Subframe – permanent montering

Permanent som i bemärkelsen att den inte planeras att demonteras någon gång innan bilen regbesiktningen. Skönt.
Dessutom blev det bra! För den som kommer ihåg, har karossen masserats så att subframen kan monteras dikt an mot karossen. På detta sätt erhölls ytterligare 20mm markfrigång. Subframen blir dock fortfarande lägsta punkten på hela underredet. Även om det är tråkigt att få skrapmärken, är den ju tämligen grovt tilltagen och kommer tåla stryk bra.

A_DSC4077A_DSC4071
Ovan: Här är skönheten alltså. Med tanke på antalet timmar det tog att modifiera subframen, behandlas den med mycket stor respekt. Torpväggen fick sig ett otroligt lyft med färg på.

Nedan: Bussningar svarvades i aluminium, ny skruv och bricka inköpt. Loctite medelstark gänglåsning och därefter dra ihop all skruv med moment. Högra bilden visar även att subframen har kompletterats med styrstift. Original finns det ett hål i karossen och ett hål i subframen i de främre infästningarna som ska linjera med varandra. För att förenkla och slippa försöka rikta in ramen när den väl sitter på plats, svarvades styrningar i matchande diameter för karossens hål. Ramen riktar in sig själv numera när man skruvar fast den. Smidigt.
A_DSC4078
A_DSC4083

A_DSC4081
Ovan och nedan; En viss nervositet infann sig när ramen skulle monteras. Det är ändå ca 4 meter svets som lagts på både längsgående originalbalkar, och den nybyggda vaggan i ramen. Trots envetet användande av fixturer, tid för svalning mellan svetsningarna etc så var rädslan att den skulle slagit sig ganska stor. Då hade den inte gått att montera eftersom subframeconnectorsarna (smaka på det ordet, Horace Engdahl!) sluter om rambenen i bakkant.

A_DSC4082

A_DSC4111A_DSC4109
Ovan; Men den sjönk in som handen i handsken! Otroligt skön känsla! Allt gnetande med svetsfixturer och alla sena kvällar i svetsångor glömdes i samma stund som bussningarna sjönk in i ramen.
Fototips förresten; Det kan vara ganska svårt att ta bra bilder under bilen. Blixten blåser effektivt ut alla färger och förstör ofta bilden. För oss som inte har råd med remoteblixtar och annat kan man, i alla fall på vissa kameror, hålla kameran upp-och-ner samtidigt som man håller blixten med fingret och på så sätt studsa blixten mot golvet och upp i underredet. Resultatet blir betydligt mjukare ljus – se ovanstående bilder.

 

 

Infästning för kylarram

A_DSC2977

Det mesta är klart på framvagnen nu. Så även infästningar för kylarramen. Kylarram, samt kraschboxar är tänkta att skruvas i mot delarna på bilden. Om det går att få till två vettiga kraschboxar återstår att se – inget är CADat än, men allting går ju…

A_DSC3184A_DSC3183

Nedan; Infästningarna jiggades (såklart!) får att förhållandet mellan dem skulle vara exakt. Därefter är det enkelt att rita upp en vettig kylarram.
A_DSC2933A_DSC2932

Subframe, igen

Veckans jobb på framvagnen. Det mesta börjar bli färdigt nu.

A_DSC2989A_DSC2988
Ovan; Anpassningar till befintlig ram kräver lite extra detaljer här och där. Gamla urtaget för styrväxeln har delvis fått läggas igen. Som om det skulle användas igen… Högra bilden visar att det faktiskt börjar bli klart – vipparmsinfästning och fästen för övre länkarmar.

Nedan; Vipparmsinfästningarna har svetsats både från in- och utsidan. Rejäl V-fog på utsidan och lika-bra-att-svetsa-här-också-fog från insidan.
A_DSC2971A_DSC2985

Nedan; Även rambenen är numera svetsade som de ska.
A_DSC3180A_DSC3179

Bara interfacet mot framtida kylarram kvar, sen är det dags för grundfärg!

Svetsning…

Det blir tämligen många meter svets när man håller på med plåtkonstruktioner… Vill inte riktigt räkna efter hur mycket det rör sig om, men det har uppskattningsvis tre 50-liters TIGtuber på att bygga fram och bakvagn och ett antal timmar. Bara ”de sista detaljerna” på subframen som pågår just nu har hittills tagit ca 100h att färdigställa. En grov uppskattning säger att byggtiden på subframen är runt 200h. Lägg därtill konstruktionstid i datorn också…

A_DSC9668A_DSC9672
Ovan; Fixturen positionerar både länkarmsinfästningar och vipparmsmontage. Det är väl inte positionering på tiondelen med tanke på att det är vanliga fyrkantsprofiler, men det håller betydligt högre toleranser än vanliga biltillverkare gör på sina saker.

Nedan; Hade nästan vant mig vid att se ramen utan infästningar…
A_DSC9674

A_DSC9676A_DSC9675
Ovan; Coil over-infästningen syns här. Blir bra det här

Subframe påbörjad!

Att hålla på med den här typen av projekt kräver en hel del planering, både vad gäller logistik, få hem köpta komponenter i tid, samt fördela resurser på det som för stunden är bäst. En enkel lösning hade varit att köpa hem allt direkt, men risken finns alltid att man ändrar sig lite under projektets gång och plötsligt behövs det nya delar. Dessutom binder det kapital, och om projektet av någon anledning skulle läggas ner, är det onödigt att tex sitta på 100 000:- i delar som är svårsålda. Utan att avslöja för mycket, är det en liten garageflytt på gång under vintern, vilket skapar lite oreda i planen. Plötsligt måste vissa som inte var lika brådis med färdigställas snarast. Bland annat måste subframen vara tillräckligt färdig för att kunna provmontera drivlina och tillverka motorfästen till denna. På bilderna nedan finns alltså fas1 av subframen. Utöver det som syns på bilderna, tillkommer övre länkarmsinfästningar, krängningshämmarinfästningar, burrör, vipparmsinfästningar och då såklart motorfästen. Dvs nu blir det motorfästen, resten kommer i framtiden.

Av besiktningstekniska skäl, återanvänds de längsgående rambenen (för mycket saker får inte ändras)… Egentligen skulle bryggan också användas, men den visade sig tyvärr vara för rostig kring infästningarna och arbetet skulle bli för stort för att rädda den. Därför föddes idén om en ny framvagnsbalk, vilket i sin tur tillät tillbakaflyttad motor, lägre vikt osv.

A_DSC8989
Ovan; Precisionen blir riktigt bra, trots den något primitiva fixturen. En fullskaleritning skrevs ut för att bygga framvagnsbryggan av. Därefter positionerades denna med hjälp av utmätning av centrum mellan infästningarna i karossen. Precisionen blev bra som sagt, uppskattningsvis mindre än +-1mm. Gissningsvis bättre, eller i klass med de stora biltillverkarna.

Nedan; Vänster; Vaggan ligger högre än de längsgående benen. Detta är pga de längsgående benen egentligen ligger för lågt, trots att de sitter så högt upp i karossen som möjligt. De får helt enkelt betraktas som skrapskydd för resten av underredet.
A_DSC8988A_DSC8986

A_DSC8987

Ovan; Hålen närmast i bilden ska såklart läggas igen också. I övrigt ser den ju ganska stöddig ut, subframen. Lite mer triangulerat än tidigare och betydligt styvare.

Vaggan till framvagnen klar

I somras påbörjades framvagnsvaggan. Den har därefter fått ligga till sig lite pga andra prioriteringar i projektet, men nu börjar det bli dags för att färdigställa framvagnen också.

Den har på bilderna kompletterats med bakåtgående profiler där bla. bakre infästningen av nedre länkarmen hamnar, samt även motorfästen.

A_DSC8977
Ovan; Total vikt blev 11,0Kg, jämfört med originalbryggans 17,5kg som den ersätter. En rätt trevlig viktbesparing med andra ord, även om den råkar vara lågt placerad.

Nedan; Det som skiljer köpta komponenter från hemtillverkade är att man har möjlighet till längre arbetstid på de hemtillverkade. Mycket svets blir det…
A_DSC8980A_DSC8981

A_DSC8978A_DSC8976
Ovan; Alla infästningar görs i hylsor, som svetsas i båda profilerna. På detta sätt fördelas lasterna fint över ett större område. Bilden visar ett par hylsor till motorfästen. Även om de ”bara” ska svetsas, måste såklart kanterna brytas – något annat vore slarv.

Nedan; Färdigt resultat att svetsa på de längsgående ramdelarna. Blir bra det här…
A_DSC8984

Framvagnsbalken

Subframen låg som sagt färdigkonstruerad i datorn under nästan ett år innan det var dags att faktiskt sätta igång med den. När det väl var dags att sätta ihop den gick det på ett (långt) meckpass innan den kunde betraktas som färdig för helsvetsning.


Ovan; En hög med profiler kapades upp och gjordes i ordning. Detta är ju den stora fördelen med CAD – man bygger efter ritningen och behöver inte mäta tretton gånger för att vara säker på att allt fick plats, vilket kortar byggtiden avsevärt.

Nedan; Likaså har svarven fått arbeta lite innan det var dags att bygga framvagnen på riktigt. Infästningar för styrväxel, länkarmar osv sker alltså genom båda väggarna på profilen för att maximal styvhet. Nya subframebussningar svarvades också till och nya skruvar köptes. Funderade på att hålborra skruvarna för att spara vikt, men orkade inte räkna på de inblandade lasterna, så det lämnades orörda.

Nedan; Som alltid är det svårt med svetsfixturer och hur ambitiösa dessa skall bli. Eftersom detta är lite av ett budgetprojekt, finns det inte utrymme för stora påkostade fixturer utan istället får man jobba med det som finns. Eftersom det var kritiskt med hålens inbördes placering, borrades dessa istället efter att framvagnsbryggan svetsat.

Ovan (igen…); Fast det blev ju trots allt en ganska fancy fixtur ändå. Plattan mäter 500x800x25mm och har M12-hål borrade med 100mm mellanrum. Fungerar väldigt bra som all-roundfixtur när något skall svetsas…

Nedan; Alla fickor grundas såklart. Även hål borras så att risken för frostsprängningar undviks.

Nedan; Hålen borrades som sagt efter att bryggan svetsats klart. På så sätt kommer alla hålen med inbördes korrekta placeringar. Eftersom det i detta fall handlar om inre länkarmsinfästning och styrväxel är det väldigt bra att ha kända mått mellan dessa hål. Det sparar en hel del arbete och huvudkliande när det är dags att shimsa bump-steer senare.
Hålen för länkarmarna borrades 0,5mm under angiven dimension och brotschades därefter till korrekt håldiameter för att inte riskera att hålen blir för stora för skruvarna. Den skarpsynte ser att det både finns horisontella och vertikala hål för infästning av länkarmarna. De horisontella är för vanliga polyurethanbussningar, medans de vertikala är för länkhuvuden (som då medför att infästningen plötsligt kan shimsas uppåt och nedåt om det skulle behövas.

Nedan; Slutresultatet skäms verkligen inte för sig. Helt klart över förväntan. Tillsammans med stagen som går bakåt på ramen och möter upp vid de inre karossfästena kommer ramens vridstyvhet (som är hela chassiets akilleshäl) förbättras radikalt!

Framvagnen

Efter att framvagnsgeometrin bestämts, spindlarna designats och bärarmsinfästningarna koordinater mot chassiet definierats var det dags att göra något åt ramen [eller subframen som den också kallas]. Då befintlig ram visade sig vara i sämre skick än väntat, konstruerades det en ny balk mellan de längsgående rambenen. Det gjordes en hel del experimenterande i datorn för att uppnå bra styvhet kontra vikt.

Efter några månaders ströCADande fanns en vettig konstruktion framtagen. Därefter gjordes de sista finjusteringarna sporadiskt under nästan ett år innan resultatet kändes säkert att tillverka (alltid enklare att göra om i datorn än i verkligheten…).

Slutresultatet blev riktigt bra. Tack vare buren ansluter i vipparmsinfästningarna kommer karossen bli radikalt mycket vridstyvare än original. Dessutom med något lägre totalvikt än original.


Ovan; Några sporadiska skärmdumpar från FEM-körningarna. Kurb-studs och närkontakt med trottoarer skall inte vara några problem med slutresultatet. Rätt många geometrier kördes igenom för att hitta en bra kompromiss mellan vikt och styvhet.

Nedan; Slutresultatet blir såhär. Rördragning över motorn kan möjligtvis skilja sig då det är svårt att kontrollera detta mot karossformen.



Subframe

Just nu pågår arbete lite varstans på bilen. När rostlagningen och svetsningen är för tråkig sticks det emellan med lite konstruktionsförberedande arbete på framvagnen. Eftersom bakvagnen blev så genomarbetad vore det lite tråkigt att lämna framvagnen då även där finns en hel del förbättringspotential. Konceptet blir samma som original – dubbla A-armar alltså. Komponenterna blir dock lättare, och geometrin förbättrad. Vad gäller geometrin är originalversionen helt OK faktiskt, rollcentret rör sig kanske lite mycket men främsta akilleshälen är den enormt stora scrubradien (ca 130-150mm beroende på vilka fälgar man kör med). Där finns såklart en rad andra faktorer som också kan förbättras, motion-ration mellan hjul och fjäder tex etc.

Nedan; Men innan konstruktionsarbetet skall sätta igång måste skicket på originaldelarna som skall användas inspekteras. Framvagnsbryggan kasserades då anpassningarna till att montera nya bärarmar helt enkelt hade blivit för omständig.

Nedan; Det som göms i tö… Kanske lika bra att kassera framvagnsbryggan – för när väl kapen sattes i den visade det sig att nästan halva godset hade rostat bort. Även den ena utsidan av fjädersätet var ganska rostigt så vinkelslipen fick, till sin stora glädje, fortsätta jobba där. (den andra sidans fjädersäte kapades bort av bara farten – symmetri och kosmetisk fåfänga…)


Ovan; Bakre änden (mot de nybyggda subframeconnectors:arna) stängdes och hålen för muttrarna mot SFC:erna borrades.

Nedan; Därefter fick det bli blästring av resterande delar för att se lite vad som fanns kvar att jobba med.

Framvagn – förstudie

Inte för att Kung Bore har ett fast grepp kring Skåne direkt, men det är ändå hög tid att sätta sig framför datorn och börja jobba med framvagnen istället för att stå ute i kylan och jobba ”på riktigt”.

Man kan tycka att det hade varit läge att bygga en helt ny framvagn, från scratch, eftersom den befintliga i folkmun benämns som ”kass”. Med kass menas att den snarare påminner om en blöd handduk i vridstyvhet än en framvagn. Egen framvagn hade såklart kunnat konstrueras och extraarbetet hade varit minimalt jämfört med en version som är baserad på originalramen. Dock handlar det igen om kompromisser – för att bilen skall kunna registreras som ombyggt fordon, måste delar av originalkonstruktionen finnas kvar. Det innebär alltså att man får göra det bästa av den befintliga situationen.

Ovan; Originalsubframen då alltså… Mätning pågår för fullt. Det visade sig vara svårare än jag räknade med att uppskatta utrymme för motor och andra komponenter som sitter mellan rambenen.

Ovan vänster; Sista bilden på subframen i nuvarande tappning monterad mot karossen. Även torrsumpstanken skymtar på bilden. Höger; Eftersom bilen kommer bli låg och där original finns ca 25mm luft mellan kaross och subframe var dessa millimetrar väldigt mycket värda. Därför studerades det noga hur nära subframen egentligen kunde komma karossen – varenda millimeter som sparades har man igen i intjänad markfrigång… Efter noggrannt måttande kunde det konstateras att med viss urkapning (skall svetsas ihop senare) gick faktiskt ramen att montera kloss intill karossen.

Nedan; Ramen monterad mot karossen. Tittar man noga, ser man urkapningen i rambenet. Eftersom profilerna fortfarande är ganska höga, blir det tyvärr 10mm nedhäng av subframen under den beräknade markfrigången (90mm). Det gör i och för sig ingenting – där finns som sagt mycket att ta på, och det kan ju vara smidigt att ha has-skydd om underredet skulle ta i någon vägbula, curbs eller liknande i framtiden…

 Nedan; När tillräckliga mått hade tagits, värmdes CAD-burken upp och ramprofilerna ritades upp. Axeln i mitten är vevaxlens position i förhållande till framvagnen, vilket kommer bli viktigt senare. Det som syns på bilden är det som kommer sparas av den befintliga framvagnen. Kommande ram kommer kommer mer efterlikna ett fackverk än nuvarande balkram. Originalrambalkarna blir sannolikt något överdimensionerade för ett fackverk, men som sagt – allt handlar om kompromisser.

Ovan; Med rambenen ritade, var det dags att börja titta lite på framhjulet. Här är hjulet riggat med bromsok, bromsskiva och fälg för att ta reda på minsta avståndet mellan fälg och bromsok (indirekt bromsskivan alltså). På bilden är det ca 5mm vilket bedöms vara fullt tillräckligt, även om fälgen flexar ganska mycket vid belastning. Eftersom bromsoken är monsterbreda, är det högintressant att få dem så nära fälgen som möjligt för att hålla scrubradien låg.

Nedan vänster; Efter att rambenen var ritade, var det dags att bestämma höjdläge för nedre spindelleden. Denna bör sättas så lågt som möjligt för att tillåta plats för styrväxeln, som kommer ligga i höjd med nedre länkarmsinfästning. Dock måste det fortfarande finnas plats för fjädringsrörelserna hos länkarmen. Bilden kanske är lite svårförklarande men de svarta linjerna är yttermåtten på länkarmen vid max fjädringsrörelse. 50mm kvar till fälgen känns som bra marginal.

Nedan höger; Därefter frilades fälgen, undre knuten ritades in samt spindelaxellutningen. Scrubradien blir drygt 30mm. Det hade känts bättre i sinnet om den hamnat på 10-nånting istället för 30-nånting, men det är fortfarande radikalt bättre än originalets 120mm… Viss skillnad lär det ju i alla fall bli.

Nedan; Framvagnsgeometrin är påbörjad. Höjden på övre bärarmen skall också bestämmas innan det kan börja laboreras med geometrin. Just övre bärarmen är lite problematisk eftersom fälgen och rambenet begränsar. Ramen är rätt hög och klumpig där bärarmen hamnar vilket gör det svårt att få fysiskt plats med den ovanpå rambenet.

Att montera subframen mot karossen…

Det är för närvarande halvtid i bakvagnsbygget. Dvs prylarna sitter monterade i karossen och ”mognar” medans det kluras på infästning av stötdämpare. Eftersom det finns en del annat att pyssla med på bilen innan den blir klar (jo, tjena…) så kländes det lägligt att framvagnen påbörjats. Sannolikt kommer samma typ av konstpauser infinna sig under denna delen av konstruerande och då kan arbetet med bakvagnen återupptas…

Subframen som syns här på bild och hör till originaldelarna på bilen, har varit ute på drift i Sverige. För att göra en lång historia kort, såldes den iväg tillsammans med resterande delar av framvagnen. Eftersom jag börjat halka efter lite i tidplanen, samtidigt som SFRO var lite lätt tveksamma till att montera dit en helt egenbyggd framvagn konstaterades det att det sannolikt är snabbare och enklare att utgå från originalramen. Det visade sig att köparen egentligen inte behövde ramen utan bara var intresserad av de lösa detaljerna (han ville köpa sakerna löst egentligen, men jag ville bli av med ramen pga platsbrist). Snällt nog, fick jag tillbaka ramen när planerna för bygget ändrades. Det hade gått att bygga en egen, men gränsen mellan ombyggt och amatörbyggt fordon hade blivit hårfin och risken för personlig tolkning kändes lite för stor.

Därför föll valet på att utgå från originalsubframen.

Ovan; Det stora problemet med originalsubframen är att den hänger väldigt långt under karossen vilket påverkar markfrigången på låga bilar. Minns inte riktigt, men det handlade om ca 35mm under beräknad lägsta punkt på bygget. Vilket i sin tur hade inneburit en markfrigång på 55mm vid lägsta punkt. Nja, inte så bra.

Subframebussningarna kan kortas utan att ramen behöver genomgå några modifieringar, men för att komma åt de sista 10 millimetrarna, krävdes det lite kapande i ramen.

Ovan till vänster; En uppsättning temporära subframebussningar svarvades till för att kunna provmontera framvagnen. Därefter sattes mätningarna igång för att se var ramen behövde kapas (höger bild). Efter många dubbelmätningar (och trippelmätningar) plockades kapen fram och ett 14mm urtag gjordes i rambenen. Är man lite fiffig, kan man dessutom fälla i originalplåten i det nykapade hålet, vilket innebär att ramen inte ens är modifierad eftersom den fortfarande består av originalmaterial *host host*.

Nedan; Färdigt resultat! Ramen sitter ca 25mm högre upp mot karossen än tidigare. Nu är den bara knappa 10mm under lägsta punkt på karossen. Att ha ett par glidmedar i form av subframe som eventuellt kan skydda vid curbs eller annan närkontakt känns rätt bra. Dessutom är de oömma, och gör egentligen ingenting om de tar i någonstans.