Nadwozia hybrydowe

29.8.2013
Mercedes-Benz CL z serii C 215 to jeden z najciekawszych przykładów zastosowania karoserii hybrydowej,czyli takiej, do której budowy wykorzystano różne materiały konstrukcyjne. Tego typu karoseria, wykonana z systemów nazwanych monohybrydami, stawia też podczas naprawy szczególne wymagania odnośnie procesu jej przygotowania, obróbki, łączenia, a także odpowiednich kwalifikacji osoby naprawiającej.
Karoseria wspomnianego modelu Mercedesa jest zbudowana z następujących materiałów:
- stali,
- aluminium,
- magnezu,
- tworzywa sztucznego.
Każdy z tych materiałów bazowych dostępny jest w sporej liczbie wariantów wynikających ze składu stopu metali, techniki jego wykonania lub rodzaju zastosowanego w nim tworzywa sztucznego. Przykładem może być tutaj aluminium, z którego wykonywane są takie elementy nadwozia, jak:
- elementy tłoczone,
- elementy wyciskane,
- elementy odlewane ciśnieniowo.
Ale taką mieszankę materiałów można znaleźć nie tylko w miejscu połączenia jednego elementu z drugim. Także wewnątrz pojedynczego elementu spotyka się rożne materiały konstrukcyjne. Przykładem mogą być tutaj drzwi samochodu. Ich wewnętrzna część wykonana jest jako odlew ciśnieniowy ze stopów magnezu, a część zewnętrzna (poszycie) ze stopów aluminium. Przykładem multihybrydowego wykonania ściany bocznej pojazdu są wyciskane profile aluminiowe, a także blachy ze stopów aluminium oraz elementów stalowych i blach wyprodukowanych ze stali wysoko wytrzymałych.

Zabezpieczenie przed korozją
Ze względów elektrochemicznych różne metalowe materiały konstrukcyjne powinny być od siebie odizolowane. Szczególnie dotyczy to takich połączeń metali, jak stal i aluminium oraz magnez i aluminium. Jeśli takiej izolacji nie ma, to o wiele szybciej skorodują one w miejscu styku. Taka korozja nazywana jest korozją kontaktową - od miejsca, gdzie występuje. W związku z takimi wymaganiami pary elementów narażone na korozję kontaktową powinny być od siebie odizolowane. Trzeba przy tym przestrzegać kilku ważnych zasad, mianowicie:
- korodujące materiały należy odizolować od siebie za pomocą kleju strukturalnego lub masy montażowej,
- należy zabezpieczyć miejsce łączenia przed możliwością dostania się do niego wody, pary wodnej i powietrza,
- magnezowe elementy wewnętrzne drzwi powinny być malowane proszkowo, natomiast zabezpieczenie elementów wewnętrznych po-winno się odbyć za pomocą wosku antykorozyjnego i poprzez uszczelnienie spawów,
- należy stosować stopy bezmiedziowe (> 0,1% Cu).
Ważna informacja: producent samochodu konkretnie opisuje procedury, jakich należy przestrzegać podczas naprawy miejsc szczególnie narażonych na korozję mogącą wynikać z materiałów zastosowanych do budowy tych elementów. Należy ich bezwzględnie przestrzegać, ponieważ jakiekolwiek odstępstwa szybko się uwidocznią po naprawie.

Techniki łączenia
Podczas produkcji karoserii samochodowych stosuje się następujące techniki łączenia poszyć i elementów:
- kombinację nitów tłoczonych i klejenia,
- kombinację zgrzewania oporowego i klejenia,
- nitowanie nitami zrywalnymi - ślepymi,
- przetłaczanie klinujące (ang. clinching).
W przypadku napraw powypadkowych lub usuwania elementów skorodowanych w warunkach warsztatowych można wykorzystać wszystkie metody łączenia, oprócz przetłaczania klinującego i użycia nitów tłoczonych. Spowodowane jest to koniecznością użycia odpowiedniego oprzyrządowania. Alternatywnie do przetłaczania klinującego stosuje się klejenie z użyciem dodatkowego nitowania nitami zrywalnymi.

Zarządzanie odkształceniami
Celem zarządzania odkształceniami jest zapewnienie odpowiednich deformacji elementów nadwozia podczas wypadku. Przekłada się to na deformacje stref zgniotu i minimalizację opóźnień wynikających ze zmian prędkości auta podczas wypadku, a jednocześnie zapewnienie sprawnej i niedrogiej naprawy powypadkowej. W przypadku Mercedesa C 215 mamy do czynienia z wieloma szczegółami naprawczymi, które pozwalają znacznie obniżyć koszty drobnych napraw blacharskich. Są to między innymi:
- osłony zderzaka wykonane z piankowych bloków polipropylenowych absorbujących energię zderzenia. Bloki te są elastyczne, co pozwala im powrót do oryginalnego kształtu po ustąpieniu siły zderzenia. System ten działa do prędkości 4 km/h,
- listwy chromowane umieszczone na narożnikach i tylnym zderzaku są zamontowane na klipsy, co pozwala szybko i bezproblemowo wymienić je na nowe,
- przedni błotnik wykonany z tworzywa sztucznego idealnie łączy się z poszyciem przedniego zderzaka.
By ograniczyć koszty naprawy elementów auta „cierpiących" przy uderzeniach przednich i tylnych, zastosowano następujące rozwiązania:
- demontowany i montowany moduł przedni i tylny zawierający elementy nośne wykonane ze stali i aluminium,
- wieloczęściowy crashbox przedni wykonany z aluminium,
- wieloczęściowe wzmocnienie belkowe do ustabilizowania reflektorów wykonane ze stali,
- przykręcona do przednich podłużnic belka aluminiowa,
- wieloczęściowa ściana grodziowa,
- zagłębienie koła zapasowego wykonane z tworzywa sztucznego,
- tylny błotnik przykręcony i przynitowany do słupka C z dylatacją.

Przykłady napraw
Jeśli poszycie słupka C wymaga odnowienia, należy mieć na uwadze, że prace naprawcze zostaną przeprowadzone w ramach obróbki aluminium. Najważniejszymi elementami tego typu naprawy są:
- rozwiercenie za pomocą frezu do zgrzein punktów zgrzewania punktowego,
- odcięcie blachy słupka w okolicy dachu za pomocą przecinarki tarczowej (fot. 2.),
- przed montażem nowego poszycia konieczne jest włożenie blachy podkładowej w miejscu łączenia słupka z dachem. Blacha ta jest wsunięta do wnętrza słupka (fot. 3.),
- przymocowanie blachy podkładowej do elementu dachu za pomocą wpuszczanych nitów zrywalnych,
- następnie należy nałożyć poszycie zewnętrzne i przymocować je nitami zrywalnymi z wpuszczanymi łbami,
- miejsce cięcia zaszpachlować masą szpachlową 2K na bazie aluminium.

Naprawa poszycia zewnętrznego progu
Poszycie progu jest wymieniane, o ile dostępne są profile ceowe o odpowiednim wymiarze. W tym przypadku jako łączenie używana jest kombinacja klejenia i nitowania. Podstawy wykonania naprawy są praktycznie takie same, jak w poprzednim przypadku. Najważniejsze, co trzeba podczas niej zrobić, to:
- odfrezowanie punktów łączenia (zgrzein),
- odcięcie reszty poszycia za pomocą przecinarki tarczowej lub brzeszczotowej,
- po obu stronach, gdzie wykonano odcięcie progu, konieczne jest zamontowanie ceowych podkładek ustalających,
- podkładki ustalające należy przewiercić razem z pozostającymi na pojeździe końcówkami progu, tak aby otwory w progu i podkładce pokrywały się podczas nitowania,
- po przewierceniu na podkładki ceowe należy nanieść klej i dopiero po tym przynitować je do progów za pomocą nitów zrywalnych z łbami wpuszczanymi (fot. 5.),
- należy przyciąć na wymiar prób zamienny i przewiercić go na pojeździe z podkładkami,
- następnie trzeba nałożyć klej na elementy łączone,
- potem założyć poszycie i odpowiednio ustawić je za pomocą kołków włożonych w nawiercone otwory,
- po kolei należy wyjmować jeden kołek, zastępując go nitem zrywalnym z łbem wpuszczanym,
- miejsce naprawy trzeba pokryć masą uszczelniającą na bazie PVC.


Więcej w „autoEXPERCIE"

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę