Cadre du véhicule

cadre de L’Échellemodifier

châssis de L’échelle avec des trous diagonaux de contreventement et d’allégement

nommé pour sa ressemblance avec une échelle, le cadre de l’échelle est l’un des plus simples et des plus anciens de tous les modèles. Il se compose de deux poutres, rails ou canaux symétriques parcourant la longueur du véhicule et de plusieurs traverses transversales les reliant. Vu à l’origine sur presque tous les véhicules, le cadre d’échelle a été progressivement abandonné sur les voitures au profit de cadres de périmètre et de construction de carrosserie unitisée., On le voit maintenant principalement sur les camions. Cette conception offre une bonne résistance à la poutre en raison de ses rails continus de l’avant vers l’arrière, mais une faible résistance à la torsion ou à la déformation si de simples traverses perpendiculaires sont utilisées. La hauteur totale du véhicule sera plus grande en raison du plancher assis au-dessus du cadre plutôt qu’à l’intérieur.

UnibodyEdit

les Termes « unibody » et « unit-body » sont l’abréviation de « Unitized body », ou alternativement « Unitary construction »., Il est défini comme suit:

un type de construction de carrosserie / châssis dans lequel la carrosserie du véhicule, son plan d’étage et son châssis forment une structure unique. Une telle conception est généralement plus légère et plus rigide qu’un véhicule ayant une carrosserie et un cadre séparés.

La structure du véhicule est passée de l’architecture traditionnelle carrosserie sur châssis à la structure de carrosserie unifiée plus légère qui est maintenant utilisée pour la plupart des voitures.

la construction intégrale du cadre et de la carrosserie nécessite plus que le simple soudage d’un corps sans contrainte sur un cadre conventionnel., Dans une structure de carrosserie entièrement intégrée, la voiture entière est une unité de charge qui gère toutes les charges subies par le véhicule-les forces de conduite ainsi que les charges de chargement. Les corps de type intégral pour véhicules à roues sont généralement fabriqués en soudant des panneaux métalliques préformés et d’autres composants ensemble en formant ou en coulant des sections entières en une seule pièce, ou par une combinaison de ces techniques., Bien que cela soit parfois également appelé une structure monocoque, parce que la peau extérieure et les panneaux de la voiture sont porteurs, il y a encore des nervures, des cloisons et des sections de boîte pour renforcer la carrosserie, ce qui rend la description semi-monocoque plus appropriée.

la première tentative de développer une telle technique de conception a été sur la Lancia Lambda de 1922 pour fournir une rigidité structurelle et une hauteur de caisse inférieure à sa carrosserie torpedo. Le Lambda avait une disposition ouverte avec un toit non contraint, ce qui le rendait moins monocoque et plus comme un bol.1000 ont été produits.,

un rôle clé dans le développement de l’organisme unitaire a été joué par la société américaine The Budd Company, maintenant ThyssenKrupp Budd. Budd a fourni des carrosseries en acier pressé, montées sur des cadres séparés, aux constructeurs automobiles Dodge, Ford, Buick et à la société française Citroën.

en 1930, Joseph Ledwinka, ingénieur chez Budd, conçoit un prototype d’automobile à construction unitaire complète.

Citroën a acheté cette carrosserie entièrement unitaire pour la Citroën Traction Avant. Cette voiture de grande série a été introduite en 1934 et s’est vendue à 760 000 unités au cours des 23 années de production suivantes., Cette application a été la première itération de l’intégration structurelle moderne de la carrosserie et du châssis, en utilisant des tôles d’acier embouties profondes soudées par points dans une cage structurelle, y compris les seuils, les piliers et les poutres de toit. En plus d’une carrosserie UNITAIRE Sans cadre séparé, la Traction Avant présentait également d’autres innovations telles que la suspension indépendante aux quatre roues et la traction avant. Le résultat était un véhicule surbaissé avec un intérieur ouvert et à plancher plat.,

pour la Chrysler Airflow (1934-1937), Budd a fourni une variante: trois sections principales du corps de la Airflow ont été soudées dans ce que Chrysler a appelé une construction en treillis de pont. Pour la Chrysler Airflow, malheureusement, cette méthode n’était pas idéale – les ajustements de panneau étaient médiocres. Pour convaincre un public sceptique de la force de l’unibody, Citroën et Chrysler ont tous deux créé des films publicitaires montrant des voitures survivant après avoir été poussées d’une falaise.,

Opel a été le deuxième constructeur automobile européen et le premier constructeur allemand à produire une voiture à structure unibody – la production de la compacte Olympia a commencé en 1935. Un Kapitän plus grand est entré en production en 1938, bien que ses poutres longitudinales avant aient été estampées séparément puis fixées au corps principal.

Le Lincoln-Zephyr simplifié de 1936 avec un moteur avant conventionnel et une traction arrière utilisait une structure unibody. En 1941, la construction d’unités n’était plus une idée nouvelle pour les voitures, « mais C’était du jamais vu dans le domaine des bas prix, Nash voulait une plus grande part de ce marché., »La construction de la carrosserie à unité unique du Nash 600 a permis d’économiser du poids et le président et chef de la direction de Nash, George W. Mason, était convaincu » que l’unibody était la vague du futur. »

Depuis lors, plus de voitures ont été redessinées à la structure unibody, qui est maintenant »considérée comme la norme dans l’industrie ». En 1960, la conception de la carrosserie unitisée a été utilisée par les trois grands de Detroit sur leurs voitures compactes (Ford Falcon, Plymouth Valiant et Chevrolet Corvair)., Après la fusion de Nash avec Hudson Motors pour former American Motors Corporation, ses automobiles Badgées Rambler ont continué à construire exclusivement des variantes de l’unibody.

bien que la Chrysler Airflow de 1934 ait un cadre et une carrosserie plus faibles que d’habitude soudés au châssis pour fournir de la rigidité, en 1960, Chrysler est passé de la construction Corps sur cadre à une conception à carrosserie unitaire pour la plupart de ses voitures.,

la plupart des automobiles unibody fabriquées aux États-Unis utilisaient des boîtes de couple dans la conception de leur véhicule pour réduire les vibrations et la flexion du châssis, à l’exception de la Chevy II qui avait un tablier avant boulonné (appelé à tort sous-châssis)., American Motors (avec son partenaire Renault) à la fin des années 1970 a intégré la construction monocoque lors de la conception de la plate-forme Jeep Cherokee (XJ) en utilisant les principes de fabrication (unisides, plancher avec rails de châssis intégrés et zones de froissement, et panneau de toit) utilisés dans ses voitures particulières, telles que les Hornets et les Eagles à traction intégrale pour un nouveau type de cadre appelé « Uniframe un cadre robuste en acier embouti soudé à une structure de carrosserie solide, donnant la force d’un cadre lourd conventionnel avec les avantages de poids de la construction monocoque., »Cette conception a également été utilisée avec le concept XJC développé par American Motors avant son absorption par Chrysler, qui est devenu plus tard le Jeep Grand Cherokee (ZJ). La conception est toujours utilisée dans les véhicules utilitaires sport modernes tels que le Jeep Grand Cherokee.

le monocoque est maintenant la construction préférée pour les automobiles de masse et les multisegments. Cette conception permet d’économiser du poids, d’améliorer l’utilisation de l’espace et de faciliter la fabrication., L’acceptation s’est considérablement accrue à la suite des deux crises énergétiques des années 1970 et des années 2000, où les VUS compacts utilisant une plate-forme de camion (principalement le marché américain) ont été soumis aux normes CAFE après 2005 (à la fin des années 2000, les VUS compacts basés sur des camions ont été progressivement éliminés et remplacés par des multisegments). Un avantage supplémentaire d’une voiture robuste réside dans la protection améliorée contre les accidents pour ses passagers.,>

Citroën Traction avant Corps-châssis unité (1934)

1942 Nash Ambassador 600 coupe dessin

châssis dorsal de la Lotus Elan 1962

Saab 9000 « cellule de sécurité » en rouge et orange (2005)

backbone tubeedit

article principal: backbone chassis

un châssis Backbone est un type de châssis de construction automobile qui est similaire à la conception du corps sur cadre., Au lieu d’une structure de type échelle bidimensionnelle, il se compose d’une colonne vertébrale tubulaire solide (généralement rectangulaire en section transversale) qui relie les zones de fixation de la suspension avant et arrière. Un corps est alors placé sur cette structure.

x-frameEdit

Il s’agit de la conception utilisée pour les modèles américains pleine grandeur de General Motors à la fin des années 1950 et au début des années 1960 dans lequel les rails du côté du moteur semblaient se croiser dans l’habitacle, chacun continuant à l’extrémité opposée de la traverse à l’extrême, Il a été spécifiquement choisi de diminuer la hauteur totale des véhicules indépendamment de l’augmentation de la taille des bosses de la transmission et de l’arbre d’hélice, puisque chaque rangée devait également couvrir les rails du cadre. Plusieurs modèles avaient le différentiel situé non pas par la barre habituelle entre l’essieu et le cadre, mais par une rotule au sommet du différentiel reliée à une douille dans un triangle articulé sur une traverse du cadre.

le cadre en X était censé améliorer les conceptions précédentes, mais il manquait de rails latéraux et ne fournissait donc pas une protection adéquate contre les chocs latéraux et les collisions.,Cette conception a été remplacée par des cadres de périmètre.

cadre Périmètremodifier

Bertone fw11 prototype avec cadre périmétrique

semblable à un cadre d’échelle, mais les sections centrales des rails de cadre se trouvent hors-bord des rails avant et arrière juste derrière les panneaux de bascule et de seuil. Cela a été fait pour permettre un plancher inférieur, en particulier au niveau des coussinets des passagers, pour abaisser la hauteur des sièges des passagers et donc réduire la hauteur globale du véhicule dans les voitures particulières., C’est devenu la conception répandue pour les voitures corps sur cadre aux États-Unis, mais pas dans le reste du monde jusqu’à ce que l’uni-corps gagne en popularité. Il a permis des changements de modèle annuels introduits dans les années 1950 pour augmenter les ventes, mais sans changements structurels coûteux. La plate-forme Ford Panther, abandonnée en 2011, était l’une des dernières plates-formes de voitures particulières à cadre périphérique aux États-Unis. Cependant, la Chevrolet Corvette de quatrième à septième génération utilisait un cadre périmétrique intégré à un squelette interne qui sert de clapet.,

en plus d’un toit abaissé, le cadre périmétrique permet des places assises plus basses lorsque cela est souhaitable et offre une meilleure sécurité en cas de choc latéral. Cependant, la conception manque de rigidité, car les zones de transition de l’avant au centre et du centre à l’arrière réduisent la résistance à la poutre et à la torsion, et est utilisée en combinaison avec des boîtes de couple et des réglages de suspension souples.,

cadre de la plate-Formemodifier

Informations complémentaires: châssis de la plate-forme

Il s’agit d’une modification du cadre périmétrique, ou du cadre de l’épine dorsale, dans lequel le plancher de l’habitacle, et parfois aussi le plancher du compartiment à bagages, ont été intégrés dans le cadre en tant La tôle utilisée pour assembler les composants doit être estampée avec des crêtes et des creux pour lui donner de la force.

Les Châssis de plate-forme ont été utilisés sur plusieurs voitures européennes à succès., La plus connue est la Volkswagen Beetle, sur laquelle elle est appelée construction Corps sur pan. Un autre exemple allemand sont les voitures Mercedes-Benz  » Ponton « des années 1950 et 1960, où il a été appelé un » plancher de cadre  » dans les publicités en anglais.

La Renault 4 française, dont plus de huit millions ont été fabriquées, a également utilisé un cadre de plate-forme. Le cadre de la Citroën 2CV représente une interprétation plus minimale d’un châssis de plate-forme.,

VW Beetle « plate-forme de châssis » châssis

Renault 4 « plate-forme de châssis » châssis

Où la Volkswagen cadre de la conception s’appuie fortement sur une solide épine dorsale, le design Renault est beaucoup plus proche de celui d’un type de châssis.,

Espace frameEdit

article Principal: Space frame § Voitures

Jaguar C-Type monture

Dans un (tubulaire) châssis châssis, la suspension, moteur, et les panneaux de carrosserie sont attachés à un en trois dimensions de squelette de tubes, et les panneaux de carrosserie ont peu ou pas de fonction structurelle. Pour maximiser la rigidité et minimiser le poids, la conception utilise au maximum les triangles, et toutes les forces dans chaque jambe de force sont soit en traction, soit en compression, ne se pliant jamais, de sorte qu’elles peuvent être maintenues aussi minces que possible.,

le premier véritable châssis spatial a été produit dans les années 1930 par Buckminster Fuller et William Bushnell Stout (le Dymaxion et le stout Scarab) qui ont compris la théorie du véritable châssis spatial à partir de l’architecture ou de la conception de l’avion.

la voiture de sport de course Jaguar C-Type de 1951 qui a remporté deux fois les 24 heures du Mans, avait un cadre léger, multi-tubulaire et triangulé, sur lequel une carrosserie en aluminium aérodynamique a été conçue.,

Le terme Italien Superleggera (signifiant « super-léger ») a été déposé par Carrozzeria Touring pour une carrosserie de voiture de sport légère qui ressemble uniquement à un châssis à châssis spatial. En utilisant un cadre tridimensionnel constitué d’une cage de tubes étroits qui, en plus d’être sous le corps, remontent les ailes et sur le radiateur, le capot et le toit, et sous la lunette arrière, il ressemble à une structure géodésique. Une peau est fixée à l’extérieur du cadre, souvent en aluminium. Cette construction de carrosserie n’est cependant pas stressante et nécessite toujours l’ajout d’un châssis.,

SubframeEdit

Article principal: Subframe

la Lamborghini Aventador a une monocoque centrale en fibre de carbone, avec des sous-châssis en acier avant et arrière, le montage des mécaniques

Un sous-châssis est un composant structurel distinct, pour renforcer ou compléter une section particulière de la structure D’un véhicule. Généralement attaché à un monocoque ou un monocoque, le sous-châssis rigide peut gérer des forces élevées du châssis et peut les transférer uniformément sur une large zone de tôle relativement mince d’une coque de carrosserie unitisée., Adaptations sont souvent trouvés à l’avant ou à l’arrière des voitures et sont utilisés pour fixer la suspension du véhicule. Un sous-châssis peut également contenir le moteur et la transmission. Il est normalement de construction en acier de boîte, mais peut être tubulaire.,

des exemples d’utilisation de voitures particulières incluent la plate-forme GM F de 1967 à 1981, les nombreuses années et modèles construits sur la plate-forme GM X (1962), les fourgonnettes à plate-forme M/L de GM (Chevrolet Astro / GMC Safari, qui comprenait une variante à traction intégrale) et la Pacer AMC unibody qui incorporait un sous-châssis

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