Для начала разберёмся, что такое жесткость. Из курса сопромата известно, что это способность материала сопротивляться воздействию на него других тел. Материалом в нашем случае будет наш кузов, а «другими телами» внешние воздействия на него: дорога, силы инерции, кузова других автомобилей (шутка). Короче с определением разобрались. Теперь о её влиянии на поведение автомобиля. Для простоты и наглядности приведу следующий пример: представьте себе коробку из под обуви, но без крышки. Представили? А теперь мысленно берём её руками и пробуем «завернуть». Неправда ли, коробка очень хорошо закручивается. А теперь оденем на неё крышку и пробуем тоже самое. Коробка заворачивается намного труднее. А теперь вообще приклеим крышку клеем. Да ей теперь убить, тьфу, гвозди забивать можно! В первом случае жесткость была минимальной, а в последнем максимальной. Тоже и с автомобилем. В любом, даже самом жестком кузове, возникают деформации, пускай даже микроскопические. Для ещё одного примера возьмем скажем так «неновую» 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. К тому же 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. 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 углеволокна, 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 выше эта величина, тем меньше деформируется кузов от приложенной скручивающей нагрузки

Как же можно увеличить жесткость уже выпущенного автомобиля? Тут путем много и их выбор зависит прежде всего от назначения автомобиля и толщины кошелька владельца.

Первое это «распорки» или «растяжки». Их назначение – снижать деформацию и перемещение чашек кузова при повороте автомобиля. Достигается это путём установки жесткого стержня, соединяющего обе чашки (как например на переднеприводных ВАЗах) или просто опорой к кузов (как на «классике» ВАЗа). 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 шит передка! Кстати, для него есть специальный усилитель. Все «распорки» условно можно разделить на тюнинговые и гоночные. Среди первых очень большой выбор – сейчас предлагаются варианты распорок от обычных стальных до карбоновых,. Первые дешевле, вторые легче и прочнее. Только вот работают они исключительно на сжатие.А вот установка «гоночных» распорок требует куда большего труда и заключается в том, что чашку дополнительно усиливают ещё одним элементом – косынками, т.е. 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. Как вы понимаете, в большинстве своём для этого придётся разобрать почти пол машины, по крайней мере весь салон точно.

При этом попутно захватим и ещё одну меру – увеличение сварочных швов. Дело в том, что кузов на конвеере сваривается точечной сваркой, т.е. между точками сварки остаются промежутки. Естественно чем эти точки расположены плотнее, тем жестче конструкция. Однако увеличению их препятствует технологичекие проблемы в производстве и сложность их выполнения без спец.инструмента.

Теперь следующий элемент усиления опять же пришёл из спорта. Это каркас безопасности. Дело в том, что 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. 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), а можно и приобрести уже готовый комплект. К недостаткам всех каркасов можно отнести конечно же вес. Средний каркас весит около 40 кг, что согласитесь немало. Плюс к этому ухудшение обзорности и посадки-высадки. Так что в повседневном пользовании эта вещь будет доставлять определённые трудности.

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 «Лада 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.

В народе существует ещё один способ повышения жесткости -  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.

А еще 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. Поэтому ВАЗ рекомендует владельцам этих машин как можно реже ездить со сложенным задним сиденьем — кузов при этом ослаблен и хуже сопротивляется скручивающей нагрузке.

Grunder