Khung gầm monocoque là gì

Có hai cách để xem xét hoặc phân loại phương tiện. Điều dễ dàng nhất sẽ luôn là từ khía cạnh vật lý và / hoặc chức năng, theo một cách nào đó là cách mà chúng ta có thể phân biệt hàng trăm chiếc xe có sẵn trên thị trường Tây Ban Nha. Tuy nhiên, như thường lệ với mọi thứ, điều quan trọng nhất thường là thứ không được nhìn thấy: khung xe.

Mặc dù về mặt thương mại, nó không được đánh giá cao về tầm quan trọng của nó, nhưng khung gầm là yếu tố của chiếc xe thực sự mang lại cho chiếc xe sự cứng cáp và cá tính mà nó sẽ mang lại cho chúng ta khi lái xe.

Index

• 1 Tất cả bắt đầu như thế nào
• 2 Khung gầm liền khối với thân tự nâng đỡ
  • 2.1 Khung xe bán liền khối
• 3 Sự phát triển của khung gầm liền khối
  • 3.1 Nền tảng phái sinh
  • 3.2 Nền tảng "đã phát triển"
  • 3.3 nền tảng mô-đun
• 4 Nền tảng "đặc biệt"

Những chiếc xe đầu tiên được sản xuất, cách đây hơn một trăm năm, bao gồm hai yếu tố độc lập đã được kết hợp với nhau. Hàng đầu là thân xe, được gắn, thường bằng vít, vào một khung xe đứng một mình trên khung, thường được gọi là khung hoặc đường ray khung.

Loại khung này được gọi là giá đỡ vì nó là cấu trúc bao gồm các dây hoặc dầm được đặt dọc và ngang tạo thành một khung cứng trên đó phần còn lại của các bộ phận cơ khí của xe và cuối cùng là thân xe được lắp đặt.

Sự độc lập giữa hai bộ phận chính của xe cho phép sự kết hợp tự do nhất định giữa khung gầm và thân xe. Trên thực tế, vào đầu thế kỷ XNUMX Thông thường, nhiều nhà sản xuất xe hơi sẽ có thỏa thuận với một số nhà sản xuất thể hình độc lập để cung cấp cho khách hàng những phong cách cơ thể khác nhau. để gắn trên khung độc lập của họ. Tuy nhiên, khả năng lựa chọn thân xe này được dành cho những nền kinh tế giàu có nhất.

Những gia đình trung lưu có đủ khả năng mua một chiếc ô tô, cách đây hơn vài trăm năm, đã từng sử dụng đến các mô hình khiêm tốn hơn đã được bán với một sự kết hợp duy nhất giữa thân và khung.

Về mặt này, chúng ta có thể đặt tên cho Ford Model T., được nhiều người coi là phương tiện đầu tiên được sản xuất theo dây chuyền. Điều này không thực sự xảy ra, mặc dù có thể nói rằng nó là phương tiện đầu tiên phổ biến nó và tận dụng nó để sản xuất hàng loạt. Vâng, mặc dù có một số khác biệt giữa Ford Model Ts được sản xuất, chẳng hạn như ở Detroit (Michigan) và những chiếc được sản xuất ở Cádiz (Andalusia), có thể nói rằng những chiếc rời cùng một nhà máy là hoàn toàn giống nhau. Trên thực tế, chúng giống nhau đến mức ban đầu chỉ được sản xuất với một kiểu thân xe và một màu ngoại thất duy nhất. Ở một thái cực ngược lại, tôi có thể trích dẫn Rolls-Royce Phantom IV, trong số đó chỉ có mười tám chiếc được sản xuất và tất cả mười tám chiếc đều có thân xe khác nhau.

Mặc dù lưu hành ngắn, ví dụ về Rolls-Royce Phantom IV Nó phục vụ để giải thích quyền tự do sản xuất đã có với khung xe bằng khung dây. Tất cả chúng đều được trang bị cùng một khung gầm và cùng một động cơ tám xi-lanh thẳng hàng, nhưng thực tế là các bộ phận cơ khí được gắn vào khung có nghĩa là vị trí của chúng có thể được sửa đổi. Như vậy là như vậy mặc dù chỉ sản xuất mười tám chiếc, nhưng có thể thấy ba loại bình nhiên liệu khác nhau.

Quyền tự do thiết kế của các thân xe cũng cho phép mười tám chiếc Rolls Royce này có một thiết kế khác biệt trong số chúng và được nhận ra bởi một số đặc điểm.. Ví dụ, ba đơn vị mà chính phủ Tây Ban Nha mua vào năm 1952 là của HJ Mulliner, nhưng chiếc được sản xuất trên khung gầm 4AF18 là một chiếc mui trần có đặc điểm là chiếc duy nhất không có cửa kiểu tự sát. Một điểm đặc biệt khác có thể là thực tế rằng đơn vị có khung 4BP7, thuộc sở hữu của Công chúa Margaret của Anh, có cột lái thấp hơn và ghế trước có thể điều chỉnh độ cao, để em gái của nữ hoàng Anh có thể thoải mái lái chiếc Rolls Royce mặc cho nữ bá tước Snowdon cao một mét năm mươi lăm cm.

Tăng ca, sản xuất hàng loạt cho phép các nhà sản xuất ô tô chở khách tự phát triển thân xe và lắp ráp chúng trên khung gầm của họ trong cùng một nhà máy, dẫn đến chi phí sản xuất thấp hơn và sự phá sản của hầu hết các công ty đóng xe độc ​​lập. Trên thực tế, ngày nay có rất ít trường hợp một nhà sản xuất bán khung của một trong những chiếc ô tô của mình cho một nhà sản xuất bên ngoài. tò mò trong thế giới xe công nghiệp, điều ngược lại xảy ra, đặc biệt là đối với xe buýt hoặc xe khách, trong đó phổ biến nhất là khung gầm và thân xe được sản xuất bởi các công ty hoàn toàn không liên quan đến nhau.

Một sự khác biệt khác giữa xe du lịch và xe công nghiệp lớn là trong khi loại xe sau luôn có khung độc lập trên khung,  ô tô chở khách đã bắt đầu sử dụng khung gầm liền khối, dành riêng khung xe bằng dây buộc cho những loại xe mà do đặc tính của chúng, cần độ cứng cao hơn, chẳng hạn như các loại xe địa hình lớn "thực sự", chẳng hạn như xe mới Mercedes-Benz X-class. Chiếc xe du lịch cuối cùng được sản xuất với khung gầm chắc chắn hơn là Ford Crown Victoria, đã ngừng sản xuất vào năm 1992 tại Hoa Kỳ và vào năm 2011 tại Canada.

Khung gầm liền khối với thân tự nâng đỡ

Từ monocoque bắt nguồn từ từ monocoque trong tiếng Pháp và có nghĩa là "một vỏ đơn”Và đặt tên cho giải pháp xây dựng được sử dụng ngày nay để sản xuất xe du lịch và xe công nghiệp nhẹ. Về cơ bản nó khác nhau ở ba khía cạnh:

• Các yếu tố cơ học của xe không gắn vào khung xe mà được tích hợp vào nó.
• Các yếu tố chính của cấu trúc thân xe tạo thành một phần của khung xe.
• Trong kiểu xây dựng này, phần dưới được gọi là nền tảng.

Mặc dù là giải pháp phổ biến nhất hiện nay, khung gầm liền khối với thân tự chống đỡ đã được giới thiệu tại Triển lãm ô tô Paris 1922 từ bàn tay của nhà sản xuất Ý Cây thương.

Được coi là công trình vĩ đại đầu tiên của Vincenzo Lancia, lancia lambda Nó có một loạt các giải pháp kỹ thuật chưa từng thấy trước đây và điều đó có thể được coi là gần như có sẵn cho thế giới ô tô. Điều quan trọng nhất là:

• Nền tảng thấp hơn đáng kể so với bình thường bởi vì đường hầm truyền động không được neo dưới một khung dây buộc mà được tích hợp vào cùng một khung gầm trong khoang hành khách, như trường hợp ngày nay, đặc biệt là ở các phương tiện dẫn động cầu sau.
• các các bộ phận chính bên và thân sau được tích hợp vào chính khung xe.
• Thiết kế khung xe đã tính đến hình dạng và vị trí của các yếu tố cơ khí quan trọng như động cơ, bộ truyền động, hệ thống lái, bình nhiên liệu, các đường ống nối chúng và một hệ thống điện kín đáo. Đừng quên rằng chiếc xe châu Âu đầu tiên lắp hệ thống điện tích hợp là Lancia Theta từ năm 1913, được trang bị bộ lắp đặt 6 volt do công ty Rushmore của Mỹ sản xuất.

Một yếu tố sáng tạo khác của lancia lambda liên quan đến khung xe là sự kết hợp của hệ thống treo trước độc lập trong một chiếc xe được chế tạo bằng dây chuyền. Tôi đưa ra sắc thái này vì hệ thống treo độc lập đã thực sự được kết hợp lần đầu tiên bởi nhà sản xuất Pháp Dacauville trong 1898.

Những ưu điểm của khung gầm mới của Lancia Lambda đã đánh dấu một bước ngoặt khi nói đến động lực học ô tô và đó là độ cứng của cấu trúc xe kết hợp với giảm xóc độc lập và trọng tâm thấp hơn đã khiến Lancia Lambda trở thành một đối tượng tham khảo về hành khách thoải mái và giữ đường.

Về mặt logic, kỹ thuật này đã có một chặng đường dài trong hàng trăm năm qua, nhưng ý tưởng cơ bản về việc xây dựng từ khung gầm liền khối với thân xe tự chống đỡ mới là thứ thịnh hành ngày nay trong sản xuất xe du lịch.

Khung xe bán liền khối

Theo một cách rất ít người, có thể nói về các loại xe có khung gầm bán liền khối, chẳng hạn như những loại xe trang bị khung liền khối với thân tự chống đỡ nhưng ở một số khu vực của khung sử dụng khung bán cho dây buộc.

Điều này giải pháp mang tính xây dựng rất ít được mở rộng có thể được tìm thấy trên các phương tiện như McLaren MP4 12C hoặc chính anh ấy Opel Vectra, được sản xuất từ ​​khung gầm liền khối với thân xe tự hỗ trợ nhưng ở khu vực động cơ, nơi khung gầm của ô tô chịu được trọng lượng lớn nhất, họ sử dụng một cấu trúc có thể giống khung. Trong trường hợp của mô hình tiếng Anh, phần cơ thể có thể được gọi là tự hỗ trợ được giới hạn ở các phần bên dưới.

Loại công trình này không bao giờ được nhầm lẫn với cái được gọi là khung con, bất chấp tên gọi, nó vẫn là một bộ phận được vặn vào bệ của một chiếc xe và được sử dụng để giữ hoặc tạo lực cho một khu vực nhất định có trọng lượng hoặc lực xoắn lớn hơn. Người ta thường tìm khung phụ để đỡ khối động cơ hoặc hệ thống giảm sóc. Dù sao, bất chấp cái tên, khung phụ không phải là một phần không thể thiếu của khung.

Sự phát triển của khung gầm liền khối

Như có thể thấy từ những gì đã nói ở trên, sự ra đời của khung gầm liền khối với thân xe tự hỗ trợ đã hạn chế sự phát triển các dự án mới của các nhà thể hình độc lập. Tuy nhiên, sự “tự do” sáng tạo này do chính các nhà sản xuất xe đảm nhận.

Trước đây tôi đã từng nói rằng khung gầm liền khối với thân xe tự hỗ trợ tạo thành một thân xe duy nhất từ ​​việc hàn thân xe trên bề mặt thấp hơn mà chúng tôi gọi là nền tảng. Những gì tôi làm rõ bây giờ là cả nền tảng và thân xe cũng được tạo thành từ các mảnh được hàn từng chút một, điều này cho phép các nhà sản xuất sử dụng cùng một nền tảng để lắp ráp các cơ quan khác nhau hoặc các sửa đổi của nó.

Điều này cho phép các nhà sản xuất có các mô hình trong danh mục của họ có vẻ khác nhau nhưng thực sự được xây dựng trên cùng một nền tảng. Ví dụ Chủ đề Lancia I, The Fiat Croma II và Saab 9000 Chúng có chung một nền tảng và thậm chí là một phần của các bộ phận cơ thể tạo nên khoang hành khách, nhưng không có trường hợp nào chúng ta có thể nói về cùng một khung gầm. Đối với ba phương tiện này nên được thêm vào Alfa Romeo 164, chia sẻ nền tảng với những cái trước nhưng không chia sẻ bất kỳ phần nào của thân xe.

Ở khía cạnh này, người ta có thể (và nên) quay rất tinh vi và xác định rằng trước bất kỳ sự khác biệt nào về cấu trúc, chúng ta phải nói đến các khung gầm khác nhau. Điều này tôi muốn nói rằng những chiếc xe “ngang nhau” như Peugeot 208 ba cửa và năm cửa có chung một nền tảng và gần như tất cả các bộ phận thân xe, nhưng về mục đích thực tế, chúng là hai khung gầm khác nhau.

Không cần phải nói, ý tưởng chính của rằng hai hoặc nhiều ô tô chia sẻ số lượng bộ phận tối đa sẽ tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất của một chiếc xe nhất định, khoản tiết kiệm hiếm khi được chuyển cho khách hàng.

Nền tảng phái sinh

Kỹ thuật phát triển và khả năng của các nhà sản xuất đưa các sửa đổi nền tảng nhỏ vào sản xuất cho phép phát triển các sản phẩm mới phù hợp với nhu cầu của khách hàng. Ví dụ: trên cùng một nền tảng hiện tại, các sửa đổi cần thiết có thể được đưa ra để tung ra các loại xe khác nhau trên thị trường, như đã xảy ra vào đầu những năm 80 với Renault 9 y Renault 11. Cả hai chiếc xe về cơ bản có cùng một nền tảng, với sự khác biệt chỉ được nhìn thấy ở phía sau của nền tảng.

Tuy nhiên, bắt đầu từ nền tảng hiện tại, thay đổi chiều dài cơ sở yêu cầu mức độ công nghệ cao hơn và do đó, chi phí cao hơn vì sự gia tăng thông số này ảnh hưởng tiêu cực đến độ cứng của kết cấu lắp ráp, trừ khi các yếu tố tăng cường được đưa vào. Đây không phải là trở ngại để các nhà sản xuất dám làm như vậy, mặc dù ban đầu kiểu sửa đổi này chủ yếu xuất hiện trên các dòng xe cao cấp.

Ví dụ, khi vào năm 1965, Mercedes Benz W108 ra mắt song song Mercedes Benz W109, với chiều dài cơ sở tăng thêm 109 cm và thân xe hấp thụ sự gia tăng chiều dài này ở khu vực trung tâm của khoang hành khách. Mang tính đột phá, người ta không thể nói về cùng một nền tảng hoặc cùng một thân xe và do đó, ít hơn nhiều cùng một khung gầm liền khối với thân xe tự hỗ trợ. Tuy nhiên, thành thật mà nói, những sửa đổi duy nhất được quan sát thấy ở W108 so với WXNUMX là vừa đủ và cần thiết để làm cho khoang hành khách tăng thêm XNUMX cm, do đó, để nói về một nền tảng mới hoặc thân xe mới cũng sẽ không công bằng.

Đúng như dự đoán, ngay sau khi nó trở nên phổ biến và rẻ, cBất kỳ cải tiến kỹ thuật hoặc xây dựng nào được giới thiệu bởi một nhà sản xuất lớn cuối cùng sẽ được các nhà sản xuất còn lại điều chỉnh.. Ví dụ: Lancia Delta III phát hành năm 2008 sử dụng cùng một nền tảng với Fiat Bravo II mặc dù chiều dài cơ sở của chiếc đầu tiên là 2700 milimet và của chiếc thứ hai "chỉ" 2600 milimet.

Nền tảng "đã phát triển"

Tôi đặt khái niệm này trong dấu ngoặc kép vì nó đôi khi có thể gây hiểu lầm. Phổ biến nhất là thuật ngữ "đã phát triển" liên quan đến một nền tảng được sử dụng bởi cùng một nhà sản xuất khi điều đó có nghĩa là trên một nền tảng hiện có, nó giới thiệu một loạt các cải tiến nhằm mục đích tăng cường độ mạnh mẽ của toàn bộ hoặc để điều chỉnh nền tảng cho việc giới thiệu các công nghệ mới. Ví dụ về việc sử dụng nền tảng "đã phát triển" có thể là ví dụ Citroen Saxo, được trang bị giống như Citroen AX được gia cố phù hợp.

nền tảng mô-đun

Trong một cuộc đấu tranh không ngừng cho Tối ưu hóa tài nguyên, các nhà sản xuất buộc phải phát triển các nền tảng có thể được sử dụng để phát triển nhiều loại xe nhất có thể. Điều này phải được thêm vào thực tế rằng hiện tại tương lai của ngành công nghiệp ô tô nằm ở việc điện khí hóa các hệ thống truyền động của nó và nền tảng được thiết kế dành riêng cho xe có động cơ đốt trong không được chuẩn bị để chứa ổ điện. Điều này buộc các nhà sản xuất phải thiết kế các nền tảng linh hoạt nhất có thể, có khả năng làm cơ sở cho việc phát triển phạm vi kết hợp rộng rãi nhất có thể giữa thân xe và hệ thống truyền động, nhưng luôn với mức tối thiểu các sửa đổi và do đó, đầu tư.

Một ví dụ, có lẽ là tốt nhất mà chúng tôi có ngay bây giờ, là Kiến trúc sản phẩm có thể mở rộng của Volvo, hay còn được gọi là SPA, ra mắt vào năm 2014 với sự ra mắt của thế hệ thứ hai của Volvo XC90 và điều đó hiện đang là cơ sở cho các phương tiện khác nhau như Volvo S90L hoặc mới Volvo XC60.

Đúng là ở thời điểm này, nhiều người sẽ bị cám dỗ so sánh nền tảng Volvo này với một nền tảng phát triển hoặc có nguồn gốc. Sự khác biệt giữa nền tảng sau này và nền tảng mô-đun của Volvo là nhà sản xuất Thụy Điển đã quản lý để thiết kế một nền tảng mà trong đó có thể sửa đổi các thông số vật lý (chiều dài, chiều rộng và chiều dài cơ sở) để thích ứng với các mẫu xe hiện tại và tương lai khác nhau mà không có ý nghĩa này. một khoản đầu tư mới của thương hiệu Göteborg. Cũng thế, nền tảng mô-đun này đã sẵn sàng cho:

• Xe dẫn động cầu trước hoặc tất cả các bánh.
• Xe có hộp số sàn hoặc hộp số tự động.
• Xe có động cơ đốt trong hoặc hybrid.
• Xe điện (sắp ra mắt).

Nhà sản xuất Thụy Điển quá thuyết phục về những lợi ích của nền tảng mô-đun đến nỗi sản phẩm tiếp theo của họ, Volvo XC 40, sẽ được xây dựng trên một nền tảng mô-đun mới được gọi là CMA và đó sẽ là điểm khởi đầu cho sự phát triển của một loạt các mẫu xe nhỏ gọn và hoàn toàn mới.

Nền tảng "đặc biệt"

Mặc dù ví dụ về nền tảng mô-đun Volvo đã được đưa ra làm ví dụ, coi nó là nền tảng hoàn chỉnh và linh hoạt nhất trong số những nền tảng trên thị trường, tôi muốn giải thích về tính đặc biệt của Nền tảng mô-đun Fiat Small Wide.

Nguồn gốc của nền tảng này phải được tìm thấy trong nền tảng ra mắt vào năm 2005 trên fiat punto 199 và cũng là cơ sở cho Vauxhall Corsa D. Lúc đầu, thậm chí không có nhà sản xuất nào nói về một nền tảng mô-đun, mặc dù vào thời điểm đó, họ đã nỗ lực làm rõ rằng nó sẽ là nền tảng cho các mô hình khác nhau. Trên thực tế, tên của anh ấy là Hệ thống thành phần chung nhỏ (SCCS), một cái gì đó có thể được dịch là một hệ thống nhỏ gồm các thành phần chung.

Theo thời gian, nền tảng này đã được sửa đổi làm phát sinh các mô hình có vẻ như đối kháng như Fiat Doblo o el dòng fiat. Trong năm 2008 Alfa Romeo ra mắt một khung xe được làm từ một nền tảng SCCS phát triển được chế tạo bằng vật liệu nhẹ hơn và bền hơn, không có vật liệu nào trong số các thế hệ của Fiat. Trong mọi trường hợp, nền tảng này chỉ cho phép phát triển khung gầm cho xe dẫn động cầu trước với hộp số có cấu trúc thủ công, cho dù chúng là loại thông thường với bàn đạp ly hợp, ly hợp có điều khiển hay ly hợp kép (hãy nhớ rằng ở loại sau, ly hợp cũng không còn biến đổi).

Cũng đã có trường hợp về sự xâm nhập của nền tảng này. Mặc dù nó có vẻ nghịch lý, nhưng có một phiên bản đơn giản hóa của nền tảng SCCS đã đóng vai trò là cơ sở cho sự phát triển của khung của Fiat Punto tiếp thị ở các nước mới nổi và cho Tata Indica y Daddy Indigo.

Trong năm 2012, nền tảng SCCS đã nhận được một sự phát triển mới (nguyên văn từ thông cáo báo chí của Fiat Auto Spa) và nhận được tên của Nhỏ rộng hoặc đơn giản là B-Wide, liên quan đến lĩnh vực thương mại mà nó được phát triển. Nền tảng mới này, đã có kiến ​​trúc mô-đun, cho phép tập đoàn của Hà Lan (trước đây là Ý) sản xuất xe có lực kéo phía trước hoặc toàn bộ và khả năng lắp hộp số tự động với bộ biến mô.

Phương tiện đầu tiên gắn nền tảng Rộng nhỏ là Fiat 500L, nhưng hiện tại nó cũng đóng vai trò là cơ sở cho các mô hình khác nhau như Xe jeep nổi loạn, The Fiat Tipo.

Như bạn có thể thấy, đôi khi hai phương tiện có thể giống nhau hơn là chúng xuất hiện trên thị trường. Trong mọi trường hợp, lý do cho bài viết này là để giải thích và làm cho mọi người hiểu sự khác biệt giữa khung gầm, khung và nền tảng, những từ thường bị nhầm lẫn và sử dụng sai.