Жесткость кузова автомобилей ваз таблица
Широкие светлые коридоры, застекленные двери с автоматически открывающимися транспондерными замками — и, наконец, большой отгороженный участок с массой стендов и приспособлений. Это ОДК ВАЗа — отдел доводки кузова. Здесь постоянно испытывают кузова и кузовные детали всех вазовских машин. Их скручивают, гнут, подвергают воздействию вибраций…
Главная прочностная характеристика автомобильного кузова — это его жесткость на скручивание. Заезд одним колесом на бордюр, подъем автомобиля на домкрате, диагональное вывешивание на бездорожье, прохождение поворота — во всех этих ситуациях нагрузки на кузов стремятся скрутить его вокруг продольной оси. Если жесткость кузова невелика, то после поддомкрачивания у машины перестают нормально открываться и закрываться двери, на бугристой дороге начинают «дышать» все панели в салоне. Реакции на повороты руля становятся «размазанными» — изгиб кузова и податливость металла в зонах крепления рычагов подвески вносят рассогласование в работу передней и задней подвесок.
К тому же постоянное скручивание заставляет кузов стареть интенсивнее. Начинают потихоньку «раскрываться» сварные швы, в образовавшиеся микротрещины пробирается коррозия… Рыба гниет с головы, а кузов — с ослабленных, нагруженных участков.
Измеряется крутильная жесткость кузова в ньютон-метрах на градус (Нм/град.). Чем выше эта величина, тем меньше деформируется кузов от приложенной скручивающей нагрузки. Например, для автомобилей с рамной конструкцией жесткость на скручивание была невелика и редко превышала 4000 Нм/град. Несущие кузова легковых автомобилей 60—90-х годов были уже жестче — нормой считались величины 5000—10000 Нм/град. Но современные высочайшие требования к управляемости и пассивной безопасности заставляют автомобильных инженеров идти на всяческие ухищрения. Кузова автомобилей последнего поколения разрабатывают с помощью компьютерной оптимизации, а в производстве используют особо прочный металл, лазерную сварку и клееные соединения. Поэтому в технических описаниях таких машин, как Volvo S60, Alfa Romeo 147 или Citroen C5, с гордостью упоминается о жесткости кузова свыше 20000 Нм/град!
Интересно, как на этом фоне выглядят отечественные автомобили?
Загляните в таблицу.
Жесткость кузовов большинства вазовских машин — это и вся «классика», и все серийные переднеприводные модели — лежит в пределах 6000—8000 Нм/град. То есть гордиться вазовцам особо нечем, но и краснеть не за что. Ведь все эти машины разрабатывались в эпоху, когда жесткости кузовов придавали не столь большое значение. Любопытно, что, по данным заводских измерений, самая низкая жесткость кузова — всего 5500 Нм/град. — у седана ВАЗ-21099 и сделанной на его базе рестайлинговой «пятнадцатой» версии. При этом жесткость кузова «девятки» составляет уже 6800 Нм/град, а трехдверной «восьмерки» — все 8200 Нм/град! Откуда такая разница?
— К сожалению, при самостоятельной разработке «девяносто девятой» в начале 90-х годов наши инженеры о жесткости кузова этой модели практически не заботились, — сетуют инженеры ОДК. — Просто не стояло такой задачи. Вот вам и результат…
Но дело здесь не только в конструктивных просчетах. Вообще, по словам специалистов, кузова трехобъемных седанов при прочих равных условиях, как правило, обладают меньшей жесткостью, чем кузова двухобъемных и однообъемных машин! То есть чем больше структурных переходов (от моторного отсека к салону, от салона к отдельному багажнику), тем сложнее инженерам обеспечить высокую жесткость кузова.
То же касается количества дверных проемов — чем их больше, тем слабее кузов. Как видно из таблицы, наиболее жесткие кузова среди серийных машин разработки до 80-х годов — у трехдверных Нивы и «восьмерки». Лучше этих автомобилей по жесткости кузова только однообъемная Надежда ВАЗ-2120 и новая Нива ВАЗ-2123, кузов которой проектировался уже с использованием компьютерных технологий.
А что же «десятка», кузов которой с самого ее появления все ругают за недостаточную жесткость? Инженеры ОДК считают, что их совесть здесь абсолютно чиста.
— Нам смешно, когда мы читаем в автомобильной прессе заявления о том, что углы установки передних колес на «десятках» уплывают из-за податливости кузова. Наши измерения показывают, что по жесткости силовая структура всех автомобилей «десятого» семейства ничуть не хуже, чем у других вазовских машин. Да, проблемы с управляемостью есть. Но в этом нет нашей вины! Несколько раз мы даже проводили специальные испытания — например, измеряли податливость моторного щита при работе рулевого механизма.
С кузовом все в порядке! Так, может быть, сначала надо проверить крепления рулевой «рейки» к щиту передка, а потом грешить на кузов? А помните случаи, когда на первых «десятках» лопались задние стекла? Все шишки сразу посыпались на нас — мол, кузов настолько «пластилиновый», что вклеенные стекла не выдерживают больших перекосов заднего проема. А потом оказалось, что была нарушена технология вклейки — стекло монтировалось в проеме без необходимого зазора. Естественно, что даже при расчетной деформации проема кузов начинал д
Любопытно, что рекордсмен по жесткости кузова среди «гражданских» вазовских машин — длиннобазный лимузин Консул с перегородкой за передними сиденьями. Жесткость на скручивание у длинного кузова — 14300 Нм/град! Очевидно, свою роль здесь сыграли и дополнительные меры по усилению несущей структуры, и «лимузинная» перегородка, разделяющая салон.
— Жесткость любого кузова можно существенно увеличить с помощью распорок и усилителей, — уверяют вазовские кузовщики. — Например, мы недавно испытали распорки для «десятки», которые крепятся в проеме кузова между полом и «чашками» верхних креплений задних амортизаторов.
На «заряженные» версии ВАЗ-21106 с двигателями Opel подобные задние распорки теперь ввариваются серийно — именно благодаря им жесткость кузовов этих машин достигает 12000 Нм/град. Теперь одна из тольяттинских тюнинговых фирм собирается наладить выпуск дополнительных распорок для обычных «десяток» — их можно будет смонтировать за задним сиденьем на болтах. Мы обеими руками за!
А самый радикальный способ увеличения жесткости кузова используют строители гоночных автомобилей. Взгляните на цифры жесткости кузова спортивной кольцевой «сто шестой» машины заводского гонщика Александра Никоненко, которую в ОДК измерили перед сезоном 2000 года. Результат фантастический — свыше 50000 Нм/град!
— Каркас безопасности из стальных труб на этой машине очень грамотно «завязан» на несущие точки опор подвески, — комментируют такое достижение инженеры. — Но так бывает далеко не всегда. Недавно нам на измерение привезли хэтчбек ВАЗ-2112, подготовленный для клубных гонок. Жесткость кузова, несмотря на вваренный каркас, оказалась гораздо ниже, чем у «десятки» Никоненко, — всего 20000 Нм/град.
Мы попытались дать несколько советов строителям автомобиля. Начали объяснять, что сам по себе каркас обеспечивает только безопасность гонщика. А для того, чтобы клетка из труб еще и эффективно увеличивала жесткость кузова на кручение, каркас надо вваривать в зоны приложения нагрузок от подвески. Но нас не захотели слушать. Обиделись, что ли…
Как ни странно, в пользе хорошо известных в тюнинговом мире дополнительных распорок между «чашками» передних стоек подвески McPherson вазовцы сомневаются:
— Мы провели не одно стендовое испытание таких распорок. Эффекта от них практически никакого…
Но ведь эксперты Авторевю не раз убеждались в том, что управляемость тюнинговых «десяток» после установки передних распорок заметно улучшается! И это — вкупе с результатами измерения жесткости «десяточных» кузовов — уже настораживает. Насколько честно и непредвзято тольяттинцы относятся к измерениям собственных машин? Насколько точны вазовские стенды?
Как уверяют ветераны ОДК, всю методику измерения жесткости кузовов ВАЗ перенял у специалистов фирмы Porsche еще в начале 80-х годов.
«Голые» кузова, как правило, лишенные всех навесных деталей — капота, дверей и крышки багажника, — скручивают на специальном стапеле, закрепляя за точки крепления подвесок с помощью специальных переходников. При этом внутрь кладут мешки с балластом, загружая кузов полезной нагрузкой. Если у автомобиля современные вклеенные стекла, то испытания проводят с ними — по словам тольяттинцев, вклейка положительно сказывается на жесткости кузова.
Но чаще всего жесткость оценивают на уже собранном автомобиле. Для этого на ВАЗе используется стенд именитой фирмы Schenck с четырьмя подвижными платформами-весами, которые имитируют ситуацию диагонального вывешивания. Автомобиль загоняют на весы и начинают поднимать левое переднее и правое заднее колеса, подвергая кузов скручивающей нагрузке и измеряя при этом деформацию передка машины. Такие испытания проходят без нагрузки, а все двери, капот и багажник, как правило, открывают — навесные элементы не считаются несущими, и их влияние на жесткость силовой структуры кузова должно быть исключено.
Хотя дверь багажника у универсалов и хэтчбеков (особенно трехдверных) в закрытом состоянии заметно увеличивает жесткость кузова. Например, жесткость кузова пятидверного хэтчбека Fiat Brava, по данным измерений вазовцев, с открытыми дверьми составляет 9100 Нм/град., а с закрытыми увеличивается до 10500 Нм/град. У трехдверного хэтчбека Fiat Bravo подобная прибавка уже больше: жесткость с открытыми и закрытыми дверьми — 10
А еще на жесткость кузова заметно влияет и то, как именно установлен силовой агрегат. Поэтому разница в результатах измерений «голого» кузова и автомобиля в сборе бывает выше у автомобилей классической компоновки — у Жигулей и Нив жесткость на кручение повышает балка передней подвески. А вот данные испытаний по обеим методикам для переднеприводных машин с поперечным расположением двигателя и передней подвеской типа McPherson, по опыту вазовцев, примерно одинаковы. Основную прибавку в жесткости на таких машинах дает… спинка заднего сиденья! Например, в «восьмерках» и «девятках» заднее сиденье увеличивает жесткость кузова примерно на 1000 Нм/град.
Поэтому ВАЗ рекомендует владельцам этих машин как можно реже ездить со сложенным задним сиденьем — кузов при этом ослаблен и хуже сопротивляется скручивающей нагрузке. И вообще, всем, кто использует хэтчбеки и универсалы для перевозки длинномеров и складывает для этого заднее сиденье, можно посоветовать вести машину поаккуратнее и избегать высоких бордюров и резких
Однако для современных автомобилей это предупреждение становится все менее актуальным. Взгляните на результаты измерений иномарок. У всех машин, разработанных ближе к середине 90-х годов, жесткость выше 10000 Нм/град. Весьма жесткие кузова у малышки Renault Twingo, у седанов Opel Omega и Daewoo Nubira — до 14000 Нм/град. А жесткость кузова гибридомобиля Toyota Prius (ВАЗ закупил эту машину, поскольку сам экспериментирует с гибридными силовыми агрегатами) оказалась на высшем современном уровне — 22700 Нм/град! Любопытно, что наш опыт вождения этой машины подтверждает вазовские измерения — Prius с отменной четкостью слушается руля, что характерно для автомобилей последних поколений с «20-тысячной» жесткостью кузова.
При этом внедорожник Ford Maverick (перелицованный Nissan Terrano II) показал на стенде всего 4400 Нм/град. И это вполне правдоподобный результат для автомобиля с рамной конструкцией кузова.
По словам вазовских кузовщиков, они постоянно изучают данные измерений зарубежных коллег (например, той же фирмы Porsche) и «поверяют» свои результаты. Правда, расхождения встречаются.
— Недавно мы с интересом прочли доклад одной из фирм об опыте увеличения жесткости кузова с помощью склейки кузовных панелей. Закупили этот клей (это специальный компаунд на основе эпоксидной смолы) и использовали его для сборки нескольких кузовов новой Нивы. Но, по данным наших измерений, на жесткость кузова склейка практически не повлияла! Пользу от применения клеев мы видим в другом. Судя по первым испытаниям клееных соединений на вибростендах, усталостная прочность таких кузовов будет на порядок выше.
Интересно, что на Дмитровском полигоне и на ГАЗе пользуются немного иной методикой измерения жесткости кузова на автомобиле в сборе, позаимствованной у фирмы FIAT.
Например, дмитровский стенд похож на вазовский Schenck, но для вывешивания автомобиля там поднимают только одно переднее колесо, а не два по диагонали. К тому же автомобиль испытывают не пустым, а загружают балластом до полной массы. Разница вроде невелика, а на результат повлиять может.
Кстати, мы настолько заинтересовались нюансами измерения жесткости кузовов, что задумали провести собственные испытания. Проверим обе методики, изучим мнения инженеров зарубежных фирм. Тогда и узнаем, влияет ли на жесткость кузова перемычка между опорами передних стоек или нет…
Л. ГОЛОВАНОВ
Фото АвтоВАЗа
и из архива
А. Воскресенского
Результаты измерений жесткости кузовов в ОДК АвтоВАЗа
(стенд фирмы Sсhenck, автомобиль в сборе, открыты двери, капот и крышка багажника)
Автомобили ВАЗ
Автомобиль Тип кузова Жесткость,
Нм/град.
ВАЗ-1111Э Ока 3-дверный хэтчбек 7000
ВАЗ-21043 универсал 6300
ВАЗ-2105 седан 7300
ВАЗ-2106 седан 6500
ВАЗ-2107 седан 7200
ВАЗ-21083 3-дверный хэтчбек 8200
ВАЗ-21093 5-дверный хэтчбек 6800
ВАЗ-21099 седан 5500
ВАЗ-2115 седан 5500
ВАЗ-2110 седан 8000
ВАЗ-21102 седан 8400
ВАЗ-2111 универсал 7400
ВАЗ-2112 5-дверный хэтчбек 8100
ВАЗ-21106 седан 12200
ВАЗ-21106* 2-дверный седан 51800
ВАЗ-21108 Премьер** седан 10500
ВАЗ-21109 Консул** лимузин 14300
ВАЗ-21213 Нива 3-дверный хэтчбек 8900
ВАЗ-2131 Нива 5-дверный хэтчбек 7400
ВАЗ-2123 новая Нива 5-дверный хэтчбек 12000
ВАЗ-2120 Надежда 4-дверный минивэн 10000
* Автомобиль заводского гонщика Александра Никоненко, подготовленный для чемпионата России 2000 года по шоссейно-кольцевым гонкам.
** Модификации седана ВАЗ-2110 с удлиненной базой.
Автомобили зарубежного производства
Автомобиль Год
замера Тип
кузова Жесткость,
Нм/град
Daewoo Lanos 1997 3-дверный хэтчбек 10500
Daewoo Nubira 1997 седан 14500
Fiat Tempra 1994 седан 6700
Fiat Brava 1996 5-дверный хэтчбек 9100
Fiat Bravo 1996 3-дверный хэтчбек 10600
Ford Fiesta 1995 3-дверный хэтчбек 6500
Ford Maverick 1995 5-дверный хэтчбек 4400
Nissan Micra 1995 3-дверный хэтчбек 4000
Nissan Sunny 1995 3-дверный хэтчбек 8200
Nissan Prairie 4×4 1995 5-дверный хэтчбек 7500
Opel Corsa 1995 3-дверный хэтчбек 6500
Opel Corsa 1999 3-дверный хэтчбек 8000
Opel Astra 1998 3-дверный хэтчбек 10500
Opel Astra 1998 5-дверный хэтчбек 11700
Opel Astra 1998 седан 11900
Opel Vectra 1999 седан 8800
Opel Omega 1999 седан 13000
Opel Combo 1999 фургон 18500
Renault Twingo 1995 3-дверный хэтчбек 14200
Toyota Starlet 1995 5-дверный хэтчбек 7600
Toyota Corolla 1995 3-дверный хэтчбек 10500
Toyota Prius 2001 седан 22700
Если бы не глобальное оледенение, по Земле до сих пор бы бродили динозавры.
А если бы не проигрыш армий Сирии, Египта, Ирака и Иордании в так называемой войне Судного дня с Израилем в октябре 1973 года, то не было бы последующего нефтяного кризиса, то есть топливного бойкота арабскими странами Америки и Европы. И кто знает, как бы пошла тогда эволюция основного кузовного материала — стали?
В плоть до семидесятых годов прошлого века кузова по-прежнему производили преимущественно из дешевой низкоуглеродистой стали с высоким содержанием кремния и кислорода — ее еще называют кипящей. Разве что к пятидесятым годам миллиметровые внешние панели для снижения себестоимости и массы сделали тоньше — толщиной 0,8 мм. А из более качественной спокойной стали, пластичность которой выше благодаря пониженной концентрации кремния и кислорода, штамповали лишь некоторые сложные детали.
Но тут грянула война Судного дня, а за ней — и нефтяной кризис. Очереди на заправках, снижение популярности исконно американских больших, тяжелых и мощных машин. В 1978 году в США ввели средние корпоративные нормы по расходу топлива, известные как CAFE (Corporate Average Fuel Economy).
А еще как раз в те времена в Америке всерьез озаботились пассивной безопасностью. И автопроизводители оказались в тисках. С одной стороны, машины должны были стать безопаснее, но с другой — экономичнее. Может, вообще отказаться от стали?
Прогресс металлургии, конечно, не стоял на месте. Сталелитейные компании в те времена уже выпускали автомобильный прокат повышенного качества IF (Interstitial Free, без фаз внедрения) с очень низким содержанием углерода (около 0,002%) и азота и с микролегированием титаном и ниобием. Но в 1975 году, согласно данным аналитического агентства Ducker, на сталь повышенной прочности, в том числе на IF, в конструкции кузова в среднем приходилось менее 5%.
В конце 70-х к интенсивным разработкам в области несущих алюминиевых кузовов приступили Porsche и Audi, а в 1984 году Pontiac Fiero и Renault Espace обзавелись пластиковыми наружными панелями. И вот тут крупнейшие поставщики стального проката задумались. Ведь переход автоконцернов на альтернативные материалы грозил потерей многомиллиардных прибылей!
В начале 1990-х свыше тридцати крупнейших производителей стали и металлопроката, в том числе Nippon, Posco, Tata, Krupp и U.
S. Steel, объединились в консорциум под названием ULSAB (Ultralight Steel Auto Body) для разработки облегченного стального кузова. Проект, к которому привлекли компанию Porsche Engineering, стартовал в 1994 году. В качестве точки отсчета инженеры усреднили характеристики нескольких серийных автомобилей того времени, включая BMW пятой серии, Mercedes Е-класса, Хонду Accord и Lexus LS. В итоге масса референсного кузова оказалась 271 кг, а жесткость на кручение — 11500 Нм/градус. Спустя четыре года был сделан опытный образец кузова, в котором суммарная доля высокопрочных (предел текучести 210—550 МПа) и сверхвысокопрочных сталей (свыше 550 МПа) составила 90% при толщине деталей от 0,65 до 2 мм. Массу удалось снизить на 70 кг, а жесткость на кручение выросла в два раза!
А экономический расчет специалистов Porsche Engineering показал, что всего через два года массового выпуска себестоимость таких кузовов будет не выше, чем у тогдашних серийных.
Как мы знаем, это не помешало расширять применение алюминия таким компаниям, как Audi, Jaguar, BMW или Mercedes-Benz.
Но самым востребованным кузовным материалом до сих пор остается сталь: консорциум ULSAB собирался не зря.
Впрочем, концерн BMW и без того постоянно увеличивал долю высокопрочных сталей. Если в 1981 году в кузове пятой серии поколения E28 было всего четыре процента «высокопрочки», то через семь лет в Е34 — двенадцать, а в E39, дебютировавшей в 1995-м, — уже сорок.
Жесткость кузова на кручение — величина, характеризующая прочность кузова автомобиля, его долговечность и пассивную безопасность. Также от жесткости кузова в немалой степени зависит и управляемость автомобилей, поэтому суперкары, имеющие в своей основе углепластиковый монокок или алюминиевую каркасно-панельную конструкцию, обладают наибольшими цифрами этой величины. Минимальной жесткостью кузова на кручение, значения которой представлены в таблице ниже, обладают кабриолеты или рамные (не путать с пространственными рамами у спортивных автомобилей) внедорожники и пикапы.
Жесткость кузова измеряется в Нм/град, реже — в Кгм/рад.
Как увеличить жёсткость кузова? — AJS Wiki
Среди способов увеличить жесткость кузова автомобиля самым популярным, пожалуй, является установка распорок. Тем не менее, далеко не всем понятно, почему производители тюнинга предлагают такое разнообразие их видов и моделей. На просторах Интернета вы найдёте большое количество публикаций про передние распорки стоек (кстати, часто противоречащих друг другу), но про остальные виды информации крайне мало. Поэтому мы сделали небольшое собственное исследование. Оно поможет заполнить пробел в знаниях и выбрать нужные вам распорки для каждого конкретного случая.
Зачем это нужно?
Очевидно, что первыми укреплять кузов начали в автоспорте, а также на машинах, которые служили для постановки акробатических и каскадёрских номеров. Сегодня такой тюнинг используется не только профессиональными гонщиками и киношными трюкачами. Он получил широкое распространение как у спортсменов-любителей, так и у самых обычных водителей.
Что интересно, в росте популярности таких доработок есть заслуга и самих производителей. При проектировании новых моделей они идут на компромисс: с одной стороны — требования безопасности, качество всей конструкции и наилучшая управляемость, а с другой — удешевление производства и маркетинговая стратегия износа автомобиля к окончанию гарантийного срока. Как ни крути, а это остаётся, хоть и невесёлой, но правдой. Ведь вы согласитесь, что лет 10-15 назад тачки делали гораздо крепче и основательней. Поэтому часто современные владельцы вполне гражданских автомобилей самостоятельно прибегают к модернизациям, чтобы компенсировать недостаток жёсткости. Ну а для спортивных машин это, как говорится, что доктор прописал. Дополнительное усиление очень положительно сказывается на:
- безопасности, делая крепче шасси
- ходовых качествах, в первую очередь на управляемости и торможении
- сроке службы кузова, распределяя нагрузку на детали там, где это необходимо
Способы увеличения жёсткости кузова
Прежде чем мы погрузимся в рассказ о распорках, давайте пройдёмся по некоторым другим способам увеличения жёсткости кузова, которые можно встретить как в официальных соревнованиях, так и “на улице”:
🔶 Увеличение сварочных швов и вварные элементы
Эффект достигается путём усиления мест соединений кузовных деталей.
То есть либо дорабатываются заводские швы, либо навариваются дополнительные элементы. Здесь потребуются ювелирные навыки сварщика и хорошее оборудование.
🔶 Заполнение пустот
Способ, мягко говоря, довольно странный, однако имеет место быть, и в народе его применяют. . Всё просто — отверстия порогов, лонжеронов и проч. заполняются монтажной пеной. В какой-то мере это даёт результаты, но мы воздержимся от комментариев.
В данном случае речь идёт о модернизации либо замене штатных деталей на новые (от машин другой марки или поколения). Чаще всего переделкам подвергаются подрамники и связанные с ними элементы. Иной раз дело доходит до того, что меняется чуть ли не полмашины. Почитать как такое бывает можно в нашей статье про установку подвески Nissan Silvia в Toyota Mark II. Тут помимо гаражной закалки, уверенных сварочно-болгарочных навыков пригодятся ещё тщательные расчёты и аккуратность. И лучше заручиться поддержкой “бывалых” товарищей, таких у кого уже есть опыт подобных модернизаций.
Изменять геометрию подвески, а тем более всего кузова без специальных знаний — занятие просто-напросто опасное.
🔶 Силовой агрегат жестко соединенный с кузовом
Этот приём широко применяется в автоспорте, когда двигатель и/или коробка передач закрепляются напрямую без использования подушек. Подобные решения встречаются почти на всех классах «Формулы». Конечно, включение в силовую структуру таких массивных агрегатов увеличивает жёсткость шасси в разы, но в жертву неминуемо приносится комфорт и долговечность. Для спортивных машин ремонт после каждого заезда — дело привычное, а вот в обычной жизни это вряд ли можно назвать нормой.
🔶 Каркас
Каркасы в гоночном автомобиле выполняют не только свои прямые функции по защите пилота, но и великолепно усиливают кузов. Бывают двух категорий: омологированные и не омологированные. Первые используются на официальных соревнованиях и сложны в изготовлении; вторые — это «гражданские» каркасы, они попроще и, естественно, дешевле. По типу установки тоже можно выделить два типа — вварные и разборные.
Этот способ очень эффективен, но вместе с тем он доставляет владельцу автомобиля определённые трудности в повседневном использовании. Один из побочных эффектов — увеличение веса, средний каркас весит около 40 кг. Плюс к этому ухудшение обзорности и затруднение посадки-высадки. Главный минус в том, что каркасы позволяют избежать одних травматических факторов, жертвуя другими. Да, жизненное пространство внутри защищено, но каркас исключает использование подушек безопасности и обычных ремней, что при инцидентах вне гоночной трассы может закончиться плохо. Поэтому перед установкой каркаса в свою машину надо сто раз подумать и хорошо взвесить все “за” и ”против”.
Если вы не отпетый фанатик или профессиональный гонщик, то большинство из способов, перечисленных выше, могут показаться вам слишком радикальными для повседневной езды. Тогда как же увеличить жёсткость кузова? А вот тут-то самое время выйти на сцену нашему главному действующему лицу. Ведь распорки не требуют глобальных доработок — они изготавливаются под конкретные модели и ставятся, как правило, на штатный крепёж.
Виды распорок кузова
Чтобы разобраться, почему на рынке так много разновидностей распорок кузова, давайте подробнее остановимся на каждом их виде.
Самыми известными, пожалуй, являются передние и задние распорки стоек. Они дают максимальный ощутимый эффект, ведь закрепляют те элементы ходовой части, которые постоянно подвергаются наибольшим динамическим нагрузкам, а именно — амортизационные стойки. Стойка работает как на растяжение, так и на сжатие, и все напряжения передаются в кузов. Когда мы ставим распорку, то превращаем условную фигуру, на которую действуют силы, из перевёрнутой буквы П в прямоугольник, который намного жёстче. Если ещё немного углубиться в физику процесса, можно сказать, что при движении перестают меняться кастор и динамический угол развала. Благодаря этому мы серьёзно усиливаем переднюю часть и ограничиваем деформацию кузова автомобиля во время кручения.
Так как передние распорки стоек находятся на видном месте, то в большинстве своём имеют эстетичный внешний вид. Часто исполнены по схеме: окрашенная стальная чашка (узел который прикручивается к кузову) + поперечина из полированного алюминия.К примеру, как эта модель.
Следующие по популярности — это нижние передние и задние распорки. Передние призваны увеличить жёсткость подрамника: большинство из них распирает нижние балки либо крепления реактивных рычагов. Это хорошо сказывается на остроте рулевого управления и в торможении.
Задние распорки любят ставить владельцы заднеприводных и 4WD автомобилей, чтобы при передаче большой мощности не сворачивало редуктор, а с ним и задний подрамник. Такие доработки незаменимы всем, кто принимает участие в таких дисциплинах как драг-рейсинг и тайм-атак, где постоянны резкие старты и ускорения, либо практикует агрессивный стиль вождения.
Нижние распорки чаще всего делают из алюминия, и выглядят они вот так.
Другой тип — передние и задние распорки лонжеронов. Передние распорки активно используют для замены штатного усилителя бампера при модернизации передней части: для установки аэродинамического обвеса, увеличенных интеркулеров, радиаторов и проч. Дело в том, что штатный усилитель бампера порой невозможно “подружить” с вновь установленными тюнинг-компонентами. Задние распорки лонжеронов не так востребованы, но тоже применяются, когда стоит задача укрепить и защитить заднюю часть. Помимо прочего некоторые модели позволяют упреть в них домкрат для быстрой смены колёс. Смотрим
и Пример 2
Салонные распорки устанавливаются за передним рядом сидений в уровне пола. Упираясь в пороги, они работают как деталь каркаса и распирают кузов посредине изнутри. Жёсткость в поперечном направлении становится ощутимо выше, повышая безопасность автомобиля.
Интересно, что многие марководы называют салонную распорку “оберегом от столба”. Для всеми любимой 81-ой серии у нас тоже есть такая распорка.
Изготовленные “по заявкам трудящихся” распорки в передние крылья скрепляют петли дверей и верхний кронштейн крыла, увеличивая жесткость шасси в продольном направлении. Такой апгрейд подойдёт тем, кто хочет сделать переднюю часть максимально отзывчивой и собранной, а также продлить жизнь кузову любимого спорткара. Такие распорки — must-have для владельцев возрастных машин семейства “маркообразных”, так как при нагруженной эксплуатации этот узел начинает “гулять” и появляется усталостная трещина. Эта модель для 90 и 100 серий.
Установка распорок
После выбора нужных распорок дело переходит к их приобретению и, собственно, монтажу. Здесь есть несколько нюансов, на которые стоит обратить внимание. Чтение данного раздела поможет вам сделать всё правильно и максимально упростит процесс внедрения.
Итак, в первую очередь, перед тем как сделать покупку, рекомендуем уточнить:
🔶 Какие опорные чашки амортизационных стоек установлены на машине: оригинальные или их заменители. Распорки изготавливаются под штатные посадочные размеры.
🔶 Оригинальные или нет стоят опоры (подушки) двигателя. От этого будет зависеть высота установки ДВС и, соответственно, расстояние между ним и капотом.
🔶 Проводились ли модификации подкапотного пространства ДВС. Если да, то не помешают ли они установке.
🔶 Если есть сомнения — проверьте кузовные размеры по специализированным изданиям
Несколько примеров из практики:
Toyota Mark II в 90/100 сериях в некоторых своих комплектациях имеют бачок омывателя, который мешает установке распорки. Некоторые ранние Toyota Altezza в модификации SXE10 имели другую и не совместимую штамповку «стакана» стойки нежели у большинства авто этого кузова. Subaru Legacy ‘05-09 имеют по разному выполненное примыкание моторного щита к панели жабо и чуть отличную выштамповку стакана стойки, в некоторых случаях приходится отгибать стык панелей или спиливать фрагмент опорной чашки распорки слева по ходу движения.
Владельцы Mark II Х81 часто ставят койловеры от Nissan Silvia — после этого апгрейда тоже потребуются доработки.
Перед установкой примерьте распорку с правильно ориентированными опорными чашками к кузову. Примерку нужно производить на ровной поверхности, при этом желательно использовать подкатной домкрат, чтобы разгрузить ось, на которую примеряете распорку.
Если возникают сомнения, сделайте фото стикера на упаковке, обозначьте размеры в которых сомневаетесь и свяжитесь с нами — мы проверим вашу распорку.
ВАЖНО: Завод собирает распорки исходя из удобства транспортировки и на многих распорках нашего ассортимента опорные чашки прикручены к поперечине в положении не для установки.
Небольшие различия размеров можно отыграть заводскими регулировками распорки. Если их не хватает — можно расширить (конечно, в рамках разумного) отверстия. Все болтовые соединения защищены от ослабления затяжки с помощью самостопорящихся гаек, либо контргайками на сгонах.
Когда не хватает опыта и навыков, равно как инструментов и оборудования, установку лучше доверить специализированным сервисам.
Теперь вы знаете о самом популярном способе усилить кузов автомобиля всё, ну или почти всё. Не забудьте поделиться в комментариях своим мнением, пожеланиями и, конечно, опытом установки и боевого применения.
Для перехода на наш сайт нажми сюда 🙂
Спорные суждения об автомобиле — журнал За рулем
Скороспелые утверждения типа «передний привод лучше заднего», «дизель чище бензинового мотора» или «ночью ездить проще» всегда настораживают. Автомобиль и все, что с ним связано, — область компромиссных, неоптимальных решений, и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим несколько типичных тезисов — так ли уж они однозначны?
Турбонаддув полезен для экологии
С точки зрения уменьшения вредных выбросов — безусловно, да. Применение турбины позволяет эффективнее сжигать горючую смесь. Это с радостью подтвердят все производители автомобилей, зажатые требованиями Евро-6.
Однако в понятие «хорошая экология» вкладывают не только вредные выбросы, но и разумное потребление ресурсов планеты.
ДВС потребляет кислород, содержащийся в воздухе, а принцип работы турбонаддува основан на том, что через камеры сгорания проходит больше воздуха, чем в атмосферном моторе.
Chevrolet
Разговоры об экологии вообще попахивают пустословием, поскольку даже такие конструкции на сегодняшний день не запрещены. А локальное снижение выбросов на новых серийных машинах сопровождается общим ростом мирового автопарка.
Разговоры об экологии вообще попахивают пустословием, поскольку даже такие конструкции на сегодняшний день не запрещены. А локальное снижение выбросов на новых серийных машинах сопровождается общим ростом мирового автопарка.
Материалы по теме
Эволюция системы выпуска: в ожидании Евро-7
Кажется, что расходование кислорода в ДВС (чье количество планомерно растет) следует уменьшать, пока мы не сожгли его весь. Но как? Ведь стехиометрическое соотношение «воздух/топливо» никто не отменял.
Грубо говоря, с литром топлива сжигается примерно 3 кг кислорода, порядка 100 кубометров кислорода на 50-литровый бак. Современные моторы лавируют между разными уровнями обогащения смеси так, чтобы на выходе получить как можно меньше вредной дряни, но в целом это один и тот же диапазон: примерно от 12:1 до 14:1 в рабочих режимах (идеальная пропорция для полного сгорания топлива — 14,7:1).
Наддувный мотор, в теории, заточен на обогащение смеси в большей степени, чем атмосферник — то есть доля воздуха в «наддувной» смеси чуть ниже. Но смеси-то при прочих равных условиях наддувный мотор съест больше. Как подсчитать, что для экологии хуже — больше вредных выбросов или меньше кислорода?
Ученые утверждают, что содержание кислорода в атмосфере постепенно снижается. Полтора века назад — 26%, сейчас — около 21%. При 18% человек ощутит кислородное голодание. Собственно, постоянные обитатели мегаполисов давно довольствуются 19% и страдают гипоксией, не всегда об этом подозревая. А при 17%.
.. лучше об этом пока не думать.
Чем быстрее едешь, тем быстрее доедешь
По чистой математике такое утверждение абсолютно справедливо — есть незыблемая формула зависимости расстояния и времени от скорости. Но математика не учитывает вынужденные остановки для дозаправки топлива и очищения организма от шлаков. А на больших дистанциях — скажем, от 1500 км и более — это достаточно существенный фактор.
Причем у нас тут не какая-нибудь Франция (950 км «в поперечнике» с севера на юг и с запада на восток) и 1500 км — вполне заурядная дистанция для российских водителей. Многие проезжают ее «за один присест». Общеизвестно, что наиболее экономичный режим движения по загородным магистралям — в пределах 80–100 км/ч на высшей передаче. Быстрее — мотор станет ощутимо больше «жрать».
Формула-1
Формула-1 могла бы проехать от Москвы до Сочи часов за пять — в условиях идеального асфальта, отсутствия пробок и, конечно, с игнорированием ПДД.
Но ей пришлось бы — при 100-литровом баке — останавливаться на АЗС каждые 300 км. Время в пути из-за этого может вырасти на 15–20%.
Формула-1 могла бы проехать от Москвы до Сочи часов за пять — в условиях идеального асфальта, отсутствия пробок и, конечно, с игнорированием ПДД. Но ей пришлось бы — при 100-литровом баке — останавливаться на АЗС каждые 300 км. Время в пути из-за этого может вырасти на 15–20%.
Причем расход топлива нарастает стремительнее, чем скорость движения — отчасти из-за того, что сопротивление воздуха прямо пропорционально квадрату скорости. Для некоторых моделей разница в расходе топлива для скоростей 90 и 120 — почти двукратная. То есть, если все время топить педаль в пол, остановок на АЗС будет почти в два раза больше. Каждая остановка — минимум минут десять, если нет очередей. И суммарный выигрыш по времени на большой дистанции даже если и состоится, то крайне небольшой. Оно того стоит? Считайте сами.
Жесткость кузова — очень важный параметр
Для конструкторов — да.
Для покупателей — нет. Потому что у подавляющего большинства покупателей нет даже примерного представления о смысле и содержании параметра, выражаемого в Нм/град. Хотя многие интуитивно понимают разницу между жесткостью на кручение и на изгиб. И в целом догадываются, что чем выше показатель жесткости, тем лучше. Но, скажем, 19 000 Нм/град. — результат Лады Веста — это много или мало? Это хорошо для машины данного класса или плохо?
Кузов
Производители с удовольствием рассказывают, из чего сделан и как устроен кузов, но редко сопровождают рассказ цифрами, дающими понять уровень характеристик кузова на фоне конкурентов.
Производители с удовольствием рассказывают, из чего сделан и как устроен кузов, но редко сопровождают рассказ цифрами, дающими понять уровень характеристик кузова на фоне конкурентов.
Материалы по теме
13 самых тревожных пиктограмм на приборной панели
Производители охотно пользуются технической отсталостью потребителей, рапортуя в парадных описаниях новинок, что жесткость кузова увеличилась на 7, 15 или даже 50 процентов в сравнении с предыдущей моделью.
И крайне редко сообщают конкретные значения, превращая, таким образом, жесткость кузова в чисто маркетинговую «замануху». Некоторые заводы вообще не считают нужным называть какие-то цифры. Попробуйте, например, найти данные по жесткости кузова Hyundai Solaris — одного из самых продаваемых в России автомобилей. Из «Руководства по ремонту и эксплуатации»: «Кузов представляет собой неразборную конструкцию, обладающую достаточной жесткостью…».
Горящий индикатор топлива — срочно на АЗС!
Если вы уверены, что ваши датчик и указатель уровня топлива не врут, то особо спешить некуда. Многочисленные эксперименты ЗР в области топливной экономичности, когда мы осушали баки самых разных моделей до настоящей пустоты, показали, что на момент срабатывания индикатора запас хода остается еще изрядный. В конкретных цифрах — от 40 до 80 км, иногда даже больше 100! То есть, в переводе на литры, производители закладывают резерв в диапазоне 10–15% от объема топливного бака модели.
Исключение — некоторые гибриды, которые, как выяснилось, категорически не выносят, когда уровень топлива в баке совсем низкий.
С ними лучше не рисковать и по сигналу индикатора сразу отправляться на ближайшую колонку.
Уровень топлива
В идеале — не ждать, пока загорится индикатор уровня топлива, а заправиться заблаговременно. Вдруг диод перегорел? Но если он сработал, то панический поиск ближайшей АЗС необязателен.
В идеале — не ждать, пока загорится индикатор уровня топлива, а заправиться заблаговременно. Вдруг диод перегорел? Но если он сработал, то панический поиск ближайшей АЗС необязателен.
Материалы по теме
Полный или монопривод: сколько и за что переплачиваем?
Для бездорожья нужен полный привод
Ничего подобного. Полный привод, конечно, не помешает, равно как и высокие показатели геометрической проходимости. Но, прежде всего, нужны цепкие шины — с широкими канавками и гранеными шашечками. Многие полноприводные кроссоверы на бездорожье выглядят весьма кисло. И не раз в наших «грязевых» и «снежных» тестах авторы восклицали — ему бы шины «позубастей»!
Протектору с откровенно паркетным рисунком, идеальным для асфальта, будет неуютно даже на увлажненной дождем ровной грунтовке.
И вы свалитесь в колею вовсе не потому, что у машины нет полного привода — она просто в какой-то момент не сможет зацепиться за дорогу.
Полный привод, безусловно, предпочтительнее переднего или заднего, когда вы уже застряли и машину надо как-то вытаскивать. А чтобы ехать — в большинстве случаев достаточно одной ведущей оси.
Шины
Примерно так выглядят наиболее подходящие шины для езды по пересеченной местности и нетвердым субстанциям. В названиях таких моделей, как правило, фигурирует термин off-road. И почти никогда их не ставят на конвейере.
Примерно так выглядят наиболее подходящие шины для езды по пересеченной местности и нетвердым субстанциям. В названиях таких моделей, как правило, фигурирует термин off-road. И почти никогда их не ставят на конвейере.
Две стороны медали
Почти любое утверждение, причем не только в автомобильном мире, неоднозначно и имеет «тыльную часть». Если продавец в салоне напирает на «самый большой в классе багажник», «высокую экономичность дизеля» или «выдающиеся внедорожные качества», вы его, конечно, культурно выслушайте, но выводы лучше сделать потом, по здравом размышлении.
Большой багажник нередко компенсируется тесным салоном, экономичность дизеля сводит на нет его цена относительно «бензинки», а внедорожные качества вообще излишни при городском образе жизни.
Все это к тому, чтобы нас не обманывали — даже из благих побуждений, когда хотят дать какие-то рекомендации. И чтобы мы не обманывали сами себя.
Очевидное неочевидное: спорные суждения об автомобиле
Скороспелые утверждения типа «передний привод лучше заднего», «дизель чище бензинового мотора» или «ночью ездить проще» всегда настораживают. Автомобиль и все, что с ним связано, — область компромиссных, неоптимальных решений, и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим несколько типичных тезисов — так ли уж они однозначны?
Очевидное неочевидное: спорные суждения об автомобиле
Фото: из архива автора
Повышение жесткости при кручении вашего автомобиля
17 мая 2020
Галерея5
КОГДА выпускается новая модель автомобиля, иногда приходится слышать, что «новое шасси на x процентов жестче».
Но я предполагаю, что большинство людей ответит на это просто: «Ну и что?». В то время как все знают о преимуществах большей мощности, почти никто не сможет рассказать вам о преимуществах шасси с высокой степенью жесткости на кручение. Но увеличение жесткости вашего шасси должно быть поводом для радости, так как это улучшит комфорт при езде, позволяя подвеске работать более эффективно.
Эта статья была впервые опубликована в выпуске журнала Street Machine за апрель 2020 г. Когда вы прикладываете крутящий момент к валу, форма вала, площадь его поперечного сечения и эластичность его материала будут определять, насколько сильно он скручивается. Круглые валы будут иметь меньший угол закручивания, чем квадратные, при прочих равных условиях. Вал, который в два раза больше другого, будет иметь только 1/16 угла поворота, как вал меньшего диаметра. Это одна из причин, по которой диаметр каркаса безопасности устанавливается контролирующими органами для участия в гонках.
Обращаясь к раме кузова автомобиля, жесткость на кручение всей сборки показывает, насколько сильно будет изгибаться рама под нагрузкой, когда одно переднее колесо поднято, другое переднее колесо опущено, а задняя часть автомобиля удерживается ровно.
Это условие наблюдается на каждом повороте дороги, поэтому его важность для хорошей управляемости должна быть очевидной.
Кабриолеты, например, имеют ужасную жесткость. Возьмите любой седан с впечатляющей жесткостью на кручение и превратите его в кабриолет, и вам повезет, если вы получите половину того, что у вас было. Дверные проемы становятся массивным слабым местом после снятия опоры крыши. Даже после того, как завод увеличил вес с помощью X-образной балки и опор под полом, по-прежнему нет замены крыше, когда речь идет о повышении жесткости шасси. Мы знаем из предыдущих статей In Theory, что глубина сечения имеет решающее значение, а когда дело доходит до скручивания трубы, диаметр решает все. Таким образом, добавление материала в плоской плоскости мало что дает по сравнению с этими разумными инженерными решениями.
Проще говоря, автомобили с высокой жесткостью на кручение обеспечивают превосходную плавность хода, лучшую управляемость и более четкую реакцию на действия водителя.
ПОДРОБНЕЕ Испытания модифицированных автомобилей на кручение и балку
5
Если вы хотите, чтобы ваш проектный автомобиль был комфортабельным и надежным круизером, начните с максимально жесткого шасси. У кабриолетов особенно плохая жесткость на кручение из-за отсутствия крыши
Повышение жесткости на кручение позволяет подвеске работать более эффективно и предсказуемо. Учитывая, что в подвеске используются амортизаторы, а в шасси нет, вполне логично, что мы хотим, чтобы двигалась подвеска, а не шасси. Повышенная жесткость также уменьшает дребезжание, скрипы и точки трения.
Шасси или кузов цельной конструкции можно представить как пять независимых рессор. Есть две передние пружины, две задние пружины и само шасси, выполняющее роль пятой пружины. Самая слабая пружина в серии прогибается больше всего при заданной нагрузке. Вот почему некоторые автомобили плохо реагируют на высокоскоростные пружины подвески, если сначала не повысить жесткость шасси.
Для шасси трамвая треугольные и Х-образные конструкции обычно очевидны в решениях по жесткости на кручение. Поэтому ищите решения, изготовленные из материалов высокой жесткости и секций, которые включают эти геометрические формы. Второй шаг — рассмотреть автомобиль в трех частях: спереди, в центре и сзади. Передняя часть — это все, что находится за брандмауэром, средняя — это брандмауэр до заднего сиденья, а задняя часть — это все, что находится за задним сиденьем.
В передней части крайне важно триангулировать подрамник назад к брандмауэру или, в современном автомобиле, к поперечине приборной панели. Мы видели этот принцип со времен ранних Y-образных рам на FJ Holden или рессорных башен на ранних Falcon. Возврат нагрузки подвески к прочной части кабины дает отличные результаты с помощью треугольника. Но мы часто видим уличные машины с неподдерживаемыми трубчатыми передними направляющими и должны задаться вопросом, как они ездят. Вера в то, что пара железнодорожных утюгов на плоском шасси — это хорошая идея, неверна.
Он терпит неудачу при кручении и балке и возвращает нас во времена Model T.
ПОДРОБНЕЕ Основы конструкции шасси и подрамника
5
В центральной части оклейка «цилиндров» центральной стойки, вставка в открытые штамповки в конструкции крыши и установка поперечины приборной панели из круглой трубы для соединения передних стоек/переборки — все это будет драматично. повысить жесткость кабины. То же самое можно сказать и о сварке стежков в более слабых зонах для усиления областей точечной сварки.
Треугольная конструкция рамы за задним сиденьем создает заднюю перегородку, которая может значительно усилить заднюю часть кабины при сдвиге и скручивании и служить базовой конструкцией для крепления других распорок. Помните также, что противопожарная перегородка, по сути, представляет собой пластину сдвига, когда шасси или подрамник скручиваются, поэтому придание большей формы плоской стене или добавление элементов жесткости сзади даст хорошие результаты. Соединение дверных порогов по всему кузову также имеет решающее значение, поскольку они являются конструктивными элементами секции салона.
В задней части лучше всего соединить раму за спинкой заднего сиденья с верхними креплениями рессор и/или колесными нишами. Затем задняя подвеска и передняя подвеска будут связаны с кабиной, чтобы создать прочный и жесткий модуль. Соединение этой задней перегородки с задними направляющими путем обрамления верхней зоны крышки багажника также создает глубину сечения и связывает эти элементы вместе.
Если вы действительно хотите улучшить жесткость вашего автомобиля, добавьте каркас безопасности с продуманной конструкцией — вы будете в восторге от результатов. Помните, что к их установке применяются правила, которые необходимо учитывать для вашего применения, законности и практичности.
5
Суть в том, что проектирование и изготовление шасси или подрамника с надлежащим уровнем жесткости на кручение и минимальным весом является желанием каждого инженера по шасси и компетентного производителя дорожных машин. Достижения современных автопроизводителей в области дизайна позволили создать автомобили, жесткость шасси которых в 10 раз выше, чем у автомобилей, выпущенных 30 лет назад.
Это было достигнуто за счет триангуляции передней и задней части кабины, чтобы создать жесткий центральный модуль, который несет нагрузку на подвеску, в то время как передние и задние оконечности допускают ударное сдавливание. Уличные механики могут наблюдать за этими идеями и умело использовать их в проектах.
В то время как большая часть этого обсуждения вращалась вокруг управления транспортным средством в результате наличия хорошо спроектированного шасси, у тех, кто строит мощные машины, есть дополнительная цель ограничить всю эту мощность, чтобы она попадала на колеса. Жесткость при кручении важна для этих парней вдвойне, как и принципы ее получения.
Хотя мы не всегда можем позволить себе лучшее шасси в качестве отправной точки, для повышения жесткости существуют решения с приваркой и болтовым креплением. Мы уже много говорили о глубине сечения и триангуляции, поэтому для тех, кто занимается строительством с нуля, у вас есть инструменты для создания фантастического автомобиля, в котором жесткость встроена по мере того, как вы выполняете умную работу по изготовлению.
Тим Бартроп
Журналист
Жесткость при кручении: все, что вам нужно знать!
Это выражение часто встречается в журналах и автомобильных сайтах, а также в выпусках и руководствах производителей. Многие знают, что это что-то важное, но не могут объяснить, о чем идет речь — даже знают, говорят о том, как отсутствие жесткости на кручение может повлиять на поведение автомобиля. Итак, как насчет того, чтобы мы прояснили это? Поднимите стул и налейте себе холодного пива!
Что такое жесткость на кручение?
Автомобиль представляет собой конструкцию, опирающуюся на землю четырьмя точками (на мгновение не обращайте внимания на Morgan 3 Wheeler): шинами. Соединив их с кузовом, получаем подвеску в сборе: втулки оси, рычаги (или поддоны), пружины, амортизаторы, втулки и т. д.
Повороты, препятствия (шипы, ямы и т. д.), торможение и ускорение вызывают перенос веса которые преобразуются в вертикальные силы. Они подхватываются кострами и колесами, передаются на подвеску и, наконец, через точки крепления подвески передаются на кузов.
Каждый компонент поглощает часть этой энергии, особенно более гибкие, такие как шины, втулки подвески, пружины и амортизаторы.
На изображении ниже машина стоит. Никакой дополнительной силы, кроме веса самого автомобиля, не действует. Для этого примера игнорируйте типичное распределение веса Porsche 911.
Теперь, если он делает левый поворот на высокой скорости (рисунок ниже), вес переносится вправо. Шины с правой стороны получают гораздо больше груза, он проходит через подвеску и передается на кузов. Обратите внимание, как (гипотетические) векторы силы становятся неравными: именно эта разница крутящего момента, приложенного к кузову, вызывает кручение. И вы видите, что приведенный ниже пример даже не самый экстремальный — напротив, он представляет собой идеальную динамическую ситуацию: постоянная кривая. Если на кривой есть комбинированное торможение или ускорение, каждый из четырех векторов будет иметь размер — ведь торможение и ускорение вызывают продольные переносы веса, которые в этих обстоятельствах стали бы диагональными.
Чтобы вам было легче понять скрутку, возьмите лист сульфита и приклейте к нему четыре пальца креп-лентой, по одному на каждую вершину, имитируя точки опоры подвеса. Теперь подтолкните бумагу этими пальцами вверх, составляя несколько комбинаций: только одну, попарно, скрещенные, только одну сторону, только другую. Вы увидите, что фрахтовый лист осуществляется несколькими способами. Само собой разумеется, что тело так не изгибается, но сила действует точно так же.
Но бывает и хуже. Намного хуже. Пример ниже крайний: тест со скрещенными и неравными точками опоры. Правое заднее колесо на земле, левое поднимается по рампе. На передней оси правая сторона полностью над рампой, а левая висит в воздухе, без какой-либо поддержки. Арх! Поворот полностью виден: сравните базовую линию заднего стекла с верхней частью крышки ковша!
Хотя и в меньшем масштабе, машины каждый день подвергаются напряжениям этого типа: эта парковочная рампа, по которой мы карабкаемся по кривой, канавы, шипы, ямы, кратеры, пропасти, червоточины бразильского асфальта.
На самом деле пересекающиеся препятствия вызывают большую нагрузку на конструкцию, но автомобили рассчитаны на то, чтобы справляться с этим без проблем: это упругая деформация вперед и назад без потери свойств материала.
В приведенном выше примере левый звукосниматель имеет незначительную жесткость на кручение. На улице это имеет тенденцию вызывать шумы и скрипы от движения элементов кузова, а в крайних случаях может треснуть лобовое стекло и затруднить открытие и закрытие дверей. На трассе время круга увеличивается, потому что извилистая конструкция вызывает изменения в геометрии подвески, которая не работает должным образом. Подробное объяснение этой последней части находится в конце этого поста.
Важная деталь: нельзя путать жесткость на кручение со способностью поглощать удары при авариях. Во-первых, удар — это сила, приложенная в основном горизонтально, тогда как напряжения, вызывающие закручивание, вертикальны. Структура автомобиля чрезвычайно сложна, включает в себя несколько материалов, разную толщину и дизайн профиля.
Каждый автомобиль имеет запрограммированную зону деформации спереди, сзади и по бокам – и это практически не влияет ни на какую жесткость на кручение, что «действительно имеет значение» – конструкция почти вся находится между осями. Это как сравнивать кожу и мускулы с костями: у пухлого кости такие же твердые, как у худого.
Как измеряется кручение?
Единицей, используемой на заводах для структурного кручения, является ньютон-метр/градус, то есть прикладывается крутящий момент, а изгиб измеряется в градусах. Крутящий момент прикладывается к концам вала, имитируя силу, передаваемую через колеса на узел подвески. И как это делается? Что ж, раньше это делалось буквально, с идеально ровным столом, приспособление которого фиксировало две или три точки подвески и прикладывало крутящий момент через систему веса и рычага. На самом деле, этот метод используется даже сегодня гоночными командами и более мелкими производителями — и он более практичен и недорог. На фото ниже мы видим в кабине бар, используемый для чтения твист.
Но большинство крупных заводов сегодня все делают с помощью программного обеспечения — так же, как проводят виртуальные краш-тесты. Ведь проект всех компонентов уже есть в компьютере, со всеми свойствами и толщинами используемых металлов, точками сварки и т. д. Однако, как и при динамической настройке, моделирование не обходится без практических испытаний.
Если вам нужен самодельный способ проверить, является ли ваш автомобиль жестким моноблоком или представляет собой мокрый рожок мороженого, просто заберитесь на высокую направляющую только с одной из шин — желательно так, чтобы шина на противоположной диагонали оставалась в воздух (то же самое можно сделать с мольбертами). Попробуйте открыть и закрыть двери. Если вы катитесь плавно, поздравляю, ваша машина толстостенная. Если его трудно открыть, если он странно трещит, или если в море прокатываются какие-то небольшие трещины, похожие на лодки, это потому, что корпус сильно искривлен. В критических случаях вы не сможете закрыть дверь.
Почему кабриолеты более чувствительны?
Лучшая демонстрация старая (но золотая): достаньте коробку из-под обуви с крышкой. Положите руку на каждую диагональ и покрутите ее. Теперь сделайте то же самое на ней без укрытия. Это объясняется. Конструктивно говоря, что отвлекает от кабриолетов, так это отсутствие центральной и задней колонн и того, что объединяет все колонны — крыши. Без этого вся работа по поглощению напряжений возлагается на пол, который получает ряд дополнительных усилений (мы поговорим о них в следующей части этого поста), чтобы справиться с дополнительным напряжением.
И не только кабриолеты: автомобили с более длинными осями колес (подумайте о более длинной коробке), более короткими стойками (на фото ниже окрашены в зеленый цвет), с более узкими стойками, с несколькими точками пайки на пластинах, образующих моноблок, с множеством плоских плиты на полу (складки и омега-образные профили повышают сопротивление), без локальных усилений, все это снижает жесткость на кручение.
Ладно, ладно, понял. И как влияет кручение на поведение машины?
Что ж, чтобы объяснить эту остановку, нам нужно идти по частям и объяснять другие понятия до этого. Во-первых, знаете ли вы, что геометрия подвески, особенно подвески, не остается неизменной при движении подвески? Глядя на автомобиль спереди, от минимального хода (сжатого) до максимального (растянутого) подвески, шина описывает дугу при этом смещении. См. подвеску в правой части изображения ниже.
Эта дуга называется кривой изгиба. Она различается для каждого автомобиля в зависимости от длины и угла, образуемого рычагами подвески.
Теперь составим зону: как мы видели выше, на подвес каждого угла действует разная вертикальная сила. То есть на кривых каждое колесо принимает значение изменения. См. фото ниже. Это кажется немного пугающим и хаотичным, но геометрия подвесов просчитана вместе: соотношение между изменением здесь, там и здесь нечто предсказуемое и масштабированное.
Таким образом, вы можете понять, почему у гоночных автомобилей отрицательное статическое колебание, то есть верхняя часть шин наклонена внутрь.
Если парень получил идеальную калибровку, когда кузов наклоняется в поворотах, смена колеса с большей поддержкой будет иметь значение близкое к нулю (на самом деле, небольшой минус), используя максимум шины и достигая большего сцепления.
В верхней части рисунка выше у нас есть автомобиль со статическим колебанием, которое обнулено, как и в обычном автомобиле: на кривых, сделанных в пределе, видно, что камбиан имеет тенденцию оставаться положительным на быстром повороты; что приводит к силам, противоположным силам, желательным для сцепления. Внизу мы видим, как отрицательное смещение ведет себя с креном кузова.
Когда конструкция автомобиля недостаточно жесткая и его слишком сильно скручивает, он подхватывает четыре пункта выше, разминает и выбрасывает в мусорку. Причина проста: скручивание кузова входит как непредсказуемая переменная в геометрию комплекта подвески, вызывая значения смещения, которые не согласуются и не соответствуют конструкции. Представьте себе четыре балансира на вершинах квадратного стола — но поменяйте деревянный стол на другой с очень эластичной резиной.
Динамика становится хаотичной, непредсказуемой, и машина не в состоянии полностью использовать шины.
Структурная жесткость имеет жизненно важное значение в спорте и подготовке: чем плотнее шины, тем жестче подвеска, тем большая и более непосредственная сила передается на тело. Это относится как к использованию гусеницы, так и к повседневным ситуациям, как вы можете видеть на видео выше. Моноблочный спорткар страдает – много.
А как в машине жестко крутить? Это тема нашего следующего поста.
Увеличить жесткость автомобиля на кручение? Вот как это делается!
Термин « Жесткость при кручении «Обозначает механический фактор. Он доступен в нескольких категориях (например, также в секторе спортивной обуви ), но мы особенно заинтересованы в автомобилестроении и особенно в отношении темы Тюнинг .
Как можно повысить жесткость на кручение повысить устойчивость Привнести его в автомобиль, чтобы максимально предотвратить существующую нестабильность или скручивание?У нас есть некоторая информация об этом!
Силы, действующие на автомобиль и его компоненты, могут вызвать деформацию. Часто бывает так, что отдельные части автомобиля слегка двигаются друг относительно друга или даже деформируются под нагрузкой. Этому противостоит максимально возможная жесткость автомобиля на заводе.
С одной стороны, используются соответствующие эластичные материалы и оптимальные соединения; с другой стороны, при планировании шасси и транспортного средства используется оптимальная возможная геометрия с учетом ожидаемых нагрузок. Важно отметить, что жесткость на кручение составляет только один вид жесткость. Есть также те Растяжение или жесткость на изгиб и противоположность этому снисходительность компонентов.
Но давайте остановимся на этом . Жесткость на кручение .
Тюнинг требует большей жесткости на кручение
Тюнинг увеличивает нагрузку на автомобиль и его компоненты. Таким образом, вы должны выбрать улучшенную жесткость на кручение, чтобы сделать автомобиль безопасно управляемым даже с увеличением производительности или различных деталей производительности. Понятно, что тип и способ модификаций различаются в зависимости от проекта. Настроенному Ford Mustang для дороги явно нужен другой уровень устойчивости, чем гонщику Формулы-1 или настроенному Ford F-150, который ездит по неровной местности.
Возможности увеличения жесткости на кручение!
Рулон/каркас/ячейка безопасности: Например, в кабине может быть установлена дуга безопасности, вваренный каркас безопасности или просто часть каркаса. В зависимости от проекта и требования, жесткость на кручение увеличивается за счет жестко соединенных с корпусом точек.
Каркас безопасности используется, в частности, в гоночных сериях, а также обеспечивает меньшую деформацию автомобиля в случае аварии. Чистота» Шоу и блеск «-Решение, в сборе без защитной функции , кстати, это дуги безопасности для крепления Isofox в автомобиле. Такие детали МОГУТ разрешены для автоспорта и в случае возможной Старт гонки из автомобиля тоже снять . Дополнительная информация ЗДЕСЬ .
Распорки: Одно из лучших решений, которое можно принять, это какие, передние и задние Опорные стойки (Распорки) для установки. Проще говоря, в моторном отсеке между куполами и в багажнике (тоже между куполами) поперечно вкручивается металлический стержень для обеспечения лучшей устойчивости. Подкос стойки — это аксессуар для модернизации, который обычно соединяется со стойкой подвески на шасси. Подкос стойки закрывает верхнюю часть подвески стойки и придает устойчивость, предотвращая нежелательную деформацию автомобиля.
Больше информации ЗДЕСЬ .
Усиление рамы: Во многих случаях тюнингованных автомобилей необходимо так называемое усиление рамы, которое в первую очередь предназначено для повышения жесткости кузова. Многие модели предназначены для установки нет Необходимы сварочные или режущие работы. Ребра жесткости рамы доступны в самых разных исполнениях и, при необходимости, могут поставляться предварительно окрашенными в цвет автомобиля. При таком усилении легко и точно усиливаются лонжероны автомобиля. Ребра жесткости рамы должны крепиться в самом слабом месте. Если прилагается такой ребро жесткости рамы, это сразу заметно в положительном ключе. Ребра жесткости рамы крепятся специалистом как можно ближе к шасси. Есть дополнительная информация ЗДЕСЬ .
Ребра жесткости блока: Усиливают не автомобиль и его кузов, а тюнингованный двигатель. Плиты жесткости блока для автомобиля обычно изготавливаются из оцинкованной стали.
Они доступны для современных двигателей, а также для более старых двигателей. Пластины жесткости блока доступны в виде полного комплекта с винтами, распорными втулками и мелкими деталями. Пластина жесткости блока цилиндров двигателя уменьшает крутку кривошипно-шатунного механизма и одновременно работает как маслоотделитель. Это также предотвращает чрезмерное пенообразование масла. На высоких скоростях и оборотах на коленчатый вал воздействуют огромные силы, что затем приводит к Скручивание склоняет. Скручивание вызывает повреждение других компонентов, что необходимо предотвратить. В этом случае блочная пластина жесткости обеспечивает большую устойчивость и безопасность. Больше информации ЗДЕСЬ .
Наборы скоб стержня: Набор скоб стержня специально предназначен для гусеничных инструментов и автоспорта. Набор подкосов представляет собой комплект, который крепится к специальным точкам на черновом полу автомобиля, а для усиление соответственно усиление автомобиля.
«Подкосы» — по-немецки стойка или опора — имеют значение, которое Для стабилизации поведения транспортного средства при вождении , при котором разгружаются особо нагруженные участки рамы или шасси и распределяются усилия на стойки Набор скоб для члена. Такие усиления на раме или на шасси часто могут быть установлены даже без АБЭ, регистрации или приемки , если не нарушены устойчивость и целостность упомянутых узлов.0125 невыгодный изменен. Больше информации ЗДЕСЬ .
Стабилизаторы поперечной устойчивости: С помощью усовершенствованных Стабилизаторов В сочетании со спортивной подвеской можно уменьшить угол наклона автомобиля и, в некоторых случаях, значительно улучшить сцепление с дорогой. Как правило, поставщики называют детали «стабилизаторами производительности» или «спортивными стабилизаторами». В первую очередь они предназначены для улучшения характеристик ходовой части.
Благодаря установке стабилизатора нагрузки лучше распределяются при прохождении поворотов. Кроме того, положительно влияет на управляемость автомобиля. Склонность к недостаточной и избыточной поворачиваемости, а также склонность автомобиля к крену в некоторых случаях значительно снижаются. Кузов дополнительно усилен стабилизатором. Есть дополнительная информация ЗДЕСЬ .
возможности безграничны
В конце… Для повышения жесткости автомобиля на кручение помимо вышеперечисленных существует множество других вариантов. Например, могут также существенно способствовать этому обновленные панели кузова . Но это также можно сделать дешево. Если, например, классический лимузин превращается в гусеничный инструмент, может помочь замена существующего люка на подходящий Металлическая пластина заменить и приварить их наглухо. И это тоже Сварка задних дверей и установка кемпингов Uniball, а также специальных гнезд шасси из полиуретана могут увеличить жесткость автомобиля.
Вы также можете использовать оригинальные сварные швы Rework . Возможности чрезвычайно разнообразны, и наша статья предназначена только для обзора наиболее распространенных методов усиления жесткости автомобиля.
информация: Изюминка установите ссылку с вашей домашней страницы на Fewo-von-Privat.de автомобиль и компоненты. Клетка / распорка стойки и т. д. увеличивают жесткость на кручение, но часто только выборочно в определенной области. Остальные вокруг него могут быть еще более напряжены. Так что, если вы хотите выйти за рамки распорки, то должен работать профессионал.
Надеемся, что вы ознакомились с нашим информационным отчетом по теме Повышение жесткости при кручении ( другие обозначения/ключевые слова: Увеличить жесткость, усилить транспортное средство, усилить автомобиль) из категории Автотюнинг. Наша цель — иметь самый большой немецкоязычный лексикон по настройке ( Tuning Wikipedia ) и объяснять технические термины по настройке от А до Я просто и понятно.
Поэтому мы расширяем этот лексикон почти ежедневно, и вы можете видеть, как далеко мы уже продвинулись ЗДЕСЬ см. И скоро следующим будет Концепт сцены тюнинга , освещенный нами. Там тема что а не можно найти в нашей Википедии? Затем отправьте нам письмо по адресу [email protected] и сообщите нам срок. Мы напишем подходящую статью как можно скорее. PS. Кстати, вы будете проинформированы о новых темах, если у вас есть наш подписчик на ленту .
Но, конечно же, в блоге тюнинга есть множество других статей на тему автомобилей и тюнинга автомобилей в наличии. Вы хотите увидеть их все? Просто нажмите ЗДЕСЬ и осмотритесь. Помимо тюнинга, мы также хотели бы поделиться с вами новостями. В нашей категории Советы, продукты, информация и сотрудничество мы собираем материалы от производителей автомобилей или аксессуаров.