При столкновении автомобиля с препятствием возникает огромная замедляющая сила, которая останавливает автомобиль в течение нескольких десятых или даже сотых долей миллисекунды. Механические повреждения подразделяют на основные и второстепенные (рис. 5.1). Основные повреждения разделяют на непосредственные, в результате волнового эффекта и вынужденные повреждения.
Основные повреждения (рис. 5.1, а) возникают при столкновении автомобиля с препятствием. Непосредственное повреждение — это повреждение, нанесенное препятствием (внешней силой). Повреждение в результате волнового эффекта происходит в результате передачи энергии удара. Вынужденное повреждение — это повреждение, наносимое другим деталям, на которые действует тяговое или толкающее усилие в результате непосредственного или вынужденного повреждения.
Столкновение, вызываемое инерцией или происходящее в салоне автомобиля, называется второстепенным столкновением. Полученное в результате такого столкновения повреждения (рис. 5.1, б) называется второстепенными (или вторичными). Вторичные повреждения нередко ошибочно при осмотре принимаются за контактные неисправности. Во избежание этого в первую очередь следует выявить следы контактных деформаций, и только затем можно правильно распознать и выделить вторичные деформации. Такой подход позволяет установить, принадлежит ли неисправность части к данному ДТП или это является следствием предыдущих неисправностей и ремонтных воздействий. При осмотре фиксируются и повреждения ТС, сделанные намеренно с целью спасения потерпевших при ДТП.
Волновой эффект подобен потоку воды на пути которого встречаются впадины и возвышения, при прохождении которых скорость течения изменяется. Аналогично потоку воды на пути силы удара, действующей на лонжерон, также встречаются «впадины» (зоны, поглощающие энергию удара) и «небольшие возвышения» (усилители) (рис. 5.2). Сила удара легко передается через прочные участки кузова и затухает в менее прочных местах, повреждая их.
а – начало действия силы удара; б – поглощение силы удара первой зоной;
в – поглощение силы удара второй зоной
Реальное действие волнового эффекта на примере передней части автомобиля показано на рис. 5.3.
Если энергия удара F прикладывается к переднему торцу А переднего лонжерона, она поглощается зонами А и В и повреждает зону С. Затем энергия проходит через зону D и, изменив направление, достигает зоны Е. Повреждение зоны D выражено изгибом лонжерона. Кроме того, в результате волнового эффекта энергия удара повреждает перегородку моторного отсека и днище, а затем распространяется на более широкую площадь.
Механические повреждения происходят при дорожно-транспортных происшествиях и при езде на повышенных скоростях по неровным дорогам. Наиболее разрушительны повреждения кузова при фронтальных столкновениях и соударениях передней частью кузова под углом 40…45°или сбоку. Такие столкновения, как правило, происходят между двумя движущимися автомобилями, скорости которых складываются. В этом случае кузов автомобиля разрушается, особенно его передняя часть, а действующие при этом большие нагрузки в продольном, поперечном и вертикальном направлениях передаются всем близко расположенным деталям каркаса кузова, особенно его силовым элементам.
Для количественной оценки характера повреждений вследствие аварии автомобиля кузов условно разделяют на зоны (рис. 5.4).
Зона I относится к передней части автомобиля, зона II – к задней. Зоны III и IV – соответственно левая и правая части автомобиля.
По результатам анализа работы ОАО «СТО кузовов» г. Минска на основании наряд-заказов авторами было проанализировано 669 видов ремонта кузова. При этом получено соотношение ударов легковых автомобилей с различных направлений, которое представлено на рис. 5.5.
I – передняя часть автомобиля; II – задняя часть автомобиля; III – левая часть автомобиля; IV – правая часть автомобиля
Из проанализированных автомобилей, подлежащих кузовному ремонту 37% имели повреждения передней стороны. Это наибольшая доля повреждений. К основным повреждаемым элементам передней стороны относятся:
бампер, усилитель бампера, радиатор, рамка крепления радиатора, капот, фары, лобовое стекло, прочие мелкие элементы, находящиеся в передней части автомобиля, а также детали, служащие для крепления и соединения основных частей. При повреждении переднего бампера в 64% случаев страдал усилитель бампера.
Примечательным является то, что остальные три стороны автомобиля — задняя, левая, правая — получили приблизительно равные приходящиеся на них количественные доли повреждений: 22%; 20% и 21% соответственно.
Анализируемая информация позволила помимо всего прочего произвести более детальный и углубленный анализ подверженности повреждениям элементов кузовов легковых автомобилей. Диаграмма, представленная на рис. 6 наглядно показывает процентное соотношение основных ремонтируемых элементов кузова. Для анализа использовался следующий перечень деталей: крыло, двери, бампер, капот, оптика, остекление, багажник, радиатор, колесные диски, порог.
А – бампер; Б – капот; В – оптика; Г – остекленение; Д –багажник; Е – радиатор; Ж – диск; З – порог; И – крыло; К – дверь
Из данных диаграммы следует, что наибольшую долю восстанавливаемых или заменяемых деталей составляют бамперы автомобилей – более четверти всех элементов. Этот факт еще раз подтверждает закономерность наибольшей подверженности повреждениям передней и задней частей автомобилей, установленную выше.
На втором месте по количеству случаев ремонта находится крыло и дверь (22% и 21% соответственно).
Среди прочих повреждаемых элементов больше всего страдают радиаторы – 8%. И это вполне закономерно, так их повреждаемость непосредственно связана с повреждаемостью передней части автомобиля и бамперов, в частности. Приблизительно такую же долю и по той же причине имеет оптика и остекление (по 7%). Диски, капот, порог и багажник встречаются среди повреждаемых деталей наиболее редко.
Повреждения кузова, полученные в результате ДТП, можно разделить на три категории:
— очень сильные повреждения, исключающие восстановление кузова;
— сильные повреждения, при которых большая часть деталей требует замены или сложного ремонта;
— менее значительные повреждения, такие как пробоины, разрывы на лицевых панелях, вмятины, царапины, которые были получены при ударе на низких скоростях движения. Такие повреждения не представляют опасности для движения, но внешний вид кузова не отвечает эстетическим требованиям.
Очень сильные или сильные повреждения кузов автомобиля получает при фронтальном ударе, когда усилие прикладывается в районе левого переднего крыла, лонжерона и левой фары (рис. 5.7).
При этом можно визуально убедиться в разрушении: панели передка, крыльев, брызговиков, капота, передних лонжеронов, рамы ветрового окна и крыши. Скрытая деформация возникает в передних, центральных и задних стойках с обеих сторон, в левых передних и задних дверях, в левом заднем крыле и даже в задней панели багажника.
Сильные повреждения кузов получает при силовом воздействии на него в районе крыла и передней стойки под углом порядка 40…45° (рис. 5.8) при повышенной скорости движения транспортных средств.
При этом энергия автомобилей (массой порядка 1000 кг) суммируется и возникают высокие динамические нагрузки (до 80…100 кДж), энергия выделяется за очень короткий промежуток времени (0,1 с) и рассеивается по всему кузову во всех направлениях. Наибольшие разрушения получают передние крылья, капот, панель передка, брызговики, передние лонжероны. Восстановить положение базовых точек передней части кузова автомобиля без замены деформированных деталей практически невозможно. При ремонте будет необходимо восстановить геометрию проемов дверей, положение передних и центральных стоек, т.к. силовые нагрузки при этом создают сжимающие усилия на порогах и в верхней части боковины кузова.
Сильные повреждения получают оба передних крыла, панель передка, брызговики, лонжероны и капот кузова при ударе сбоку в переднюю часть кузова (рис. 5.9) в районе сопряжения передней панели с передними частями лонжерона и левого крыла. Растягивающие воздействия при ударе слева нарушают проем левой передней двери, сжимающие — вызывают деформацию в проеме правой двери и боковине левой передней двери. Передние и центральные стойки подвергаются сильным перегрузкам и деформируются (наклоняются).
Сильные повреждения получают левая передняя стойка, рама ветрового окна, крыша, основание и лонжероны переднего пола, панель передка, капот, крылья, брызговики и передние лонжероны при ударе сбоку в левую переднюю стойку кузова автомобиля (рис. 5.10). Передок кузова автомобиля сдвигается влево, порог и верхняя часть правой боковины воспринимают растягивающие усилия, центральные и задние стойки — сжимающие, правый брызговик в сопряжении с передней стойкой работают на разрыв.
Внешним осмотром аварийного кузова выявляется наличие разрывов, скручиваний, перекосов и выступаний (западаний) неподвижных и навесных панелей кузова (дверей, капота, крыши багажника) относительно его остова.
Повреждения кузова приводят, как правило, к появлению различных его перекосов, которые проявляются в нарушении геометрических параметров проемов (дверей, капота, крышки багажника), лонжеронов, каркаса салона. В зависимости от сложности повреждений перекосы кузова подразделяют на 5 видов:
перекос проема (нарушения геометрических параметров проемов кузова; различные комбинации перекосов боковой двери, переднего или заднего окна) (рис. 5.11);
- перекос кузова малой сложности (повреждения с нарушением геометрических параметров проемов капота или крышки багажника (двери задка) без нарушения геометрии основания кузова, дверных и оконных проемов, за исключением зазоров между дверями и передними или задними крыльями) (рис. 5.12);
а – проема капота; б – проема крышки багажника; в – проема задней двери
- перекос кузова средней сложности (одновременное нарушение геометрических параметров проемов капота и крышки багажника (двери задка) или повреждение кузова с нарушением геометрических параметров передних либо задних лонжеронов без нарушения геометрии каркаса салона; для переднеприводных автомобилей учитываются перекосы только задних лонжеронов) (рис. 5.13);
а – проема капота и крышки багажника; б – передних лонжеронов; в – задних лонжеронов
- перекос кузова повышенной сложности (одновременное нарушение геометрических параметров передних и задних лонжеронов или повреждения кузова с нарушением геометрических параметров передних и задних лонжеронов и каркаса салона либо только передних лонжеронов для переднеприводных автомобилей) (рис. 5.14);
а – передних и задних лонжеронов; б – передних лонжеронов и каркаса кузова; в – задних лонжеронов и каркаса кузова.
- перекос кузова особой сложности (повреждения с нарушением геометрических параметров передних и задних лонжеронов и каркаса салона) (рис. 5.15).
Перекосы кузова устраняют путем восстановления поврежденных элементов проемов, лонжеронов каркаса правкой, вытяжкой, усадкой и рихтовкой до придания им первоначальных геометрических параметров.
Дополнительно можно посмотреть фильм