Интеграция кузова и шасси в единое целое – эта концепция XX века была воспринята оптимальным способом улучшения конструктивных характеристик автомобиля при снижении веса и стоимости. Исполнение закрытого кузова (седаны и лимузины) позволяло выстроить жёсткую конструкцию при условии соединения балок с другими вертикальными элементами конструкции (стойками), жесткими, хорошо подогнанными в месте стыковки.
Кроме того, если панели обшивки кузова соответствующим образом штамповали, достигалось повышение жёсткости каркаса за счёт сопротивления сдвигу. Историки западных стран отмечают - первая попытка разработать такого рода архитектуру была предпринята инженерами итальянской фирмы «Lancia» в 1922 году. Конструкция машины «Lambda» без внешней обшивки, но со всеми механическими компонентами показана на картинке ниже.
Каркас кузова изготовлен из стальных панелей толщиной около 2 мм, полученных путём фрезерования и гибки. Части соединяются различными способами, в том числе:
- заклёпками,
- сплошной сваркой,
- точечной сваркой.
Борта машины сделаны из сетчатых балок. Многие конструктивные элементы установлены над большими порогами, повышают общую жёсткость конструкции по сравнению с традиционным шасси. Вклад в общую жёсткость бортов увеличивают очень жесткие поперечные диафрагмы, соответствующие приборной панели, спинкам кресел и хвостовой части. Передняя подвеска соединена с кузовом трубчатой портальной конструкцией, окружающей радиатор, что еще больше увеличивает степень жёсткости.
Итальянский автомобиль «Lambda» новой архитектуры
Сварные панели покрывали каркас итальянского автомобиля «Lambda» с дальнейшим увеличением степени жёсткости на изгиб и кручение. Поэтому использование катаных и гнутых компонентов с целью получить очень жёсткие замкнутые поперечные сечения, по сути, уже не играло никакой роли. Помимо производительности конструкции, влияние этой новой архитектуры на расположение объёмов кузова хорошо заметно на следующей картинке. Здесь кузов фактически прижат к земле.
Исходя из данных относительно патентов на «Lancia», конструкция включала также туннель трансмиссии. Наличие туннеля отметилось значительным вкладом в уменьшение высоты, что положительно сказалось на аэродинамических характеристиках и управляемости машины. Следует отметить:
На успех этого автомобиля повлиял тот факт, что производители кузовов совсем не были готовы к этому значительному изменению эстетики.
Между тем, последующие автомобили итальянской фирмы «Lancia» предлагали специальное традиционное шасси для нестандартных кузовов и в качестве альтернативы унифицированный кузов заводского изготовления.
Однако конструкция, разработанная фирмой «Lancia» в то время подходила только для так называемых «торпедных» кузовных исполнений. Кузова седанов были получены путём добавления верхней крышки (баллона) «Weymann» без увеличения степени жёсткости.
Следующий шаг в этом направлении был сделан примерно 15 лет спустя с более широким применением точечной сварки и стальных листов с глубокой штамповкой. Одним из первых примеров очень эффективной структурной интеграции кузова и шасси - это модели машин «Citroen 7», «Citroen 15», «Citroen 11CV» 1934 года выпуска.
Полное изменение цикла сборка машин
Этот автомобиль также является первым применением на больших объёмах производства схемы машин с передним приводом. Все стальные панели кузова имеют особую форму, подходящую для создания жёстких замкнутых секций путём сварки вдоль фланцев. В результате получилась структурная клетка, включающая пороги, стойки и балки крыши.
Пороги объединяют в своей передней части фланцы, на которых были собраны силовой агрегат и передняя ось. Также стропильные балки имеют замкнутое сечение, как это видно на следующем фото. Эстетические повреждения точечной сваркой на панелях крыши были замаскированы заливкой расплавленным оловом, которое затем полировали.
Шасси больше не существовало как физический элемент. То есть этот компонент уже нельзя было отделить от корпуса без разрушения сварных швов. Это полностью изменило цикл сборки и организацию кузовного цеха по сравнению с прошлым вариантом. Унифицированный кузов сначала сваривали, затем окрашивали, и только затем монтировались механические подсистемы шасси. Кузова, изготовленные на заказ в небольших объёмах, отныне имели очень высокую стоимость.
