Кузов несет нагрузки от собственного веса, веса пассажиров и груза, от работы подвески при езде по неровной дороге, на поворотах, при ускорении и торможении. Кроме того, кузов воспринимает толкающие усилия, возникающие при работе подвески во время движения автомобиля.

Нагрузки и усилия могут быть восприняты кузовом полностью, если автомобиль не имеет рамы, или частично при жестком соединении кузова с рамой.

В конструкции кузова должны быть учтены разнообразные, а иногда и противоречивые требования: удобное и просторное внутреннее помещение, малые наружные габариты и особенно высота, скругленная обтекаемая форма, прочная, надежная, но легкая структура корпуса кузова, наличие дверей, окон, удобных сидений, вентиляционных устройств с многочисленной арматурой (ручки, замки, уплотнители и т. п.). В конструкцию кузова входит большое количество отдельных деталей и механизмов автомобиля, которые составляют до 50% веса автомобиля и примерно такую же часть его стоимости.

Форма кузова влияет на динамику или подвижность автомобиля, а от конструкции кузова зависят общий вес, надежность и долговечность автомобиля. От устройства и расположения сидений, от величины размеров окон и дверей в кузове, а также от наличия вентиляционных устройств в нем зависят удобства пассажиров.

Кроме того, расположение сидений оказывает определенное влияние на распределение веса по осям автомобиля и, следовательно, на спокойствие его хода во время движения, устойчивость и т. д.

Для изготовления частей кузовов применяются различные материалы: сталь, алюминий, сплавы металлов, дерево, стекло, пластические массы, ткани, резина. Детали кузова подвергаются сложной технологической обработке (литью, холодной и горячей штамповке, механической обработке, сварке всех видов, прокатке, профилированию, чеканке, эмалированию, нитроокраске, металлопокрытию и т. д.). На современных автомобильных заводах по крайней мере три-четыре цеха заняты производством кузовов и их деталей (прессовый, штампово-инструментальный, деревообрабатывающий, арматурный, сборочнокузовной с малярным, обойным, отделочным и другими отделениями). Существуют также особые кузовные и автосборочные заводы, которые изготовляют кузовы и собирают автомобили из деталей и агрегатов, получаемых с основных автомобильных заводов.

Автомобильный кузов отличается от других агрегатов автомобиля тем, что составляющие его детали обладают большими размерами и сложной формой. Значительная часть этих деталей изготовляется холодной штамповкой и в окончательном виде требует тщательной наружной отделки.

Проектированию кузова предшествует предварительная компоновка всего автомобиля. Так как кузов в конструкции многих современных автомобилей заменил раму шасси, то компоновка автомобиля практически начинается с компоновки внутреннего помещения кузова. Если кузов проектируется для установки на уже имеющееся шасси, то проектированию кузова также предшествует его предварительная компоновка, в процессе которой в расположение и устройство механизмов, органов управления и приборов автомобиля могут быть внесены некоторые изменения. В результате компоновки определяются основные размеры автомобиля и кузова, примерное положение сидений, дверей, окон, багажника, платформы для груза.

Чертеж предварительной компоновки автомобиля в дальнейшем поступает в распоряжение художников-проектировщиков. Они разрабатывают форму и отделку кузова. Художественная разработка заключается в изготовлении в нескольких вариантах эскизных чертежей, рисунков ® красках и моделей формы автомобиля в масштабе 1 :5. Для предварительного определения обтекаемости разработанной формы автомобиля его модели подвергаются исследованиям (продувкам) в аэродинамической трубе. Первый этап художественного проектирования формы кузова заканчивается разработкой чертежа кузова в натуральную величину на вертикальной доске. На чертеже наносятся плавные контуры формы, расположение сидений, размеры дверей, а также увязывается компоновка кузова с принятой компоновкой механической части автомобиля.

Одновременно компоновка кузова проверяется на схематическом макете, повторяющем основные внутренние габариты кузова, размеры окон и дверей. В этом макете устанавливаются какие-нибудь подходящие уже готовые сиденья, руль и педали от других автомобилей.

Рис. 1. Чертеж формы кузова в натуральную величину на вертикальной доске и плазовый чертеж.

После утверждения варианта формы кузова и его макета можно выполнить достаточно точный компоновочный чертеж кузова и приступить одновременно к проектированию его конструкции и к разработке его поверхности.

Для этого изготовляется весьма точный предварительный чертеж кузова в натуральную величину, так называемый чертеж, на котором наносятся построенные особыми приемами сечения поверхности, конструктивные узлы, механизмы и т. д..

Рисунки, малые модели и чертежи кузова не дают правильного представления о его действительном виде. Поэтому на основе первоначальной компоновки и предварительной разработки поверхности необходимо изготовить макет формы кузова в натуральную величину из глины, гипса или пластилина. На этом макете уточняются все закругления и переходы формы. Обычно после постройки макета приходится вносить существенные изменения в первоначально намеченную форму кузова. Нередко форма кузова создается сразу на скульптурном макете натуральных размеров (малые модели не делаются). С макета снимают шаблоны, и по ним уточняют на плазовом чертеже сечения поверхности кузова.

Основой формы каждой детали кузова является ее масштабное изображение на плазовом чертеже. Точность вычерчивания кузовных деталей + 0,25 мм. Такая сравнительно высокая точность необходима для согласования чертежей, для изготовления штампов и сборочных приспособлений.

Рис. 2. Макет внутреннего помещения автомобиля.

При изготовлении одного опытного образца кузова полный комплект его детальных чертежей не разрабатывается. Обычно пользуются шаблонами, эскизами и выкопировками с плазового чертежа, подгоняя вручную форму деталей к деревянным болванкам, скопированным с лепного макета. Полный рабочий проект кузова (в особенности для легковых автомобилей) составляется обычно только после изготовления опытного образца или после постройки окончательного макета. Дополнением к рабочему проекту служит модель, изготовляемая из древесины твердой породы (так называемая мастер-модель или главная модель). Эта модель выполняется по рабочим чертежам и является образцом при изготовлении штампов и сборочных приспособлений; модель обычно выполняется разборной.

Чертежи сидений и других внутренних устройств кузова могут быть начаты раньше, как только определятся основные внутренние размеры кузова.

В кузовостроении применяются некоторые особые приемы черчения, связанные с большими размерами деталей, их кривизной, а также с применением множества мягких материалов.

Рис. 3. Компоновочный чертеж кузова.

Проектирование и производство автомобильных кузовов требуют от соответствующих специалистов разносторонних знаний в области конструирования автомобиля, проектирования пространственных форм и поверхностей, архитектуры, технологии производства и обработки различных металлических и неметаллических материалов и т. п.

Рис. 4. Изготовление скульптурного макета автомобиля в натуральную величину.

В больших конструкторских бюро по кузовам существует специализация сотрудников по компоновке и разработке формы кузова, по построению поверхности кузова, по разработке конструкции и расчету корпуса кузова, по конструкциям сидений, обивочных деталей, по вентиляционным приборам и арматуре и т. д.