Il telaio automobilistico è responsabile dell'attacco e delle specifiche dei componenti dell'auto come il motore, le sospensioni e il meccanismo dello sterzo. Esistono diversi tipi di telaio per auto e determinano il tipo di veicolo e le sue prestazioni.
Senza telaio, un veicolo non può sostenere il peso. Come risultato di questo e di altri fattori, le aziende dovrebbero essere esperte nella parte automobilistica per un processo di progettazione efficiente del telaio automobilistico. Questo articolo ha discusso la struttura automobilistica e le sue tendenze progettuali comuni in modo che le aziende possano prendere decisioni più informate.
Che cos'è un telaio per autoveicoli?
Il telaio dell'auto è la struttura portante dell'auto che funge da parte portante del telaio dell'auto ed è il requisito minimo affinché un veicolo possa spostarsi da un punto all'altro.
Tutti i componenti meccanici dell'autoveicolo, ad esempio il sistema di sterzo, il sistema di sospensione, il serbatoio del carburante, il radiatore, i freni, le ruote, il motore e il sistema di trasmissione, sono fissati al telaio dell'auto.
Funzioni di un telaio automobilistico
Il telaio di un'auto è responsabile di quanto segue:
Integrità strutturale del veicolo
Il telaio sostiene il veicolo, fornendo l'ossatura strutturale che determina il collasso o la deformazione del veicolo in caso di collisione.
Punto di attacco per altri componenti
È il punto di attacco per componenti automobilistici come il sistema di sterzo e il sistema di sospensione e la sua rigidità garantisce il corretto allineamento e montaggio.
Aiuta nella distribuzione del peso
Il telaio dell'auto sostiene e distribuisce il carico del veicolo tra gli assi anteriore e posteriore rendendo l'auto stabile e più facile da manovrare.
Struttura del telaio automobilistico
I telai automobilistici sono disponibili in diversi modelli, ma un diagramma del telaio automobilistico convenzionale conterrà la struttura, il kit e i componenti seguenti.
Guide del telaio
Una guida del telaio è una trave longitudinale in acciaio o alluminio responsabile della capacità di carico del telaio. Esistono diversi progetti responsabili dei diversi tipi di telaio dell'auto. Ad esempio, i telai delle autoscale hanno due longheroni.
traversa
Una traversa è una trave orizzontale che collega i longheroni del telaio aumentando la rigidità del telaio e le sue funzioni come struttura portante per altri componenti dell'auto.
Frizione
La frizione è una parte principale del telaio dell'auto collegata all'albero motore e scollega la velocità dal cambio dell'auto.
Sistema di trasmissione/cambio
Il cambio o sistema di trasmissione è un altro telaio critico responsabile della capacità di un veicolo di spostarsi da un punto all'altro. Trasmette la velocità del motore alla ruota dell'auto e ne controlla le prestazioni a diverse velocità.
Giunto universale
Il giunto universale è un piccolo connettore dietro la trasmissione e l'asse anteriore, che collega i momenti torcenti da qualsiasi direzione e angolazione. Viene utilizzato nell'albero motore per trasferire l'energia dal motore alle ruote.
Asse posteriore
L'asse posteriore è un componente vivo del telaio (ruota) che si presenta in due metà (semiassi) collegate dal differenziale che fornisce potenza alle ruote motrici.
Sistema di governo
Il sistema di sterzo è di due tipi: quello idraulico e quello elettrico che controlla la direzione del veicolo.
Sistema di frenata
Il sistema frenante è responsabile della riduzione della velocità del veicolo utilizzando l'attrito per convertire l'energia di rotazione della ruota in energia termica.
Tipi di telai per automobili
Il telaio di un'auto è paragonato al suo scheletro che ne sostiene il peso. Ha quattro tipi principali che possono determinare le prestazioni e le capacità dell'auto. I quattro tipi principali di telaio per auto sono:
Telaio con telaio a scala
Il telaio a scala ha un design a scala unico (da cui il nome) ed è il telaio più antico dell'industria automobilistica. È caratterizzato da due travi lunghe e pesanti sostenute da due più piccole.
In base al design, è facile da costruire, ma è molto pesante e adatto solo a veicoli di grandi dimensioni, come camion, rimorchi, ecc., che trasportano materiali pesanti.
Vantaggi
- Facile processo di costruzione e assemblaggio
- Elevata integrità strutturale
svantaggi
- Debole rigidità torsionale
- Scarsa capacità in curva
- Molto pesante, il che lo rende inadatto per auto ad alte prestazioni e berline.
Telaio dorsale
Il telaio della dorsale prende il nome anche dalla sua forma, poiché ricorda la spina dorsale di un essere umano. È un tubo cilindrico cavo che collega la sospensione anteriore e posteriore. Conosciuto anche come telaio singolo, è comune nelle auto fuoristrada per la sua resistenza alla torsione.
Vantaggi
- Preferibile per auto fuoristrada.
- Elevata tenacità torsionale
svantaggi
- Se l'albero motore si guasta, l'intero telaio verrà smontato
- Elevato costo di produzione
Telaio monoscocca
Nel telaio automobilistico monoscocca, il telaio e il telaio si uniscono per formare un unico guscio. Conosciuto anche come design unibody, è il telaio più comune nelle auto normali moderne come SUV, berline e taxi.
Vantaggi
- Elevata rigidità torsionale
- Più sicuro grazie al suo design a gabbia
- Facilità di manutenzione e riparazione
svantaggi
- È pesante a causa del telaio e del telaio fusi
Telaio tubolare
Un telaio tubolare è un derivato 3D di un telaio a scala realizzato con tubi tubolari (da cui il nome) con il componente del veicolo progettato attorno al telaio. Si trovano nelle auto da corsa perché sono più sicure.
Vantaggi
- Rigidità superiore rispetto ad altri telai di peso simile
- Elevato rapporto resistenza-peso
svantaggi
- Ha un design e una costruzione complicati
- Inadatto alla produzione di massa
- Utilizzato per auto da corsa drag e normali
- Difficoltà di accesso alla cabina a causa delle porte rialzate
Processo comune del telaio delle auto automobilistiche
Il processo del telaio dell'auto utilizzato nell'industria automobilistica dipende da fattori quali le parti del telaio dell'auto, i tipi, il materiale di composizione, il design e il volume di produzione. I processi di produzione comuni includono:
Fabbricazione della lamiera
Fabbricazione di lamiere è una serie di tecniche di fabbricazione integrate nell'industria manifatturiera automobilistica e adatte alla fabbricazione di telai per automobili. La fabbricazione di lamiere adatta per le parti di telaio per auto può essere divisa in tre:
Tecniche di taglio
Il taglio laser, il taglio al plasma e la cesoiatura sono tecniche di taglio per realizzare il telaio.
- Taglio laser
La tecnica del taglio laser utilizza un raggio laser focalizzato per fondere e vaporizzare la lamiera, lasciando un taglio preciso. È accurato e preciso, il che lo rende adatto al telaio delle auto poiché ha una forma complessa e richiede tolleranze ristrette
- Taglio al plasma
La tecnica di taglio al plasma utilizza il plasma (gas ionizzato ad alta velocità) per tagliare la lamiera per realizzare il telaio di un'auto. È più adatto per materiali spessi ma è anche preciso, accurato e altamente efficiente.
- tosatura
La tecnica di cesoiatura utilizza una cesoia per tagliare una parte di lamiera. Non è preciso come gli altri due, quindi applicabile nella realizzazione di parti del telaio come la guida del telaio che non richiedono una tolleranza ristretta.
Tecniche di formatura
I processi di formatura a freddo come piegatura e stampaggio vengono utilizzati per modellare la lamiera per formare componenti del telaio:
- Curvatura
La tecnica di piegatura utilizza una pressa piegatrice per deformare una lamiera e creare angoli e curve per formare la parte del telaio.
- stampigliatura
Lo stampaggio o la pressatura comporta la pressatura di uno stampo su una lamiera per creare parti identiche in grandi volumi.
Tecniche di giunzione
Saldatura e rivettatura sono tecniche di lavorazione della lamiera per la realizzazione e l'assemblaggio del telaio dell'auto.
- Saldatura
La tecnica di saldatura utilizza il calore per unire due parti di un telaio. Esempi di tecniche di saldatura utilizzate nella produzione di telai includono la saldatura TIG e MIG, ma la scelta della tecnica di saldatura dipende dai materiali.
- rivettatura
La rivettatura prevede l'inserimento di un rivetto in un foro e la sua deformazione per fissare il giunto formato. È un'opzione migliore per unire metalli diversi e viene utilizzata per unire il telaio e altri componenti automobilistici.
Lavorazione CNC
In Lavorazione CNCPer realizzare e praticare fori nelle parti del telaio che necessitano di rivettatura vengono utilizzate tecniche quali fresatura, tornitura, foratura e tornitura.
Die Casting
In pressofusione, il metallo fuso viene iniettato in uno stampo e, solidificandosi, assume la forma e il design dello stampo producendo parti, longheroni del telaio e traverse. La pressofusione non è popolare nella costruzione di telai perché non può realizzare l'intero telaio.
Materiale comune per il telaio dell'auto
Molti materiali vengono utilizzati nella realizzazione del telaio dell'auto e questa sezione fornisce quelli comuni e le loro proprietà meccaniche:
Acciaio
L'acciaio ha un'elevata lavorabilità ed è il materiale più comune per la costruzione del telaio. Diversi gradi di acciaio includono acciaio al carbonio che è forte, resistente alla corrosione, durevole, saldabile e formabile, e acciaio dolce a basso tenore di carbonio o carbonio semplice che è malleabile, resistente e adatto alla costruzione di telai di automobili.
Alluminio
L'alluminio è leggero, resistente, rigido e adatto alla realizzazione del telaio dell'auto perché è efficiente nei consumi e resistente alla corrosione.
Materiali compositi
I materiali compositi come la resina epossidica in fibra di carbonio e i compositi in fibra di vetro sono materiali leggeri, resistenti, rispettosi dell'ambiente e popolari ma costosi nella costruzione del telaio.
Leghe di magnesio
Le leghe di magnesio come AZ91D (una lega di alluminio e magnesio) sono leggere, robuste e resistenti alla corrosione, il che le rende adatte per la costruzione del telaio di auto da corsa e ad alte prestazioni.
Finitura superficiale comune per telai di automobili
I produttori di componenti automobilistici utilizzano la finitura superficiale per migliorare la funzione del telaio dell'auto:
Rettifica
Rettifica utilizza una macchina lappatrice piana che rimuove i difetti superficiali sfregando la superficie del pezzo contro la macchina attraverso uno strato di una miscela composta da materiale abrasivo come carburo di silicio o diamante.
lucidatura
lucidatura viene utilizzato nelle fasi finali o successive della costruzione del telaio dell'auto. Ha lo scopo di migliorare piccole imperfezioni sulla parte che non sono visibili a occhio nudo.
zincatura
Nella zincatura, si applica un rivestimento di zinco sulle parti del telaio per conferire una finitura resistente che non è suscettibile alla corrosione e all'abrasione anche se, se esposta, può danneggiarsi.
Anodizzazione
Anodizzazione è utilizzato principalmente per telai in alluminio e crea uno strato sottile, duro e resistente alla corrosione sulla parte in modo che possa funzionare in condizioni ambientali difficili. Puoi anche utilizzare l'opzione di finitura per zinco, titanio e magnesio.
Verniciatura
Verniciatura consiste nel rivestire parti di un telaio o l'intero telaio con vernice con proprietà di resistenza alla corrosione a lungo termine.
Tendenza del design per parti di telai per auto personalizzate
Le tendenze progettuali che daranno forma al futuro della progettazione dei telai automobilistici sono:
L'uso di materiali leggeri
Materiali leggeri come alluminio, fibra di carbonio e titanio per componenti come il telaio dell'auto ridurranno il peso del veicolo senza compromettere l'integrità strutturale del telaio.
Integrazione di propulsori elettrici
L’integrazione dei propulsori elettrici nella progettazione del telaio dell’auto migliorerà la distribuzione del peso, la manovrabilità dell’auto e l’efficienza del consumo di carburante.
Piattaforme con telaio modulare
Con le piattaforme di telaio modulare, le case automobilistiche possono utilizzare lo stesso telaio per diversi modelli di auto, garantendo una maggiore flessibilità e riducendo i costi di produzione.
Tecnologia dei veicoli connessi
La tecnologia dei veicoli connessi migliorerà la progettazione del telaio e l’esperienza di guida poiché abilita funzioni di diagnostica remota e di manutenzione predittiva.
Caratteristiche di sicurezza
Funzionalità di sicurezza come l'avviso di collisione e l'integrazione della frenata di emergenza nel design del telaio dell'auto porteranno a una migliore esperienza di guida.
Conclusione
Questo articolo discute il telaio automobilistico in modo che i lettori possano comprenderne la struttura, ma scegliendo un telaio affidabile servizio di produzione di parti con esperienza nella progettazione automobilistica può portare alla produzione di telai di qualità. A Zintilon, realizziamo processi di pressofusione e lavorazione CNC personalizzati e incentrati sulla qualità per queste persone. Contattateci oggi stesso e lasciate che diamo vita al vostro progetto.
FAQs
Quali tipi di telai vengono utilizzati per le gare?
Il telaio tipico delle auto da corsa è il telaio tubolare, il roll-bar nelle auto da corsa fuoristrada e la monoscocca nella Formula 1.
Dov'è il numero di telaio della mia auto?
La posizione del numero di telaio dipende dal modello e dalla marca dell'auto, ma le posizioni comuni sono sul cruscotto nell'angolo inferiore del lato conducente, sul telaio della portiera del conducente e all'interno del vano motore.
I telai delle auto sono uguali ai telai delle auto?
No, entrambi i componenti automobilistici differiscono. Il telaio di un'auto è la struttura scheletrica dell'auto che sostiene il carico dell'auto e su cui sono fissati componenti come il sistema di sterzo, il sistema di frenatura, l'asse posteriore, le sospensioni, ecc. Al contrario, il telaio è la carrozzeria dell'auto a cui è fissato il telaio. Fino agli anni '1940, il telaio e il telaio erano separati e la loro forma fusa è ora il telaio monoscocca o il design delle auto unibody.
Ottimo, insieme
