Bei verschiedenen Aufprallen kommt es zu Verformungen von Körperteilen, die manchmal visuell nicht erkennbar sind
Für eine genauere Korrektur des Körpers und die Beurteilung von Verformungen sollten Sie daher Referenzmaße verwenden.
Referenzpunkte sind in Abbildung 1 dargestellt.
Das Rahmendesign ist so konzipiert, dass bei einem Aufprall von einer beliebigen Seite die Aufprallenergie absorbiert wird.
Die Karosserieteile, aus denen der Innenraum besteht, müssen eine möglichst geringe Verformung erfahren, das heißt, die Karosserie muss die Unfallfolgen beseitigen oder deren Schwere verringern.
Stoßstangen dienen dazu, die Aufprallenergie bei einem Aufprall zu absorbieren.
Um die Sicherheit im Innenraum zu gewährleisten, sorgen eine weiche Instrumententafel, Säulenabdeckungen und das Design anderer Elemente.
Sicherheitsgurte spielen auch eine gewisse Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit.
Der Karosserierahmen umfasst die folgenden Elemente: Front, Boden, Seitenwände, Dach mit Windfensterrahmen, Rückwand und Kraftelemente – Holme, Querträger, Gepäckträger.
Ausrüstungsteile: vordere Karosserieteile und montierte Komponenten – 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 Front besteht aus einem vertikalen Schild, Kotflügeln, Querträgern, Lufteinlasskasten, Verstärkern und anderen Kleinteilen.
Die Kotflügel sind mit den vorderen Längsträgern verbunden.
Der Fahrzeugboden umfasst den vorderen, mittleren und hinteren Boden.
In der muldenförmigen 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 Seiten des Körpers bestehen aus Außen- und Innenpaneelen.
Die äußeren sind solide mit Mittel- und Hecksäulen und seitlichen Fensteröffnungen.
Innere Karosseriebleche verbinden strukturell die äußeren hinteren Radkästen und Strebenverstärkungen.
Hinter dem Verstärker auf der rechten Seite befindet sich eine Nische zum Einbau eines Benzindampfabscheiders, Nuten und Flansche für Tür- und Glasdichtungen.
Entfernbare Komponenten sind Türen, Heckklappe, Motorhaube, vordere Kotflügel, Stoßstangen, Kühlerverkleidung usw.
Die Flügel werden mit selbstschneidenden Schrauben am Rahmen befestigt; Unter den Flügeln sind Dichtungen angebracht, um Vibrationen zu reduzieren. Die Scharniere der Vordertür und der Motorhaube sind verstellbar.
Um die Steifigkeit und Festigkeit der Karosserie zu erhöhen, werden Verstärkungsbeläge, Halterungen und Versteifungsrippen verwendet.
Zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen sowie zur Wärme- und Schalldämmung sind der untere Außenteil der Karosserie, die Radkotflügel und die Innenflächen der Kotflügel mit Korrosionsschutzmaterial sowie der Boden der Kabine und des Kofferraums mit Korrosionsschutzmaterial bedeckt spezielle vibrationsdämpfende Mastixe.
Vor dem Schweißen von korrosionsanfälligen Stellen werden die zu schweißenden Teile mit einer speziellen Konservierungsmasse beschichtet.
Die äußeren und inneren Oberflächen des Körpers werden mit speziellen Verbindungen behandelt, wodurch sich auf ihnen wasserunlösliche Schutzverbindungen bilden.
Die Außenseite des Körpers ist mit synthetischen Emails bemalt.
Karosserieelemente, die die Sicherheit erhöhen
Die wahrscheinlichste Fahrzeuggeschwindigkeit beim Aufprall beträgt 80 km/h bei Frontal- und Heckaufprall und 64 km/h bei Seitenaufprall.
Diese Zahlen sind der 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 von Fahrer und Passagieren zu gewährleisten, wenn ein Unfall nicht verhindert werden kann.
Maßnahmen der „aktiven“ Fahrzeugsicherheit umfassen die Entwicklung von Konstruktionen von Teilen und Baugruppen, die die Bremseffizienz und den zuverlässigen Betrieb des Bremsantriebs gewährleisten, sowie Antiblockiersysteme, die es dem Fahrzeug ermöglichen, sich beim Bremsen in eine bestimmte Richtung zu bewegen sowie Maßnahmen zur Verbesserung der Sicht auf die Straße und die Umgebung vom Fahrersitz aus.
Dazu gehört der Einbau eines Dual-Mode-Scheibenwischers, einer Heizung und eines Lüfters, die ein Vereisen und Beschlagen der Scheibe verhindern.
Bei passiven Sicherheitsmaßnahmen geht es darum, Verletzungen des Fahrers und der Passagiere bei einem Unfall zu verhindern oder zu reduzieren.
Das Ergebnis wird dadurch erreicht, dass um jeden Passagier herum eine Schutzzone geschaffen wird, die die Bewegungsmöglichkeiten von Fahrer und Passagieren relativ zum Sitz einschränkt, das Ausmaß von Verletzungen durch Stöße auf die Innenflächen der Kabine verringert und sicherstellt, dass die Fahrer und Passagiere können das verunglückte Fahrzeug verlassen.
Die Gewährleistung der Schutzeigenschaften der Karosserie besteht darin, solche Designlösungen zu entwickeln und umzusetzen, die es ermöglichen, eine Schutzzone um Fahrer und Passagiere zu schaffen.
Der steife Innenraum, kombiniert mit energieabsorbierenden vorderen und hinteren Karosserieteilen, reduziert die Beschleunigung von Personen im Moment des Aufpralls und bietet die bestmögliche Schutzzone um die Passagiere.
Karosserien dieser Bauart sind nach dem Prinzip der progressiven Energieintensität gebaut, d. h. mit einem bestimmten Verstärkungsgrad einiger Teile und der maximal zulässigen Kompression anderer Teile, um die Aufprallenergie zu absorbieren.
Auf Türen, Türscharniere und Türschlösser wirken sehr große Belastungen durch Stöße in verschiedene Richtungen (längs, quer und vertikal).
Die Türen schützen den Innenraum bei einem Unfall 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 ein versehentliches Entriegeln unter dem Einfluss von Trägheitslasten oder bei einem Aufprall bei einem Unfall verhindert, da die Türen selbst nicht von der allgemeinen Steifigkeitskontur des Karosserieinnenraums ausgeschlossen sind.
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 eines aufprallenden Autos, sondern scheinen das aufprallende Auto auch zur Seite zu bewegen.
Stoßstangen in modernen Personenkraftwagen verfügen über schützende Eigenschaften, kombiniert mit von Designern entworfenen dekorativen Merkmalen.
Heute werden Stoßstangen mit breitem Profil und den abgerundetsten Formen eingebaut.
Ihre Schutzeigenschaften sind hoch, Stoßstangen 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 Körper einschränken, gehören Sitze und Sicherheitsgurte.
Das Verletzungsrisiko bei Unfällen wird am effektivsten reduziert, wenn die Fahrzeugkonstruktion eine zuverlässige Befestigung des Passagiers am Sitz vorsieht, der wiederum bei Notüberlastungen nicht vom Karosserieboden gerissen werden darf.
Die Sitze sind so gesichert, dass sie den Sicherheitsanforderungen für in beide Richtungen wirkende Längslasten sowie 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 mit einer Geschwindigkeit von bis zu 80 km/h zuverlässig schützen.
Das nächste Element ist das Lenkrad.
Die Sicherheit des Lenkrads soll Fälle schwerer Verletzungen des Fahrers bei Frontalkollisionen von Fahrzeugen ausschließen.
Anforderungsgemäß bei einem Fahrzeug-Crashtest mit einer mindestens 70 Tonnen schweren Stahlbetonbarriere bei einer Geschwindigkeit 48,3 km/h Die Oberseite der Lenksäule und der Lenkwelle darf sich horizontal und parallel zur Fahrzeuglängsachse nicht um mehr als 12,7 cm nach hinten bewegen.
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 nicht überschreiten ( 1135 kgf).
Windschutzscheiben für Autos müssen den Anforderungen der UN-EWR-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 Zentrum des Aufpralls ausbreiten, die Bruchstücke auf einer Kunststoffschicht gehalten werden, das Glas seine Transparenz und Form behält und nicht aus der Karosserieöffnung fällt.
Die Heck- und Seitenscheiben bestehen aus gehärtetem Glas und werden einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen, um eine erhöhte Festigkeit zu gewährleisten.
Wenn diese Gläser zerbrechen, zerbrechen sie in viele kleine Bruchstücke ohne scharfe Ecken und Kanten, die tiefe Wunden verursachen können.
Kopfstützen müssen schwere Verletzungen wie Schäden an der Halswirbelsäule und den oberen Brustwirbeln verhindern.
Solche Verletzungen treten auf, wenn ein fahrendes Fahrzeug auf das Heck eines stehenden Fahrzeugs prallt.
Bei Verkehrsunfällen dieser Art muss die Festigkeit der Kopfstützen den internationalen UNECE-Regeln entsprechen und ihre Konstruktion muss eine Verletzung des Fondpassagiers bei einem Frontalaufprall ausschließen.
Das Innere des Körpers ist wichtig. Es umfasst Innenverkleidungen, die modernen ästhetischen und ergonomischen Anforderungen entsprechen müssen.
Die Instrumententafel ist ohne hervorstehende Teile und scharfe Kanten gefertigt und bietet eine praktische Platzierung der Instrumente und Bedienelemente.
Die Energieintensität des Panels wird nicht nur durch die weiche Polsterung gewährleistet, sondern auch durch den Einsatz dünner Stahlblechpaneele in der Rahmenstruktur, 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.
Autoschäden bei Unfällen
Die meisten Fahrzeugkollisionen ereignen sich vorne, etwas seltener hinten und am wenigsten an den Seiten.
Karosserieschäden infolge einer Kollision werden in drei Kategorien eingeteilt. Zur ersten Kategorie zählen sehr schwere Schäden, die einen Austausch der Karosserie erfordern.
Die zweite Kategorie umfasst mittelschwere Schäden, bei denen die meisten Teile ausgetauscht oder komplexe Reparaturen erforderlich sind.
Der dritte umfasst weniger erhebliche Schäden – Löcher, Risse in den Frontplatten, Dellen und Kratzer, die durch Stöße beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit entstanden sind.
Diese Schäden stellen beim Fahren des Fahrzeugs keine Gefahr für die Passagiere und den Fahrer dar, auch wenn das Erscheinungsbild nicht den ästhetischen Ansprüchen genügt.
Die zerstörerischsten Schäden an der Karosserie werden bei Frontalkollisionen beobachtet – Aufprall auf das Auto direkt im vorderen Teil der Karosserie oder in einem Winkel von nicht mehr als 40–45° im Bereich der A- Säulen.
Solche Kollisionen ereignen sich meist zwischen zwei auf sie 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 wird zerstört, insbesondere der vordere Teil, und die daraus resultierenden großen Belastungen in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung werden auf alle angrenzenden Teile des Karosserierahmens und insbesondere auf seine Antriebselemente übertragen.
Sehen wir uns das Gesagte anhand von Beispielen an
Der Frontalaufprall des Autos ereignete sich also mit dem vorderen Teil der Karosserie im Bereich des linken vorderen Kotflügels, des Längsträgers und des linken Scheinwerfers.
Verheerende Schäden entstehen an Frontblech, Kotflügeln, Motorhaube, Kotflügeln, vorderen Längsträgern, Windschutzscheibenrahmen und Dach.
Diese Verformung ist müde fügt sich optisch ein.
Unsichtbare Verformungen treten an den A-Säulen, B-Säulen und Hecksäulen 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 in einem Winkel von 40–45° mit dem vorderen Teil der Karosserie.
Die vorderen Kotflügel, die Motorhaube, die Frontplatte, die Kotflügel und die vorderen Längsträger wurden verheerend beschädigt.
Es ist fast unmöglich, die Grundpunkte des vorderen Körperteils wiederherzustellen, ohne verformte Teile durch neue zu ersetzen.
In diesem Fall ist es notwendig, die Abmessungen entlang der Vordertüröffnungen und die Position der Vorder- und Mittelsäulen wiederherzustellen, da die Kraftbelastungen über die Vordertüren auf die Vorder- und Mittelsäulen der Karosserie übertragen wurden, wodurch entstehen Druckkräfte auf die Schwelle und den oberen Teil der Körperseite.
Ein weiteres Beispiel: Ein Schlag erfolgte von der Seite auf den vorderen Teil der Karosserie im Bereich, wo die Frontplatte auf die vorderen Teile des Holms und den linken Kotflügel trifft.
Beide vorderen Kotflügel, die Frontplatte, die Kotflügel, die Längsträger und die Motorhaube werden verheerend beschädigt.
Zugkräfte stören das Öffnen der linken Vordertür, Druckkräfte verursachen Verformungen im Öffnungsbereich der rechten Tür und in der Seitenwand 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 der Karosserie auf der linken Seite.
Gleichzeitig werden die linke vordere Säule, der Fensterrahmen, das Dach, der Boden und die vorderen Bodenelemente, 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 Inspektion der beschädigten Karosserie ist es möglich, das Vorhandensein von Verformungen beim Aus- oder Einfahren der Türen, des Kofferraumdeckels und der Motorhaube im Verhältnis zu den stationären Oberflächen 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 eine externe Inspektion keine Abweichungen in den linearen Abmessungen von Körperöffnungen und geometrischen Parametern anhand der Basispunkte der Körperbasis feststellen kann.
Für diese Zwecke ist der Einsatz von Messgeräten, speziellen Steuergeräten und Stativen erforderlich.
Schäden am Körper, die während des Betriebs entstehen
Die Rede ist von weniger erheblichen Schäden an der Karosserie, die während des Betriebs des Fahrzeugs entstanden sind und das Erscheinungsbild verschlechtern.
Beulen entstehen durch bleibende Verformung aufgrund von Stößen, unsachgemäßer Reparatur und auch durch mangelhafte Karosseriemontage.
Dellen können einfach und leicht zu reparieren oder komplex sein – mit scharfen Biegungen und Falten oder an Stellen, die für eine Reparatur schwer zu erreichen sind.
Risse sind häufige Körperschäden.
Sie können überall als Folge von Metallüberbeanspruchung (Stöße, Biegungen) sowie als Folge schwacher Verbindungen von Komponenten und Teilen und unzureichender struktureller Festigkeit auftreten.
Risse und Löcher werden in einfache Risse unterteilt, die nach dem Glätten des Metalls die Form eines Risses annehmen, und komplexe Risse, bei denen bei der Reparatur des beschädigten Bereichs Flicken angebracht werden müssen.
Brüche in Körperteilen werden durch die Größe des gerissenen Teils der Platte oder des Schwanzes gekennzeichnet.
Große Brüche werden oft durch den Einbau von Einsätzen mit komplexem Profil beseitigt, und in manchen Fällen wird das Teil komplett ersetzt.
Gestreckte Metalloberflächen unterscheiden sich durch ihre Lage: auf der Plattenoberfläche in Form einer Erhebung und in den Flanschen von Teilen (gestreckte Seiten und Kanten).
Korrosion kann in ihrer äußeren Erscheinung einheitlich sein, 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 oder tiefschwarzen Flecken auf dem Metall; sie ist gefährlicher, da das Metall unter Bildung von Durchgangslöchern schnell zusammenbrechen kann.
Versagen von Schweißverbindungen tritt bei Bauteilgruppen auf, die durch Punktschweißen verbunden sind, und bei durchgehenden Karosserieschweißnähten.
Versagen von Nietnähten ist auf das Lösen oder Abscheren von Nieten sowie auf den Verschleiß von Bolzen und Nietlöchern zurückzuführen.
Durchbiegungen, Verformungen und Verdrehungen treten in der Regel als Folge von Notbelastungen auf.
Verzerrungen können zwischen Knoten und in der Ebene einer Einheit oder eines Teils auftreten (Verzerrung in der Türöffnung des Körpers, Verformung in der Tür selbst, Durchbiegung des Bodens).
Der Verschleiß von Löchern und Stangen entsteht durch Rollreibung (Achsen und Löcher in Türscharnieren) oder durch Lösen der Baugruppe mit Nieten oder Bolzen; Verschleiß von Oberflächen – aufgrund der systematischen Belastung der Oberflächen, zum Beispiel beim Transport abrasiver Lasten im Heck eines Autos.
Bei der Reparatur von Autos kommen zwei Hauptbereiche der Maßkontrolle zum Einsatz: mechanische Systeme (Sonden, Maßbänder, Schablonen usw.) und optische Systeme, die einen Laserstrahl auf Kontrollpunkte projizieren.
