Каркас автомобиля: Каркас безопасности — Википедия – 403 — Доступ запрещён

Каркас безопасности — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Каркас безопасности — пространственная конструкция, предназначенная для предотвращения серьезной деформации кузова в случае столкновения или переворота автомобиля.

Дуга безопасности — самый простой вид каркаса безопасности, дуга над головой водителя, соединённая с силовыми конструкциями. Применяются в автомобилях с открытыми кабинами (кабриолетах, гоночных болидах), а также в мотоциклах для защиты ног.

Спортивный каркас безопасности установленный на Suzuki Swift

Каркас безопасности — это ферменная конструкция из стальных труб, собранная внутри автомобиля и прикрепленная изнутри к кузову, которая должна сохранить жизненное пространство для экипажа автомобиля в случае аварии, также он используется для продольного усиления жесткости кузова.

В зависимости от сложности конструкции каркаса возможны различные варианты усиления. Начиная от простого — бугеля-арки над головами водителя и пассажира, и заканчивая сложным — пространственным скелетом, объединяющим в одну силовую структуру чашки передней и задней подвески, пороги и боковины, а также клетку безопасности самого салона. В обязательном порядке каркас применяют в целях уменьшения деформации крыши при опрокидывании автомобиля и для предотвращения тяжелых травм и сохранения жизни водителя и пассажиров.

Применяется в основном в автоспорте и зависит от регламента конкретного вида соревнования. Для получения максимальной жесткости в соревнованиях используют вварной каркас безопасности вместо серийного.

• 

  Кузов гоночного автомобиля с интегрированным каркасом безопасности

Несущий кузов — Википедия

Конструкция каркасно-панельного несущего кузова с металлическим каркасом и пластмассовой обшивкой. Несущее основание кузова (сам кузов отделён с нарушением структурной целостности с целью демонстрации конструкции шасси автомобиля). Несущий кузов скелетного (полукаркасного) типа, состоящий из оболочки и приваренных к ней усилителей, образующих облегчённый каркас. Оболочковый несущий кузов. Бескаркасно-скорлупный кузов-монокок из углепластика с лонжеронным подрамником в передней оконечности.

Несущий кузов — разновидность несущей системы автомобиля, при которой все элементы и связи кузова участвуют в воспринятии воздействующих на него нагрузок.

Автомобили с несущим кузовом также называют безрамными, так как функции рамы такого автомобиля выполняет сам кузов.

Стоит иметь в виду, что не во всех иностранных языках имеется термин, напрямую аналогичный понятию «несущий кузов». Так, если немецкое Selbsttragende Karosserie полностью соответствует по смыслу русскому «(само)несущий кузов», то уже английское Unibody, Unitised Body, обычно переводимое тем же словосочетанием, на самом деле означает «кузов, объединённый в единый сборочный узел» и может обозначать как собственно несущий кузов, так и жёстко объединённый с рамой полунесущий — то есть, здесь определяющим признаком является не способность воспринимать нагрузки, а физическое объединение кузова с несущей системой. Во французском языке для несущих кузовов используется термин

Monocoque (а в других романских языках — «кальки» с него, например, исп. Monocasco, итал. Monoscocca), хотя в с инженерной точки зрения кузова серийных автомобилей почти никогда не бывают чистыми монококами.

По используемой силовой схеме выделяют безрамные автомобили с несущим основанием и с несущим корпусом.

У автомобилей с несущим основанием основную часть рабочих нагрузок, возникающих при движении автомобиля, воспринимает усиленное плоское днище кузова; у автомобилей с несущим корпусом их восприятие осуществляет объёмный каркас кузова (при практически не нагруженных кузовных панелях) или сама образованная кузовными панелями трёхмерная структура с местным усилением.

Также выделяют несущие кузова с замкнутой силовой структурой, у которых силовая структура образует замкнутый контур благодаря наличию крыши, сводящий вместе все вертикальные силовые элементы, и с

незамкнутой силовой структурой, то есть — открытые, вроде кабриолетов и родстеров, а также пикапы и фургоны типа Иж-2715, у которых крыша грузового отсека не является несущей.

По конструктивному оформлению разделяют кузова (не только несущие) каркасно-панельные, скелетные, оболочковые, бескаркасно-скорлупные.

Каркасно-панельный несущий кузов имеет каркас из труб или штампованных металлических профилей, на который крепятся облицовочные панели, в очень незначительной степени повышающие его жёсткость. Такую конструкцию имели, к примеру, кузова мотоколясок С1Л и С3А, многие автобусы (например, ПАЗ-3204), а также — некоторые кузова с наружными панелями из пластиков, например, французской мотоколяски (квадрицикла с кузовом) Aixam A741 с алюминиевым каркасом и наружными панелями из АБС-пластмассы. Такой кузов прост в кустарном ремонте, в особенности при использовании стандартных профилей для каркаса и разъёмных (болтовых, заклёпочных) креплениях наружных панелей. Однако его производство трудоёмко, что делает его пригодным только для автомобилей со сравнительно небольшими масштабами выпуска. Кроме того, каркасно-панельный кузов при прочих равных будет наиболее тяжёлым, так как наружные панели в нём не участвуют в воспринятии нагрузок, вынуждая усиливать каркас.

Этот тип несущего кузова не следует путать с кузовом с пространственной рамой, у которого наружные облицовочные панели играют исключительно декоративную роль и вообще не участвуют в воспринятии нагрузки (как, например, у дрегстеров класса Funny Car, представляющих собой полностью разгруженный пластиковый обтекатель с лёгким подкреплением внутри, установленный на несущей пространственной раме из труб).

У скелетного (полукаркасного) кузова каркас в значительной степени редуцирован, он представлен отдельными стойками, дугами и усилителями, приваренными к наружным и внутренним облицовочным панелям, наравне с ним участвующим в воспринятии нагрузки. Такой кузов легче каркасного, но всё ещё достаточно сложен и трудоёмок в массовом производстве из-за большого количества сборочных операций, многие из которых выполняются вручную и требуют взаимных подгонок деталей.

Оболочковые (бескаркасные) кузова наиболее распространены, большинство современных несущих кузовов принадлежат к этому типу — они свариваются точечной сваркой из крупногабаритных внутренних и наружных панелей, отштампованных как правило из стального листа, которые вместе образуют замкнутую пространственную систему, в которой роль каркаса играют выштамповки на самих панелях. Данный вариант несущего кузова наиболее приспособлен для условий массового производства, экономичен и технологичен, однако его ремонт в процессе эксплуатации в значительной степени затруднён ввиду сложной формы панелей и малого числа их сопряжений, что зачастую даже при незначительных повреждения вынуждает целиком заменять всю панель. В настоящее время происходит распространение алюминиевые или композитные сталеалюминиевые несущие кузова, в производстве которых наряду со сваркой широко используются заклёпочные соединения и склеивание.

Скорлупные кузова представляют собой монокок из неметаллических материалов (стеклопластик, углепластик, термопластик и так далее) с минимальным локальным усилением.

Схема несущего кузова автомобиля как ферменной конструкции. Роль элементов фермы играют приваренные к оболочке кузова усилители и выштамповки на ней.

У несущего кузова различают нижний силовой пояс (днище с усилением — короба порогов, поперечины пола, раскосы пола, лонжероны), средний силовой пояс (щит передка, брызговики крыльев, вертикальные стойки, подоконные брусья) и верхний силовой пояс (каркас крыши и сама крыша). У несущего кузова с незамкнутой силовой структурой (кабриолета, отчасти пикапа) верхний силовой пояс отсутствует, а практически все нагрузки воспринимаются нижним силовым поясом.

С точки зрения характера работы несущий кузов с замкнутой силовой структурой может быть уподоблен пространственной ферме, элементы которой (стержни) образованы либо каркасом (у каркасно-панельного кузова), либо конфигурацией оболочки кузова и прикреплёнными к ней усилителями (короба порогов, стойки и прогоны крыши, подоконные брусья и т. п.). Соответственно, для приближённого расчёта несущего кузова на прочностью используются примерно те же методики, что и для мостовых ферм и подобных конструкций (в настоящее время для этой цели широко используется конечно-элементный анализ напряжённых состояний системы с использованием вычислительной техники).

Несущий кузов с незамкнутой силовой структурой (кабриолет, родстер) может с той же точки зрения быть уподоблен балке.

Каркас безопасности. Болтовой и сваренный каркас для автомобиля

Просматривая видео и фото спортивных авто, можно заметить одну важную особенность – это трубы, находящиеся в салоне. Они пересекаются между собой, а водитель автомобиля находится как бы в клетке. Это не что иное, как каркас безопасности. Люди, далекие от автоспорта, могут не знать, что это такое. Итак, давайте подробно рассмотрим, для чего нужен данный каркас.

Что это?

Эти трубы представляют собой специальную пространственную конструкцию, основная задача которой – предотвратить существенные деформации в случае возникновения различных дорожных ситуаций. Каркас безопасности должен защитить кузов при столкновении или же перевороте транспортного средства.

Это некая стальная конструкция из труб, собранная при помощи сварных или болтовых соединений. В салоне эта конструкция прикреплена к кузову со всех сторон. Цель не только сберечь кузов автомобиля от повреждений, но и спасти жизни водителя и штурмана машины в случае серьезной аварии. Также эти решения задействуются для продольного усиления жесткости кузова.В гражданских автомобилях увидеть каркас безопасности довольно сложно. Их применяли на раллийных авто, но затем эта конструкция стала главным условием и для других спортивных гоночных дисциплин. Собрана данная система преимущественно из труб круглого сечения, так как они наименее опасны для экипажа.

Виды каркасов

Эти конструкции могут быть разборными или неразборными. Кстати, колебание стоимости в разных вариациях может быть очень широким – от тысячи долларов за простой вариант и до десятков тысяч за более сложные.

Сборно-разборная конструкция

Это клетка безопасности, устанавливаемая в салоне автомобиля. Она закрепляется на боковых стойках кузова, а также на полу. Каждая из труб, которая входит в каркас, соединена при помощи болтовых соединений. Преимущество такого решения в том, что в любой момент можно клетку легко демонтировать и некогда спортивный кузов ВАЗа становится вполне гражданским. Нужно сказать, что это несложные системы и с демонтажом может справиться любой. Каких-либо особых требований к такому решению не предъявляют. Максимального уровня жесткости здесь нет, есть возможность сохранить салонный пластик.

Сваренные каркасы

Сварные варианты уже более сложны в инженерном плане. Здесь каркас связан с силовыми и структурными особенностями кузова. Сварной вариант применяется, когда нужен серьезный, а главное, индивидуальный тюнинг. На монтаж потребуется значительно больше времени – это кропотливый труд. Для внедрения нужно разобрать полностью весь салон вплоть до металла. Затем проделывают крепежные и технические отверстия для монтажа каркаса. Далее вся конструкция соединяется между собой, и после все это сваривается.

Требования к такому каркасу безопасности более серьезные. Конструкция может быть изготовлена для разных типов кузовов. При этом если автомобиль двухдверный, то жесткость будет больше. Нужно помнить, что в случае монтажа сложных вариантов автомобиль будет рассчитан только на два места. Причина этого в том, что место под задние сиденья займут крепления, а также переплетенные между собой трубы.Если отталкиваться от габаритных размеров, то становится ясно, что установка каркаса безопасности несет и другие ограничения. Это в первую очередь обзорность. Для большей безопасности к трубам каркаса крепят особые ремни.

Каркас безопасности и закон

Тем, кто решился установить такую конструкцию, нужно помнить и быть готовым к проблемам с прохождением техосмотра. Нужна необходимая сертификация. Эксплуатация таких авто в городах запрещена. В законе написано, что передвигаться на авто с каркасом можно только в шлеме. Но и здесь есть мелкая деталь – в шлеме также нельзя ездить в городе.

Особенности изготовления

Эти решения производят преимущественно из холоднотянутой стальной трубы. В некоторых случаях актуально применение алюминиевой. Практика показывает, что для максимальной жесткости и эффективности труба должна быть в следующей размерности: длина — 400-450 миллиметров, а диаметр — 20-25.

Вес конструкции для кузова ВАЗа будет примерно сорок килограмм. Масса более серьезных решений напрямую зависит от сложности каркаса. Металлическую трубу окрашивают в достаточно яркие цвета. На некоторых трубах, входящих в конструкцию, устанавливается защита. Это сделано не для эстетики, а для безопасности.

Омологированный и неомологированный каркас

Компании и СТО, занимающиеся созданием таких каркасов, не всегда в работе учитывают технические нормы FIA. Но при этом изделие регулярно подвергается омологации. Это согласование особенностей конструкции, материалов, методик изготовления и сборки с FIA или автомобильной спортивной федерацией в стране.

Так, если какой-либо производитель вдруг решил использовать в своем продукте материалы, которые не соответствуют по свойствам списку требований FIA, то это решение должно быть затем подвержено нагрузочным испытанием. Конструкция должна тестироваться под прессом. Также должны быть представлены соответствующие расчеты характеристик прочности по определенным методикам.

Другая особенность – монтаж каркаса безопасности на ВАЗ или другие модели. Если принято решение монтировать конструкцию сваркой, то омологация обязательна. Нередко бывает, что изготовители каркасов не полностью учитывают схемы от FIA. Это тоже потребует проведения омологации. При этом допускается применение решений неомологированных. В этой ситуации каркас изготавливается из конкретных труб, материал которых – конкретная сталь для определенной конструкции. Сами трубы имеют определенные заданные габаритные размеры. Крепление каркаса безопасности на УАЗ осуществляется при помощи болтов. Одна компания может выполнять два варианта изделий, но при условии, что обе конструкции отвечают схемам и спецификациям FIA.

Каркас и управляемость

Главная характеристика прочности кузовов авто – это жесткость. Если кузов недостаточно жесткий, то реакция на руль станет хаотичной. Кузов избивается, а сталь в рычагах подвески входит в резонанс с осями транспортного средства. При скручивании быстрее изнашивается материал, увеличивается усталость металла. Если смонтировать на ВАЗ-2108 каркас безопасности, то кузов больше не будет выполнять свою несущую функцию. Вся нагрузка пойдет на каркас и равномерно распределится по нему. Машина станет более собранной, а реакция на руль увеличится.

Сборка каркаса своими руками

Собрать каркас безопасности своими руками не слишком просто. Мало иметь навыки работы со сварочным аппаратом и иметь материал. Нужно проводить определенные расчеты. Также понадобятся чертежи. Если автомобиль не будет участвовать в гонках, тогда будет достаточно сборной болтовой конструкции – на рынке есть масса готовых вариантов. Схемы лучше подбирать тщательно, и если делать сварную конструкцию, то лучше иметь возможность консультации со специалистами. За сварные решения лучше не браться – здесь расчеты еще более сложные, формул много, учитывается масса нюансов.

Но нет ничего невозможного. Конечно, создать серьезную конструкцию, значительно увеличивающую жесткость, в гараже вряд ли выйдет. Но наварить дуги на УАЗ своими руками вполне возможно. Достаточно лишь определиться с диаметром труб и точками прихвата.

Итак, мы выяснили, что такое каркас безопасности.

Как сделать автомобиль своими руками

Жела­ние сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми воз­ни­ка­ет от вдох­но­ве­ния и моти­ва­ции. Это может быть доро­гой спор­тив­ный авто­мо­биль, кото­рый Вы не може­те себе поз­во­лить купить, либо жела­ние создать авто­мо­биль с соб­ствен­ным дизай­ном. Есть несколь­ко спо­со­бов реа­ли­зо­вать свою меч­ту. В этой ста­тье я рас­ска­жу о том, как сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми. Рас­смот­рим как созда­ёт­ся макет-осно­ва для фор­мов­ки кузо­ва, спо­со­бы изго­тов­ле­ния кузо­ва авто­мо­би­ля, а так­же как мож­но собрать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми из гото­во­го набо­ра (kit-car).

Содер­жа­ние:

Что нужно уметь, чтобы сделать автомобиль своими руками?

Про­цесс созда­ния авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми нель­зя назвать про­стым. Даже извест­ные авто­про­из­во­ди­те­ли ино­гда допус­ка­ют ошиб­ки в рас­чё­тах и сбор­ке авто­мо­би­лей. Тем не менее, если есть боль­шое жела­ние и уме­ние рабо­тать рука­ми, то, исполь­зуя доступ­ные мате­ри­а­лы и инстру­мен­ты, мож­но сде­лать авто­мо­биль само­сто­я­тель­но. Кро­ме все­го про­че­го, для это­го тре­бу­ет­ся силь­ная воля и упор­ство, тогда мож­но полу­чить впе­чат­ля­ю­щие резуль­та­ты.

Базо­вые зна­ния и навы­ки, кото­рые необ­хо­ди­мы это: пони­ма­ние устрой­ства авто­мо­би­ля, уме­ние рабо­тать с метал­лом, стек­ло­во­лок­ном и шпа­клёв­кой, уме­ние поль­зо­вать­ся сва­роч­ным аппа­ра­том, базо­вые зна­ния элек­три­ки авто­мо­би­ля.

Неко­то­рым вещам, кото­рые Вы не уме­е­те делать, при­дёт­ся научить­ся в про­цес­се созда­ния авто­мо­би­ля. Мно­гое мож­но изу­чить из руко­водств и инфор­ма­ции из Интер­не­та. На этом сай­те есть ста­тьи об авто­мо­би­лях, создан­ных люби­те­ля­ми, не обла­да­ю­щих боль­шим опы­том и обу­чав­ших­ся все­му в про­цес­се построй­ки само­дель­ной маши­ны. Вот два при­ме­ра: ста­тья “о созда­нии драг­сте­ра, сти­ли­зо­ван­но­го под Ferrari Enzo” и вто­рая ста­тья “о созда­нии авто­мо­би­ля Scorpione”. Ино­гда будет разум­но при­бег­нуть к помо­щи спе­ци­а­ли­стов. Поду­май­те, что Вы смо­же­те сде­лать сами, а для како­го эта­па луч­ше при­влечь дру­го­го масте­ра. Мно­гим хочет­ся думать, что они пер­во­класс­ные масте­ра на все руки и всё смо­гут сде­лать само­сто­я­тель­но, без при­вле­че­ния помо­щи. Это, порой, явля­ет­ся при­чи­ной, поче­му про­ект затя­ги­ва­ет­ся на слиш­ком дол­гое вре­мя. Ведь то, что может сде­лать опыт­ный про­фес­си­о­нал за день, люби­тель может про­во­зить­ся неде­лю, а то и доль­ше. К при­ме­ру, если Вы не уме­е­те кра­сить, то мож­но само­му под­го­то­вить кузов к покрас­ке, а на саму покрас­ку отвез­ти маши­ну к маля­ру. Либо обтя­ги­ва­ние сало­на оби­воч­ным мате­ри­а­лом мож­но дове­рить спе­ци­а­ли­стам в этом деле. Таким обра­зом, общий про­цесс созда­ния авто­мо­би­ля не будет казать­ся нере­аль­ным.

Мастерская и инструменты

Нуж­но рас­по­ла­гать тёп­лой мастер­ской с доста­точ­ным сво­бод­ным про­стран­ством.

Изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми тре­бу­ет нали­чия необ­хо­ди­мых инстру­мен­тов. Спе­ци­аль­ные инстру­мен­ты и стан­ки поз­во­ля­ют сде­лать рабо­ту быст­рее и про­ще, но без них мож­но обой­тись.

Вот основ­ные необ­хо­ди­мые инстру­мен­ты, кото­рые нуж­ны при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми:

• Необ­хо­ди­мо иметь хоро­ший вер­стак с боль­ши­ми тис­ка­ми.

• Пол­ный набор руч­ных инстру­мен­тов
• Дрель, а луч­ше уста­нов­ку для вер­ти­каль­но­го свер­ле­ния
• Бол­гар­ка
• Сва­роч­ный аппа­рат (луч­ше полу­ав­то­мат)
• Ком­прес­сор. Для покрас­ки и для функ­ци­о­ни­ро­ва­ния пнев­мо­ин­стру­мен­тов.
• Крас­ко­пульт
• Зажи­мы раз­ных раз­ме­ров (для креп­ле­ния дета­лей перед свар­кой)
• Киян­ки раз­ных раз­ме­ров и форм, молот­ки и под­держ­ки для фор­мов­ки метал­ла (в слу­чае созда­ния кузо­ва из листо­во­го метал­ла).
• Ста­нок «англий­ское коле­со» и листо­ги­боч­ный ста­нок (для более лёг­кой фор­мов­ки листо­во­го метал­ла). Как уже упо­ми­на­лось ранее, без этих стан­ков, молот­ков и кия­нок мож­но обой­тись, даже если делать кузов из листо­во­го метал­ла. Раз­ные мето­ди­ки созда­ния кузо­ва мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.

Как самому сделать автомобиль с нуля?

Изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля с нуля пред­по­ла­га­ет созда­ние всех его ком­по­нен­тов и пра­виль­ная их ком­по­нов­ка. Это очень непро­стой про­цесс и может затя­нуть­ся на неопре­де­лён­но дол­гое вре­мя. К при­ме­ру, аме­ри­ка­нец Кен Имхофф делая копию авто­мо­би­ля Lamborghini Countach, мак­си­маль­но при­бли­жен­ную к ори­ги­на­лу, изго­тав­ли­вал прак­ти­че­ски всё с нуля, даже колёс­ные дис­ки. Будучи про­фес­си­о­наль­ным фор­мов­щи­ком метал­ла, он потра­тил 17 лет, что­бы пол­но­стью завер­шить про­ект. В интер­вью он при­знал­ся, что это было не выгод­ное заня­тие и было для него как инте­рес­ная игра. Чаще все­го, при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми, в каче­стве осно­вы берёт­ся суще­ству­ю­щий серий­ный авто­мо­биль и пере­де­лы­ва­ет­ся. Это самый реаль­ный путь сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми – сде­лать само­сто­я­тель­но кар­кас, кузов и инте­рьер, а все осталь­ные ком­по­нен­ты взять гото­вы­ми, у дру­го­го авто­мо­би­ля или несколь­ких авто­мо­би­лей. Точ­но так­же дела­ют неболь­шие про­из­во­ди­те­ли авто­мо­би­лей по все­му миру в послед­ние 50 лет или боль­ше.

Нуж­но обза­ве­стись необ­хо­ди­мы­ми руко­вод­ства­ми по авто­мо­би­лю, кото­рый будет исполь­зо­вать­ся в каче­стве доно­ра, что­бы пони­мать устрой­ство всех его узлов (дви­га­те­ля, руле­во­го управ­ле­ния, под­вес­ки, тор­моз­ной систе­мы, элек­три­ки).

Создание собственного дизайна кузова

Мно­гие авто­лю­би­те­ли меч­та­ют об обла­да­нии одно­го един­ствен­но­го авто­мо­би­ля с необыч­ным дизай­ном, авто­мо­би­лем сво­ей меч­ты. Мож­но спро­ек­ти­ро­вать и сде­лать такой авто­мо­биль само­сто­я­тель­но. Нача­ло пла­ни­ро­ва­ния дизай­на и стро­и­тель­ства авто­мо­би­ля начи­на­ет­ся с идеи. Дизайн может быть инди­ви­ду­аль­ным, либо ком­би­ни­ро­вать в себе суще­ству­ю­щие фор­мы, взя­тые с дру­гих авто­мо­би­лей. К при­ме­ру, это может быть перед­няя часть, похо­жая на одну маши­ну, а зад­няя — на дру­гую. Когда образ ваше­го авто­мо­би­ля будет при­ду­ман, то его нуж­но нари­со­вать. Суще­ству­ет мно­же­ство гра­фи­че­ских ком­пью­тер­ных про­грамм, кото­рые помо­гут спла­ни­ро­вать и спро­ек­ти­ро­вать авто­мо­биль. Решив, как будет выгля­деть ваш авто­мо­биль, нуж­но понять, какая колёс­ная база под него подой­дёт. Нуж­но выбрать доно­ра, похо­же­го по пара­мет­рам, что­бы колёс­ная база соот­вет­ство­ва­ла, или же её нуж­но будет изме­нить.

Изготовление полномасштабного макета-основы для создания кузова

Для созда­ния кузо­ва нуж­но сде­лать макет-осно­ву. По этой осно­ве мож­но будет под­го­нять листо­вой металл (фор­му­ет­ся стан­ком “англий­ское коле­со” или молот­ка­ми и киян­ка­ми и на каж­дом эта­пе при­кла­ды­ва­ет­ся к маке­ту), либо сфор­мо­вать стек­ло­во­лок­но, про­пи­тан­ное поли­эфир­ной смо­лой. После фор­мов­ки кузо­ва, макет-осно­ва никак не участ­ву­ет в кон­струк­ции авто­мо­би­ля, а гото­вые пане­ли кре­пят­ся к струк­тур­ным эле­мен­там кон­струк­ции авто­мо­би­ля.

Для про­ек­ти­ро­ва­ния может исполь­зо­вать­ся ком­пью­тер (про­грам­ма CAD или Alias) с даль­ней­шей рас­пе­чат­кой пол­но­мас­штаб­ных чер­те­жей на плот­те­ре. Суще­ству­ют и уже гото­вые шаб­ло­ны попу­ляр­ных авто­мо­би­лей в элек­трон­ном виде, кото­рые мож­но купить или най­ти в сво­бод­ном досту­пе в интер­не­те. Так­же есть аме­ри­кан­ские ком­па­нии, кото­рые могут изго­то­вить шаб­ло­ны для маке­та-осно­вы любо­го авто­мо­би­ля на заказ.

Вир­ту­аль­ная схе­ма макет-осно­вы для созда­ния копии кузо­ва Mercedes-Benz SLR 300.

Мож­но исполь­зо­вать и ста­рый метод созда­ния маке­та-осно­вы, без при­ме­не­ния ком­пью­те­ра. В нём есть свои пре­иму­ще­ства. Ста­рый метод созда­ния маке­та-осно­вы при­ме­нял­ся кузо­востро­и­те­ля­ми мно­го лет. Для это­го дол­жен быть нари­со­ван рису­нок всех сто­рон авто­мо­би­ля (см. иллю­стра­цию) со шка­лой,  кото­рая рас­чер­че­на на квад­ра­ты.

В пере­во­де на реаль­ный раз­мер, рас­сто­я­ние меж­ду лини­я­ми состав­ля­ет 10 дюй­мов (25 см). По квад­ра­там  будет про­ще кон­тро­ли­ро­вать раз­мер и фор­му при изго­тов­ле­нии маке­та. Далее, что­бы полу­чить трёх­мер­ную модель рисун­ков, нуж­но сде­лать малень­кий макет авто­мо­би­ля. Макет мож­но сде­лать из гли­ны для леп­ки или пла­сти­ли­на. Во вре­мя рабо­ты с гли­ной, Вы, при­бли­жа­ясь к финаль­ной фор­ме, ско­рее все­го, мно­гое изме­ни­те в дизайне. Так про­ис­хо­дит, пото­му что модель пред­ста­ёт перед Вами в дру­гой пер­спек­ти­ве. После изме­не­ний в дизайне, нуж­но вне­сти изме­не­ния в чер­тёж.

Далее слеп­лен­ная модель раз­ре­за­ет­ся на попе­реч­ные сег­мен­ты, кото­рые очер­чи­ва­ют­ся по кон­ту­ру (см. фото), и по ним изго­тав­ли­ва­ют­ся шаб­ло­ны из кар­то­на. Так как обе сто­ро­ны авто­мо­би­ля сим­мет­рич­ные, то шаб­ло­ны на вто­рую сто­ро­ну мож­но делать толь­ко по одной сто­роне. Каж­дый шаб­лон дол­жен быть про­ну­ме­ро­ван в соот­вет­ствии с его рас­по­ло­же­ни­ем.

Сле­ду­ю­щим шагом нуж­но уве­ли­чить эти шаб­ло­ны до пол­но­го раз­ме­ра. Для уве­ли­че­ния и пере­но­са на бума­гу исполь­зу­ет­ся про­ек­тор. Если нет про­ек­то­ра, то мож­но уве­ли­чить шаб­ло­ны, копи­руя их на боль­шую бума­гу, соблю­дая про­пор­ции (по квад­ра­там). Потом нуж­но сде­лать пол­но­раз­мер­ные шаб­ло­ны. Для созда­ния окон­ча­тель­ных пол­но­мас­штаб­ных шаб­ло­нов луч­ше все­го под­хо­дит берё­зо­вая фане­ра 12 мм, но мож­но исполь­зо­вать и дру­гой мате­ри­ал (рас­смот­рим ниже). Теперь нуж­но собрать все шаб­ло­ны воеди­но, что­бы полу­чить макет-осно­ву для фор­мов­ки кузо­ва.

Пол­но­мас­штаб­ный дере­вян­ный макет-осно­ва для созда­ния копии кузо­ва Mercedes-Benz SLR 300.При­мер­ка сфор­мо­ван­но­го листо­во­го метал­ла на дере­вян­ном маке­те-осно­ве кон­цеп­та спор­тив­но­го авто­мо­би­ля.

 Для изго­тов­ле­ния маке­та-осно­вы могут исполь­зо­вать­ся раз­ные мате­ри­а­лы:

• Фане­ра
• МДФ (более дешё­вый вари­ант фане­ры)
• Про­во­ло­ка или арма­ту­ра
• Мон­таж­ная пена+ кар­тон (под­хо­дит для созда­ния кузо­ва из стек­ло­во­лок­на)
• Пла­сти­лин или гли­на для леп­ки

Пол­но­мас­штаб­ный макет-осно­ва для фор­мов­ки кузо­ва, сде­лан­ный из про­во­ло­ки.

Раз­ные мате­ри­а­лы для созда­ния маке­та-осно­вы име­ют раз­ные осо­бен­но­сти. Дере­во даёт хоро­шую визу­а­ли­за­цию во вре­мя про­цес­са изго­тов­ле­ния кон­струк­ции, но горит, когда на нём варят­ся пане­ли кузо­ва. Откры­тая кон­струк­ция (кар­кас из про­во­ло­ки) хоро­шо гнёт­ся в раз­ные изги­бы кузо­ва,  и дают лёг­кий доступ с обрат­ной сто­ро­ны, для воз­дей­ствия молот­ком и под­держ­кой на листо­вой металл. Кар­тон и мон­таж­ная пена, созда­ю­щая основ­ной объ­ём, хоро­шо под­хо­дят для созда­ния кузо­ва из стек­ло­во­лок­на (этот про­цесс мы рас­смот­рим ниже). Гли­на для леп­ки в этом про­цес­се удоб­на, но самая доро­гая вещь. Для созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та потре­бу­ет­ся более 200 кг гли­ны. Сто­и­мость пла­сти­ли­на или гли­ны оку­пит­ся, если её исполь­зо­вать повтор­но.

После того, как кон­струк­ция 3D-моде­ли авто­мо­би­ля гото­ва, она будет слу­жить фор­мой для фор­мов­ки листо­во­го метал­ла для кузо­ва авто­мо­би­ля, либо кузо­ва из стек­ло­во­лок­на.

Способы создания кузова автомобиля своими руками

Вот базо­вые спо­со­бы, при помо­щи кото­рых в наши дни мож­но сде­лать авто­мо­биль­ный кузов:

1. Кар­кас + обли­цов­ка из фор­мо­ван­но­го листо­во­го метал­ла.
2. Созда­ние кузо­ва без сило­во­го кар­ка­са, с исполь­зо­ва­ни­ем более тол­сто­го метал­ла для пане­лей.
3. Созда­ние пане­лей из отдель­ных сег­мен­тов, сва­ри­ва­е­мых вме­сте.
4. Фор­мов­ка из стек­ло­во­лок­на.
5. Ком­би­на­ция спо­со­бов

Каркас и облицовка (панели из листового металла)

Исполь­зо­ва­ние киян­ки и дере­вян­но­го штам­па, сде­лан­но­го из мас­си­ва дере­ва, для фор­мов­ки пане­ли кузо­ва.

Это тра­ди­ци­он­ный метод изго­тов­ле­ния кузо­ва, исполь­зо­вав­ший­ся ещё при построй­ке карет. Базо­вый кар­кас кузо­ва дела­ет­ся из дере­ва или метал­ла. Далее листы обли­цов­ки кре­пят­ся на этот кар­кас. Кузов такой кон­струк­ции чаще все­го при­ме­ня­ют част­ные авто­мо­би­ле­стро­и­те­ли, так как его лег­ко спро­ек­ти­ро­вать, постро­ить и ремон­ти­ро­вать при повре­жде­нии (в отли­чие от кузо­ва “моно­кок”, кото­рый счи­та­ет­ся более про­дви­ну­тым, но при­ме­ня­ет­ся реже). Кар­ка­сом явля­ет­ся так назы­ва­е­мая про­стран­ствен­ная рама (space frame). Кузов с такой рамой исполь­зу­ет мно­же­ство сег­мен­тов про­филь­но­го метал­ла (обыч­но сталь­ных), соеди­нён­ных вме­сте, что­бы сфор­ми­ро­вать проч­ную кон­струк­цию. Проч­ность дости­га­ет­ся за счёт попе­ре­чин. Нуж­но опре­де­лить нагруз­ки, кото­рые будут воз­дей­ство­вать на кузов и, в соот­вет­ствии с эти­ми нагруз­ка­ми, нуж­но создать необ­хо­ди­мые уси­ле­ния про­филь­ны­ми тру­ба­ми. С тру­ба­ми, име­ю­щи­ми квад­рат­ное сече­ние про­ще рабо­тать, чем с круг­лы­ми. Их про­ще сты­ко­вать друг с дру­гом.  Круг­лые тру­бы слож­нее соеди­нять, но они более проч­ные. При фор­мов­ке листо­во­го метал­ла исполь­зу­ют­ся киян­ки, молот­ки, под­держ­ки, дере­вян­ные штам­пы, ста­нок “англий­ское коле­со”.

Панели из толстого металла без пространственной рамы

При этом мето­де не исполь­зу­ет­ся сило­вой кар­кас (про­стран­ствен­ная рама), на кото­рую нава­ри­ва­ют­ся листы. Вме­сто это­го при­ме­ня­ют­ся листы боль­шей тол­щи­ны, кото­рые проч­нее обыч­но­го листо­во­го метал­ла. Жёст­кость кон­струк­ции при­да­ёт вза­им­ное креп­ле­ние пане­лей меж­ду собой. Такие кузо­ва кре­пят­ся на шас­си и долж­ны иметь отдель­ные струк­тур­ные эле­мен­ты (не несу­щие боль­шой нагруз­ки), на кото­рые кре­пят­ся листы. Таким спо­со­бом часто дела­ют кузов для хот-рода. Недо­стат­ком тако­го спо­со­ба явля­ет­ся слож­ность фор­мов­ки пане­лей из тол­сто­го метал­ла и боль­шой вес авто­мо­би­ля.

Создание панелей из отдельных сегментов, свариваемых вместе

Пане­ли для созда­ния кузо­ва могут созда­вать­ся из несколь­ких сег­мен­тов, сва­рен­ных вме­сте. Для это­го, в каче­стве осно­вы, исполь­зу­ет­ся про­во­лоч­ный кар­кас (для кон­тро­ля и удер­жа­ния фор­мы), на кото­рый и при­ва­ри­ва­ют все части пане­ли. В зави­си­мо­сти от раз­ме­ра и фор­мы, к обрат­ной сто­роне пане­ли могут быть добав­ле­ны уси­ли­те­ли. Такой спо­соб поз­во­ля­ет обой­тись без фор­мов­ки слож­ных пане­лей при помо­щи спе­ци­аль­ных фор­мо­воч­ных стан­ков.

Формовка кузова из стекловолокна

Спор­тив­ные авто­мо­би­ли с кузо­вом из стек­ло­пла­сти­ка появи­лись ещё в кон­це 1951 года.

Chevrolet Corvette 1953 года выпус­ка был пер­вым серий­ным авто­мо­би­лем с кузо­вом из стек­ло­во­лок­на.

Chevrolet Corvette 1953 года выпус­ка стал пер­вым серий­ным авто­мо­би­лем с кузо­вом из стек­ло­пла­сти­ка. Чело­век демон­стри­ру­ет лёг­кий вес кузо­ва.

Стек­ло­пла­сти­ко­вый кузов может быть сфор­мо­ван цели­ком, одной цель­ной частью.

Пре­иму­ще­ства­ми кузо­ва из стек­ло­во­лок­на явля­ют­ся лёг­кий вес, деше­виз­на при про­из­вод­стве в неболь­ших коли­че­ствах, не под­вер­жен­ность кор­ро­зии. Недо­стат­ка­ми явля­ют­ся низ­кое визу­аль­ное каче­ство полу­ча­е­мой поверх­но­сти, тре­бу­ю­щей даль­ней­ше­го вырав­ни­ва­ния, стек­ло­во­лок­но не может играть роль сило­вой кон­струк­ции, спо­соб­ной выдер­жать зна­чи­тель­ные нагруз­ки, поэто­му долж­но уста­нав­ли­вать­ся на кар­кас.

Для созда­ния маке­та в сего­дняш­ние дни попу­ляр­но при­ме­не­ние кар­то­на (в каче­стве основ­но­го маке­та-осно­вы, созда­ние кото­ро­го опи­са­но выше) со стро­и­тель­ной пеной (для запол­не­ния про­ме­жут­ков меж­ду кар­тон­ны­ми шаб­ло­на­ми) и даль­ней­шая довод­ка неров­но­стей шпа­клёв­кой.

Про­цесс изго­тов­ле­ния маке­та-осно­вы кузо­ва боли­да с при­ме­не­ни­ем мон­таж­ной пены.

Суще­ству­ет два спо­со­ба сфор­мо­вать пане­ли из стек­ло­во­лок­на. Оба спо­со­ба тре­бу­ют созда­ния пол­но­мас­штаб­но­го маке­та (как было опи­са­но выше).

• Кузов фор­му­ет­ся напря­мую, свер­ху маке­та. Такая фор­мов­ка потре­бу­ет даль­ней­ше­го вырав­ни­ва­ния шпа­клёв­кой, так как поверх­ность полу­ча­ет­ся гру­бой.
• Поверх­ность маке­та иде­аль­но вырав­ни­ва­ет­ся и даже окра­ши­ва­ет­ся. С него дела­ет­ся фор­ма из поли­эфир­ной смо­лы и стек­ло­во­лок­на. Далее полу­чен­ная фор­ма уси­ли­ва­ет­ся. Её внут­рен­няя часть полу­ча­ет­ся очень глад­кой и может исполь­зо­вать­ся для созда­ния копий пане­лей из стек­ло­пла­сти­ка с гораз­до более ров­ной поверх­но­стью, чем при пер­вом спо­со­бе. Если тре­бу­ет­ся созда­вать несколь­ко копий оди­на­ко­вых дета­лей, то луч­ше создать такую фор­му. В осталь­ных слу­ча­ях, стек­ло­во­лок­но фор­му­ет­ся поверх пол­но­раз­мер­но­го маке­та напря­мую.

Выбор донора

Авто­мо­биль-донор дол­жен под­хо­дить по гео­мет­ри­че­ским пара­мет­рам к ваше­му про­ек­ту. Луч­ше в каче­стве доно­ра выбрать надёж­ный и про­стой в обслу­жи­ва­нии авто­мо­биль, зап­ча­сти на кото­рый сто­ят не очень доро­го. Что­бы сэко­но­мить, мож­но, в каче­стве доно­ра, купить маши­ну с повре­ждён­ным кузо­вом.

Ино­гда, при созда­нии авто­мо­би­ля сво­и­ми рука­ми, исполь­зу­ют­ся дви­га­те­ли от мощ­ных мото­цик­лов. Они соче­та­ют лёг­кий вес и при­лич­ную мощ­ность при малень­ком объ­ё­ме.

Кит-кар

Это ещё один спо­соб сде­лать авто­мо­биль сво­и­ми рука­ми. Кит-кар (от англ. kit-car) – это авто­мо­биль­ный набор, кото­рый про­да­ёт­ся про­из­во­ди­те­лем, как ком­плект зап­ча­стей и содер­жит подроб­ную инструк­цию по сбор­ке, а поку­па­тель потом его соби­ра­ет само­сто­я­тель­но. Обыч­но основ­ные меха­ни­че­ские систе­мы, такие как дви­га­тель и транс­мис­сия берут­ся от авто­мо­би­ля-доно­ра или же поку­па­ют­ся новы­ми у отдель­ных про­из­во­ди­те­лей.

Кит-кары появи­лись с ран­них лет авто­мо­би­ле­стро­е­ния. В 1896 году англи­ча­нин Томас Хилер-Вайт (Englishman Thomas Hyler-White)  раз­ра­бо­тал дизайн для авто­мо­би­ля, кото­рый мож­но было соби­рать дома.

В тече­ние 1970‑х годов кит-кары име­ли кузо­ва, сти­ли­зо­ван­ные под спор­тив­ные авто­мо­би­ли, кото­рые были спро­ек­ти­ро­ва­ны, что­бы при­креп­лять­ся на раму VW Beetle. Это было попу­ляр­но, так как кузов это­го авто­мо­би­ля мог лег­ко отде­лять­ся от шас­си, после чего оста­ва­лись все меха­ни­че­ские ком­по­нен­ты, при­креп­лён­ные к раме. По этой при­чине, VW Жук стал одним из самых попу­ляр­ных доно­ров всех вре­мён. При­ме­ры такой пере­дел­ки вклю­ча­ют Bradley GT, Sterling и Sebring, кото­рые изго­тав­ли­ва­лись тыся­ча­ми и мно­гие по-преж­не­му сохра­ни­лись.

Совре­мен­ные кит-кары пред­став­ля­ют собой репли­ки извест­ных и доро­гих авто­мо­би­лей. Репли­ки име­ют внеш­ний вид, иден­тич­ный ори­ги­на­лу, но кузов сде­лан из стек­ло­во­лок­на и поли­эфир­ной смо­лы, вме­сто листо­во­го метал­ла, как ори­ги­наль­ный кузов. Места креп­ле­ния капо­та, две­рей и крыш­ки багаж­ни­ка, уси­ли­ва­ют­ся метал­ли­че­ски­ми встав­ка­ми, зала­ми­ни­ро­ван­ны­ми в стек­ло­во­лок­но и смо­лу.

Infinity G35 coupe, под­го­тов­лен­ный к уста­нов­ке ново­го кузо­ва из стек­ло­пла­сти­ка. Часть кузо­ва сре­за­на, добав­лен сило­вой кар­кас нуж­ной фор­мы.

Кит-кары могут быть раз­ной ком­плек­та­ции. Боль­ше рас­про­стра­не­ны кит-кары, кото­рые пред­на­зна­че­ны толь­ко для заме­ны кузо­ва кон­крет­но­го доно­ра (Re-body Fiberglass Kit). К при­ме­ру, Vaydor Body Kit, про­из­во­дит кузо­ва из стек­ло­во­лок­на для Infinity G35 coupe 2003–2007 года. Часть кузо­ва сре­за­ет­ся и уста­нав­ли­ва­ет­ся кар­кас, под­хо­дя­щий по фор­ме к кузо­ву из стек­ло­во­лок­на. Такая пере­дел­ка тре­бу­ет мень­ше тех­ни­че­ских зна­ний, так как вся тех­ни­че­ская часть оста­ёт­ся от рабо­та­ю­ще­го серий­но­го авто­мо­би­ля.

Кузов ком­па­нии Veydor на базе Infinity G35 coupe.

Пре­иму­ще­ство изго­тов­ле­ние авто­мо­би­ля из набо­ра kit-кара в том, что до вас это уже мно­го раз дела­ли и могут помочь сове­том. К тому же, сам про­из­во­ди­тель все­гда может ока­зать под­держ­ку в созда­нии авто­мо­би­ля. Если же изго­тав­ли­ва­е­те экс­клю­зив­ный авто­мо­биль с нуля само­сто­я­тель­но, то вам оста­ёт­ся наде­ять­ся толь­ко на себя.

Подготовка автомобиля к покраске и покраска

По под­го­тов­ке к покрас­ке есть мно­же­ство видео и тек­сто­во­го мате­ри­а­ла. Покрас­ку мож­но пере­по­ру­чить дру­гим масте­рам, либо сде­лать само­му. Каче­ство покрас­ки на 95% зави­сит от пра­виль­ной, каче­ствен­ной под­го­тов­ки. Крас­ка не скро­ет неров­но­сти и несо­вер­шен­ства поверх­но­сти, а лишь под­черк­нёт их.

Регистрация самодельного автомобиля

Мно­гое зави­сит от стра­ны, где вы живё­те и тре­бо­ва­ний к авто­мо­би­лям при реги­стра­ции. Если же Вы не соби­ра­е­тесь ездить на авто­мо­би­ле по доро­гам обще­го поль­зо­ва­ния, то с этим про­блем не воз­ник­нет.

В Рос­сии реги­стра­ция само­дель­но­го авто­мо­би­ля реаль­на. Для это­го необ­хо­ди­мо прой­ти целый ряд про­це­дур. Маши­ну нуж­но будет сер­ти­фи­ци­ро­вать в лабо­ра­то­рии «Росте­х­ре­гу­ли­ро­ва­ния».  Нуж­но будет предо­ста­вить тех­ни­че­скую доку­мен­та­цию и чер­те­жи само­дель­но­го авто­мо­би­ля. Кон­струк­ция маши­ны долж­на соот­вет­ство­вать уста­нов­лен­ным тех­ни­че­ским тре­бо­ва­ни­ям. Экс­пер­ты обра­тят вни­ма­ние на габа­ри­ты авто­мо­би­ля, руле­вое управ­ле­ние, эффек­тив­ность тор­моз­ной систе­мы, рабо­ту све­то­тех­ни­ки. Так­же будет про­ве­ре­но содер­жа­ние вред­ных веществ в выхло­пе. После про­хож­де­ния всех про­це­дур экс­пер­ти­зы вла­де­лец само­дель­ной маши­ны полу­чит одоб­ре­ние (доку­мент). Это даёт воз­мож­ность полу­че­ния тех­пас­пор­та. Далее сле­ду­ет ещё ряд фор­маль­но­стей до окон­ча­тель­ной реги­стра­ции авто­мо­би­ля. При удач­ном завер­ше­нии реги­стра­ции, вла­де­лец авто­мо­би­ля полу­ча­ет сви­де­тель­ство о реги­стра­ции транс­порт­но­го сред­ства, где в гра­фе мар­ка авто чис­лит­ся «Само­дель­ный».

[adsp-pro‑4]

Печа­тать ста­тью

Ещё интересные статьи: