Автомобиль

Большинство современных легковых автомобилей различных классов имеют несущий кузов с подрамниками, которые соединяются с кузовом автомобиля посредством эластичных опор; при этом двигатель, трансмиссия и подвески автомобиля крепятся к подрамникам также через эластичные опоры, а пружины воспринимают и передают усилия на подрамники или на кузов посредством резиновых опор. При такой конструкции подрамники имеют возможность перемещаться относительно кузова, а двигатель, трансмиссия и подвески перемещаются относительно и кузова и подрамников от действующих на них нагрузок. Целью создания представляемой полезной модели является увеличение кинематической точности подвески автомобиля, что улучшит его управляемость. Жесткое крепление силового агрегата и редуктора к подрамнику автомобиля позволит заменить карданный вал с компенсатором и демпфирующую муфту на вал с двумя шарнирами равных угловых скоростей, что позволит уменьшить номенклатуру узлов и деталей и снизить уровень вибраций автомобиля, возникающих от карданного вала, при этом сохраняя достаточно комфортный уровень вибраций кузова за счет эластичных опор между кузовом и подрамником.
Для достижения этой цели предлагается техническое решение, возможность которого подтверждается переоборудованием автомобиля «Ока» ВАЗ 111130. Данный автомобиль наиболее подходит для переоборудования конструктивно, имеет несущий кузов, передний подрамник с установленным на него через эластичные опоры силовым агрегатом с трансмиссией, подвеской и рулевым управлением, а также заднюю полузависимую подвеску, представляющую собой скручивающуюся балку, как и подрамник, устанавливающуюся на кузов через эластичные опоры. Для соединения кузова в сборе с подрамником добавлено еще шесть дополнительных опор.
УСТРОЙСТВО И ОПИСАНИЕ ПЕРЕОБОРУДОВАННОГО АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 111130
Автомобиль особо малого класса В классической компоновки с трехдверным кузовом типа универсал предназначен для эксплуатации при температуре от -40°С   до +45°С на дорогах общего пользования с твердым покрытием и на легком бездорожье. Автомобиль оснащен двигателем ВАЗ 21114-50 с распределенным впрыском топлива мощностью 80,92 л.с.и сертифицированным глушителем фирмы SuperTrapp Industries, Inc. На Фиг. 1 изображен автомобиль, состоящий из подрамника 1, кузова 2 и эластичных опор 3, а также указаны его основные размеры. На Фиг. 2 показан кузов в сборе с усилителями и подрамником, а на Фиг. 3 -общий вид автомобиля.
В кузове модифицированы щит моторного отсека и туннель, а также вырезан пол багажника и установлены расширители арок колес для размещения силового агрегата и трансмиссии. Модифицированные детали изготовлены из стали 08кп толщиной 1 мм и посредством сварки и усилителей из гнутых уголков 40×40×2 вварены в кузов. Для усиления кузова в передней и задней частях предусмотрены съемные сварные усилители, изготовленные из труб диаметром 40 мм и 25 мм стенка 2 мм, квадратной трубы 20×20 мм стенка 2 мм, косынок и опорных кронштейнов из стали 08кп толщиной 2,5 мм. Передний усилитель показан на Фиг. 4, а задний - на Фиг. 5. Трубы круглые - холоднотянутые, квадратные - сварные, изготовлены из стали 20. Усилители соединяются с кузовом при помощи болтов. Передний усилитель: 14 болтов М8, 2 болта М10 и 2 болта М12. Задний усилитель: 6 болтов М8, 2 болта М10 и 4 болта М12. В задней части кузова выполнена несгораемая герметичная алюминиевая перегородка толщиной 3 мм. Перегородка крепится болтами М8 к заднему усилителю кузова, примыкая к полу и боковым поверхностям кузова.
На Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8 и Фиг. 9 с разных ракурсов показан сварной подрамник кузова, изготовленный из холоднотянутых труб из стали 20, диаметрами 51 мм стенка 2 мм и 40 мм стенка 2 мм, а также из сварных труб прямоугольного сечения 50×25×2 и 20×20×2, а также косынок, усилителей и кронштейнов, изготовленных из стали 08кп толщиной 2,5 мм. На подрамник при помощи кронштейнов жестко устанавливаются силовой агрегат, состоящий из двигателя ВАЗ 21114-50, сцепления ВАЗ 21213, коробки переключения передач ВАЗ 21074 и редуктор - передний редуктор ВАЗ 21213, которые соединяются валом с двумя шарнирами равных угловых скоростей от промежуточного карданного вала автомобиля «Нива». За счет применения шарниров равных угловых скоростей вместо крестовин карданного вала снижаются вибрации, передающиеся на кузов, и отпадает надобность в демпфирующей муфте. Необходимый люфт в шарнирах равных угловых скоростей вала, соединяющего коробку переключения передач и редуктор, осуществляется за счет перемещения редуктора по пазам, выполненным в кронштейнах крепления редуктора к подрамнику. Валы привода колес - ВАЗ 21213, ступицы колес - ВАЗ 1118. Подвеска передняя: нижний рычаг - ВАЗ 2121, верхний рычаг - нижний рычаг ВАЗ 2101; пружины фирмы Eibach установлены на верхних рычагах и опираются на усилитель кузова; амортизатор ВАЗ 1118 задний установлен на нижнем рычаге и опирается на усилитель кузова; стабилизатор - ВАЗ 21213. Подвеска задняя: нижний сдвоенный рычаг - ВАЗ 1118, рычаг верхний - нижний рычаг ВАЗ 2101; пружины и амортизаторы такие же, как на передней подвеске; стабилизатор - ВАЗ 1118.
Все рычаги крепятся к подрамнику через шаровые опоры, применяемые для крепления рычагов к кулаку, вместо эластичных опор. Такие же шаровые опоры устанавливаются между опорами пружин верхних рычагов и пружинами, а также между пружинами и опорами пружин на усилителях кузова, что позволяет исключить отклонения геометрии шасси и дополнительные изгибающие напряжения, действующие на витки пружин, рычаги подвески и усилители кузова без шаровых опор (см. Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8 и Фиг. 9), а также унифицировать опоры рычагов и пружин, увеличив межремонтный ресурс, так как эластичные опоры рычагов имеют меньший срок службы, чем шаровые опоры. Подрамник соединяется с кузовом через эластичные опоры болтами М12 в количестве 12 штук (см. Фиг. 1, Фиг. 4 и Фиг. 5).
Рулевое управление, жестко крепящееся к подрамнику, - серийное ВАЗ 1111, за исключением удлинителя рулевой тяги, изготовленного из стали 38хнм HRC 38-41 и законтренного гайкой М12 (см. Фиг. 10). Тормозные механизмы: передний тормоз -вентилируемый диск с плавающей скобой ВАЗ 21123, задний тормоз - диск с плавающей скобой ООО "Компания ВЕКТОР", сертификат соответствия №C-RU.АГ79.B.28300, TP 1706238. Стояночный тормоз - тросовый компании ВЕКТОР. Регулятор давления - Tilton.
Технические характеристики автомобиля прилагаются на листе 3.