Как сделать каркас безопасности на ваз 2107

Каркас безопасности спортивного автомобиля

К нам часто обращаются с вопросами «как построить каркас безопасности?» и «из чего изготовить каркас безопасности?». К сожалению, в одной статье полностью этот вопрос раскрыть невозможно, т.к. существует большое количество практических нюансов, описания которых хватит на довольно толстую книгу. Поэтому мы остановимся лишь на основных моментах, которые позволят Вам с самого начала двигаться в правильном направлении и не совершить фатальных ошибок на старте. Зная основные принципы постройки каркасов безопасности, Вам останется лишь аккуратно воплотить задуманную конструкцию в жизнь.

Зачем нужен каркас безопасности?

Основное назначение этой конструкции – предотвращать серьезные деформации кузова автомобиля при перевороте или столкновении и тем самым сохранять Вам жизнь и здоровье. Каркас безопасности – это пространственная конструкция, жестко связанная с силовыми элементами кузова, и ее задача – сохранять жизненное пространство внутри даже при самой жесткой аварии, чтобы деформирующиеся детали кузова не нанесли вам увечий.

Существует две разновидности таких конструкций – сборно-разборная (или болтовой каркас) и цельносварная. Болтовой каркас безопасности можно установить, не внося серьезных изменений в салон автомобиля. Наиболее продуманные конструкции позволяют даже сохранить неприкосновенным салонный пластик.

Что бы ни рассказывали Вам маркетологи и продавцы подобных конструкций, болтовой каркас из-за обилия разъемных соединений не обладает достаточной жесткостью, чтобы полноценно защитить пассажиров автомобиля. Поэтому такая конструкция не может использоваться в автомобилях, предназначенных для спортивных соревнований. Она может служить скорее элементом дизайна авто, пусть и несколько увеличивающим жесткость кузова.

Для практического применения представляют интерес исключительно сварные каркасы безопасности. Их установка требует полной разборки салона и вмешательства в конструкцию кузова автомобиля. К сварным каркасам предъявляются жесткие требования, отклонение от которых приведет к тому, что автомобиль не будет допущен к выходу на трассу.

Из чего изготавливаются каркасы безопасности?

Требования и описание конструкции каркасов безопасности спортивных автомобилей приведены в ст.253 часть 8 Приложения «J» к Международному Спортивному Кодексу ФИА (МСК ФИА). Правила использования каркасов безопасности и основные конструкции каркасов описаны в Приложении №14 к КиТТ РАФ. Рекомендуем начать изучение конструкций с Приложения №14, а за подробными разъяснениями обращаться к Приложению «J».

Элементы каркасов безопасности условно можно разделить на основные и вспомогательные. Основные элементы (на схеме ниже выделены серым цветом) создают «фундамент» защитной клетки, который дополнительно усиливается вспомогательными элементами. Вспомогательные элементы (на схеме – белые) изготавливаются из более тонкой трубы, что позволяет снизить общую массу конструкции без ущерба для защитных свойств.

Все элементы выполняются из круглой стальной холоднокатаной бесшовной трубы. Материал трубы Ст20. Основные элементы каркаса безопасности выполняются из трубы 45 х 2.5мм ИЛИ 50 х 2мм. Вспомогательные элементы из трубы 38 х 2.5мм ИЛИ 40 х 2мм.

Диаметр применяемых труб и масса каркаса безопасности

Средняя масса готового каркаса безопасности составляет 40-50 кг. По понятным причинам эту массу хотелось бы уменьшить. Применяемая для основных деталей труба 50 х 2мм легче, чем 45 х 2.5 на 10%. Применяемая для вспомогательных деталей труба 40 х 2мм легче трубы 38 х 2.5 на 15%. При этом масса основных деталей каркаса в среднем составляет не более 40% от общей массы готовой конструкции, а на вспомогательные детали приходится оставшиеся 60%.

Логика подсказывает, что если использовать более легкие трубы, то это положительно скажется на массе конструкции. Возьмем за точку отсчета массу каркаса безопасности 50кг и будем считать, что он выполнен из более тяжелых труб (45 х 2.5мм и 38 х 2.5мм). Переход на более легкие трубы позволит сэкономить примерно 2 кг на основных деталях (50кг * 0.4 * 0.1 = 2 кг) и приблизительно 4.5 кг на вспомогательных деталях (50кг * 0.6 * 0.15 = 4.5 кг).

Таким образом общая экономия массы по оптимистическим оценкам составит примерно 6.5кг (2 кг + 4.5кг = 6.5кг), что является довольно скромным результатом в масштабах автомобиля.

В реальной ситуации выигрыш будет еще меньше. В большинстве случаев масса каркаса безопасности все же ниже 50кг, и кроме деталей из труб в конструкции присутствуют всевозможные накладки, косынки и усиления, чья масса останется неизменной. Это позволяет нам утверждать, что размер применяемых при постройке каркаса безопасности трубы не оказывает значительного влияния на его массу. Поэтому не имеет большого значения, какие именно из труб, указанных в Приложении «J», использовать.

Используйте те трубы, которые проще купить в Вашем регионе, и которые Вы можете согнуть с помощью доступного Вам инструмента. Гораздо важнее сама конструкция каркаса, т.к. количество использованного материала и число элементов конструкции влияет на массу сильнее.

Как сделать каркас безопасности на ваз 2107

Часть фото плохого качества, просьба не ругаться) Сегодня были завершены 4 опоры каркаса, всё выполнено по приложению J, даже болты с гайками на месте! Хотя я не понимаю FIA, для чего они нужны. Скажу больше — наши крепления больше и лучше допустимых в приложении. Это сделано потому что, жигули УГ в плане кузова, а кузов без каркаса напоминает консервную банку. Железо тонкое, усилителей практически нет, тоненькие стойки крыши и т.п. любая серьёзная авария — травма или … тьфу тьфу тьфу. Конечно я строю каркас не для того, чтобы потом его испытывать, зато я не буду ссать что, что то случиться. В принципе осталось немного, самый гемор пройден. Самое сложное было не варить или пилить, а подгонять и вымерять. Да на работы времени затрачено не мало. Стоит ли делать самому? Наверное нет… Но я и сварщик смогли. Позже после покраски я выложу фото машины, каркас которой варили в Московии, покажу что у нас получилось лучше, что нет) И разница в цене. Если честно, делать самостоятельно, меня подбило — жлобство. Зато это ещё один крутой опыт, не каждый тюнер варил каркас с соблюдением J. У меня остаётся трубогиб тоже своего рода плюс.

П.С. На подходе ГБЦ с бОООльшими каналами, тест фрез + видео о доработке гбц!

Усиление кузова Ваз 2107 имеет немаловажное значение в тюнинге, модернизации автомобиля. От хорошей жесткости кузова машины зависит многое, в том числе, как она проходит повороты и крутые виражи. Одним словом, от этого будет зависеть управляемость автомобиля, которая при недостаточной жесткости кузова страдает в реакции при различных маневрах. На Ваз 2107 усиление кузова только к лучшему: это даст возможность повысить сопротивление металлического остова к деформациям и скручиваниям, легче станет «дышать» подвеске.

Что собой подразумевает усиление

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

Для проведения тюнинга в плане усиления своими руками, надо хорошо разбираться в конструктивных особенностях автомобиля. На Ваз 2107 схема кузова не такая уж и сложная, поэтому изучить ее не составит особого труда.

Кузов автомобиля уже давно занимает одну из фаворитных позиций среди тюнинговых девайсов. Именно на эту часть автомобиля чаще всего обращают внимание конструкторы и мастера тюнинга, если желают что-либо изменить и модернизировать.

При проектировании кузова перед конструкторами ставится несколько задач. Инженеры должны учитывать такие факторы, как учет массы кузова и его жесткости. Первоочередное значение уделяется вопросам пассивной безопасности, тщательно изучается схема кузова Ваз 2107. Найти между этими факторами компромисс не так просто, но на помощь современным конструкторам приходит компьютерное моделирование.

Примечание. Несмотря на общий прогресс автомобильного инженерного искусства, тюнинг-мастерам приходится самостоятельно исправлять недочеты и явные недоработки конструкторов.

Усиление кузова – это не желание модернизации, а крайняя необходимость, особенно в условиях российских дорог. Да, это не преувеличение. Состояние дорожного покрытия в нашей стране оставляет желать лучшего. На каркас автомобиля ложится сильнейшая нагрузка, он подвергается периодическим встряскам и в итоге, разваливается от этого.

Усиление в данном случае будет похоже на профилактику. Каркас усиливается, что в стократ раз увеличивает его способность выдерживать кочки, ямки и другие неровности, которыми изобилуют сельские, да и что там таить, центральные трассы нашей родины.

Эффект от усиления понапрасну недооценивать. Для наглядности кузов автомобиля можно сравнить с картонной коробкой от купленной домашней техники. Внутри нее размещены пенопластовые вставки. Они не только защищают содержимое коробки от ударов, но и сохраняют целостность геометрии ящика. Если же вдобавок вложить внутрь поперечные и продольные растяжки, которые будут плотно упираться в стенки коробки, последняя будет способна выдерживать колоссальные нагрузки, сохраняя целостность всей конструкции.

То же самое и с кузовом автомобиля. Даже в случае, если жесткость кузова высокая, уязвимые части машины при больших нагрузках будут деформироваться, если не усилить их.

Усиление своими руками

Главнейшим показателем усиления кузова является крутильная жесткость. Она измеряется в Нм/град. И чем больше это значение, тем жестче считается кузов. Кроме того, на этот показатель влияет и тип кузова автомобиля. Как известно, хэтчбеки намного жестче, чем 3-объемные седаны, каковым и является наша «семерка».

Примечание. Немаловажное значение имеет и количество дверей, а также расположение ДВС, что также немало сказывается на жесткости кузова.

Жесткость кузова седана Ваз 2107 составляет 7200 Нм/град. Для сравнения у хэтчбека Деу Ланос этот же показатель составляет 10500 Нм/град. Что касается других современных иномарок дорогого сегмента, таких как Альфа Ромео или Ситроен С5, то их жесткость кузова равна 20 тысячам Нм/град.

Распорки и растяжки

Итак, за счет чего же можно увеличить жесткость кузова? Лучший из способов подразумевает установку распорок и растяжек.

Установка распорок на передние стойки дает хороший эффект, хотя по утверждениям некоторой части автомобилистов, реальных улучшений они не заметили. Напротив, проведенные не раз тесты, доказывают обратное – с передними распорками прохождение поворотов и перестроение на дороге проходит куда более уверенно, независимо от скорости.

Но самое главное – распорки помогают снизить степень деформации кузова, что благоприятно скажется на долговечности металлического остова.

На «семерку» можно ставить распорки пожестче (усиленные), хотя и считается, что среди вазовских моделей, на Ваз 2107 подвеска жестче. В общем понимании, это все же, мягкая подвеска.

Приобретать распорки желательно только от известных фирм-производителей. «Безымянные», сделанные кустарным образом модели, доверия не внушают. Хотя и их можно использовать, только вот придется подбирать обязательно под «семерку», иначе при монтаже не исключены проблемы и сложности.

И на задние стойки есть смысл поставить распорки. Это создаст усиление всей задней части металлического каркаса «семерки». В принципе, «семерка» не так нуждается в задних распорках, как например, Ваз 2108 и модификации, выпущенные позже. На вазовских моделях изначально на заднее сиденье возлагается роль усиливать жесткость кузова, а на 2112, к примеру, сиденья раскладываются, что говорит о малой жесткости.

Что дает задняя распорка «семерке»:

1. Уменьшится перемещение верхних геометрических точек кузова
2. Увеличится общая жесткость
3. Управляемость транспортным средством значительно улучшится
4. Итог скажется положительно на долговечности кузова.

Кроме того, такой вид тюнинга считается бюджетным, что идеально подходит для самостоятельного выполнения, и простым в установке (не требуется проводить сложных работ). Вдобавок, такое усиление и внешне выглядит красиво.

Отметим, что установка нижних распорок тоже может оказать существенную помощь в усилении кузова. Только эта установка считается труднозатратной.

Усилитель за спинкой сиденья

Существует еще один способ заднего усиления, подразумевающий установку усилителя прямо за спинкой заднего сидения. Такое нововведение поможет увеличить жесткость кузова на 20-25 процентов.

Усилитель щитка

Чтобы существенно уменьшить люфт корпуса рулевой рейки в соединительных элементах, рекомендуется установить усилитель щитка передней части автомобиля. Такой девайс не только повышает жесткость передка «семерки», но и уменьшает амплитуды перемещения картера рулевой рейки.

Интересно, что усилитель щитка усиливает жесткость в поперечном направлении дважды эффективнее, чем в продольном. Поперечная жесткость передка усиливается в 5 раз, продольная – в 2 раза.

Подрамники

Еще одно нововведение подразумевает установку подрамников. Они в целом увеличивают жесткость кузова. Если удастся поставить модель подрамника с дополнительной опорой для ДВС, то усилится заодно и подвеска автомобиля.

Подрамники, как правило, сложны в установке, особенно на безрамные седаны. Придется переварить некоторые детали передней части Ваз 2107.

ТКБ (трубчатый каркас безопасности) предназначен для профессионального и «гражданского» использования. С первыми лучше не связываться, так как они применимы для соревнований, дороги в цене и отличаются сложной конструкцией. А вот «гражданские», как раз наш случай.

Народный способ

Подразумевает наполнение монтажной пеной отверстий лонжеронов и порогов. Дает немалый коэффициент усиления, по крайне мере, повышается жесткость. Метод не затратный, только есть у него недостатки: увеличивается активизация коррозии, так как закрывается вентиляция. Кроме того, возрастает риск возгорания при проведении сварки.

Видео о том, как можно усилить кузов

Профессиональное усиление

Теперь о профессиональном способе усиления кузова. Подразумевается увеличение сварных швов. Как правило, на конвейере детали кузова «семерки» связываются при помощи точечной технологии. Это делает кузов слабым и недостаточно выносливым. От тех же распорок, он может не выдержать и развалиться.

Путем вваривания дополнительных пластин металлического типа и усилителей в недостаточно жесткие зоны кузова, можно значительно повлиять на общее усиление.

Усиление передка

Проварить желательно вначале передок. Можно купить телевизор, состоящий из 2-х частей и сварить тщательно между собой. Проложить сварные швы, поставить кронштейн передней опоры ДВС, добавить косынку, установить прочные крабы.

Швы лонжеронов тоже есть смысл проварить. Изнутри на лонжероны придется установить стальные накладки, чтобы дополнительно их усилит.

Снаружи лонжерона можно сделать окно, а затем вложить кусок швеллера и проварить. Или просто обложить весь лонжерон металлической облицовкой.

Обязательно усиливаются чашки. Швы провариваются, сверху чашки ставится пластина, которая существенно усиливает деталь, не давая ей порваться при езде по кочкам. Модернизируются как передние, так и задние чашки.

Усиливаются элементы крепления подвески. Провариваются швы откосов, добавляется косынка.

Такая профессиональная модернизация дает такой же значительный эффект, как и установка подрамника. Только в этом случае не увеличивается масса автомобиля и не теряется дорожный просвет. Проводить эти работы удобнее из ямы.

Усиление задней части кузова

Теперь о том, как усилить заднюю часть. Особое внимание здесь надо уделить, конечно же, балке. Именно ее стоит в первую очередь усилить. В принципе, само крепление никаких сомнений в прочности не вызывает, но сварка с кузовом оставляет желать лучшего.

Примечание. Соединение балки с кузовом осуществлено следующим образом: она сидит на шпильках, которые в свою очередь, вварены в кронштейн-треугольник. Последний тоже вварен между полом салона и лонжероном.

• Лезем в салон, где обнаруживаем этот самый треугольник;
• Вырезаем его, сделав отступ на 5 мм внутрь;
• Высверливаем шпильки;
• Делаем дополнительный стальной треугольник из 2-миллиметрового железа;
• Ввариваем в кузов;

• Делаем в нем отверстия под болты, на которые и сажаем балку.

Теперь беспокоиться о надежном креплении не стоит. Балка сидит прочно, держится на болтах, которые можно снять в случае чего, и поменять. Связка с полом автомобиля существенная, треугольник усилен.

Как видим, не обязательно будет обращаться по вопросам усиления кузова в профессиональные сервисы, где цена работ может удивить не на шутку. Представленная выше инструкция, видео обзор и фото – материалы дадут наглядное понимание осуществления работ своими руками. Проявите терпение и аккуратность и у вас обязательно все получится!

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка — Глушилка камер ГИБДД, скрывает ваши номера от камер, которые стоят по всем городам. Подробнее по ссылке.

• Абсолютно легально (статья 12.2);
• Скрывает от фото-видеофиксации;
• Подходит для всех автомобилей;
• Работает через разъем прикуривателя;
• Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Болтовой каркас безопасности ВАЗ 2101-07 фирмы Турботема (точная копия болтового каркаса Вихур)

Установка каркаса безопасности производится через сквозные отверстия,заранее проделанные в полу автомобиля.Комплект крепежа в комплект не входит.
Преимущества: Значительно увеличивает жесткость кузова,улучшает пассивную безопасность

Из Какой Трубы Варить Каркас Безопасности

Каркас безопасности представляет собой конструкцию, состоящую из стальных труб. Монтируется внутри транспортного средства, после чего прикручивается или приваривается к кузову в ключевых точках. Основная задача каркаса – придание дополнительной жесткости.

Пространственный каркас безопасности предотвращает серьезную деформацию кузова при перевороте или столкновении транспортного средства с другими объектами. Необходимость монтажа конструкции продиктована международным регламентом спортивной ассоциации FIA, а также рядом других контролирующих органов.

Жесткость кузова

Жесткость кузова современных автомобилей являет собой важный параметр, от которого зависит его безопасность. Чем меньше жесткость кузова, тем быстрее в нагруженных местах начнут появляться трещины, усталость металла.

С другой стороны, при попадании в дорожно-транспортное происшествие, кузов с небольшим запасом жесткости деформируется сильнее. Это увеличивает вероятность смертельного исхода при одинаковой скорости по сравнению с машиной, у которой этот показатель на порядок выше.

Кроме того, этот параметр характеризует общую прочность транспортного средства, степень пассивной безопасности и долговечности. Кузов является несущей конструкцией всего автомобиля, навесных элементов, пассажиров и перевозимых грузов.

Если жесткость на кручение недостаточная, при проезде по неровностям машина начинает «играть». Это приведет к неправильной работе подвески, непрогнозируемому ее поведению на высокой скорости. Кручение нужно снизить настолько, насколько это вообще возможно.

Главный параметр, опираясь на который, специалисты проводят тестирование – жесткость кузова на кручение вдоль продольной оси. Задача определить, какое усилие нужно приложить к кузову, чтобы вызвать деформацию на 1 градус. Измеряется жесткость в Нм/градус.

Наиболее жесткими считаются автомобили с однообъемной компоновкой кузова, когда силуэт напоминает форму куба, например минивэны. Куда меньшее сопротивление имеют двух и трехобъемные кузова. Большое количество дверей также снижает показатель. Самая низкая жесткость у автомобилей с открытым верхом.

Таблица значений жесткости кузова

Самый простой и доступный способ – установка усилителей жесткости, в народе распорок или «УЖей». Делятся на три типа:

• Верхний УЖ. Является связующим звеном между стаканами, делая их положение фиксированным. Распорка распределяет нагрузку между стойками, создавая единый механизм.
• Нижний УЖ. В процессе прохождения неровных участков дороги не позволяет лонжеронам расползаться. Вместе нижняя и верхняя распорки значительно повышают жесткость, создавая раму.
• Задний УЖ. Увеличивает жесткость задних стаканов, распределяя между ними нагрузку.

Кроме этого существует масса дополнительных усилителей для конкретных марок и моделей автомобилей: подрамные, распорки вдоль порогов, на крылья (косынки), каркас под бампер — башбар (bash bar).

Установка распорок не относится к способу подготовки автомобиля к участию в автогонках, разве что на любительском уровне.

Усиление кузова

Это уже более продвинутый способ увеличения жесткости, весьма трудоемкий и затратный в финансовом плане.

При интегрированном усилении, места точечной сварки обвариваются дополнительно. Точки крепления агрегатов и особо нагруженные места кузова, усиливаются дополнительными слоями металла. Особое внимание уделяется зонам деформации, предусмотренным производителем. На эти места ввариваются косынки и перемычки.

Однако, для подготовки к участию в профессиональных спортивных дисциплинах, потребуется установка каркаса.

Виды каркасов

С конструктивной точки зрения, каркас безопасности бывает двух видов – болтовой и вварной. Рассмотрим каждую разновидность поподробнее.

Болтовой каркас безопасности

Также называется сборно-разборным. Крепится к боковым стойкам, порогам и полу при помощи болтов. В любой момент конструкцию можно полностью разобрать. Как правило, болтовый каркас пользуется популярностью среди начинающих автогонщиков, а также владельцев, использующих транспортное средство в комбинированном режиме – для повседневной езды и участия в соревнованиях.

Устанавливая такой каркас нужно выбирать качественный крепеж. Если болты будут плохими, при аварии конструкция может отстегнуться и повредить водителя.

Вварной каркас безопасности

Чтобы при помощи каркаса безопасности получить жесткость кузова, регламентированную правилами автомобильных ассоциаций, нужно внимательно изучить ряд приложений.

Приложение J

Являет собой официальный документ, выпущенный международной автомобильной федерацией FIA (Fédération Internationale de l’Automobile). https://www.fia.com/

Правила повышения безопасности кузова каркасным методом прописаны в статье 253. Там указаны технические параметры каждого элемента конструкции, используемого в «клетке». Читать перевод статьи в формате PDF.

Источник http://www.raf.su/kst/category/74-prilozheniya-j (там же переводы других статей данного приложения).

Приложение 14

Разработано Российской автомобильной федерацией. Являет собой регламент, устанавливающий использования автомобильных каркасов безопасности. Актуален для тех, кто планирует соревноваться в отечественных чемпионатах. Ознакомиться с приложением.

Каркас безопасности своими руками

Как показывает практика, самой удобной платформой для постройки спорткара является отечественный кузов ВАЗ. Разработать и воплотить в реальность конструкцию каркаса можно и самостоятельно.

При изготовлении «клетки», в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 8734-58, используется стальная труба двух сортаментов – 45х2,5 и 40х2,0 см. Сталь должна быть нелегированной, с содержанием углерода не более 0,3%. Это нужно для того, чтобы каркас был достаточно гибким и не лопался при деформации.

Также придется обзавестись трубогибом, чтобы придавать рабочему материалу оптимальную форму под нужным углом, поскольку нагрев категорически запрещен. При изгибе труба все равно будет плющиться, и разница между меньшим и большим диаметром не должна превышать 10%.

Чтобы точно отрезать и подогнать трубу, можно воспользоваться сервисом http://metalgeek.com/static/cope_big.pcgi После того как программа сделает развертку, нужно распечатать ее на принтере и перенеси на трубу.

Каркас лучше всего делать как можно ближе к кузову. Это позволит сохранить больше пространства для водителя и максимально повысить жесткость.

Варить лучше на аргоном или полуавтоматом. Основные точки сварки – стойки крыши, пороги. Используются как продольные элементы с левой и правой стороны кузова, так и косынки с накладками для повышения жесткости центральных стоек при боковом столкновении.

Косынки в омологированной конструкции обязательно должны иметь отверстия для инспекции сварного шва.

Обратите внимание на схему создания системы безопасности автомобиля ВАЗ, начиная с «копейки» и заканчивая «семеркой».

Если вы планируете принимать участие в соревнованиях на профессиональном уровне, забудьте о самостоятельном изготовлении. Придется покупать омологированный каркас. Это конструкция, прошедшая официальные испытания, качество которой гарантирует производитель. Она обязательно должна быть сварной и отвечать всем требованиям, предъявляемым официальными организациями.

Источник https://www.bigbender.ru/karkas-bezopasnosti-dlya-sportivnogo-avtomobilya

Источник https://o-ladagranta.ru/kak-sdelat-karkas-bezopasnosti-na-vaz-2107/

Источник https://santech1.ru/pvh-truby/iz-kakoj-truby-varit-karkas-bezopasnosti/