Telaio del veicolo

Telaio Ladder

Telaio Ladder con fori di rinforzo e alleggerimento diagonali

Chiamato per la sua somiglianza con una scala, il telaio ladder è uno dei più semplici e antichi di tutti i disegni. Consiste di due travi simmetriche, rotaie o canali che percorrono la lunghezza del veicolo e diverse traverse trasversali che li collegano. Originariamente visto su quasi tutti i veicoli, il telaio della scala è stato gradualmente eliminato sulle auto a favore dei telai perimetrali e della costruzione del corpo unificato., Ora è visto principalmente su camion. Questo design offre una buona resistenza del fascio a causa delle sue rotaie continue dalla parte anteriore a quella posteriore, ma scarsa resistenza alla torsione o alla deformazione se vengono utilizzate traverse semplici e perpendicolari. L’altezza complessiva del veicolo sarà maggiore a causa della vaschetta del pavimento che si trova sopra il telaio anziché all’interno di esso.

UnibodyEdit

I termini “unibody” e “unit-body” sono l’abbreviazione di “unitized body”, o in alternativa “unitized construction”., È definito come:

Un tipo di costruzione del corpo / telaio in cui il corpo del veicolo, la sua pianta e il telaio formano un’unica struttura. Tale design è generalmente più leggero e più rigido di un veicolo con corpo e telaio separati.

La struttura del veicolo si è spostata dalla tradizionale architettura body-on-frame alla struttura del corpo unificata più leggera che ora viene utilizzata per la maggior parte delle auto.

La costruzione integrale del telaio e del corpo richiede molto più della semplice saldatura di un corpo non sollecitato a un telaio convenzionale., In una struttura del corpo completamente integrata, l’intera vettura è un’unità di carico che gestisce tutti i carichi sperimentati dal veicolo – forze dalla guida così come carichi di carico. I corpi di tipo integrale per veicoli a ruote sono tipicamente fabbricati saldando pannelli metallici preformati e altri componenti insieme formando o fondendo intere sezioni come un unico pezzo o mediante una combinazione di queste tecniche., Anche se questo è a volte indicato anche come una struttura monoscocca, perché la pelle esterna della vettura e pannelli sono fatti portante, ci sono ancora costole, paratie, e sezioni di scatola per rafforzare il corpo, rendendo la descrizione semi-monoscocca più appropriato.

Il primo tentativo di sviluppare una tale tecnica di progettazione fu sulla Lancia Lambda del 1922 per fornire rigidità strutturale e un’altezza del corpo inferiore per la sua carrozzeria torpedo. Il Lambda aveva un layout aperto con tetto non accentato, che lo rendeva meno di un guscio monoscocca e più simile a una ciotola.ne furono prodotti 1.000.,

Un ruolo chiave nello sviluppo del corpo unitario è stato svolto dalla società americana the Budd Company, ora ThyssenKrupp Budd. Budd forniva carrozzerie in acciaio stampato, montate su telai separati, alle case automobilistiche Dodge, Ford, Buick e alla casa francese Citroën.

Nel 1930, Joseph Ledwinka, un ingegnere di Budd, progettò un prototipo di automobile con una costruzione unitaria completa.

Citroën acquistò questa carrozzeria completamente unitaria per la Citroën Traction Avant. Questa vettura ad alto volume di produzione di massa è stata introdotta nel 1934 e ha venduto 760.000 unità nei successivi 23 anni di produzione., Questa applicazione è stata la prima iterazione della moderna integrazione strutturale di corpo e telaio, utilizzando lamiere di acciaio stampate in profondità saldate a punti in una gabbia strutturale, inclusi davanzali, pilastri e travi del tetto. Oltre a un corpo unitario senza telaio separato, la Traction Avant presentava anche altre innovazioni come le sospensioni indipendenti a quattro ruote e la trazione anteriore. Il risultato è stato un veicolo a bassa inclinazione con un interno aperto e piatto.,

Per la Chrysler Airflow (1934-1937) Budd fornì una variante: tre sezioni principali del corpo della Airflow furono saldate in quella che Chrysler chiamò una costruzione a ponte. Per il flusso d’aria Chrysler, purtroppo, questo metodo non era ideale – pannello fits erano poveri. Per convincere un pubblico scettico della forza di unibody, sia Citroën che Chrysler crearono film pubblicitari che mostravano le auto sopravvissute dopo essere state spinte da una scogliera.,

Opel fu la seconda casa automobilistica europea e la prima tedesca a produrre un’auto con struttura unibody-la produzione della compatta Olympia iniziò nel 1935. Un Kapitän più grande entrò in produzione nel 1938, anche se le sue travi longitudinali anteriori furono stampate separatamente e poi attaccate al corpo principale.

La Lincoln-Zephyr del 1936, con motore anteriore convenzionale e trazione posteriore, utilizzava una struttura unibody. Nel 1941, la costruzione di unità non era più una nuova idea per le auto, “ma era inaudito nel campo dei prezzi bassi Nash voleva una quota maggiore di quel mercato.,”La costruzione del corpo singolo della Nash 600 ha fornito un risparmio di peso e il presidente e CEO di Nash, George W. Mason era convinto” che unibody fosse l’onda del futuro.”

Da allora più auto sono state ridisegnate per la struttura unibody, che ora è “considerata standard nel settore”. Nel 1960, il design del corpo unificato fu utilizzato dai Big Three di Detroit sulle loro auto compatte (Ford Falcon, Plymouth Valiant e Chevrolet Corvair)., Dopo che Nash si fuse con Hudson Motors per formare American Motors Corporation, le sue automobili Rambler-badged continuarono a costruire esclusivamente varianti dell’unibody.

Anche se la Chrysler Airflow del 1934 aveva un telaio e un telaio più deboli del solito saldati al telaio per fornire rigidità, nel 1960, Chrysler passò dalla costruzione del corpo su telaio a un design del corpo unitario per la maggior parte delle sue auto.,

La maggior parte delle automobili unibody prodotte in America utilizzavano scatole di coppia nel loro design del veicolo per ridurre le vibrazioni e la flessione del telaio, ad eccezione della Chevy II che aveva un grembiule anteriore imbullonato (erroneamente indicato come un telaio secondario)., American Motors (con il suo partner Renault) durante la fine del 1970 incorporated di costruzione dell’unibody, durante la progettazione di Jeep Cherokee (XJ) piattaforma utilizzando i principi di produzione (unisides, pianale con telaio integrato guide e zone di deformazione, e il pannello del tetto) utilizzato nelle sue automobili, come i Calabroni e all-wheel-drive Aquile per un nuovo tipo di telaio chiamato “Uniframe una robusta lamiera di acciaio telaio saldato per una forte unità di struttura del corpo, dando la forza di una tradizionale struttura pesante con il peso vantaggi della costruzione Unibody.,”Questo design è stato utilizzato anche con il concetto XJC sviluppato da American Motors prima del suo assorbimento da parte di Chrysler, che in seguito divenne la Jeep Grand Cherokee (ZJ). Il design è ancora in uso nei moderni veicoli sportivi come la Jeep Grand Cherokee.

L’unibody è ora la costruzione preferita per le automobili e i crossover del mercato di massa. Questa progettazione fornisce il risparmio del peso, l’utilizzazione migliore dello spazio e la facilità di fabbricazione., L’accettazione è cresciuta drammaticamente sulla scia delle due crisi energetiche degli anni 1970 e quella degli anni 2000 in cui i SUV compatti che utilizzavano una piattaforma per camion (principalmente il mercato USA) sono stati sottoposti agli standard CAFE dopo il 2005 (alla fine degli anni 2000 i SUV compatti basati su camion sono stati gradualmente eliminati e sostituiti con crossover). Un ulteriore vantaggio di un’auto robusta risiede nella migliore protezione dagli urti per i suoi passeggeri.,>

Citroën Traction Avant corpo-telaio unità (1934)

1942 Nash Ambassador 600 spaccato

spina Dorsale telaio del 1962 Lotus Elan

Saab 9000 “cellula di sicurezza” in rosso e arancione (2005)

spina Dorsale tubeEdit

articolo Principale: Backbone telaio

Una spina dorsale telaio è un tipo di costruzione di automobili telaio che è simile al corpo-on-frame design., Invece di una struttura a scala bidimensionale, è costituita da una robusta spina dorsale tubolare (solitamente rettangolare in sezione trasversale) che collega le aree di attacco delle sospensioni anteriori e posteriori. Un corpo viene quindi posizionato su questa struttura.

X-frameEdit

Questo è il design utilizzato per i modelli americani full-size della General Motors tra la fine degli anni 1950 e l’inizio degli anni 1960 in cui le rotaie a fianco del motore sembravano attraversare nell’abitacolo, continuando ciascuna all’estremità opposta della traversa all’estrema parte posteriore del veicolo., È stato scelto specificamente per diminuire l’altezza complessiva dei veicoli indipendentemente dall’aumento delle dimensioni delle gobbe dell’albero di trasmissione e dell’elica, poiché ogni fila doveva coprire anche le rotaie del telaio. Diversi modelli avevano il differenziale situato non dalla barra usuale tra asse e telaio, ma da un giunto sferico in cima al differenziale collegato ad una presa in un braccio oscillante incernierato su una traversa del telaio.

L’X-frame è stato affermato di migliorare rispetto ai progetti precedenti, ma mancava di guide laterali e quindi non forniva un’adeguata protezione da urti e collisioni laterali.,Questo design è stato sostituito da cornici perimetrali.

Cornice perimetraleedit

Prototipo Bertone FW11 con cornice perimetrale

Simile a un telaio a scala, ma le sezioni centrali delle guide del telaio si trovano fuoribordo delle guide anteriori e posteriori appena dietro i pannelli rocker e davanzale. Ciò è stato fatto per consentire una padella al piano inferiore, in particolare ai pozzetti dei passeggeri, per abbassare l’altezza dei posti a sedere dei passeggeri e quindi ridurre l’altezza complessiva del veicolo nelle autovetture., Questo è diventato il design prevalente per le auto body-on-frame negli Stati Uniti, ma non nel resto del mondo fino a quando l’uni-body ha guadagnato popolarità. Esso ha permesso per i cambiamenti di modello annuali introdotti nel 1950 per aumentare le vendite, ma senza costosi cambiamenti strutturali. La piattaforma Ford Panther, interrotta nel 2011, è stata una delle ultime piattaforme per autovetture perimetrali negli Stati Uniti. Tuttavia, la Chevrolet Corvette dalla quarta alla settima generazione utilizzava un telaio perimetrale integrato con uno scheletro interno che fungeva da conchiglia.,

Oltre a un tetto ribassato, il telaio perimetrale consente di abbassare i posti a sedere quando ciò è auspicabile e offre una maggiore sicurezza in caso di impatto laterale. Tuttavia, il design manca di rigidità, perché le aree di transizione dalla parte anteriore al centro e dal centro alla parte posteriore riducono la trave e la resistenza torsionale, e viene utilizzato in combinazione con scatole di coppia e impostazioni di sospensione morbide.,

Telaio pianaleedit

Ulteriori informazioni: Telaio pianale

Si tratta di una modifica del telaio perimetrale, o del telaio dorsale, in cui il pavimento dell’abitacolo, e talvolta anche il pavimento del vano bagagli, sono stati integrati nel telaio come parti portanti, per resistenza e rigidità. La lamiera utilizzata per assemblare i componenti deve essere stampata con creste e cavità per dargli forza.

I telai della piattaforma sono stati utilizzati su diverse auto europee di successo., Il più noto di questo è il maggiolino Volkswagen, su cui si chiama costruzione body-on-pan. Un altro esempio tedesco sono le vetture Mercedes-Benz “Ponton” degli anni 1950 e 1960, dove è stato chiamato un “piano telaio” nelle pubblicità in lingua inglese.

La Renault 4 francese, di cui sono stati realizzati oltre otto milioni, ha utilizzato anche un telaio della piattaforma. Il telaio della Citroen 2CV rappresenta un’interpretazione più minimale di un telaio della piattaforma.,

VW Beetle “platform frame” telaio

Renault 4 “platform frame” telaio

Dove la Volkswagen design del telaio si basa su una forte spina dorsale, il design Renault è molto più vicina a quella di un tipico telaio perimetrale.,

Spazio frameEdit

articolo Principale: Space frame § Auto

Jaguar C-Type frame

In un (tubolare) spaceframe telaio, sospensioni, motore, e il corpo sono collegati i pannelli a tre-dimensionale della struttura scheletrica di tubi, e i pannelli della carrozzeria hanno poca o nessuna funzione strutturale. Per massimizzare la rigidità e ridurre al minimo il peso, il design utilizza al massimo i triangoli e tutte le forze in ogni puntone sono a trazione o compressione, mai piegate, in modo che possano essere mantenute il più sottili possibile.,

Il primo vero telaio spaceframe fu prodotto nel 1930 da Buckminster Fuller e William Bushnell Stout (il Dymaxion e lo Scarab Stout) che capirono la teoria del vero telaio spaziale sia dall’architettura che dal design degli aerei.

La vettura sportiva Jaguar C-Type del 1951 che vinse due volte la 24 ore di Le Mans, aveva un telaio leggero, multi-tubolare e triangolato, su cui era stato realizzato un corpo aerodinamico in alluminio.,

Il termine italiano Superleggera (che significa ‘super-leggero’) è stato registrato da Carrozzeria Touring per la costruzione leggera di carrozzeria sportiva che assomiglia solo a un telaio spaziale. Utilizzando un telaio tridimensionale costituito da una gabbia di tubi stretti che, oltre ad essere sotto il corpo, corrono sui parafanghi e sopra il radiatore, il cappuccio e il tetto, e sotto il lunotto, assomiglia a una struttura geodetica. Una pelle è attaccata all’esterno del telaio, spesso in alluminio. Questa costruzione del corpo è, tuttavia, non stress-cuscinetto, e richiede ancora l’aggiunta di un telaio.,

SubframeEdit

articolo Principale: Controtelaio

La Lamborghini Aventador ha una centrale in fibra di carbonio monoscocca, con anteriore e posteriore in acciaio cassonetto, per il montaggio della meccanica

Un telaio è un distinto strutturale componente del telaio, per rafforzare o complemento di una particolare sezione di un veicolo struttura. Tipicamente attaccato a un unibody o una monoscocca, il telaio ausiliario rigido può gestire elevate forze del telaio e può trasferirle uniformemente su un’ampia area di lamiera relativamente sottile di una scocca unita., I telai secondari si trovano spesso all’estremità anteriore o posteriore delle auto e vengono utilizzati per collegare la sospensione al veicolo. Un controtelaio può anche contenere il motore e la trasmissione. È normalmente della costruzione d’acciaio della scatola, ma può essere tubolare.,

Esempi di utilizzo delle autovetture includono la piattaforma GM F del 1967-1981, i numerosi anni e modelli costruiti sulla piattaforma GM X (1962), i furgoni M/L della piattaforma GM (Chevrolet Astro / GMC Safari, che includeva una variante a trazione integrale) e l’unibody AMC Pacer che incorporava un controtelaio anteriore per isolare l’abitacolo dai carichi del motore, delle sospensioni e dello sterzo.

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