Каркас безпеки. Болтовий і зварений каркас для автомобіля

Переглядаючи відео і фото спортивних авто, можна помітити одну важливу особливість – це труби, що знаходяться в салоні. Вони перетинаються між собою, а водій автомобіля знаходиться як би в клітці. Це не що інше, як каркас безпеки. Люди, далекі від автоспорту, можуть не знати, що це таке. Отже, давайте детально розглянемо, для чого потрібен цей каркас.

Що це?

Ці труби являють собою спеціальну просторову конструкцію, основна завдання якої – запобігти істотні деформації в разі виникнення різних дорожніх ситуацій. Каркас безпеки повинен захистити кузов при зіткненні або ж перевертання транспортного засобу. Це якась сталева конструкція з труб, зібрана за допомогою зварних або болтових з'єднань. У салоні ця конструкція прикріплена до кузова зі всіх сторін. Мета не тільки зберегти кузов автомобіля від ушкоджень, але і врятувати життя водія і штурмана машини в разі серйозної аварії. Також ці рішення задіюються для поздовжнього посилення жорсткості кузова. В цивільних автомобілях побачити каркас безпеки досить складно. Їх застосовували на ралійних авто, але потім ця конструкція стала головною умовою і для інших спортивних гоночних дисциплін. Зібрана дана система переважно з труб круглого перетину, так як вони найменш небезпечні для екіпажу.

Види каркасів

Ці конструкції можуть бути розбірними або нерозбірними. До речі, коливання вартості в різних варіаціях може бути дуже широким – від тисячі доларів за простий варіант і до десятків тисяч за більш складні.

Збірно-розбірна конструкція

Це клітина безпеки, встановлювана в салоні автомобіля. Вона закріплюється на бічних стійках кузова, а також на підлозі. Кожна з труб, яка входить в каркас, з'єднана за допомогою болтових з'єднань. Перевага такого рішення в тому, що в будь-який момент можна клітку легко демонтувати і колись спортивний кузов ВАЗа стає цілком цивільним. Потрібно сказати, що це нескладні системи і з демонтажем може впоратися будь-який. Яких-небудь особливих вимог до такого рішення не пред'являють. Максимального рівня жорсткості тут немає, є можливість зберегти салонний пластик.

Зварені каркаси

Зварні варіанти вже більш складні в інженерному плані. Тут каркас пов'язаний з силовими і структурними особливостями кузова. Зварної варіант застосовується, коли потрібен серйозний, а головне, індивідуальний тюнінг. На монтаж буде потрібно значно більше часу – це кропітка праця. Для впровадження потрібно повністю розібрати весь салон аж до металу. Потім проробляють кріпильні та технічні отвори для монтажу каркасу. Далі вся конструкція з'єднується між собою, і після все це зварюється. Вимоги до такого каркасу безпеки більш серйозні. Конструкція може бути виготовлена для різних типів кузовів. При цьому якщо автомобіль дводверний, то жорсткість буде більше. Потрібно пам'ятати, що в разі монтажу складних варіантів автомобіль буде розрахований лише на два місця. Причина цього в тому, що місце під задні сидіння займуть кріплення, а також переплетені між собою труби. Якщо відштовхуватися від габаритних розмірів, то стає ясно, що установка каркаса безпеки несе й інші обмеження. Це в першу чергу оглядовість. Для більшої безпеки до труб каркаса кріплять особливі ремені.

Каркас безпеки і закон

Тим, хто наважився встановити таку конструкцію, треба пам'ятати і бути готовим до проблем з проходженням техогляду. Потрібна необхідна сертифікація. Експлуатація таких авто в містах заборонена. У законі написано, що пересуватися на авто з каркасом можна тільки в шоломі. Але і тут є дрібна деталь – в шоломі також не можна їздити в місті.

Особливості виготовлення

Ці рішення виробляють переважно з холоднотянутого сталевого труби. У деяких випадках актуально застосування алюмінієвої. Практика показує, що для максимальної жорсткості і ефективності труба повинна бути в наступній виміри: довжина - 400-450 міліметрів, а діаметр - 20-25. Вага конструкції для кузова ВАЗа буде приблизно сорок кілограм. Маса більш серйозних рішень безпосередньо залежить від складності каркаса. Металеву трубу фарбують в досить яскраві кольори. На деяких трубах, що входять в конструкцію, встановлюється захист. Це зроблено не для естетики, а для безпеки.

Омологированный і неомологированный каркас

Компанії і СТО, які займаються створенням таких каркасів, не завжди в роботі враховують технічні норми FIA. Але при цьому виріб регулярно піддається омологації. Це узгодження особливостей конструкції, матеріалів, методик виготовлення та складання з FIA або автомобільною спортивною федерацією в країні. Так, якщо який-небудь виробник раптом вирішив використати у своєму продукті матеріали, які не відповідають за властивостями списком вимог FIA, то це рішення має бути потім піддається навантажувальних випробуванням. Конструкція повинна тестуватися під пресом. Також повинні бути подані відповідні розрахунки характеристик міцності за певними методиками. Інша особливість – монтаж каркасу безпеки на ВАЗ або інші моделі. Якщо прийнято рішення монтувати конструкцію зварюванням, то омологація обов'язкове. Нерідко буває, що виробники каркасів не повністю враховують схеми від FIA. Це теж вимагає проведення омологації. При цьому допускається застосування рішень неомологированных. У цій ситуації каркас виготовляється з конкретних труб, матеріал яких – конкретна сталь для певної конструкції. Самі труби мають певні задані розміри. Кріплення каркаса безпеки на УАЗ здійснюється за допомогою болтів. Одна компанія може виконувати два варіанти виробів, але за умови, що обидві конструкції відповідають схемам і специфікації FIA.

Каркас і керованість

Головна характеристика міцності кузовів авто – це жорсткість. Якщо кузов недостатньо жорсткий, то реакція на кермо стане хаотичною. Кузов б'ється, а сталь у важелях підвіски входить в резонанс з осями транспортного засобу. При скручуванні швидше зношується матеріал, збільшується втома металу. Якщо змонтувати на ВАЗ-2108 каркас безпеки, то кузов більше не буде виконувати свою несучу функцію. Вся навантаження піде на каркас і рівномірно розподілиться по ньому. Машина стане більш зібраною, а реакція на кермо збільшиться.

Збірка каркаса своїми руками

Зібрати каркас безпеки своїми руками не надто просто. Мало мати навички роботи зі зварювальним апаратом і мати матеріал. Потрібно проводити певні розрахунки. Також знадобляться креслення. Якщо автомобіль не буде брати участь в гонках, тоді буде достатньо збірної болтовою конструкції – на ринку є безліч готових варіантів. Схеми краще підбирати ретельно, і якщо робити зварну конструкцію, то краще мати можливість консультації з фахівцями. За зварні рішення краще не братися – тут розрахунки ще більш складні, формул багато, враховується маса нюансів. Але немає нічого неможливого. Звичайно, створити серйозну конструкцію, значно збільшує жорсткість, в гаражі навряд чи вийде. Але наварити дуги на УАЗ своїми руками цілком можливо. Достатньо лише визначитися з діаметром труб і точками прихвата. Отже, ми з'ясували, що таке каркас безпеки.