Несущий кузов автомобиля в массовом производстве

Подходящие материалы для изготовления экспедиционного багажника

Решив сделать багажник своими руками, важно, в первую очередь, определить при конструировании его реальный вес. Современные модели «экспедиционников» изготавливаются с использованием особо прочного алюминия, отличающегося небольшой массой и хорошими техническими показателями (это и эксплуатационные качества, и длительность использования, и прочность, гибкость, разрыв и пр.)

Как видно, алюминий – это лучшее решение при выборе исходного материала в качестве основы будущего изделия. Другим вариантом могут стать профильные трубы с тонкими стенками – они также обладают небольшим весом. И третий, самый простой вариант — обычный металл (полосками) либо нержавеющая сталь. Они несколько тяжелы, но удобны в обработке. Сделать и установить такой багажник на УАЗ своими руками будет несложно. Ведь именно автомобили таких компаний как УАЗ и Нива чаще всего подвергаются самостоятельным доработкам их владельцев.

Если вы решили изготовить багажник на буханку своими руками (или на Ниву), то для этих целей может пригодиться и профильная тонкостенная труба. Для буханки отличным решением обычно становится черный металл или нержавейка. Вариантов выбора материала для конструирования багажника предостаточно. Многое зависит от предпочтений владельца авто и функций, которые багажник должен будет выполнять.

Приборы дополнительного обустройства

Кроме того, что обустройство экспедиционного багажника необходимо для обеспечения салона авто свободным пространством, оно еще позволяет решить ряд сопутствующих и важных задач. Придать багажнику на крыше другие функции поможет использование и монтаж дополнительного оборудования с самыми разными эксплуатационными возможностями.

Варианты дополнительной оснастки:

• на экспедиционный багажник дополнительно устанавливают противотуманные фонари, что сделает дорогу более освещенной;
• дополнительный комфорт при езде придаст установленная на багажнике антенна радиостанции;
• закрепить на внутренние/внешние борты багажника можно хайджек и лопату – они могут пригодиться в дороге;
• можно поставить на экспедиционный багажник веткоотбойники, обеспечивающие сохранность ветрового стекла от вероятных повреждений при езде по лесу (обустройство самого багажника помогает защитить крышу авто от возможного падения дерева сверху).

Таким образом, напрашивается вывод, что сделать багажник своими руками может каждый автомобилист, решивший закрыть вопрос о нехватке места для транспортировки грузов и сохранности авто. Тщательно продуманный и грамотно рассчитанный багажник позволит перевозить значительные по весу и габариту грузы. При точных технических расчетах он не создаст вибрации или свистящих шумов при скоростной езде.

Какой багажник является изменением конструкции автомобиля

Статья 7.18 ПДД сообщает, что водитель не вправе вносить изменения в конструкцию автомобиля без согласования с автоинспекцией. В техническом регламенте Таможенного союза имеется статья №877, в которой сказано, что некоторые изменения кузова представляют собой опасность для участников дорожного движения. Основываясь на этих нормативных актах, инспектор имеет право остановить машину с багажными креплениями на крыше и потребовать документы, которые подтверждают законность установки подобной конструкции.

Если грузовая установка на крыше является частью заводской комплектации, то никаких претензий к такому автомобилю предъявляться не может. Кроме того, на некоторых машинах присутствуют заводские крепления, с помощью которых багажник может сниматься или устанавливаться по мере необходимости. Такие конструкции также не считаются незаконными.

Проблемы у водителя возникнут только в том случае, если он самостоятельно приварил крепления к крыше кузова или приспособил для перевозки грузов какое-то устройство, не предусмотренное производителем.

Стоит отметить, что существует несколько видов багажников на крыше в зависимости от их типа:

• рейлинги – дуги, которые ставятся вдоль крыши;
• ригели – поперечные элементы, которые обычно крепятся к рейлингам;
• экспедиционные – корзины особой формы, как правило, устанавливаются на внедорожниках или кроссоверах.

Рейлинги и ригели нельзя приваривать самостоятельно, поскольку это рассматривается как самовольное изменение конструкции автомобиля. В отличие от них, экспедиционные багажники можно установить даже в том случае, если они отсутствовали в заводской комплектации, однако для этого обязательно требуется сертификация.

Итак, грузовые установки на кузове разрешается использовать в следующих случаях:

• багажная конструкция установлена производителем;
• на кузове имеются заводские крепления для установки багажника;
• установленный багажник имеет промышленное происхождение и сертификацию.

Во всех остальных случаях наличие такой конструкции повлечёт административную ответственность.

Типы стали в конструкции несущего кузова

Сталь по-преж­не­му самый часто исполь­зу­е­мый мате­ри­ал при изго­тов­ле­нии раз­лич­ных видов транс­пор­та. При изго­тов­ле­нии сило­вых эле­мен­тов несу­ще­го кузо­ва при­ме­ня­ет­ся высо­ко­проч­ная сталь, высо­ко­проч­ная низ­ко­ле­ги­ро­ван­ная сталь и сверх­проч­ная сталь. Пре­дел проч­но­сти такой ста­ли в 2–4 раза боль­ше обыч­ной, низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли. Штам­по­ва­ние ещё боль­ше уси­ли­ва­ет проч­ность пане­лей. При­ме­не­ние высо­ко­проч­ной ста­ли, поз­во­ли­ло авто­про­из­во­ди­те­лям умень­шить тол­щи­ну листо­во­го метал­ла при изго­тов­ле­нии струк­тур­ных эле­мен­тов без ухуд­ше­ния проч­но­сти кузова.

На неко­то­рых совре­мен­ных авто­мо­би­лях струк­тур­ные эле­мен­ты кузо­ва могут быть сде­ла­ны, из ком­би­на­ции раз­ных типов ста­ли. Лазе­ром сва­ри­ва­ет­ся сталь раз­ной тол­щи­ны и проч­но­сти. Полу­ча­ет­ся одна цель­ная панель.

Как сделать крепления

Изготовление крепежей играет не менее важную роль, определяя эффективность, долговечность конструкции. Чтобы исключить смещение багажника, повреждение кузова, стоек, нужно заранее продумать крепление багажника на крышу автомобиля своими руками.

Процесс изготовления креплений:

• ненужные элементы или ушки срезаются;
• получаются ровные пластины с отверстиями для последующего закрепления конструкции;
• готовые элементы покрывают краской или надевают черные трубки ПВХ для придания более привлекательного облика.

Другие варианты создания креплений:

• использование П-образных скоб позволяет получить отличную погрузочную плоскость;
• гайки-барашки значительно упрощают процесс монтажа, демонтажа всей системы;
• используются специальные кронштейны, приваривающиеся к поперечинам, а к рейлингам они крепятся с использованием болтов.

 Тонкости монтажа конструкции

Установить самодельный багажник на крышу автомобиля несложно. Для этого в рейлингах выполняются парные отверстия.

Когда отверстия выполнены, приступают к закреплению. Здесь допускается использование резиновых прокладок между поперечинами и хомутами, что исключает образование нежелательных зазоров или повреждений.

Задумываясь, как самому сделать багажник на крышу автомобиля, стоит помнить, что подобная конструкция рассчитана на транспортировку грузов массой до 70 кг. На практике система способна выдерживать и большие нагрузки, но экспериментировать не стоит.

Когда предполагается перевозка более тяжелых, габаритных предметов, лучше использовать поперечины с кронштейнами или обратить внимание на сложные конструкции с бортами, ребрами жесткости. В этом случае не обойтись без разработки проекта, сварки элементов

Способы увеличения жесткости

Увеличение показателей жесткости кузова достигается не
только путем приваривания или прикручивания каркаса, существуют и менее
радикальные способы.

Навесные усилители жесткости

При выпуске нового автомобиля, рассчитывается в том числе и жесткость его кузова. Производитель закладывает необходимый запас жесткости, но если транспортное средство не предназначено для автогонок, то ожидать от него чудес не стоит.

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.

Активная безопасность автомобиля

Цель активной безопасности — предотвраще­ние ДТП. Безопасность управления автомо­билем — результат гармоничной конструкции подвески, рулевого управления, тормозов и выбора оптимальных динамических характе­ристик автомобиля.

Условная безопасность вытекает из ми­нимизации физиологических напряжений, которым подвергаются пользователи автомобиля (колебания, шум, климатические условия). Это важный фактор для снижения вероятности неадекватных действий за ру­лем.

Колебания в пределах диапазона ча­стот 1-25 Гц (преодоление неровностей, неустойчивость движения и т.п.), наво­димые колесами, воздействуют на поль­зователей автомобиля непосредственно через кузов, сиденье и рулевое колесо. Эффект этих вибраций более или менее резко выражен, в зависимости от их направ­ления, амплитуды и длительности.

Шум, создаваемый в виде акустических по­мех внутри и вокруг автомобиля, может исхо­дить из внутренних (двигатель, трансмиссия, карданные валы, оси) или внешних (шины на дороге, шум ветра) источников и передается по воздуху или через конструкцию. Уровень звукового давления измеряется в дБ(А).

Меры по уменьшению шума, с одной сто­роны, связаны с разработкой бесшумно работающих компонентов, а с другой — с использованием изолирующих или звукопогло­щающих материалов.

Основными климатическими факторами являются температура воздуха, влажность воздуха, скорость воздушного потока и давление воздуха.

Безопасность движения, связанная с факторами восприятия

Меры, которые повышают уровень безопас­ности движения, связанные с факторами восприятия, в основном, сосредоточены на следующих компонентах:

• Освещение;
• Звуковая сигнализация;
• Прямая и косвенная видимость (обзор во­дителя: угол бинокулярного затемнения (т.е. для обоих глаз водителя), вызываемого передними стойками, не должен пре­вышать 6 градусов).

Безопасность эксплуатации кузова

Низкий уровень стресса у водителя и, таким образом, более высокая степень безопас­ности управления автомобилем требуют обеспечения оптимальных конструктивных особенностей для обстановки вокруг води­теля с точки зрения удобного пользования средствами управления автомобилем.

Приборы дополнительного обустройства

Кроме того, что обустройство экспедиционного багажника необходимо для обеспечения салона авто свободным пространством, оно еще позволяет решить ряд сопутствующих и важных задач. Придать багажнику на крыше другие функции поможет использование и монтаж дополнительного оборудования с самыми разными эксплуатационными возможностями.

Варианты дополнительной оснастки:

• на экспедиционный багажник дополнительно устанавливают противотуманные фонари, что сделает дорогу более освещенной;
• дополнительный комфорт при езде придаст установленная на багажнике антенна радиостанции;
• закрепить на внутренние/внешние борты багажника можно хайджек и лопату – они могут пригодиться в дороге;
• можно поставить на экспедиционный багажник веткоотбойники, обеспечивающие сохранность ветрового стекла от вероятных повреждений при езде по лесу (обустройство самого багажника помогает защитить крышу авто от возможного падения дерева сверху).

Таким образом, напрашивается вывод, что сделать багажник своими руками может каждый автомобилист, решивший закрыть вопрос о нехватке места для транспортировки грузов и сохранности авто. Тщательно продуманный и грамотно рассчитанный багажник позволит перевозить значительные по весу и габариту грузы. При точных технических расчетах он не создаст вибрации или свистящих шумов при скоростной езде.

Багажник на крышу: плюсы и минусы

О преимуществах, которые предоставляют автовладельцу багажники на крышу, мы уже начинали говорить выше. Теперь разберём их более подробно.

Достоинства конструкции

Преимуществ у багажника на крышу немало:

• самым очевидным плюсом, безусловно, является дополнительное место для вещей. Так, на крыше можно с лёгкостью разместить три велосипеда или же все необходимое для отдыха на природе — палатку, надувную лодку, рыболовное снаряжение и т. д. А ёмкость кажущихся довольно компактными боксов может составлять до 300–800 литров;
• появляется возможность возить нестандартные, например, очень длинные грузы (вроде лестниц, досок, труб и т. д.);
• благодаря тому, что часть багажа перемещается на крышу, становится гораздо свободнее, комфортнее и безопаснее в салоне;
• за счёт багажника на крыше происходит более равномерное распределение нагрузки. Так, если весь груз находится в багажнике, машина «проседает». Из-за этого уменьшается дорожный просвет и возникает опасность опрокидывания.

Возможные проблемы

Вместе с очевидными плюсами, багажники на крышу автомобиля имеют ряд недостатков:

• они, как правило, негативно сказываются на аэродинамических свойствах автомобиля. Багажник неправильной формы будет создавать дополнительное сопротивление воздушным потокам, а значит, пострадает и устойчивость автомобиля. Из-за этого также может возникать дополнительный шум.
• автомобиль с багажником на крыше существенно прибавляет в высоте, а значит, не сможет проезжать по участкам дороги, на которых установлены соответствующие ограничения.
• сам багажник, даже порожний, весит от 1,5 до 15 кг и более, что увеличивает общий вес машины, а следовательно, расход топлива. По некоторым оценкам, незагруженный багажник увеличивает расход бензина на 0,2 л на 100 км в городских условиях.

Итак, вы узнали, какие бывают багажники на крышу автомобиля, познакомились с их достоинствами и недостатками, выяснили, как самостоятельно изготовить некоторые из них. Теперь вам не придётся ломать голову над тем, как разместить в машине все палатки, спиннинги, рюкзаки и прочее снаряжение — всему этому найдётся место на крыше авто. Вам же остаётся расслабиться и получать удовольствие от отдыха. Удачи на дорогах!

Практически каждый водитель сталкивался с такой проблемой, как нехватка места в багажнике автомобиля. И это касается не только ценителей активного отдыха, которые регулярно выезжают на природу и везут с собой велосипеды, палатки и бытовые мелочи. В повседневной жизни проблема перевозки крупногабаритных предметов с места на место появляется часто.

Хорошим вариантом решения подобных задач станет дополнительная грузовая площадь на крыше. Если производитель не предполагает в штатной комплектации авто этого элемента, багажник на крышу автомобиля своими руками станет хорошей альтернативой. Это съемная конструкция, которая легко монтируется на автомобиль и так же просто снимается.

Наиболее распространенные типы самодельных багажников — это автомобильный бокс и сварочная конструкция, состоящая из алюминиевых или стальных профилей.

Реечный багажник на крышу является более функциональной конструкцией. Объем реечного отсека на крыше любой модели ВАЗ в два-три раза превышает объем автобокса на внедорожнике Toyota.

Преимущества очевидны:

• конструкцию можно устанавливать временно;
• легкость при перевозке крупногабаритных предметов: труб, велосипедов, досок и пр.;
• защита крыши автомобиля;
• увеличение объема грузового отсека в два-три раза.

Недостатки:

• снижение аэродинамики автомобиля;
• при весе груза на крыше от 50 кг на 10-20% снижается устойчивость авто при боковых порывах ветра;
• управление авто становится более сложным.

Главным недостатком является то, что расход топлива увеличивается до 1-2 литров на 100 км при грузе от 50 кг.

Универсальный багажник для автомобиля

Неопытному мастеру лучше начинать с изготовления самого простого типа багажника. По сути, предстоит сделать две поперечины. Для этого понадобится:

• металлопрофиль, например, размерами 20Х30 мм и толщиной стенки 1,5–2,0 мм (в идеале — алюминиевый, поскольку он легче);
• хомуты для глушителя — 4 штуки. С их помощью багажник будет крепиться к крыше (в случае, если имеются рейлинги);
• монтажная пена;
• машинка для шлифовки;
• стеклоткань плотностью 300 г/кв. м.;
• краска.

Пошаговое изготовление

Чтобы изготовить багажник в соответствии с параметрами авто и надёжно закрепить его на крыше, следуйте приведённому ниже алгоритму:

1. Для начала распиливаем поперечины. Длина поперечин должна соответствовать ширине кузова автомобиля.
2. Поперечины покрываем пеной как изнутри, так и снаружи. Слой должен быть довольно плотным: это позволит на следующем этапе придать поперечинам необходимую форму.
3. После высыхания пены стачиваем её при помощи шлифовальной машинки. На первом этапе придаём профилю форму правильного параллелепипеда, а затем вносим конструктивные изменения в целях улучшения аэродинамики, в частности, стачиваем углы.
4. Поскольку пена имеет рыхлую структуру, поперечины можно дополнительно замазать шпатлевкой для автомобиля — так их поверхность станет ровнее.
5. Обматываем поперечины стеклотканью в три слоя.
6. Красим поперечины и ждём высыхания.
7. В это время займёмся изготовлением крепежей. В нашем случае мы решили пойти по пути наименьшего сопротивления и воспользоваться хомутами для глушителя. Их нужно подготовить — подпилить нижнюю часть хомута, чтобы получилась ровная пластинка для более плотного прилегания.
8. Просверливаем в поперечинах отверстия. С каждой стороны должно получиться по два симметрично расположенных отверстия. Расстояние между ними должно совпадать с «ушками» хомута.
9. Закрепляем поперечины на рейлингах. Чтобы не повредить поперечины хомутами, в местах их соприкосновения можно положить резиновые прокладки.

Процесс изготовления поперечин

Изготовление поперечин не требует много времени или особых навыков. Проведение замеров предполагает определение расстояния между рейлингами.

Выполнение дальнейших замеров с длиной и шириной, проведение расчетов, составление проекта требуется при создании более сложной конструкции. Но если нужно сделать багажник на крышу авто, лучше начинать с поперечин, закрепляющихся на рейлингах с использованием крепежей.

Основные рабочие этапы:

Определив требуемую длину будущих поперечин, отрезают металлопрофиль. Нужно убедиться, что получаемые элементы одинаковы. Металлические детали тщательно покрываются пеной снаружи и изнутри. Пены должно быть достаточно, чтобы позже не возникло проблем с приданием оптимальной формы. Элементы оставляют для полного высыхания. Затем, приступают к стачиванию высохшей пены, используя шлифмашинку. Сначала добиваются формы параллелепипеда. По желанию углы также стачивают для улучшения аэродинамических показателей. Во время шлифовки могут проявиться поры, места, где не легла пена. Такие недостатки легко устраняются благодаря обычной шпатлевке. Нанесение стеклоткани в 2–3 слоя – следующий этап

Важно использовать плотный материал, от этого зависит прочность конструкции

Окрашивание поперечин – один из завершающих этапов. Конструируя багажник на рейлинги автомобиля своими руками, для покраски можно выбирать любой оттенок. Наиболее привлекательно выглядит матовая черная, серебристая краска.

Критерии оценки безопасности

Чтобы контролировать такое множество разработок, в мире созданы целые организации.

В Европе активную и пассивную безопасность новых автомобилей разных марок оценивает программа Euro NCAP (The European New Car Assessment Program) – комитет, занимающийся проведением краш-тестов новых автомобилей.

Euro NCAP (The European New Car Assessment Program)

Силами российского автомобильного издания «Авторевю» проходят сравнительные заезды на автополигоне «НАМИ». На основании собственной серии краш-тестов по методике Euro NCAP ведется рейтинг безопасных автомобилей – ARCAP, или Autoreview Car Assessment Program.

Уже в начале 90-х была разработана подробная процедура испытаний, позволяющая оценить безопасность водителя и пассажиров при боковом и фронтальном ударе. Не забыли и о пешеходах.

Основными критериями при оценке безопасности автомобиля выступают:

• Возраст модели. Новые скорости и ускорения требуют соответствующих систем активной и пассивной безопасности, а современные дорожные условия — ужесточения испытаний. Увы, не все авто с пробегом готовы к таким нововведениям.
• Класс автомобиля. Остаться целым и невредимым шансы куда выше в 3-тонном кроссовере, чем в миниатюрном и легком «Смарте», пусть и с «лярдом» подушек.
• Наличие систем пассивной и активной безопасности. Способность кузова противостоять внешней нагрузке – один из определяющих факторов. Раньше эту проблему решали использованием металла большей толщины. Это приводило к меньшим разрушениям автомобиля, но никак не к хорошим показателям безопасности водителя и пассажиров. Сегодня проблему решают путем создания областей разрушения, гасящих кинетическую энергию столкновения. При этом автомобиль получает максимальный ущерб при минимальных травмах сидящих внутри водителя и пассажиров.

Массовое использование электронных систем оправдано и действительно помогает в критических ситуациях. Недостатки такой «начинки» – излишнее расслабление возлагающего надежды на электронику водителя и, как следствие, запоздалое обнаружение им критической ситуации.

Компьютерные «помощники» до последнего удерживают автомобиль, например, на скользкой дороге. Это создает у «пилота» ложную иллюзию контролируемой ситуации и провоцирует «давить тапку» еще сильнее. После прохождения точки невозврата, когда системы уже не могут удержать автомобиль, происходит лавинообразное нарастание сокрушительных факторов. Машина в такой ситуации неконтролируема.