Obecne tendencje w konstruowaniu nadwozi dają zdecydowanie pierwszeństwo nadwoziom samonośnym. Z uwagi na założenia konstrukcyjne jest to element pojazdu w znacznym stopniu wpływający na koszt jego wytworzenia, a jego trwałość decyduje o trwałości eksploatacyjnej pojazdu.
Niezależnie od oddziaływań wynikających z ruchu samochodu, na trwałość eksploatacyjną mają wpływ zjawiska korozji i uszkodzenia komunikacyjne.
Przyjmując, zgodnie z danymi Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, że okres odporności korozyjnej samochodu klasy FSO 125P (Polski FIAT 125P) wynosi cztery do pięciu lat, należy szacować, że co piąty eksploatowany samochód wymaga naprawy wiążącej się z perforacją korozyjną elementów nadwozia. Przy trzech milionach samochodów osobowych, eksploatowanych pod koniec roku 1983, stanowi to 600 tys. nadwozi wymagających naprawy. Znaczna jest również liczba samochodów, które ulegają wypadkom komunikacyjnym. W roku 1983 uszkodzeniom uległo około 200 tys. samochodów. Większość z nich kwalifikowała się do naprawy. Łącznie 800 tys. samochodów wymagało naprawy nadwozia. Potrzeby te rosną proporcjonalnie do przyrostu eksploatowanych samochodów. Rocznie przybywa około 200—250 tys. samochodów osobowych. W podobnych proporcjach kształtują się potrzeby naprawcze 660 tys. nadwozi samochodów ciężarowych i autobusów.
We wszystkich krajach, charakteryzujących się rozwiniętą motoryzacją, statystyka dotycząca strat korozyjnych i wypadkowych uświadomiła potrzebę podejmowania działań zmierzających do wydłużenia okresu trwałości eksploatacyjnej nadwozia. Są to działania dotyczące profilaktyki korozyjnej i wypadkowej (patrz rozdział 2) oraz działania polegające na wdrażaniu wydajnych technik naprawczych, pozwalających na skuteczną naprawę nadwozia. Nowe techniki naprawcze charakteryzują się dążeniem do maksymalnego ograniczenia udziału prac ręcz-
nych w procesie technologicznym naprawy. Uzyskuje się to zwiększając oprzyrządowanie wszystkich elementów procesu technologicznego naprawy nadwozia.
Proces technologiczny naprawy nadwozia jest uwarunkowany właściwościami konstrukcyjnymi naprawianych elementów oraz możliwościami technicznymi określonymi przez poziom oprzyrządowania. Doskonalenie technologii napraw nadwozi wywołuje potrzebę podejmowania produkcji urządzeń i oprzyrządowania, stwarzających warunki techniczne dla zwiększenia efektywności naprawy. O randze problemu świadczy fakt powstania SABRE (Specialists in Automobile Body Repair Eąuipment), tzn. Stowarzyszenia Specjalistów ds. Wyposażenia do Napraw Nadwozi Samochodowych, które działa na terenie wielu krajów Europy Zachodniej, m.in. we Francji, RFN, Wielkiej Brytanii, Belgii i Holandii, i grupuje producentów urządzeń do napraw nadwozi. Zadaniem Stowarzyszenia jest koordynacja w skali międzynarodowej prac rozwojowych i wdrożeniowych dotyczących postępu technicznego w budowie urządzeń.
W wielu krajach są prowadzone kompleksowe prace eksperymentalne, wiążące się z’ opracowaniem wydajnych i skutecznych metod naprawy. Przykładem takiego działania jest Ośrodek MIRRC (Motor Industry Repair Research Centrę), który powstał z inicjatywy brytyjskich towarzystw ubezpieczeniowych. Jest to ośrodek badawczo-doświadczalny przemysłu motoryzacyjnego, specjalizujący się w naprawach nadwozi. Są w nim prowadzone badania przebiegu naprężeń nadwozia pod wpływem obciążeń uderzeniowych, analizowane rodzaje i wielkości sił uderzeniowych, określane przyczyny uszkodzeń połączeń zgrzewanych. Ponadto są wykonywane doświadczalne naprawy nadwozi na specjalnych liniach naprawczych, w skład których wchodzą stanowiska prostowania, wymiany elementów, przygotowania powierzchni, natrysku lakieru, wygrzewania powłok lakierniczych i stanowiska kontrolne.
Rys. 1.1. Magazyn części przeznaczonych do wykorzystania
Istnieją też liczne publikacje dotyczące nowych technik w naprawach nadwozi. Do najbardziej znanych należy francuskie czasopismo Revue Technique Carrosserie. Zawiera ono m.in. opisy procesów technologicznych napraw poszczególnych typów nadwozi.
Przykładem praktycznym zastosowań nowych technik naprawczych jest szwedzka firma ubezpieczeniowa Folksam. Firma ta stanowi połączenie działalności ubezpieczeniowej i naprawczej. Zasada działania firmy polega na tym, że skupuje ona do zagospodarowania samochody uszkodzone awaryjnie i przeznaczone na złom. Z nadwozi tych są wyjmowane nieuszkodzone elementy ruchome oraz wycinane fragmenty nadwozia,, nadające się do wykorzystania do naprawy innych samochodów. Ele-
menty te zaopatruje się w metki, zawierające dane dotyczące modelu i rocznika oraz przebiegu samochodu, a następnie magazynuje do wykorzystania (rys 1.1.). Szczególnym przypadkiem wykorzystania elementów z obu uszkodzonych awaryjnie nadwozi jest tzw. naprawa połówkowa. Następuje tu połączenie przedniej nie uszkodzonej części nadwozia z tylną częścią innego nadwozia tego samego typu. Na rysunku 1.2 pokazano przygotowanie miejsc połączeń do spawania, a na rysunku 1.3 samochód złożony z dwóch połówek.
Zastosowanie przez firmę Folksam wymiennych elementów z uszkodzonych pojazdów w połączeniu z nową techniką naprawczą spowodowało obniżenie kosztów naprawy nadwozia o 50<Vo. Pozwala też na zatrudnienie w procesie napraw pracowników przyuczonych. Tradycyjne metody napraw wymagają natomiast kwalifikacji rzemieślniczych.
Efektem stosowania nowych technik naprawczych w połączeniu z doskonaleniem odporności korozyjnej nadwozi i racjonalną eksploatacją samochodu jest wydłużenie okresu trwałości eksploatacyjnej. Z wykresu przedstawionego na rysunku 1.4 wynika, że średnia trwałość eksploatacyjna samochodów w Szwecji zwiększyła się z około 10 lat w połowie lat sześćdziesiątych do ponad 12 lat w roku 1971.
Trwałość eksploatacyjna charakteryzuje się liczbą lat, po upływie których 50% stanu pojazdów z danego rocznika zostaje wycofanych z eksploatacji. Różnice w trwałości eksploatacyjnej samochodów europejskich pokazano na rysunku 1.5. Wynika z niego, że po 11 latach eksploatacji z 1000 samochodów Simca jedynie 334 kwalifikowały się do ruchu, natomiast z 1000 samochodów Volvo — 897 było sprawnych. Tendencja do wydłużania okresu trwałości eksploatacyjnej utrzymywała się również w latach następnych (rys. 1.6). Na wykresie pokazano zmiany średnich okresów trwałości eksploatacyjnej samochodów, użytkowanych w Szwecji w latach 1963—1981, w porównaniu z odpowiednimi danymi
Rys. 1.4. w latach
Zmiany trwałości eksploatacyjnej samochodów użytkowanych w Szwecji 1963—1971
Rys. 1.3. Samochód złożony z dwóch połówek
Rys. 1.5. Liczba sprawnych samochodów na 1000 wyprodukow
dotyczącymi USA. Z porównania Wynika, że trwałość użytkowa samochodów europejskich jest wyższa od trwałości samochodów amerykańskich. Przeciętny okres trwałości eksploatacyjnej samochodów europejskich użytkowanych w Szwecji wyniósł w roku 1980 — 15 lat.
W kraju brak jest danych statystycznych pozwalających na ustalenie okresu trwałości eksploatacyjnej samochodów. Mała liczba samochodów wyrejestrowanych (w ciągu roku mniej niż 11% samochodów eksploatowanych) świadczy, że okres użytkowania samochodu w Polsce jest długi.
Wpływają na to znane trudności w nabyciu samochodu nowego. W tej sytuacji, przy niskim poziomie ochrony antykorozyjnej, samochód jest wielokrotnie naprawiany, a często odbudowywany, co przy stosowanej technice naprawczej jest procesem pracochłonnym, energochłonnym
— — — Szwecja
63 6L 65 66 67 68 69 70 77 72 73 7i 75 76 77 78 79 80 87
Lała -
Rys. 1.6. Trwałość eksploatacyjna samochodów użytkowanych w Szwecji i USA w latach 1963—1980
i materiałochłonnym, a koszty społeczne powstające z tego tytułu są nieuzasadnione. Wdrażanie wydajnych technologii napraw w połączeniu. ze zwiększeniem odporności korozyjnej nadwozi’ może przynieść w tej, sytuacji znaczące efekty.
Nowe metody napraw nadwozi charakteryzują się oprzyrządowaniem, umożliwiającym wykonanie skutecznej naprawy nadwozia. Naprawa skuteczna polega na tym, że parametry jakościowe i wytrzymałościowe naprawionego nadwozia są zgodne z założeniami producenta samochodu. Uzyskanie odpowiednich parametrów wymaga oprzyrządowania procesu technologicznego w następujących grupach urządzeń:
urządzenia do prostowania,
urządzenia do spawania,
urządzenia i narzędzia do mechanizacji prac ręcznych,
przyrządy kontrolno-pomiarowe,
urządzenia pomocnicze.
Działania zmierzające do uprzemysłowienia procesów technologicznych naprawy nadwozia są od dawna podejmowane również w kraju.
W wyniku prac prowadzonych przez Wydział Postępu Technicznego Zjednoczenia Zaplecza Technicznego Motoryzacji powstał w roku 1972 „Katalog procesów technologicznych napraw powypadkowych samochodów Polski FIAT 125P”. Katalog zawierał wytyczne dotyczące prostowania elementów kadłuba samochodu Polski FIAT 125P (obecnie FSO 125P) oraz zasady wymiany elementów poszycia zewnętrznego nadwozia z zastosowaniem nowych technik spawalniczych. Oprzyrządowanie stanowiły urządzenia do prostowania nadwozia samochodu Polski FIAT 125P, których produkcję podjęły Koszalińskie Zakłady Naprawy Samochodów oraz półautomaty spawalnicze Migomat 160 z importu.
Prace dotyczące doskonalenia procesów technologicznych napraw nadwozi były kontynuowane przez Wydział Techniki Centrali Techniczno–Handlowej Motoryzacji Polmozbyt. Na jego zlecenie Przemysłowy Instytut Motoryzacji opracował „Technologię napraw powypadkowych nadwozi samochodowych Polski FIAT 126P”. W technologii zastosowano urządzenia z importu. Urządzeniem bazowym jest dźwignik naprawczy z ławą kontrolną i systemem ciągnąco-rozpierającym Car Bench. W technice spawalniczej stosuje się półautomaty spawalnicze Migomat 160 i zgrzewarki Aro. Mechanizację prac przygotowawczych i wykończeniowych uzyskano stosując narzędzia o napędzie pneumatycznym Atlas–Copco.
Zorganizowano też Ośrodek Doskonalenia Zawodowego we Włocławku. Zadaniem Ośrodka jest szkolenie w zakresie nowych metod naprawy oraz doskonalenie tych metod z zastosowaniem doświadczeń wynikających z praktyki wykonawczej własnego warsztatu nadwoziowego.
Wdrożenie pilotowe technologii opracowanej przez Przemysłowy Instytut Motoryzacji nastąpiło w sześciu wybranych przedsiębiorstwach Polmozbyt. Równolegle w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji zostały wykonane badania porównawcze wytrzymałości doraźnef trzech nadwozi naprawianych w Ośrodku Doskonalenia Zawodowego we Włocławku z nadwoziem produkcyjnym. Próby zgniatania wykonane na specjalnym stanowisku wykazały, że naprawiane nadwozia mają wytrzymałość doraźną porównywalną z wytrzymałością nadwozia nowego.
• Rozwinięciem dorobku wynikającego ze współpracy z Przemysłowym Instytutem Motoryzacji były opracowania Pracowni Technologii Ośrodka Rozwoju Techniki i Organizacji Centrali Techniczno-Handlowej Motoryzacji Polmozbyt.
Opracowania bazowały na pracach doświadczalnych Ośrodka Doskonalenia Zawodowego we Włocławku i wynikach wdrożeń Przedsiębiorstw Polmozbyt w Szczecinie, Łodzi, Zielonej Górze, Warszawie.
W latach 1978—1980 upowszechniono w zapleczu motoryzacji indywidualnej m.in. niżej podane opracowania.
Ramowe zasady napraw powypadkowych nadwozi samochodów Polski FIAT 125P (FSO 125P)
Ramowe zasady napraw powypadkowych nadwozi samochodowych Lada
Instrukcję obsługi urządzenia do napraw nadwozi Car-Bench
Instrukcję obsługi urządzenia do napraw nadwozi Dataliner
Kryteria możliwości technicznych i ekonomicznej opłacalności napraw powypadkowych nadwozi samochodów osobowych Polski FIAT 126P
Kryteria możliwości technicznych i ekonomicznej opłacalności napraw powypadkowych nadwozi samochodów osobowych Polski FIAT 125P (FSO 125P) i Lada ,
7. Katalog typowych napraw blacharsko-lakierniczych samochodów oso-
bowych Polski FIAT 125P (FSO 125P), Polski FIAT 126P i Syrena.
Jednocześnie podejmowano działania zmierzające do stworzenia w ca-
łym kraju sieci warsztatów nadwoziowych wyposażonych w urządzenia
pozwalające na stosowanie nowych procesów technologicznych.
Działania te doprowadziły do powstania około 20 warsztatów wzorcowych wyposażonych w specjalistyczne urządzenia do prostowania, spawania i mechanizacji prac ręcznych. Wiele warsztatów wdrożyło nowe metody spawania i ograniczyło udział prac ręcznych w naprawach nadwozi w wyniku zastosowania narzędzi do mechanizacji prac ręcznych. Możliwości rozwoju sieci warsztatów nadwoziowych są ograniczone brakiem specjalistycznego oprzyrządowania produkcji krajowej. Większość wielofunkcyjnych urządzeń do prostowania nadwozi i narzędzi do mechanizacji prac ręcznych pochodzi z importu. Mimo to, stan i perspektywy rozwoju motoryzacji w kraju uzasadniają potrzebę coraz szerszego upowszechniania w zapleczu motoryzacji nowoczesnych metod napraw nadwozi.