Chassis en carrosserie:


Op deze pagina worden de volgende onderdelen beschreven:

-Algemeen
-Ladderchassis
-Monocoque
-Unibody
-Buizenframe en space frame
-Backbone chassis
-Zelfdragende carrosserie
-Raam- en portierstijlen
-Subframe



Algemeen:
De carrosserie is het koetswerk van de auto, zonder de losse onderdelen zoals het onderstel, de aandrijflijn en het interieur. Vaak spreken we over een "zelfdragende carrosserie" wanneer de carrosserie en het chassis als één geheel is uitgevoerd en tevens dermate sterk is, dat losse onderdelen daar direct op gemonteerd kunnen worden. Het is ook mogelijk dat de carrosserie op het chassis geplaatst wordt en dus van elkaar de scheiden is. Op deze pagina worden verschillende chassis- en carrosserie constructiemethoden beschreven.



Ladderchassis:
Het ladderchassis dankt zijn benaming aan het feit dat het chassis ook daadwerkelijk op een ladder lijkt. Tussen twee dikke stalen balken in langsrichting zijn een aantal dwarsbalken bevestigd. Aan de balken in langs- en dwarsrichting worden alle componenten van het wielophangingsysteem gemonteerd. Het ladderchassis wordt voornamelijk toegepast in auto's die veel gewicht moeten kunnen dragen, zoals SUV's, pick-ups en terreinauto's en vrachtauto's. Nadelen zijn: een hoog gewicht, neemt veel ruimte in en zijn niet flexibel genoeg om de torsiekrachten tijdens het rijden op te kunnen vangen. Een voorbeeld van een ladderchassis is hieronder weergeven:



De carrosserie wordt met schroefverbindingen aan het ladderchassis bevestigd. Bij reparatiewerkzaamheden aan het onderstel of de aandrijflijn kunnen het ladderchassis en de carrosserie van elkaar gescheiden worden. Dit is in de onderstaande afbeelding te zien:



Het ladderchassis maakte het in begin van de twintigste eeuw mogelijk dat Ford op de lopende band verschillende carrosserievormen op één soort chassis kon monteren. In de begintijd van de auto was het gebruikelijk dat men een chassis kocht wat het merk van de auto bepaalde, en dat de auto door een carrosseriebouwer van een koetswerk werd voorzien. Bij vrachtwagens en bussen gebeurt dit nog steeds op een soortgelijke manier.

Hedendaagse auto's waarbij een ladderchassis wordt toegepast zijn o.a. de BMW I3 / I8, Chevrolet Silverado / Suburban / Tahoe, Ford Expedition, GMC Yokon, Jeep Wrangler, Mercedes-Benz G-klasse, Toyota Hilux / Land Cruiser / Tundra.



Monocoque:
Bij een monocoque constructie is er geen sprake van een gescheiden chassis en carrosserie. De dragende constructie wordt gevormd door de schaal, zonder inwendige versterkingen. Een ei is hier een goed voorbeeld van. De benaming "monocoque" is een samenstelling van het Griekse "mono" en het Franse "échelle coque" wat staat voor "romp schaal". De monocoque kan worden geconstrueerd uit geprofileerde staalplaten en van koolstofvezel. De laatst genoemde variant heeft het voordeel dat het gewicht van het voertuig laag blijft. Doordat er geen sprake is van een apart chassis, komt dit ten goede aan de ruimte in het passagierscompartiment en de motorruimte.

Voertuigen die met een monocoque carrosserie zijn uitgevoerd zijn o.a. een Formule 1 race auto en de McLaren F1 (links en rechts in de onderstaande afbeelding).



McLaren F1:





Unibody:
In de hedendaagse auto's wordt veelal de unibody toegepast. Unibody is afkomstig van de zinsdeel "unitized body". De unibody carrosserie bestaat uit verschillende boxconstructies, dwarsbalken en buizen. Niet alleen de constructies van de carrosserie, maar ook de gelijmde ruiten, het dakconstructie en de vloerplaten dragen bij aan de stijfheid van de carrosserie. De carrosserie en het chassis worden als één eenheid beschouwd. Aan deze carrosserie worden de aandrijflijn en het onderstel met behulp van subframes bevestigd. We spreken daarom ook van een "zelfdragende carrosserie".

De unibody is opgebouwd uit afzonderlijke delen die aan elkaar gelast, gelijmd of geschroefd zijn. Omdat diverse delen aan elkaar bevestigd worden, hoeft niet alles van één soort materiaal gemaakt te worden zoals van staal. Een belangrijk voordeel hiervan is dat het gewicht afneemt. Het toepassen van lichtgewicht materialen zoals aluminium en koolstofvezel heeft geen invloed op de veiligheid, omdat unibody voertuigen meestal kreukelzones en andere constructies bevatten die specifiek zijn ontworpen om de krachten op te vangen die ontstaan bij een aanrijding.





Buizenframe en space frame:
Ook in het geval van een buizenframe spreken we over een zelfdragende carrosserie. Een buizenframe, ook wel een space frame genoemd, is een driedimensionale, zeer complexe structuur van aluminium buizen die aan elkaar bevestigd zijn. De buizen vormen de basis van zowel de carrosserie als het chassis. De aandrijflijn, het onderstel en de plaatdelen worden aan deze aluminium buizen bevestigd. Een voorbeeld hiervan is van de Mercedes-Benz 300SL:





Ook Audi gebruikt de term "space frame". In de aluminium framestructuur dragen alle panelen en platen bij aan de stevigheid van de carrosserie. Door de zeer stevige aluminium plaatdelen is de aluminium carrosserie uiterst sterk en daardoor zeer goed bestand tegen crashes, terwijl het gewicht van het voertuig juist afneemt. In de onderstaande afbeelding is de opbouw van een space frame van Audi te zien.





Backbone chassis:
Het backbone chassis is gemaakt van één of meerdere stalen profielen die de vooras en de achteras met elkaar verbinden. Het backbone chassis is sterk in verhouding tot het gewicht. Het nadeel van dit type chassis is dat het chassis totaal geen bescherming bied bij zijdelingse aanrijdingen.

Een auto waarbij het backbone chassis wordt toegepast is de DeLorean DMC-12.







Zelfdragende carrosserie:
In de paragrafen hierboven zijn de verschillende carrosserievormen beschreven. Een unibody is een voorbeeld van een zelfdragende carrosserie. De bodemplaat, schutbord, dakplaat, portierstijlen en zelfs de gelijmde ruiten vormen de dragende delen van de zelfdragende carrosserie.

Tot de niet-dragende delen behoren de delen horen o.a. de portieren, de motorkap, de kofferklep, de spatborden en de zijruiten. Deze delen zijn veelal aan de carrosserie geschroefd en zorgen niet voor de carrosseriestijfheid.



Raam- en portierstijlen:
Raam- en portierstijlen zijn vaak aangeduid met een letter. De stijlen van voor naar achteren worden de A-stijl, B-stijl enz. genoemd. (zie afbeelding carrosserie)



Subframe:
Bij zelfdragende carrosserieën wordt een subframe toegepast. Aan het subframe wordt o.a. de wielophanging bevestigd. Krachten die onder het rijden op de auto werken, worden opgevangen door het subframe. Het subframe is aan de carrosserie bevestigd.



Later meer hierover...