Bei verschiedenen Aufprallen kommt es zu Verformungen an Körperteilen, die manchmal nicht visuell erkennbar sind
Für eine genauere Bearbeitung des Körpers und die Beurteilung der Verformung sollte man sich daher an Referenzmaßen orientieren.
Referenzpunkte sind in Abbildung 1 dargestellt.
Das Rahmendesign ist so berechnet, dass bei einem Aufprall von beiden Seiten die Aufprallenergie gelöscht wird.
Die Karosserieteile, die den Innenraum bilden, müssen eine möglichst geringe Verformung erfahren, das heißt, die Karosserie muss die Unfallfolgen beseitigen oder deren Schwere mindern.
Stoßfänger dienen dazu, die Aufprallenergie bei einem Aufprall zu absorbieren. Um die Sicherheit in der Kabine zu gewährleisten, gibt es eine weiche Instrumententafel, Gepäckträgerverkleidungen und das Design anderer Elemente.
Sicherheitsgurte tragen auch zur Sicherheit bei.
Der Karosserierahmen umfasst folgende Elemente: Front, Boden, Seitenwände, Dach mit Windschutzscheibenrahmen, Rückwand und tragende Elemente – Längsträger, Querträger, Gepäckträger.
Gefiederdetails: vordere Karosserieteile und Anbauteile – Motorhaube, Heckklappe, vordere Kotflügel.
Alle Teile und Baugruppen, mit Ausnahme der Scharnierelemente und der vorderen Kotflügel, werden durch Widerstandspunktschweißen verbunden, stark beanspruchte Rahmenteile werden zusätzlich durch Lichtbogenschweißen verschweißt.
Die Frontpartie besteht aus einem vertikalen Schild, Kotflügeln, Querstreben, einem Lufteinlasskasten, Verstärkern und anderen Kleinteilen. Kotflügel sind mit den vorderen Holmen verbunden.
Der Wagenboden umfasst den vorderen, mittleren und hinteren Boden.
In der wannenförmigen Vorderseite befindet sich ein Tunnel zur Unterbringung von Auspuffrohren, Kraftstoff- und Bremsleitungen.
Der Tunnel dient dazu, diese Teile vor Beschädigungen zu schützen und die Steifigkeit des Bodens zu erhöhen.
Entlang der Böden sind Holme angeschweißt. Die vorderen, mittleren und hinteren Querträger sind ebenfalls mit dem Boden verschweißt.
Die Seitenwände der Karosserie bestehen aus Außen- und Innenplatten. Die äußeren sind einteilig mit B-Säulen, C-Säulen und seitlichen Fensteröffnungen.
Die inneren Karosseriebleche verbinden konstruktiv die äußeren Bögen der Hinterräder und die Strebenverstärkungen.
Hinter dem Verstärker, an der rechten Seitenwand, gibt es eine Nische für den Einbau einer Benzindampffalle, Nuten und Flansche für Tür- und Glasdichtungen.
Entfernbare Komponenten sind Türen, Heckklappe, Motorhaube, vordere Kotflügel, Stoßstangen, Kühlergrill usw.
Die Flügel werden mit selbstschneidenden Schrauben am Rahmen befestigt; Unter den Flügeln sind Polster angebracht, um Vibrationen zu reduzieren. Die Scharniere der Vordertüren und des Verdecks sind verstellbar.
Um die Steifigkeit und Festigkeit des Körpers zu erhöhen, werden Verstärkungspolster, Halterungen und Versteifungen verwendet.
Um vor mechanischen Beschädigungen zu schützen, eine Wärme- und Geräuschdämmung zu schaffen, sind der untere äußere Teil der Karosserie, die Kotflügel der Räder und die Innenflächen der Kotflügel sowie der Boden des Fahrgastraums mit Korrosionsschutzmaterial bedeckt und Rumpf sind mit speziellen vibrationsdämpfenden Mastixen überzogen.
Vor dem Schweißen von korrosionsanfälligen Stellen werden die zu schweißenden Teile mit einer speziellen Konservierungsmasse beschichtet.
Die Außen- und Innenflächen des Körpers werden mit speziellen Verbindungen behandelt, wodurch wasserunlösliche Schutzverbindungen auf ihnen gebildet werden. Außen ist der Körper mit synthetischen Emails lackiert.
Sicherheit erhöhende Körperteile
Die wahrscheinlichste Geschwindigkeit von Fahrzeugen bei Kollisionen beträgt 80 km/h bei Frontal- und Heckaufprall und 64 km/h bei Seitenaufprall.
Diese Zahlen sind Ausgangspunkt für die Berechnung der Festigkeit von Karosserien und die Entwicklung konstruktiver Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit von Personenkraftwagen.
Die Verbesserung der Fahrzeugsicherheit umfasst „aktive“ Sicherheitsmaßnahmen, die dabei helfen, Unfälle zu verhindern, und „passive“ Sicherheitsmaßnahmen, die in das Design des Fahrzeugs integriert sind, um die Sicherheit des Fahrers und der Passagiere zu gewährleisten, wenn ein Unfall nicht verhindert werden kann.
Maßnahmen zur „aktiven“ Sicherheit des Fahrzeugs umfassen die Entwicklung von Konstruktionen für Teile und Baugruppen, die die Effizienz des Bremsens und die Zuverlässigkeit des Bremsantriebs gewährleisten, sowie Antiblockiersysteme, die es dem Fahrzeug ermöglichen, sich in einer vorgegebenen Richtung zu bewegen m Richtung beim Bremsen sowie Maßnahmen zur Verbesserung der Sichtbarkeit der Straße und der Umgebung vom Fahrersitz aus.
Dazu gehört der Einbau eines Dual-Mode-Wischers, einer Heizung und eines Lüfters, die ein Vereisen und Beschlagen der Scheiben verhindern.
Maßnahmen der „passiven“ Sicherheit dienen dazu, Verletzungen des Fahrers und der Passagiere im Falle eines Unfalls zu verhindern oder zu reduzieren.
Das Ergebnis wird durch die Schaffung einer Schutzzone um jeden Passagier herum erreicht, die die Bewegungsmöglichkeiten von Fahrer und Passagieren relativ zum Sitz einschränkt, das Ausmaß von Verletzungen durch Stöße auf die Innenflächen des Passagierraums verringert und die Möglichkeit für Fahrer und Passagiere, aus dem verunglückten Fahrzeug auszusteigen.
Die Gewährleistung der Schutzeigenschaften der Karosserie besteht in der Entwicklung und Umsetzung solcher Designlösungen, die es ermöglichen, eine Schutzzone um Fahrer und Passagiere zu bilden.
Der steife Innenraum in Kombination mit der energieabsorbierenden Karosserie vorne und hinten reduziert die Beschleunigung von Personen im Moment des Aufpralls und bietet den bestmöglichen Schutzbereich um die Passagiere herum.
Karosserien dieser Bauart basieren auf dem Prinzip der progressiven Energieintensität, d. h. mit einem bestimmten Grad an Verstärkung einiger Teile und dem maximal zulässigen Zusammenklappen anderer, um die Aufprallenergie zu absorbieren.
Auf Türen, Türscharniere und Türschlösser wirken sehr starke Stoßbelastungen in verschiedenen Richtungen (längs, quer und vertikal).
Die Türen schützen den Fahrgastraum im Falle eines Unfalls vor dem Eindringen von Fremdkörpern und sollten bei einer Kollision nicht geöffnet werden, damit Passagiere nicht aus der Karosserie fallen können.
Türschlösser sind mit einem zuverlässigen Verriegelungssystem ausgestattet, das verhindert, dass sie unter Einwirkung von Trägheitslasten oder bei einem Aufprall zum Zeitpunkt eines Unfalls versehentlich entriegelt werden, da die Türen selbst nicht von der allgemeinen Kontur der Steifigkeit ausgeschlossen sind das Karosserieinnere.
Um Fahrer und Passagiere bei Seitenkollisionen zu schützen, sind in die Karosserietüren kastenförmige Schutzbügel eingebaut.
Der Balken wird im Inneren der Tür zwischen dem Schiebeglas und der Außenverkleidung platziert.
Die Stangen schützen nicht nur den Innenraum vor dem Eindringen des angefahrenen Autos, sondern scheinen das angefahrene Auto auch zur Seite zu bewegen.
Stoßstangen in modernen Personenkraftwagen verfügen über schützende Eigenschaften, kombiniert mit von Designern entworfenen dekorativen Merkmalen.
Heutzutage werden Stoßstangen mit breitem Profil und den abgerundetsten Formen verbaut. Ihre Schutzeigenschaften sind hoch, die Stoßfänger schützen das Auto vor Schäden bei leichten Kollisionen und müssen internationalen Sicherheitsstandards entsprechen.
Zu den Systemen, die die Bewegung des Fahrers und der Passagiere im Inneren der Karosserie einschränken, gehören Sitze und Sicherheitsgurte.
Das Verletzungsrisiko bei Unfällen wird am effektivsten reduziert, wenn die Konstruktion des Fahrzeugs eine zuverlässige Befestigung des Passagiers am Sitz vorsieht, der sich wiederum im Notfall nicht vom Boden der Karosserie lösen darf Überlastungen.
Die Sitze sind so gesichert, dass sie den Sicherheitsanforderungen für in beide Richtungen wirkende Längslasten sowie für Drehmomente standhalten.
Die Sicherheitsgurte verfügen über eine einfache Verriegelung, die für eine sichere Befestigung sorgt und bei Bedarf ein schnelles Lösen ermöglicht.
In der Arbeitsposition bieten die Gurte dem Fahrer ausreichend Bewegungsfreiheit und behindern nicht beim Fahren.
Berechnungen und Praxis zeigen, dass Sicherheitsgurte die Passagiere bei einem Frontalaufprall bis zu einer Geschwindigkeit von 80 km/h zuverlässig schützen.
Das nächste Element ist das Lenkrad. Die Sicherheit des Lenkrads soll schwere Verletzungen des Fahrers bei Frontalkollisionen von Autos ausschließen.
Entsprechend den Anforderungen sollte sich bei einem Kollisionstest eines Autos mit einer mindestens 70 Tonnen schweren Stahlbetonbarriere bei einer Geschwindigkeit von 48,3 km/h der obere Teil der Lenksäule und der Lenkwelle nicht bewegen Rückwärtsrichtung horizontal und parallel zur Längsachse des Fahrzeugs um mehr als 12,7 cm.
Wenn die Lenksäule mit einem Rumpfmodell kollidiert, das mit einer Relativgeschwindigkeit von mindestens 24,1 km/h auf die Säule trifft, darf die von der Lenksäule auf die Vorderseite des Rumpfmodells ausgeübte Kraft 11,35 kN (1135 kgf) nicht überschreiten ).
Windschutzscheiben von Fahrzeugen müssen den UNECE-Vorschriften entsprechen.
Zum Beispiel sind die Fenster von VAZ-Autos dreischichtig, sie bestehen aus zwei profilierten polierten Gläsern mit einer Schicht aus klebrigem transparentem Kunststoff.
Der Hauptvorteil einer laminierten Windschutzscheibe besteht darin, dass sich beim Aufprall Risse vom Aufprallzentrum aus ausbreiten, Bruchstücke auf einer Kunststoffschicht festgehalten werden, das Glas seine Transparenz und Form behält und nicht aus der Karosserieöffnung fällt.
Die Heck- und Seitenscheiben bestehen aus gehärtetem Glas und sind für erhöhte Festigkeit speziell wärmebehandelt.
Wenn diese Gläser zerbrechen, zerbrechen sie in viele kleine Bruchstücke ohne scharfe Ecken und Kanten, die tiefe Verletzungen verursachen können.
Kopfstützen sollen schwere Verletzungen ausschließen, die sich in einer Schädigung der Halswirbel und der oberen Brustwirbel äußern.
Solche Verletzungen entstehen, wenn ein fahrendes Fahrzeug gegen ein stehendes Fahrzeug prallt.
Bei dieser Art von Verkehrsunfällen muss die Festigkeit der Kopfstützen den internationalen UNECE-Regeln entsprechen und ihre Konstruktion sollte die Möglichkeit einer Verletzung des Fondpassagiers bei einem Frontalzusammenstoß von Autos ausschließen.
Das Innere des Körpers ist wichtig.
Es umfasst eine Innenausstattung, die modernen ästhetischen und ergonomischen Anforderungen entsprechen sollte.
Die Instrumententafel ist ohne hervorstehende Teile und scharfe Kanten gefertigt und bietet eine praktische Platzierung der Instrumente und Bedienelemente.
Die Energieintensität des Paneels wird nicht nur durch die weiche Polsterung gewährleistet, sondern auch durch die Einführung von dünnen Stahlblechpaneelen in die Struktur des Rahmens, die aufgrund ihrer teilweisen Verformung in der Lage sind, beim Aufprall Energie zu absorbieren.
Armlehnen, Türen und Sonnenblenden sind mit weichen Materialien ausgekleidet.
Türgriffe, elektrische Fensterheber, Schalterknöpfe und Türschlösser sind so platziert und gefertigt, dass der Passagier im Falle eines Aufpralls nicht verletzt werden kann.
Autounfallschaden
Die meisten Kollisionen von Autos passieren vorne, etwas weniger hinten und am wenigsten seitlich.
Unfallschäden an der Karosserie werden in drei Kategorien unterteilt. Zu den ersten zählen sehr schwere Schäden, die einen Ersatz des Körpers erforderlich machen.
Die zweite Kategorie umfasst mittelschwere Schäden, bei denen die meisten Teile ausgetauscht oder aufwändige Reparaturen erfordern.
Der dritte umfasst weniger erhebliche Schäden – Löcher, Risse in den Frontplatten, Dellen und Kratzer, die durch einen Aufprall beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit entstanden sind.
Diese Schäden stellen während des Betriebs des Fahrzeugs keine Gefahr für die Passagiere und den Fahrer dar, obwohl sein Aussehen nicht den ästhetischen Ansprüchen entspricht.
Die zerstörerischsten Schäden an der Karosserie werden bei Frontalkollisionen beobachtet – Kollisionen, die dem Auto direkt in die Vorderseite der Karosserie oder in einem Winkel von nicht mehr als 40–45° im Bereich der Vorderseite zugefügt werden Säulen.
Solche Kollisionen ereignen sich meist zwischen zwei aufeinander zufahrenden Fahrzeugen, deren Geschwindigkeiten sich addieren, wodurch hohe Stoßbelastungen entstehen.
Die Menge an Energie, die bei solchen Kollisionen absorbiert werden muss, ist enorm: etwa 80.100 kJ für ein Auto mit einem Gewicht von etwa einer Tonne.
Diese Energie wird absorbiert, wenn sich das Auto in weniger als 0,1 s verformt.
Die Karosserie des Autos wird zerstört, insbesondere sein vorderer Teil, und die dabei wirkenden großen Belastungen in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung werden auf alle angrenzenden Teile des Karosserierahmens und insbesondere auf seine Festigkeitselemente übertragen. Betrachten Sie das Gesagte anhand von Beispielen.
Es kam also zu einem Frontalzusammenstoß des Autos mit dem vorderen Teil der Karosserie im Bereich des linken vorderen Kotflügels, des Längsträgers und des linken Scheinwerfers.
Die Spritzwand, die Kotflügel, die Motorhaube, die Kotflügel, die vorderen Holme, der Windschutzscheibenrahmen und das Dach werden verheerend beschädigt.
Diese Verformung wird visuell eingestellt.
Unsichtbare Verformungen treten an den A-Säulen, B-Säulen und C-Säulen auf beiden Seiten, in den linken Vorder- und Hintertüren, im linken hinteren Kotflügel und sogar in der hinteren Kofferraumverkleidung auf.
Oder: Die Kollision ereignete sich mit der Vorderseite der Karosserie in einem Winkel von 40–45°.
Die vorderen Kotflügel, die Motorhaube, die Frontplatte, die Kotflügel und die vorderen Holme wurden verheerend beschädigt.
Es ist nahezu unmöglich, die Basispunkte des vorderen Körperteils wiederherzustellen, ohne die deformierten Teile durch neue zu ersetzen.
In diesem Fall ist es notwendig, die Abmessungen der vorderen Türöffnungen und die Position der vorderen und mittleren Säulen wiederherzustellen Wie Kraftbelastungen durch die Vordertüren auf die A- und B-Säulen übertragen wurden, wodurch Druckkräfte auf den Schweller und die obere Karosserieseitenwand erzeugt wurden.
Ein weiteres Beispiel: Ein Schlag erfolgte von der Seite auf die Vorderseite der Karosserie im Bereich, wo die Frontplatte mit den vorderen Teilen des Längsträgers und dem linken Kotflügel zusammentrifft.
Zerstörerischer Schaden wird an beiden vorderen Kotflügeln, der Frontplatte, den Kotflügeln, den Holmen und der Motorhaube erlitten.
Spannungskräfte brechen die linke Vordertüröffnung, Druckkräfte verursachen Verformungen in der rechten Türöffnung und an der Seite der linken Vordertür.
Auch die Vorder- und Mittelsäulen werden erheblichen Kräften ausgesetzt und weichen von ihrer ursprünglichen Position ab.
Der Schlag traf von der Seite auf die A-Säule des Autos auf der linken Seite.
Gleichzeitig werden die linke vordere Säule, der Fensterrahmen, das Dach, der Boden und die vorderen Bodenlängsträger, die Frontplatte, die Motorhaube, die Kotflügel, die Kotflügel und die vorderen Längsträger erheblich deformiert.
Die Vorderseite der Karosserie bewegte sich nach links, die Schwelle und der obere Teil der rechten Seitenwand nahmen Zugbelastungen auf und die Mittel- und Hecksäulen nahmen Druckbelastungen auf; Der rechte Kotflügel erfuhr in Verbindung mit der Vordersäule Abrisskräfte.
Bei einer äußeren Untersuchung der Notfallkarosserie ist es möglich, das Vorhandensein von Verzerrungen beim Aus- oder Einfahren der Türen, des Kofferraumdeckels und der Motorhaube im Verhältnis zu den festen Flächen der Karosserieteile festzustellen.
Eine Verletzung der Gleichmäßigkeit der Lücken entlang der Verbindungslinien von montierten und festen Teilen weist auch auf das Vorhandensein von Verformungen in den Teilen des Karosserierahmens hin, die durch den Unfall verursacht wurden.
Es ist zu beachten, dass es durch externe Inspektion unmöglich ist, die Abweichungen der linearen Abmessungen der Körperöffnungen und der geometrischen Parameter anhand der Basispunkte der Körperbasis zu bestimmen. Für diese Zwecke ist der Einsatz von Messgeräten erforderlich.
Schäden am Körper während des Betriebs
Die Rede ist von weniger erheblichen Schäden an der Karosserie, die während des Betriebs des Fahrzeugs entstanden sind und das Erscheinungsbild verschlechtern.
Dellen entstehen durch bleibende Verformung beim Aufprall, durch unsachgemäße Reparatur und auch durch mangelhafte Karosseriequalität.
Dellen können einfach und leicht reparierbar und komplex sein – mit scharfen Biegungen und Falten oder an schwer zu reparierenden Stellen.
Risse sind häufige Körperschäden.
Sie können überall als Folge einer Überbeanspruchung des Metalls (Stöße, Biegungen) sowie als Folge einer schwachen Verbindung von Komponenten und Teilen und einer unzureichenden strukturellen Festigkeit auftreten.
Risse und Löcher werden in einfache Risse unterteilt, die nach dem Richten des Metalls die Form eines Risses annehmen, und komplexe Risse, die bei der Reparatur einer beschädigten Stelle ausgebessert werden müssen.
Klippen in Körperteilen zeichnen sich durch die Größe des abgerissenen Teils der Verkleidung oder des Gefieders aus.
Große Brüche werden häufig durch das Setzen von Einsätzen mit komplexem Profil beseitigt, und in einigen Fällen erfolgt ein vollständiger Austausch des Teils.
Streckmetalloberflächen zeichnen sich durch ihre Lage aus: auf der Oberfläche des Paneels in Form einer Erhebung und in der Bördelung von Teilen (Seiten und Kanten werden gedehnt).
Korrosion in ihrer äußeren Erscheinung kann in Form einer gleichmäßigen Korrosion auftreten, wenn das Metall gleichmäßig über die gesamte Oberfläche zerstört wird, und lokal, wenn das Metall in einzelnen Bereichen zerstört wird.
Letztere Form der Korrosion erkennt man an dunklen Flecken oder tiefschwarzen Punkten auf dem Metall, sie ist gefährlicher, da das Metall in kurzer Zeit unter Bildung von Durchgangslöchern zusammenbrechen kann.
Fehlerhafte Schweißnähte treten bei punktgeschweißten Teilen und Vollkörperschweißnähten auf.
Versagen von Nietverbindungen ist das Ergebnis von Lockerungen oder Abscherungen von Nieten sowie vom Verschleiß von Schraubenlöchern und Nieten.
Durchbiegungen, Verwerfungen und Verdrehungen sind in der Regel die Folge unfallbedingter Belastungen. Verzerrungen können internodal und in der Ebene eines Knotens oder Teils auftreten (Verzerrung in der Türöffnung des Körpers, Verformung in der Tür selbst, Bodendurchbiegung).
Loch- und Stiftverschleiß resultiert aus Rollreibung (Stifte und Löcher in Türscharnieren) oder dem Lösen der Baugruppe mit Nieten oder Bolzen; Verschleiß von Oberflächen – aufgrund der systematischen Belastung der Oberfläche, beispielsweise beim Transport abrasiver Lasten auf der Rückseite eines Autos.
Bei der Reparatur von Autos kommen zwei Hauptbereiche der Maßkontrolle zum Einsatz: mechanische Systeme (wupy, Maßbänder, Schablonen usw.) und optische Systeme, die einen Laserstrahl auf Kontrollpunkte projizieren.
