ساختمان بدنه خودرو

بدنه خودرو در واقع بخشی از خودرو است که سایر سیستم‌های خودرو به آن متصل می‌شوند و با طراحی فضای مناسب برای استقرار راننده و سرنشینان و حمل بار خودرو ساخته می‌شود. نکته اساسی در طراحی و ساخت بدنه خودرو توجه به نکات زیر است:
• بدنه خودرو باید استحکام کافی در شرایط مختلف حرکت و تحمل بار داشته باشد.
• فضای کابین خودرو باید به اندازه کافی مستحکم باشد تا پس از وقوع تصادف، حداقل جراحت به سرنشین و راننده وارد شود.
• بدنه خودرو باید مقاومت حداقلی در مقابل جریان هوا داشته باشد و از ویژگی‌های آیرودینامیکی مطلوبی بهره‌مند باشد.
• زیبایی بدنه خودرو، بی تردید تاثیر زیادی در مزیت رقابتی آن خودرو در بازار خواهد داشت.
• بدنه خودر در حد امکان باید سبک باشد تا منجر به کاهش مصرف سوخت و آلایندگی و افزایش قابلیت شتابگیری خودرو شود.
بدین منظور مطابق شکل 1 در خودروهای سنگین، خودروهای Off-Road، وانت‌ها و غیره از شاسی و بدنه جداشدنی استفاده می‌شود.

1-شاسی یا شاسی نردبانی خودرو 2-بدنه خودرو
شکل 1-شاسی و بدنه جداشدنی خودرو

در خودروهای سواری به دلیل اهمیت سبک‌سازی بدنه خودرو، شاسی نردبانی حذف می‌شود و بدنه خودرو وظیفه شاسی و بدنه خودرو را بر عهده دارد که مطابق شکل 2 به آن شاسی و بدنه یکپارچه گفته می‌شود.

شکل 2-شاسی و بدنه یکپارچه

مهمترین اصل در طراحی بدنه خودرو، سبک بودن و در عین حال مقاوم بودن آن است. لذا بدنه خودرو از ورق فولاد ساخته می‌شود و از آنجایی که استحکام مکانیکی ورق فولاد چشمگیر نیست، لذا مطابق شکل 3 با تغییر در هندسه ورق فولادی، استحکام آن را افزایش می‌دهند تا علاوه بر سبک بودن، استحکام مکانیکی بدنه خودرو نیز افزایش یابد.

شکل 3-ایجاد تغییر هندسی در ورق فولادی برای افزایش استحکام مکانیکی

بدین ترتیب بخش‌های مختلف بدنه خودرو از ورق‌های فولادی ساخته می‌شود و طی فرآیندی مشخص و سیستماتیک به یکدیگر از طریق نقطه جوش به یکدیگر متصل شده و نهایتا بدنه خودرو را تشکیل می‌دهد. شکل 4 ساختمان بدنه خودرو را نشان می‌دهد. همانگونه که مشاهده می‌شود بخش‌هایی از بدنه خودرو همانند رکاب‌ها، ستون‌ها، ریل سقف و غیره که وظیفه تحمل نیروی عمودی و همچنین افزایش ایمنی کابین سرنشین حین تصادف را بر عهده دارد از فولادهای آلیاژی مقاوم ساخته می‌شود که علاوه بر افزایش استحکام مکانیکی و ایمنی سرنشین در مقابل تصادف، هزینه تولید بدنه خودرو ناشی از قیمت ورق آلیاژی، نحوه و فرآیند فرم‌دهی، طراحی و ساخت قالب‌های فرم‌دهی و غیره را نیز افزایش می‌دهد. از طرفی بخش‌هایی از جلو و عقب خودرو با استحکام مکانیکی کمتر ساخته می‌شود تا حین بروز تصادف، مقداری از انرژی تصادف را جذب کرده و از اعمال انرژی تصادف به سرنشین پیشگیری شود.

شکل 4-ساختمان داخلی بدنه خودرو که وظیفه تحمل نیروهای مختلف و ایجاد ایمنی سرنشین را بر عهده دارد

بر روی ساختمان و بخش داخلی بدنه خودرو، بخش بیرونی بدنه خودرو متشکل از ورق‌های فولاد نرم یا مواد کامپوزیتی که به زیبایی طراحی شده، شکل داده شده و رنگ‌آمیزی شده است به نحوی که شرایط بهینه زیبایی و کاهش نیروی مقاومت هوا را محقق کند، مطابق شکل 5 قرار گرفته است.

شکل 5-بخش بیرونی بدنه خودرو

ایمنی غیرفعال

با توجه به مطالب فوق، بدنه خودرویی تولید می‌شود که به انضمام موارد زیر ایمنی بعد از تصادف یا ایمنی غیرفعال را برای سرنشین، عابر پیاده و خودروهای دیگر ایجاد می‌کند:
• شیشه‌های ایمنی خودرو
• سپرهای جاذب انرژی تصادف
• ستون فرمان تلسکوپی
• کیسه هوای ایمنی

ایمنی فعال

از سویی با بهره‌مندی از برخی سیستم‌های مکاترونیکی به شرح زیر از بروز تصادف پیشگیری می‌شود که به آنها سیستم‌های ایمنی فعال اطلاق می‌شود:

• سیستم ترمز ضدقفل یا Anti-lock Brake System(ABS)
  این سیستم با پیشگیری از قفل شدن چرخ‌ها حین ترمزگیری، باعث بهبود فرمان‌پذیری خودرو حین ترمزگیری و کاهش مسافت ترمز می‌شود.
• سیستم ترمز اضطراری یا Emergency Brake Assist(EBA)
  با استفاده از این سیستم، در شرایط ترمزگیری اضطراری، فشار مایع هیدرولیک ترمز را افزایش می‌دهد تا تاخیر در ترمزگیری کاهش یابد.
• سیستم توزیع نیروی ترمزی یا Electronic Brakeforce Distribution(EBD)
  با بهره‌مندی از این سامانه، نیروی ترمزی هر چرخ متناسب با وزن اعمالی به آن چرخ و تنظیم می‌شود و عملکرد سیستم ترمز ضدقفل بهبود می‌یابد.
• سیستم کنترل نیروی محرک چرخ‌ها یا Traction Control System(TCS)
  درصورتیکه نیروی محرک اعمالی به چرخ‌ها بیش از نیروی اصطکاک بین تایر و زمین باشد، چرخ‌ها دچار لغزش می‌شوند که علاوه بر تلفات توان، افزایش مصرف سوخت و آلایندگی، پایداری خودرو نیز دستخوش زوال می‌شود. این سامانه توان اعمالی به چرخ را متناسب با شرایط بین تایر و جاده به نحوی تنظیم می‌کند تا شرایط پایدار حرکت و شتاب حاصل شود.
• برنامه پایداری خودرو در پیچ جاده یا Electronic Stability Program(ESP)

چنانچه میزان لغزش جانبی چرخ‌های جلو یا چرخ‌های عقب بیش از حد مطلوب باشد باعث انحراف خودرو از مسیر واقعی خود می‌شود. لذا سامانه ESP، با بهره‌مندی از زیرساخت ABS، نیروی ترمزی به صورت غیرمتقارن به چرخ‌های بیرون و داخل پیچ جلو یا عقب خودرو اعمال می‌کند تا مسیر واقعی خودرو طی شود و پایداری خودرو حین حرکت در پیچ جاده حاصل شود.

• رادار هشدار بین خطوط یا Lane Departure Warning(LDW)
  خواب‌آلودگی و حواس‌پرتی راننده بعضا باعث انحراف خودرو از مسیر حرکت می‌شود که این موضوع می‌تواند منجر به حوادث ناگواری شود، لذا دوربین‌های این سامانه، خطوط سفید رنگ جاده را دنبال می‌کند و در صورت عبور خودرو از خطوط راهنمای جاده، هشدارهای صوتی و ارتعاشی به راننده ارسال می‌کند.
• رادار حفظ خودرو بین خطوط یا Lane Keeping Assist(LKA)
  این سامانه علاوه با اعمال فرامین کنترلی بر روی سیستم فرمان، قادر به حفظ خودرو در مسیر بین خطوط راهنمای جاده است و از انحراف خودرو به طرفین پیشگیری می‌کند.
• رادار نقطه کور یا Blind Spot Detection(BSD)
  با استفاده از این سامانه، اشیاء، خودرو و غیره که در بخش‌های جانبی خودرو قرار می‌گیرند که در دید راننده نیست به صورت هشداری در آینه‌های جانبی نمایش داده می‌شود تا راننده از وجود آنها آگاه شود و تغییر جهت حرکت خودرو را با احتیاط بیشتری انجام دهد.
• دوربین 360 درجه
  وجود سامانه دوربین 360 درجه کمک شایانی به راننده می‌کند تا اطراف خودرو را به راحتی ببیند و بخصوص هنگام پارک خودرو، شروع حرکت خودرو و پیاده و سوار شدن سرنشینان و راننده از بروز حادثه پیشگیری شود.
• سیستم Auto Hold
  با بهره‌مندی از این سیستم در ترافیک، چراغ قرمز و محیط‌هایی که الزام به توقف و شروع به حرکت مجدد و مکرر وجود دارد، ترمز به صورت اتوماتیک درگیر می‌شود و چراغ‌های ترمز نیز روشن می‌ماند و به محض اعمال نیرو به پدال گاز سیستم ترمز آزاد می‌شود و خودرو شروع به حرکت می‌کند. این سامانه کمک شایانی به کاهش برخورد خودروها در سربالایی‌های ترافیک‌دار می‌کند.
• سیستم دید در شب یا Night Vision
  سیستم دید در شب با استفاده از دوربین‌های مادون قرمز یا ترموگرافی، کمک می‌کند تا کاهش دید راننده در تاریکی را جبران کرده و راننده قادر به رویت بهتر شرایط جاده، موانع، خودروها و موجودات زنده واقع در جاده خواهد بود.
• سیستم حفظ فاصله تا خودروی جلو یا Active Distance Assist(ADS)
  با استفاده از این سیستم می‌توان فاصله خودرو تا خودروی جلویی را در حد مطلوب تنظیم کرد تا از بروز تصادف در ترمزهای ناگهانی پیشگیری شود.
• سیستم ارتقاء قابلیت مانورپذیری یا Active Lane Change Assist(ALCA)
  این سیستم هنگام تغییر مسیر در سرعت‌های متوسط و زیاد و جاده‌های کم ترافیک به راننده کمک می‌کند تا قابلیت فرمان‌پذیری و مانورپذیری خودرو افزایش یابد.
• سیستم ترمز فعال یا Active Brake Assist(ABA)
  با استفاده از این سیستم، در صورت بروز شرایط خطرناک و برخورد با موانعی همچون موتورسوار، عابر پیاده و موانع جاده، با ایجاد هشدار صوتی و همچنین هشدار دیداری در صفحه نشان‌دهنده‌ها، راننده را آگاه می‌کند.
• سیستم پارک اتوماتیک خودرو یا Auto Park
  تخمین فضای مورد نیاز برای پارک خودرو در مناطق پر ترافیک و همچنین پارک کردن خودرو در مدت زمان کوتاه و بدون برخورد به خودروها و موانع اطرف خیابان، مسئله‌ای پرچالش است که بعضا باعث آسیب‌های جدی به رنگ، بدنه، سپرها و رینگ‌های خودروها می‌شود ضمن اینکه باعث بروز بیشتر ترافیک در مناطق پر ازدحام می‌شود. این سامانه در ابتدا برآورد دقیقی از فضاهای موجود در خیابان و انطباق آن نسبت به ابعاد خودرو انجام می‌دهد و پس از انتخاب فضای مناسب، با دقت بسیار خوبی به پارک دوبل خودرو اقدام می‌کند.