitate; - realizarea de autoturisme cu grad redus de poluare (zero ) pentru viitorul apropiat ; - dotarea la serie cu echipamente auxiliare multiple care să confere un confort şi o securitate sporită. • pentru camioane : - realizarea de caroserii speciale pentru transportul de containere sau transpalete.Aceste vehicule au cabine speciale cu poziţie avansată sau coborită. • pentru autobuze : realizarea de caroserii autoportante de mare capacitate ,confortabile şi de mare viteză. Cele cu destinaţie urbană vor fi articulate sau supraetajate ; - studii privind reducerea poluării fonice (reducerea surselor de zgomot).
CONTRIBUTII ROMANESTI LA PERFECTIONAREA AUTOMOBILULUI
Bogata tradiţie a invenţiilor şi descoperirilor romaneşti a avut în inventarea şi realizarea automobilului, ca şi alte domenii, reprezentanţi de o valoare deosebită. Automobilul cu aburi ,,Vasescu” (fig. 3) a fost construit în anul 1880 la Paris. In timpul anilor de studiu, Dumitru Vasescu şi-a amenajat un mic atelier unde în timpul liber lucra la realizarea unui automobil, invenţie care-l preocupa de multă vreme.
Automobilul este compus din cadrul metalic format din doua lonjeroane 6 ce se sprijină pe axul roţilor din fată 7 prin intermediul a două arcuri cu foi 8. Rotile din spate 3 sînt realizate dintr-un bandaj de cauciuc prin care este legat prin intermediul inelelor din cauciuc 2 de roata metalică 1. Această construcţie amortizează şocurile produse de denivelările drumului prin deformarea inelelor din cauciuc. Dupa cum se observa şi din figură, inelele superioare sunt întinse, iar cele inferioare sunt libere. Trebuie subliniat faptul că pe vremea aceea nu era cunoscută roata pneumatică. Ea a fost realizată de englezul Dunlop in anul 1890. La partea din fată se gaseşte căldarea multitubulară 10 cu toate accesoriile ei. Această căldare este inconjurată de rezervorul de carbuni 9, care serveşte drept izolaţie împotriva pierderilor de căldură.
Fig.3 Automobilul cu aburi Vasescu Scaunul conducătorului 13 se găseşte la partea din spate a automobilului, fiind montat deasupra rezervorului de apă 12. Sub cadru se găsesc doi cilindri motori 11 care actionează arborele roţilor din spate. Automobilul nu este prevăzut cu un mecanism diferenţial. El este prevăzut cu o frană care acţionează prin intermediul sabotilor 5 direct asupra rotilor 4, precum şi cu o a doua frană care acţionează asupra arborelui roţilor. Langă scaunul conducatorului se află comanda de admisiune a aburului, de inversare a sensului de mers şi de acţionare a franelor. In partea dreaptă se găseste volanul, care se acţionează cu o singură mană. Automobilul Vasescu, la nivelul tehnicii de atunci, a constituit o realizare deosebit de valoroasa. La vremea aceea, dupa cum s-a aratat, motorul cu ardere interna nu era inca suficient de perfectionat pentru a putea fi utilizat la automobile. “ Revista automobilului” (a aparut in tara noastra intre anii 1906 – 1913 si populariza si lua apararea inventatorilor romani) in nr. 67 din iulie 1911, arata printre altele…,, Vasescu a analizat amanuntit toate elementele problemei si a construit un automobil cu aburi ( pe atunci singurele corespunzatoare cerintelor unei masini de drum), care, un moment cel putin, a reprezentat cea mai perfecta masina in acest gen”. Automobilul lui Vasescu starnise un viu interes parizienilor, vazandu-l circuland pe strazi fara a fi tractat de cai. Automobilul cu forma aerodinamica Persu a fost printre primele automobile cu forma apropiata de cea a unei picaturi de apa in cadere la care rezistenta la inaintare opusa de aer este minima. Trebuie subliniat faptul ca primul care a ajuns la concluzia asupra formei aerodinamice ideale a fost inginerul roman Henri Coanda (parintele aviatiei cu reactie). In urma numeroaselor
sale cercetari si incercari asupra legilor aerodinamicii, Coanda ajunge la concluzia ca forma aerodinamica ideala (care intampina cea mai mica rezistenta la deplasarea in aer) este forma picaturii de apa in cadere. In anul 1911, in Franta, Coanda deseneaza si experimenteaza originale caroserii de automobile aerodinamice. In tara noastra inginerul Aurel Persu a fost primul care a studiat aplicarea formelor aerodinamice la automobile. In fig. 6. se prezinta forma aerodinamica a automobilului preconizat de Persu. Dupa cum rezulta din figura, rotile sunt incluse in interiorul liniei aerodinamice, pentru a se reduce rezistenta aerului. Pentru a rezolva aceasta problema, ecartamentul rotilor din spate a trebuit sa fie mai mic decat al celor din fata, datorita alungirii posterioare a automobilului.
Tinand seama de faptul ca volumul cel mai mare al automobilului se afla la partea din fata, acolo trebuie sa fie si spatiul destinat pentru calatori, iar motorul in spate, unde are la dispozitie un spatiu mai restrans. Pentru a verifica concluziile sale, Persu realizeaza, in anul 1923, primul automobil aerodinamic de la noi (fig. 7), pe care-l breveteaza in Germania in 1924, iar pe urma si in alte tari. La data brevetarii inventiei nu mai existau masini cu rotile plasate in interiorul formei aerodinamice.
Fig.6 Forma aerodinamica a automobilului preconizat de Persu
Printre alte particularitati, automobilul nu avea diferential, acest lucru fiind posibil datorita ecartamentului redus al rotilor din spate. Inventatorul a parcurs cu automobilul sau peste 100 00 de km. Uzinele Ford si General Motors s-au interesat de inventia lui Persu si au dus tratative pentru cumpararea brevetului, dar nu i-au garantat aplicarea in practica.
Fig.7 Automobilul cu forma aerodinamica Persu
