CapÃtulo 8 - Carroceria - Estrutura a - 87

Profs. Waldemar C. Colucci & Gleiton Damoulis

Mecnica Automoblstica Projeto e Construo da Carroceria

1 / 87Profs. Waldemar C. Colucci & Gleiton Damoulis


1 / 87



2 / 87

De fora para dentro:

Aerodinmica

Compacto

Segurana externa

Construtibilidade

De dentro para fora :

Ergonomia

Utilizao dos espaos

Segurana interna

Construtibilidade

Sntese Construtiva - Projeto da Carroceria



3 / 87

Condies de projeto:

Carga

Rigidez e estabilidade

Vibraes

Durabilidade

Peso / Materiais

Segurana (Crash)

Custo

Condies de Manufaturabilidade:

Produtibilidade

Tipos de unio

Processos de produo

Ajustes e tolerncias

Possibilidades de Automao

Custo

Sntese de Projeto



4 / 87

Conceito Chassis Tipo construtivo forte erobusto para uma utili-

zao em terrenos

irregulares e acidenta-

dos.

Maiores cursos de sus-penso

Chassis com alta resis-tncia a flexo, que

distribui por sua vez

as foras carroceria

atravs dos coxins

Maior capacidade de carga

Princpios Construtivos da Carroceria



5 / 87

Carrocerias Monobloco Conceito de estruturamonobloco, sob o ponto de

vista de produo em srie,

iniciou-se em 1934 com o

Citron 11 AL (primeiroveculo monobloco produzido

em srie) , tendo sua

utilizao expandida na

dcada de 50


Seu principais objetivos:

- segurana, ou seja, a

criao de uma estrutura

que absorva a energia das

colises.

- diminuir peso.

- reduo de custo de

construo.



6 / 87

Carrocerias Monobloco

Hudson lanouem 1950 um veculo

monobloco com

diferente conceito.

No tinha o tunel

central.




7 / 87

Carrocerias Monobloco Alumnio




8 / 87

Carrocerias Monobloco Conceito de Barnyi

Primeira Patente do conceito de carroceria como estruturamonobloco deformvel, j dentro da teoria das 3 Zonas, foi

concebida em 1951 pelo Eng. Austraco Bla Barnyi.

Idia - Criar uma estrutura que pudesse ser dividida empartes, onde cada uma desempenhe uma funo no caso

de uma coliso.

Nasceu a idia da construo de carrocerias com zonasde absoro de energia, tambm chamadas de Knautsch e com uma rgida zona (Ncleo), chamada de clula de

sobrevivncia.




9 / 87

Carrocerias Monobloco - Conceito de Barnyi


Zona de

deformao

Frontal

Zona de

deformao

Traseira

Zona de

Sobrevivncia



10 / 87

Carrocerias Monobloco - Conceito de Barnyi


Zona de

deformao

Frontal

Zona de

deformao

Traseira

Zona de

Sobrevivncia



11 / 87

Chapa de Alumnio

Ns Fundidos

Perfil Extrudado

Conceito de

construo

com chapas

externas, perfil de

aluminio

extrudado e

unies de

aluminio fundido

sob presso.

Carrocerias tipo Space-Frame (em Alumnio A8)



12 / 87

Anlise de Crash

Anlise de Crash



13 / 87

Idia: formar atravs

da unio de chapas

externas e internas,

tubos com perfil

fechado, com seces

de alto momento de

inrcia,

conferindo

carroceria uma alta

resistncia mecnica

a toro e a flexo.




14 / 87

Carrocerias Tipo Tubular




15 / 87

Carrocerias mistas: Estruturas Frame e Monobloco




16 / 87

Carrocerias mistas: Estrutura Frame e Compsitos

Clula deSobrevivnciaem materialCompsito

Carroceriaem materialCompsito

Estruturatubular




17 / 87

Carroceria ArmaoDianteira

Longarinas DianteirasTraseira

Longarinas Traseiras

Conjuntos Agregados Quadros Auxiliares

Eixo Dianteiro Amortecedores Cubo Braos de Suspenso

Pedaleiras e Alavancasde trocas de marcha Pedais Alavancas de Trocas demarchas Mecnicas ou Automticas

Peas de Importncia Vital: Peas, que por falha , podem causar

danos vida dos ocupantes (Sem influncia do motorista).

Conjunto Eixo Traseiro Eixo Traseiro Fixaes Amortecedores Traseiros

Conjunto Direo Caixa de direo Barra de direo normal x hidrulica Carcaa de proteo Semi-eixo Fixao do volante

Conjunto de Freio Freio Dianteiro Freio Traseiro ABS Lquido de Freio Servo Freio Cilindro Principal do Freio Mangueiras , Tubos;

Peas de Importncia Vital (LWT) e Pontos D

Conjunto Rodas Rodas de Ao Liga Leve Pneus Fixaes



18 / 87

Parte Frontal da Carroceria

Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco



19 / 87


Sntese de Projeto



20 / 87





21 / 87





22 / 87

Parte Frontal da carroceria ou plataforma dianteira

A parte frontal da carroceria faz parte da plataforma, com a qual, podero ser construidos diversos modelos de uma

mesma famlia de veculos, por exemplo, VW Gol, Saveiro e

Parat, onde se utiliza a mesma estrutura frontal, dash e

assoalho dianteiro, ou no caso da GMB, as linhas Corsa

(diversas verses), Astra / Zafira ou na Fiat, toda a linha

Plio.

Outro conceito de plataforma, a utilizao no somente decomponentes da parte frontal, mas sim de todo o assoalho,

trocando-se somente o Hat (chapu) da carroceria.




23 / 87

Conceito de Plataforma:

Neste conceito, toda a base da carroceria poder ser utilizadoem veculos onde apenas o Hat (chapu) modificado. (ex. VW

Golf, New Beetle e Bora, Audi A3 e TT , Toledo e Skoda Octavia.

Princpios Construtivos da Carroceria Plataforma



24 / 87

Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2

Skoda Octvia

VW New Beetle


VW Jetta

VW Golf

Audi A3



25 / 87


VW - Golf

Audi A3

VW Cross Golf

Seat - Toledo

VW Jetta

VW Eos




26 / 87

Distribuio de Energia na Carroceria



27 / 87

(Barreira deformvel 40% Off-set / Vel. impacto 64Km/h)

Anlise de Crash Impacto Frontal EuroNCAP



28 / 87

(Barreira rgida 100% Off-set / Vel. impacto 54Km/h)

Anlise de Crash Impacto Frontal EuroNCAP



29 / 87

Conceito de Plataforma

Conjunto Assoalho

Conjunto Longarinas Dianteiras

Conjunto Assoalho Traseiro

Princpios Construtivos da Plataforma



30 / 87

Conceito de Plataforma Longarinas Dianteiras (l.d.)

Fixao doQuadro Auxiliar

Fixao ao assoalho dianteiro

Cobertura

Fixao doMotor





31 / 87

Elementos construtivos: Longarina Dianteira


(LWT)




32 / 87

Longarina Dianteira Fixao do Quadro Auxiliar

Aplicao de TailoredBlanks

Pea de ImportnciaVital (LWT)

Suporta grandes cargasem caso de Crash, e

responsvel por grande

parte da energia absor-

vida pela carroceria du-

rante o mesmo

Porca Flutuante

(LWT)

Pontos de Solda D




33 / 87

Crash box

Anlise de Crash Sistema de Longarinas



34 / 87

Longarina Dianteira: Coportamento dinmico do componente

A deformao da longa-rina tem como finalidade

absorver a energia cin-

tica do veculo em ener-

gia de deformao.

As longarinas constituemas chamadas zonas de

deformao ou Knautsch-

Zone

Outra funo dar esta-bilidade a carroceria

quanto a toro e flexo

do conjunto




35 / 87

Longarina Dianteira Fixao ao Assoalho Dianteiro




36 / 87

Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro

Tnel

Assoalho Esq./Dir.

Ancoragem do Assento dianteiro




37 / 87

Ancoragem do Banco dianteiro Assoalho

Esq./Dir.

A ancoragem do banco

uma pea LWT, pois deve

garantir que o banco no

se soltar do trilho durante

Coliso do veculo

Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro e Tnel

Tnel




38 / 87

Conceito de Plataforma

Assoalho Dianteiro Esq. e Dir.

Reforos do Assoalho e Soleira




39 / 87

Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro Esq. e Dir. Conj.




40 / 87

Assoalho Intermedirio ou Traseiro Anterior

AssoalhoDianteiro

AssoalhoIntermedirio

AssoalhoTraseiro




41 / 87

Elementos construtivos: Longarina Traseira

Pontos de Solda D




42 / 87

Elementos construtivos: Longarina Traseira Sistema H

Travessa transversal


Fixao do Eixo




43 / 87

Elementos construtivos: Longarina Traseira e Sistema H




44 / 87

Elementos construtivos: Conjunto Assoalho Traseiro


AssoalhoIntermedirio

AssoalhoTraseiro




45 / 87

Modelo Sedan Modelo Hatch

Anlise de Crsh Impacto Traseiro



46 / 87





47 / 87





48 / 87





49 / 87

Conceito de Plataforma Sub 2 Painel Frontal

Reforo da Coluna A

(Dobradias)

Painel Superior

Reforo inferior




50 / 87

Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Dianteiras

Caixa de roda inferior

Reforo da torre do

amortecedor

Longarina superior




51 / 87

Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Dianteiras




52 / 87

Princpios Construtivos da Plataforma Sub 2



53 / 87

Pontos de

Solda D

Regio de absoro

de Energia - Long. superior

Caixa de Roda Frontal




54 / 87

Elementos construtivos: Longarina Dianteira




55 / 87

13 SP

Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Traseira




56 / 87

Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Traseira




57 / 87

Conceito de Plataforma Sub 2 Painel Posterior de Fechamento




58 / 87


Montagem dos sub-conjuntos




59 / 87





60 / 87

Sistema de Longarinas na Carroceria




61 / 87

Fechamento da Carroceria Laterais e Teto



62 / 87

Qualidade dos Painis Externos



63 / 87

Coluna dasDobradias

Reforo daSoleira

Reforo daColuna B

Painel Traseiro

Travessa do Teto

Fechamento da Carroceria Reforos Laterais



64 / 87

VW Polo

Pontos de Solda: 246

MIG-Cordes: 43 com comprimento total: 1010 mm

Colagem quente: 605 mm

Colagem a frio : 792 mm




65 / 87

Lateral Externa

Reforos col. C

Alojamento da lanterna e

calha

Conj. Reforo interno




66 / 87

B-6-LR H-200-LR H-284-LR H-392-LR M-496-LR

B-8-LR H-210-LR H-298-LR H-404-LR M-518-LR

C-34-LR H-218-LR H-308-LR H-416-LR M-530-LR

C-40-LR H-232-LR H-326-LR H-426-LR 1540X, 1090Z

D-48-LR H-240-LR H-336-LR H-438-LR 1100X, -25Z

E-56-LR H-244-LR H-348-LR L-476-LR M-504-LR

F-62-LR H-280-LR H-360-LR L-478-LR M-552-LR

Spannpunkt

RPS

Auflage

Geopunkt

2 GeopunkteVerst. Sule C

3 GeopunkteBereich SBBR

Zustzlicher Punkt(1100X, -25Z)

Zustzlicher Punkt(1540X, 1090Z

Spann- und Geoschweipunkte Seitenteil 4-T A04

Schweipunktbezeichnungsh. Zeichnung ZSB

Seitenteil vom 21.10.996Q4.809.029 / 030 Geo I




67 / 87

B-6-LR H-200-LR H-284-LR H-392-LR M-496-LRB-8-LR H-210-LR H-298-LR H-404-LR M-518-LR

C-34-LR H-218-LR H-308-LR H-416-LR M-530-LRC-40-LR H-232-LR H-326-LR H-426-LR 1540X, 1090ZD-48-LR H-240-LR H-336-LR H-438-LR 1100X, -25ZE-56-LR H-244-LR H-348-LR L-476-LR M-504-LRF-62-LR H-280-LR H-360-LR L-478-LR M-552-LR

Grampo

Datum

Apio

Ponto de Geometria

2 Pontos de GeometriaVerst. Sule C

Regio SBBR

Ponto Extra(1100X, -25Z)

Ponto Extra(1540X, 1090Z

Pontos de Fechamento e Solda de Geometria - Lateral 4P A04

Representao Pto. SoldaConjunto

Lateral Status 21.10.996Q4.809.029 / 030 Geometria I

3 Pontos de Geometria




68 / 87

Reforo SoleiraReforo col. C

Reforo Col. A




69 / 87

Fechamento da Carroceria Conjuto Lateral



70 / 87

Distribuio de Energia na Carroceria



71 / 87

Anlise de Crash - Lateral (Coluna B) Hatchback



72 / 87

Anlise de Crash - Lateral (Coluna B) Sedan



73 / 87

Travessa do Teto

Fechamento da Carroceria Conjunto Lateral e Teto



74 / 87

Aplicao de Laser na Lateral

Reforo daSoleira com

a Plataforma

Coluna dasDobradias

e Plataforma

Travessa do Teto

Vo dasPortas

Vo dasPortas

Fechamento da Carroceria Solda Laser



75 / 87

Anlise de Crash - Teto



76 / 87

Processo de Solda a Laser Fechamento da Carroceria



77 / 87

Simulo do Processo de Solda a Laser



78 / 87

Aplicao de Laser no vo das portas

Pontos de Solda

SoldaLaser

Fechamento da Carroceria Reforos da Lateral



79 / 87

A soldagem a Laser possibilita a reduo do flange de 15 mmpara 4 mm, reduzindo o peso em aproxim. 4 Kg por lateral

A anlise em EF mostra uma melhoria na rigidez nas direes verticale horizontal cerca de 13 a 15% (Carregamento dinmico)

Soldagem a Laser do vo das Portas



80 / 87

Aplicao de TailoredBlanks

Cotas em vermelho definem dimenses

funcionais da carroceria

Importante a geometriada lateral para que as

folgas construtivas das

tampas dianteira e tra-

seira sejam conforme

dimensional bem como

vo do para-brisa




81 / 87



Importante a geometriada lateral com o teto,

pois a variao pode

provocar deformaes

no mesmo e no caso

de solda Laser, a dimen-

so da calha deve estar

precisamente dentro da

tolerncia para um melhor

resultado




82 / 87



Importante a geometriapara ajuste da tampa

traseira e lanterna,

e para que as vedaes

exeram a funo de

prevenir a entrada de

gua

Fechamento da Carroceria Abertura da Tampa Tras.



83 / 87

Aps a montagem completa da carroceria, agora a mesma dever entrar nalinha de acabamento, onde as partes mveis devero ser acrescentadas

Prximo passo ento a preparao e execuo da funilaria de acabamentoe inspeo da mesma, para ento o envio posterior a pintura

Fechamento da Carroceria Body In White



84 / 87

Inspeo - Penetrao de KTL na Carroceria



85 / 87

Inspeo - Penetrao de KTL na Carroceria



86 / 87

5.64 Cabine

CapÃtulo 8 - Carroceria - Estrutura a - 87

Documents

Transcript of CapÃtulo 8 - Carroceria - Estrutura a - 87