Кто учился в университете на техническую специальность, не понаслышке знает про предмет «Сопротивление материалов» или «Сопромат». Этот предмет считается одним из самых сложных в высшей школе, благодаря ему наша армия пополнилась не одним взводом молодых солдат. Для тех, кто учился на гуманитарных специальностях и ли просто не учился, рассказываем: сопромат изучает способность материала сопротивляться воздействию на него других тел. В нашем случае материал – это кузов, а другие тела – это дорога, силы инерции и другие побочные дорожные объекты, включая кузова других автомобилей. В купе действие этих факторов приводит к достаточно серьёзным последствиям для кузова вплоть до полной не пригодности автомобиля.

Приведём яркий пример: большинство бытовой техники продаётся в картонных коробках с вставками из пенопласта по внутреннему
периметру. А теперь подумай, если взять просто картонную коробку и начать скручивать, то проблем у тебя с этим точно не возникнет, она легко складывается и мнётся. Теперь заклеим крышки скотчем, она всё ещё мнётся, но уже надо приложить достаточно большое количество усилий. А если вложить продольные распорки из пенопласта, которые прочно упираются в бока, теперь можно засовывать много килограммовую технику, даже забивать гвозди и играть в футбол – не прочный на вид картон без проблем с этим справится.

Тоже и с автомобилем, но в любом, даже самом жестком кузове, возникают деформации, пускай даже микроскопические. Для ещё одного примера возьмем, скажем, так «не новую» машину отечественного производства и поднимем её на домкрате. В 80% случаев
при этом двери заклинит в проёмах, а это значит, что кузов деформировался! Как это влияет на поведение автомобиля? Главная прочностная характеристика автомобильного кузова — это его жесткость на скручивание. Если жесткость кузова невелика, тогда реакции на повороты руля становятся «размазанными» — изгиб кузова и податливость металла в зонах крепления рычагов подвески вносят рассогласование в работу передней и задней подвесок. К тому же постоянное скручивание заставляет кузов стареть интенсивнее. Начинают потихоньку «раскрываться» сварные швы, в образовавшиеся микротрещины пробирается коррозия. В общем, ничего хорошего. Также достаточно сильно на жесткость влияет и тип кузова. В этом плане 3-х дверные хэтчбеки и купе по жесткости намного впереди всех остальных именно из-за формы кузова, обеспечивающего максимальное сопротивление изгибу, ну а самыми мягкими считаются минивэны и универсалы.

Какие же причины не дают конструкторам добиваться максимально увеличения жесткости? Во-первых, это вес. Чем большим количеством металла мы усилим, тем тяжелее становится автомобиль. В итоге меняем «шило на мыло». Частично ситуацию спасают усилители из легкого карбона, но тут встаёт другая проблема – цена. Не последнюю роль играет и безопасность, ведь зона моторного отсека должна легко деформироваться, а следовательно быть как можно менее жесткой. Конструкторам приходится идти на компромисс и искать баланс в этих показателях. Измеряется крутильная жесткость кузова в ньютон-метрах на градус (Нм/град.- чем больше силы (в ньютонах) приложить, тем на больший угол(в градусах) деформируется кузов .)Чем выше эта величина, тем меньше деформируется кузов от приложенной скручивающей нагрузки
Пути и способы увеличения жесткости.

Вариантов увеличения жесткости много и их выбор зависит, прежде всего, от назначения автомобиля и толщины кошелька владельца. Первое это «распорки» или «растяжки».

Вариантов просто тьма – десятки разновидностей и сотни модификаций. Но всё же можно выделить основные виды: распорка передняя, распорка нижняя, распорка задняя, так же в эту группу можно добавить – «косынки» и «штанги»
Распорка передняя.

Это - элемент силовой структуры стоек крепления передней подвески.

Передние распорки – самый распространённый вид укрепления кузова, его плюсы очевидны – простота установки, небольшая цена, визуальная привлекательность и достаточно сильное увеличение жесткости передней части автомобиля. Их назначение – снижать деформацию и перемещение чашек кузова при повороте автомобиля. Результат установки зависит от автомобиля. Если его конструкция в целом сбалансирована, тогда результат, скорее всего, виден не будет. А для других данное устройство рекомендуется категорически. Например, для ВАЗовского «десятого» семейства. Там «гуляют» не только стойки, а деформируется весь щит передка! Кстати, для него тоже есть специальный усилитель, но об этом позже. На рынке сейчас можно наблюдать изобилие передних распорок, но принципиально различается лишь материал и способ крепления.
Косынки.

Обычная распорка работает исключительно на сжатие, но можно заставить работать её и на кручение, для этого чашку дополнительно усиливают ещё одним элементом – косынками( специальными толстыми стальными пластинами). В результате распорка начинает работать ещё и на кручение. Косынками можно так же усилить места колёсных арок, стоек подвески и рёбер жесткости всего кузова, в большинстве своём для этого придётся разобрать почти пол машины, по крайней мере весь салон точно, поэтому этот приём используется в основном на гоночных машинах.
Штанги.

Кроме этого к дополнительному элементу передних распорок можно отнести так называемые «штанги». Штанга это особое подвижное крепление соединяющие двигатель и распорку, кроме этой существуют штанги соединяющие двигатель с другими «крепкими» элементами. Работает этот элемент главным образом при торможении двигателем и резких стартах, эффект -уменьшение перемещений силового агрегата при экстремальных нагрузках, уменьшение увода автомобиля при резком троганье с места, уменьшение перемещений рукоятки рычага КПП, ну, и естественно повышение общей жесткости кузова. К недостаткам применения штанг следует отнести повышение уровня шума в салоне автомобиля
Нижняя распорка

Нижняя распорка уменьшает перемещение кронштейна рычага передней подвески, снижает напряжение, возникающее в кронштейне рычага и соединителе лонжерона с полом. Забирая часть нагрузки на себя, распорка нижняя уводит детали кузова из зоны высоких напряжений. В итоге улучшение управляемости, устойчивости, увеличение срока службы кузова. Установка достаточно трудоёмка.
Задняя распорка.

Уменьшает перемещение задних стаканов крепления, увеличивает общую крутильную жесткость кузова. Результат: улучшение управляемости, устойчивости. Главное, что надо учитывать: распорка задняя дает эффект лишь в том случае, если она закреплена за силовые элементы кузова, а не за промежуточные элементы (кронштейны крепления сидений, например). Задняя распорка, тоже достаточно легко устанавливается и демонтируется, но есть и отрицательные моменты: во первых это лишнее место в грузовом отсеке, во-вторых есть подводные камни, задняя распорка может увеличить недостаточную поворачиваемость особенно если задняя часть машины укреплена ещё какими-то элементами. Если на машине стоит стоковая подвеска лучше отказаться от укрепления зада или укрепить его только одним усиливающим жесткость элементом.

Кроме распорок существуют ещё множество путей укрепления кузова – увеличение сварных швов, усиленные подрамники, стабилизаторы поперечной устойчивости и поперечины, различные усиливающие элементы в слабых по жесткости местах, разработанные под конкретную модель и, конечно, каркасы.
Увеличение сварочных швов и вварные элементы.

Увеличение сварочных швов. Дело в том, что кузов на конвейере сваривается точечной сваркой, т.е. между точками сварки
остаются промежутки. Естественно чем эти точки расположены плотнее, тем жестче конструкция. Однако увеличению их препятствует технологические проблемы в производстве и сложность их выполнения без спец.инструмента. Но эту проблему легко устранить квалифицированному сварщику с достойным оборудованием. Главное не нарваться на неквалифицированного сварщика и не нарушить физику кузова. Так же распространено приваривание новых дополнительных железных элементов в слабые участки кузова.
Стабилизаторы и поперечины.

Эти агрегаты присутствуют и в стоке и имеют кучу свойств, которые влияют на управляемость, комфорт, так что обычно на заводских машинах стоят промежуточные, так сказать не слишком мягкие, не слишком жесткие. Варианта по их усовершенствованию два – усиление и замена. Побочные действия – повышение шума, чувствительность к неровностям и всё те же положительные свойства: управляемость и жесткость. Категорический не рекомендуется устанавливать стабилизаторы, поперечины в тандеме с задней распоркой особенно особенна на стоковую подвеску.
Подрамники.

Подрамники во многом схожи со стабилизаторами и поперечинами, разница только в глобальности, для некоторых версий подрамника понадобится серьёзные доработки всего передка автомобиля – переварка и перерезка, переделываются стаканы и даже амортизаторы, а на вид такие работы не слишком дружелюбны. Но зато эффект! Можно полностью изменить геометрию подвески, улучшить стабилизацию за счет увеличения кастора, увеличить колею а как следствие устойчивость и управляемость. Жесткость , естественно, тоже возрастёт.
Детали под заказ.

Кроме всего перечисленного есть детали усиливающие кузов конкретного автомобиля в его слабых местах. Эта тема достаточна актуальна для Вазов 10-го семейства их кузов очень слаб, и поэтому усиливать можно буквально каждый сантиметр.
Каркас безопасности.

Каркас, в гоночном автомобиле, выполняет не только свои прямые функции по защите пилота, но и великолепно усиливает кузов. Он обязателен к применению в любом гоночном автомобиле, разница только в его сложности( правда обязанность появилась не так давно в 1994 году, до этого установка каркаса была делом сугубо личным). Каркас представляет собой сочетание жестко соединённых между собой стальных (сталь с временным сопротивлением на разрыв не менее 45 кг/кв. мм) холоднотянутых бесшовных труб, например 30ХГСА. По типу каркасы можно разделить грубо на две категории: омологированные и не омологированные. Первые вы можете установить к себе в автомобиль и вас могут допустить на официальные соревнования. Однако он очень сложен и доставляет определённые трудности, о которых поговорим ниже. Второй тип – это «гражданские» каркасы, попроще и естественно дешевле.

По типу установки тоже можно выделить два типа – вварные и разборные. Первые ввариваются непосредственно в силовую структуру кузова, т.е. извлечь его оттуда без «болгарки» будет невозможно. Во втором случае в кузов ввариваются только петли, а сами трубы прикручиваются к ним болтами. В этом случае жесткость немного ниже, зато есть возможность снять каркас. Замечу, что почти все машины чемпионатов СССР по кольцевым гонкам 70-80хх годов имели именно съёмный каркас. Трубы (или дуги) в каркасе можно разделить на главные и предохранительные. Встречаются «смешанные» варианты, например, где основной каркас вварен, а дуга около сидений снимается. Изготовить каркас можно и самому (естественно неомологированнный и возможно крайне опасный, а не безопасный), а можно приобрести уже готовый комплект. Главный побочный эффект каркаса - это вес. Средний каркас весит около 40 кг, что, совсем немало. Плюс к этому ухудшение обзорности и посадки-высадки, а также в качестве ремней можно использовать только не эластичные многоточечные ремни. Так что в повседневном пользовании эта вещь будет доставлять определённые трудности, ну, а самой главной проблем является сложность получения техосмотра, если у вас установлен каркас, придётся пройти не дну инстанцию. Каркасы имеют достаточно сложную структуру и различные примочки, типа обмоток труб, которые защищают гонщика от травм, которые может причинить каркас, во время аварии. В гражданском тюнинге каркасы чаще используют для красоты, например, в той же Германии они стоят, чуть ли не на каждой второй тюнинговой машине. Если ты участвуешь в гонках, вопрос о каркасе решается сам собой, но перед установкой его в гражданскую машину, надо сто раз подумать, кроме ухудшения обзорности и физических неудобств, каркас безопасности может сыграть роль каркаса опасности. Если в гонках каркас может спасти от ужасной аварии сохранив жизненное пространство, то в жизни он может убить. Каркасы позволяют избежать одних травматических факторов в пользу других. жизненное пространство сохраняется, но установка каркаса исключает подушки безопасности, а неэластичные многоточечные ремни подвергают пилота при авариях значительным перегрузкам, которые вполне могут убить(например разрыв внутренних органов), но каркас усиливает кузов так сильно, как не один другой элемент, те же болиды WRC есть ничто иное как каркас на который насажены панели кузова и эти факты заставляют задуматься.
Силовой агрегат жестко соединенный с кузовом.

Еще в автоспорте широко применяется такой приём увеличения жесткости кузова, как включение в его силовую структуру агрегатов, например двигателя, коробки передач и главной передачи. Это значит, что все они жестко соединены с кузовом, что так же очень сильно увеличивает жесткость. Например подобные решения встречаются почти на всех «формулах», в т.ч. наших Формулах «1600» и «Русь». Вообще же родоначальником данной идеи был легендарный Колин Чемпмен, отец-основатель фирмы «Лотус», который впервые воплотил идею в жизнь на Лотусе-25 Формулы-1.
Народные способы.

Также существуют народные способы, например: отверстия порогов и лонжеронов заполняются монтажной пеной. Способ дешёвый и сердитый. В плюсах некоторое увеличение жесткости, в минусах – отсутствие вентиляции и, как следствие, повышенная коррозионная активность. Так же при замене данных деталей путём сварки возникает риск пожара.

P.S. На жесткость кузова заметно влияет и то, как именно установлен силовой агрегат. Поэтому разница в результатах бывает выше у автомобилей классической компоновки — там жесткость на кручение повышает балка передней подвески. А вот в переднеприводных машинах с поперечным расположением двигателя и передней подвеской типа McPherson, заметную прибавку может дать... спинка заднего сиденья! Например, в «восьмерках» и «девятках» заднее сиденье увеличивает жесткость кузова примерно на 1000 Нм/град из-за того, что спинка цельная и жесткая, а на многострадальном десятом семействе спинка раздельная и эта 1000Нм испаряется. Поэтому ВАЗ рекомендует владельцам, как можно реже ездить со сложенным задним сиденьем — кузов при этом ослаблен и хуже сопротивляется скручивающей нагрузке. На самом деле в тюнинге можно выделить двух врагов – уменьшение веса и жесткость кузова, а это вещи друг друга взаимоисключающие, так что делайте выводы, борясь за уменьшение веса можно уменьшить жесткость, а что важнее вопрос не однозначный.

Добавлено (31.10.2010, 19:35:42)
---------------------------------------------
Каркас безопасности

Очень важны как для сохранности автомобиля, так и водителя, каркасы безопасности являются одним из фундаментальных элементов для подготовки гоночного и раллийного автомобиля

Кузов любого автомобиля подвержен деформации, на него постоянно воздействуют внешние силы – дорога, инерция, боковой ветер и многое другое. При слишком сильном воздействии кузов может стать непригодным для эксплуатации. Многим, кто ездил на отечественных машинах, знакома ситуация, когда заклинивает двери после долгой стоянки на неровной поверхности, например на домкрате или когда два колеса на дороге, а два – на бордюре. Качественный автомобиль отличается высокой жесткостью на скручивание, а если она небольшая, то у него ухудшается управляемость, он быстро изнашивается.

Жесткость кузова зависит от его типа: самые стойкие – купе и трехдверные хэтчбеки, благодаря своей форме они лучше всего противостоят изгибам в поворотах, а наименее жесткие – универсалы и микроавтобусы. Во время эксплуатации автомобиля при невысокой жесткости нарушается работа передней и задней подвесок из-за размягчения металла в местах крепления рычагов подвески. Разрушение кузова происходит постепенно – сначала отслаиваются сварочные швы, в местах их разрыва образуется коррозия, появляется ржавчина.

В спортивных автомобилях устанавливают каркасы – они защищают пилота и усиливают жесткость кузова. Около 14 лет назад каркасы стали обязательным условием для участия в автомобильных соревнованиях. Каркас – это система соединенных между собой стальных холоднотянутых бесшовных труб. Трубы бывают главными и предохранительными. После установки защитных дуг к весу автомобиля прибавляется 40-50 кг, из-за чего увеличивается время разгона. Каркасы делятся на две категории – профессиональный (омологированный) и любительский (неомологированный). Первый дает возможность быть допущенным на официальные гонки, хотя последнее время все чаще встречаются смешанные варианты. Самостоятельное же изготовление каркаса зачастую приводит к плачевному результату – неправильные расчеты и работа с подручными инструментами не гарантируют безопасность пилоту, скорее наоборот. Способы установки также можно разделить на два вида: вварной – дуги ввариваются в силовую структуру кузова, и разборный – каркас присоединяется к установленным в кузове петлям болтами, такой каркас легко деинсталлировать.

Эксплуатация автомобиля с установленным каркасом обязывает пилота использовать ремни, крепящиеся на нескольких точках, которые при ударе оказывают на тело человека сильные нагрузки. Гражданские поездки по городу или трассе усложняются ухудшением обзорности и неудобствами при посадке и высадке из машины. Однако защитные дуги уберегают водителя от переломов и ранений во время аварии, если каркас сделан не для красоты, а для дела. Но при аналогичных ситуациях в городских условиях пилот рискует отправиться на больничную койку вместе с пассажиром, так как установка каркаса исключает работу подушек безопасности. Многие неудобства можно было бы потерпеть, но еще один минус каркаса в том, что при его наличии будет очень сложно пройти технический осмотр в ГАИ.
SPARCO КАРКАСЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Безопасность превыше всего

Ликбез - каркасы безопасности

Q: Что такое каркас безопасности?A: Официальная формулировка: "Каркас безопасности -- пространственная конструкция, предназначенная для предотвращения серьезной деформации кузова в случае столкновения или переворота автомобиля." (РАФ, официальный перевод ст. 253 приложения J МСК FIA)

Для тех, кто пока совсем ничего не понимает: каркас безопасности -- это конструкция из стальных труб, собранная внутри автомобиля и прикрепленная изнутри к кузову, которая должна сохранить жизненное пространство для экипажа в случае аварии.

Каркас делается только из круглых труб. К конструкции и материалу предъявляются жесткие технические требования.

Q: Что такое омологированный каркас и что такое неомологированный каркас?A: Фирмы, занимающиеся производством каркасов могут отступать от ряда технических требований, выдвигаемых FIA, но при этом каркас должен подвергнуться процедуре омологации. В данном случае омологация -- это согласование конструкции, материала и технологии изготовления с представителями FIA или национальной автоспортивной федерации (в нашем случае РАФ). В частности, если производитель собирается использовать в своем каркасе материал, отличающийся по характеристикам от требований FIA, каркас должен быть подвергнут статитеским нагрузочным испытаниям (говоря проще засунут под пресс :), или должен быть представлен численный расчет прочности по определенной методике. Другая распространенная особенность -- крепление каркаса к кузову. Если производитель собирается крепить каркас к кузову автомобиля сваркой -- омологация обязательна. Так же в ряде случаев отступают от предписанной FIA схемы каркаса, что тоже требует омологации.

В то же время FIA допускает применение и неомологированных каркасов. В таком случае каркас должен быть сделан из определенной стали, труб определенных размеров, иметь определенную конструкцию и крепиться к кузову болтами.Один и тот же производитель может выпускать омологированные каркасы, и неомологированные, но отвечающие указанным требованиям FIA, такие случаи известны.

Всем, желающим разобраться в этом вопросе досконально, рекомендуется ознакомиться с содержанием ст. 253.8 Приложений J к Международному Спортивному Кодексу FIA на www.fia.com, приложения 14 к КиТТ РАФ (www.raf.su), приложения 9 к КиТТ и собственно КиТТ (Классификация и Технические Требования).

Q: Как получить омологацию на каркас?A: Для начала выяснить, кем сделан каркас, далее надо будет связаться с производителем, и задать этот вопрос ему

Q: Пустят ли с неомологированным каркасом на клубное ралли?A: Да, если он соответствует требованиям ст. 253.8.1 - 253.8.3 МСК FIA или п.п. 3.9 - 3.22 (без п.п. 3.22.1 - 3.22.3) КиТТ.

Приложение 14 к КиТТ, п. 3. "Сохраняется право эксплуатации и построения каркасов безопасности соответствующих требованиям п 8.1 - 8.3 Приложения J к МСК FIA, либо п.п. 3.9 - 3.22 (без п.п. 3.22.1 - 3.22.3) КиТТ, без любой дополнительной документации")

Q: Пустят ли с неомологированным каркасом на Р1К?A: Да. См. предыдущий вопрос. Исключение могут составить автомобили групп WRC, Super1600 и Super2000.

Q: Что такое сертификат на каркас?A: Это документ, выдаваемый производителем каркаса. Содержит идентификационные данные автомобиля, на который установлен, собственный номер каркаса и сведения об омологации. Сертификат имеет определенный срок действия. В ряде случаев может быть продлен производителем. Сертификат предъявляется на технической инспекции и обычно снимает все остальные вопросы к каркасу.

Q: Что за табличка приваривается к каркасу?A: Содержит номер каркаса, наименование производителя и номер омологации.

Добавлено (31.10.2010, 19:39:08)
---------------------------------------------
Каркасы безопасности

Силовой каркас

Выдержка из КиТТ РАФ

4. Структура безопасности. Конструкция, разработанная и предназначенная для предотвращения серьезной деформации кузова в случае столкновения или опрокидывания автомобиля и сохранения необходимого жизненного пространства.

4.1. Определения.

4.1.1. Каркас безопасности. Структурный каркас, составленный из главной дуги, передней дуги (или из двух боковых дуг), элементов их соединения, диагонального элемента и задних распорок (рис. 3, 4).

4.1.2. Главная дуга. Конструкция, расположенная поперек транспортного средства позади передних сидений.

4.1.3. Передняя дуга. Конструкция, подобная главной дуге, но повторяющая форму передних стоек крыши и верхнего края рамки ветрового стекла.

4.1.4. Боковая дуга. Конструкция, расположенная справа или слева относительно продольной оси транспортного средства. Её передняя опора должна располагаться у стойки лобового стекла и передней стойки двери так, чтобы не препятствовать входу или выходу водителя и штурмана. Задняя оконечность должна пристыковываться к главной дуге как можно ближе к панели крыши.

4.1.5. Продольная распорка. Отрезок трубы, не являющийся частью главной, передней или боковой дуг, и соединяющий их вместе.

4.1.6. Задняя распорка. Отрезок трубы, установленный между главной дугой и задней частью кузова автомобиля.

4.1.7. Диагональная распорка. Отрезок трубы, установленный между верхним углом главной дуги или верхним концом задней распорки и нижним концом распорки или нижним концом главной дуги с другой стороны дуги (относительно продольной оси автомобиля).

4.1.8. Поперечная распорка. Отрезок трубы, установленный между вертикальными ветвями главной или передней дуги.

4.1.9. Усилительный элемент. Элемент, добавленный к каркасу для улучшения его структурной эффективности.

4.1.10. Усилительная пластина. Металлическая пластина, закрепленная на кузове или шасси, в местах монтажа к нему стоек дуг для более равномерного распределения нагрузки.

4.1.11. Монтажная пластина дуги. Пластина, приваренная к дуге, для крепления ее болтами или сваркой к кузову, шасси или к усилительной пластине.

4.1.12. Съемный элемент. Элемент каркаса безопасности, который может быть демонтирован.

4.2. Конструкция.

4.2.1. Каркас безопасности должен быть разработан и изготовлен так, чтобы при правильной установке он существенно уменьшал деформацию кузова и риск получения травм лицами, находящимися внутри автомобиля при его многократном опрокидывании. Элементы каркаса безопасности должны располагаться настолько близко к внутренним панелям кузова, насколько это возможно. В продольной оси автомобиля каркас безопасности должен располагаться между вертикальными плоскостями, проходящими: впереди: не далее 200 мм перед осью передних колес; сзади: через центры ступиц колес. Однако задние распорки могут простираться дальше этой плоскости и монтироваться на шасси или вертикальном элементе коробчатого сечения кузова.

4.2.2. Разрешается применять только каркасы с поперечной распоркой в передней дуге. Разрешена любая комбинация схем каркасов, приведенных на рис. 6 - 17. В отношении автомобилей с кузовом типа «пикап», кабина которых не позволяет установку обязательного основного защитного каркаса, должна быть возможность установки дуг(и) согласно одному из рис. 24 - 26. Это разрешено только для пикапов, исключая все другие типы конструкции кузова, и все точки монтажа должны соответствовать предписаниям других параграфов (включая используемые материалы, параграф 4.3. Рисунок 24: Одна диагональная распорка обязательная. Рисунок 25: Две диагональные распорки обязательны, одна для главной дуги внутри кабины, одна для четырех точек наружных дуг (рис. 6). Рисунок 26: Одна диагональная распорка обязательна (рис.6).

4.2.3. Главная, передняя и боковые дуги изготавливаются из непрерывного отрезка трубы, начиная от места крепления к кузову. Изготовление дуг из отрезков труб, соединенных сваркой или другими способами, не допускается. Изгибы труб должны быть плавными, без складок и смятия стенок. В случае составления каркаса безопасности из главной и боковых дуг (рис. 5), боковые дуги должны присоединяться к главной как можно ближе к панели крыши.

4.2.4. Задние распорки обязательны. Они должны быть выполнены из непрерывного отрезка трубы и пристыковываться к главной дуге в наиболее высоких точках гибов, симметрично относительно продольной оси автомобиля. Они должны располагаться под углом не менее 30о к вертикали, быть прямыми, направленными назад и находиться как можно ближе к внутренним боковым панелям кузова.

4.2.5. Наличие хотя бы одного диагонального элемента обязательно. Эти элементы должны быть выполнены из прямых непрерывных отрезков труб. Варианты расположения обязательного диагонального элемента каркаса безопасности показано на рис. 6 - 8. Они могут быть съемными, но должны быть на месте в течение всего соревнования.

4.2.6. Точки крепления диагональных элементов должны быть расположены следующим образом: более низкий конец диагонали должен присоединяться к задней распорке или главной дуге не далее чем в 100 мм от места ее крепления к кузову. верхний конец диагонали должен присоединяться к главной дуге или задней распорке не далее 100 мм от места их соединения между собой.

4.3. Монтаж. Монтаж каркаса безопасности к кузову автомобиля должен быть выполнен при помощи стальных пластин следующим образом:

4.3.1. Главные дуги: одна пластина, толщиной не менее 3 мм и площадью не менее 120 см2, должна быть приварена к полу. При этом не менее 1/3 площади пластины должно быть соединено с вертикальным элементом кузова (рис. 27 - 29). Если, ввиду индивидуальных особенностей кузова, установка усилительной пластины приводит к образованию коробчатого сечения (рис. 28, 29), то такая конструкция не должна иметь открытых торцов, т.е. торцы должны быть заварены пластинами соответствующего профиля и толщиной не менее толщины основной усилительной пластины. другая пластина, толщиной не менее 3 мм, приварена к торцу дуги. Обе пластины должны быть соединены между собой не менее чем тремя болтами М8, соответствующими, как минимум, стандарту ISO 8.8, с гайками, имеющими фиксацию любого типа. Если дуга опирается на коробчатое сечение кузова, последнее должно иметь местные усиления, состоящие из вваренных распорных втулок (рис. 29). Это - минимальные требования. В дополнение к ним может использоваться большее количество соединительных деталей. Вертикальные части дуг могут быть приварены к усилительным пластинам, каркас безопасности может иметь дополнительные крепления к кузову посредством сварки. Торцы дуг не могут быть приварены непосредственно к кузову, без усилительных пластин.

4.3.2. Задние распорки: усилительная пластина на кузове должна быть толщиной не менее 3 мм и площадью не менее 60 см2. каждая монтажная пластина распорки должна крепиться к усилительной пластине хотя бы двумя болтами М8 (рис. 30). Допускается крепление распорки к кузову одним болтом только при клемным соединении (рис. 31), и при условии, что в распорку вварена втулка.

4.4. Дополнительные усилительные элементы.Эти элементы должны быть или вварены или установлены посредством разборных соединений. Расположение разрешенных дополнительных усилительных элементов каркаса безопасности показано на рис. 18 – 23. Разрешается комбинация или объединение нескольких элементов.

4.4.1Рис. Поперечные распорки. Разрешается применение двух поперечных элементов (рис. 10). Поперечный элемент, установленный на переднюю дугу, не должен проходить через пространство передних пассажиров. Он должен располагаться настолько высоко, насколько возможно, но его нижний край не должен быть выше, чем верхний край приборной панели.

4.4.2Рис. Усиление крыши. Разрешается усиление верхней части каркаса безопасности добавкой элементов (рис. 12, 13).

4.4.3. Усиление сгибов и соединений. Разрешается усиление соединений главной или передней дуги с продольными распорками, верхних задних изгибов боковых дуг и соединений между главной дугой и задними распорками (рис. 14). Концы этих усилительных элементов должны располагаться не далее половины длины элементов, к которым они пристыковываются, если это не точка соединения элемента боковой защиты с передней дугой. Усиление, показанное на рис. 23, может использоваться с каждой стороны передней дуги между верхним углом ветрового стекла и основанием этой дуги.

4.5. Съемные элементы и их соединения.

4.5.1. Если в конструкции каркаса безопасности используются разъемные соединения, то они должны соответствовать рис. 32-36.

4.5.2. В соединениях показанных на рис. 35 и 36 минимальный диаметр болтов: 8 мм при £48 мм, 12 мм при >48 мм, но меньше 57 мм и 16 мм при >57 мм. Болты должны соответствовать, как минимум, стандарту ISO 8.8.

4.6. Сварные швы. Все сварные швы должны иметь высокое качество с полной проваркой. При консольном присоединении одной трубы к другой, сварочный шов должен быть непрерывен по всей длине образующей торца присоединяемой трубы. Предпочтение отдается использованию электродуговой сварки в среде защитного газа. Хотя хороший внешний вид сварного шва не обязательно гарантирует его качество, плохо выглядящие сварные швы никогда не являлись признаком хорошего качества.
4.7. Требования к размеру и материалу труб.

Спецификация используемых труб:
Материал
Мин. предел прочности
Размеры (мм)
Использование

Холоднотянутая бесшовная труба из углеродистой стали с содержанием максимум 0.22 % углерода
45 кг/мм2
38х2.5 или 40х2.0
Главная, боковая дуга и их соединения согласно конструкции Только для зачетных групп Д3 и Д4

45x2.5 или 50x2.0
Главная, боковая дуга и их соединения согласно конструкции.

38x2.5 или 40x2.0
Другие элементы каркаса безопасности