Материалы для изготовления кузова. Кузов несущей конструкции, по сравнению с кузовом рамной конструкции, имеет сниженную на 40-45% массу и на 45-50% меньшую себестоимость изготовления. Для изготовления кузова используется стальной холоднокатаный лист марки 08КП или 08Ю с высокой прочностью, возможностью вытяжки, хорошей свариваемостью и окрашиваемостью.
Для деталей, работающих в коррозионно-агрессивной среде (низ автомобиля), применяют листовую сталь с односторонним горячим цинкованием. В кузовах автомобилей ВАЗ последних разработок доля оцинкованных деталей составляет более 50 % веса кузова. Кузов является самым дорогим узлом автомобиля. На изготовление одного кузова расходуется до 0,5 т дорогостоящего листового металла (с учетом отходов при штамповке деталей), много других материалов, энергоресурсов и человеческого труда.
Требования к конструкции кузова
- обзорность, отвечающая действующим нормативам;
- функционально и аэродинамически оптимальная форма кузова;
- высокая прочность каркаса;
- надежность крепления сидений;
- заданная деформируемость передней и задней частей кузова при авариях;
- достаточный объем салона, моторного отсека и багажника;
- интерьер с учетом требований комфорта, безопасности, эргономики (досягаемости рычагов и приборов управления водителем);
- технологичность изготовления, сборки, окраски, антикоррозионной обработки;
- удовлетворительная ремонтопригодность.
Эксплуатационные повреждения кузова
Несущий кузов автомобиля воспринимает статические нагрузки от веса пассажиров и груза, динамические нагрузки при движении, а также изгиб и скручивание при воздействии знакопеременных нагрузок от неровностей дороги, высокочастотные вибрации от работающего двигателя, коробки передач и трансмиссии. Особенно разрушающе действуют на кузов нагрузки при езде на автомобиле с повышенными скоростями по неровным, выбитым дорогам.
При круглогодичной эксплуатации автомобиля со среднегодовым пробегом 15-20 тыс. км кузов рассчитан на 10-15 лет службы. По мере старения кузова на нем появляются различного рода эксплуатационные повреждения.К ним можно отнести:
- деформации, коробление поверхностей отдельных деталей;
- провисание дверей;
- нарушение формы и размеров проемов окон и дверей;
- нарушение целостности лакокрасочного и антикоррозионного покрытий;
- смещение лонжеронов и коробление крыльев при перегрузках кузова;
- трещины по соединениям стоек с кузовом;
- усталостные разрушения по усилителям и соединителям отдельных панелей;
- обрывы приварных болтов и гаек;
- скрипы и стуки отсоединившихся по сварке и клею деталей;
- разрушение отдельных сварочных точек.
Эксплуатационные повреждения кузова, влияющие на безопасность водителя и пассажиров или затрудняющие эксплуатацию автомобиля, необходимо устранять по мере их обнаружения.
Основным фактором выхода из строя кузовов в эксплуатации является коррозия — разрушение металла при взаимодействии с окружающей средой. Особенно сильно коррозия развивается в местах, труднодоступных для осмотра и очистки. Это закрытые полости несущего кузова, конструктивные карманы, пазухи, отбортовки, зафланцовки, сварные швы и т.д., куда периодически попадают влага, пыль, солевые растворы и сохраняются там длительное время, постепенно и неотвратимо преобразуя металл в ржавчину.
Загрязненность атмосферы выбросами промышленных предприятий, выхлопами отработавших газов автомобилей и солевыми растворами с дорог многократно ускоряют процессы коррозии. Основные факторы воздействия внешней среды на защитное покрытие кузова и их последствия показаны на рисунке. При полном отсутствии защиты лист автомобильной стали за год пребывания на открытом воздухе становится тоньше на 0,2-0,3 мм.
Факторы воздействия на защитные покрытия кузова и их последствия:
- – щебень, песок, соль;
- – ультрафиолетовое излучение;
- – снег;
- – дождь;
- – кислотные осадки;
- – покрытие кузова;
- – металл;
- – разъедание ЛКП и металла кислотами;
- – вспучивание ЛКП.
Аварийные повреждения кузова
До 6 % автомобильного парка страны ежегодно бывают вовлечены в дорожно-транспортные происшествия различной сложности. Часть столкновений являются мелкими и не влекут за собой существенных повреждений элементов кузова. Но основная масса поврежденных кузовов требует привлечения квалифицированных специалистов, обладающих необходимыми навыками и опытом ремонта кузовов, специальным инструментом и оборудованием для выполнения восстановительных работ. Наиболее разрушительные повреждения кузова происходят при столкновениях передней частью автомобиля. Такие соударения происходят, как правило, между двумя движущимися навстречу друг другу транспортными средствами, скорости которых при ударе складываются.
Количество энергии, выделяемой при ударе огромно. Эта энергия поглощается при деформации автомобиля за десятые доли секунды. При таких столкновениях кузов автомобиля разрушается, особенно его передняя часть. Действующие при этом большие нагрузки передаются всем смежным деталям каркаса кузова, а через них и лицевым деталям всего кузова. Выделенная при ударе энергия поглощается при деформации лонжеронов, брызговиков, порогов и тоннеля пола. Уменьшаются зазоры в проемах передних дверей, на которые давят передние стойки. Передние двери через петли и замки давят на центральные стойки и так далее до полного поглощения энергии удара.
На порогах, тоннеле пола, панели крыши образуются гофры. Происходит общий перекос основания и каркаса кузова. Точки крепления узлов трансмиссии и двигателя меняют свое месторасположение. Поглощение энергии удара не может вызвать сжатия и утолщения тонкого металла, каким является лист, поэтому образуются крупные складки в зоне удара или металл вытягивается при образовании вмятин. Степень повреждения кузова и объем последующего ремонта существенно различаются, при, казалось бы, равных условиях столкновения. При незначительных изменениях скорости или угла соударения, массы автомобиля или места приложения усилия, конструкции автомобиля или дорожных условий, возраста автомобиля и т.д. получаются существенно различные объемы ремонта.
Устранение перекосов кузова
Общие требования. На основании несущего кузова расположены точки крепления силового агрегата, подвесок и узлов трансмиссии – базовые точки. Правильное местонахождение базовых точек на кузове, в соответствии с требованиями завода-изготовителя, обеспечивает требуемое расположение и нормальное функционирование узлов и агрегатов, управляемость и устойчивость автомобиля в эксплуатации. На каркасе кузова, состоящем из стоек, поперечин, балок и усилителей, крепятся приварные и навесные лицевые детали — оперение. Отклонения от заданных размеров основания и каркаса кузова, после воздействия на него внешней силы, вместе с видимыми деформациями составляют общую картину объема повреждений кузова.
Кузов будет считаться безупречно отремонтированным, когда будут восстановлены его первоначальные размеры и форма — геометрия кузова.
- Геометрия отремонтированного кузова определяется:
- величинами зазоров между навесными деталями и кузовом;
- размерами и формой проемов ветрового и заднего окон;
- взаимным расположением базовых точек на основании кузова.
Величины зазоров между навесными деталями и кузовом, размеры и форма проемов окон на отремонтированных автомобилях ВАЗ должны соответствовать требованиям документации. Технология ремонта кузова должна обеспечить восстановление необходимой геометрии базовых точек на основании кузова, а также приварных и навесных панелей на каркасе кузова. Размеры проемов дверей, ветрового и заднего окон, капота и крышки багажника (двери задка), приведенные в документации, являются справочными и используются в технологии ремонта для промежуточных замеров.
Определение наличия перекоса кузова.
Определить наличие перекоса каркаса кузова по изменившимся величинам зазоров сопрягаемых приварных и навесных панелей кузова поврежденного автомобиля. Изменившиеся зазоры между панелями кузова и затрудненное открывание/закрывание дверей, капота и крышки багажника указывают на место деформации каркаса кузова (линейка, рулетка, см. документацию). Определить наличие перекоса основания кузова. При необходимости, демонтировать обивки, закрывающие места возможных деформаций металла кузова в области тоннеля пола или арок колес.
При обнаружении деформаций металла на лонжеронах, тоннеле пола или арках колес, проверить геометрию базовых точек основания кузова: классическим методом диагональных замеров, или с использованием рамочных приспособлений, или на специальных стендах (стапелях) с полной разборкой кузова. Проверить наличие перекоса основания кузова и смещения базовых точек замером расстояний между симметричными точками основания кузова в диагональных и продольных направлениях. Разность измерений соответственно не должна быть более 0.4 % от замеренной величины.
Схема замеров диагональных и продольных расстояний до симметричных точек основания кузова с целью определения наличия перекоса. Сравнить результаты замеров с данными документации. Величины установленных отклонений определяют степень повреждения основания и каркаса кузова – наличие перекоса кузова.
Примеры установки рамочных приспособлений при ремонте проема ветрового окна и базовых точек основания кузова.
Приспособление 67.21.023 для ремонта проема ветрового окна автомобилей ВАЗ-2110; 2111; 2112.
Приспособление 67.21.009 для замены брызговика с лонжероном в сборе на кузовах автомобилей ВАЗ-2108; 2109; 21099; 2115.
Приспособление 67.21.019 для проверки мест крепления задней подвески кузовов автомобилей ВАЗ-2110; 2111; 2112.
