+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Содержание

Рама против несущего кузова: что лучше?

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Рамный внедорожник – это брутально и круто. Но без рамы, говорят, лучше рулится. В чем брутальность рамы и за счет чего достигается “рулежка” с несущим кузовом – знают далеко не все. И сегодня я предлагаю разобраться в данном вопросе подробно. Давайте рассмотрим конструкции всех трех типов (почему трех, а не двух – объясню далее) и опишем их типичные плюсы и минусы.

Рама

Начнем с рамы. Потому что, по-сути, все автомобили изначально строились на ней, и только потом научились строить на кузовах. Итак, если описать принципиальное отличие такой компоновки от несущего кузова, то рамная конструкция имеет возможность отделения кузова от самой рамы.

Другими словами, кузов можно от нее открутить и поднять наверх вместе с салоном, как колпак с подноса перед подачей блюда на стол. При этом, рама так и останется стоять на земле: с подвеской, двигателем, трансмиссией и прочими основными узлами.

Нет, конечно, всегда есть исключения, но именно такая “бутербродная” конструкция лежала в основе всех (и даже легковых) автомобилей вплоть до 60-70-х годов прошлого века.

Сегодня модели настоящих “рамников” стремительно вымирают даже среди внедорожников, а про легковые автомобили и говорить нечего. Какие же преимущества и недостатки дает рамная схема?

Спортивный Chevrolet Corvette Stingray C3 семидесятых годов. Создан для гонок, но построен на мощной раме.

Плюсы

  • Прежде всего, это крепость конструкции. Чтобы погнуть или, уж тем более, сломать нормальную раму – нужно хотя бы сбросить автомобиль с высоты пары метров, и желательно, чтобы вся масса пришлась при этом на одно или два колеса… Да, конечно, можно привести кучу примеров, когда рамы деформируются в не самых сильных ДТП, но автомобильные аварии – это вобще такая штука, где все подробности и обстоятельства знают только пострадавшие или очевидцы. Что же касается офицерского состава диванных войск всех рангов, по одному фото из интернета уже раскрывающих обстоятельства любого проишествия не хуже бывалого автоинспектора – сейчас не об этом.
  • Увеличенный дорожный просвет. Во-первых, ввиду того, что с рамой зачастую ставят мосты, которые уже предполагают повышенную проходимость и более совершенную для бездорожья геометрию подвески. А во-вторых, сам кузов элементарно находится выше над землей, так как установлен сверху.
  • Удобство в случае капремонта автомобиля. И снова пляшем от конструктива: сняли кузов, получили хороший доступ к “нутрам” машины, затем надели обратно. Да и кузов капиталить или менять значительно проще. Конечно, на словах всё легко, но если вы интересуетесь автомобилями, то наверняка видели проекты с переборкой старых внедорожников: отдельно стоит шасси, отдельно – кузов. Как ни крути, это удобно.

Один из множества примеров, когда кузов снять проще, чем пытаться что-то “достать” из-под капота или снизу. Основные узлы и агрегаты остаются в сборе, на раме.

Минусы

  • Масса. Да, настоящая стальная рама – это очень тяжелая штука. Отсюда – повышенный расход топлива, снижение динамических характеристик, высокая инерция всего автомобиля, и так далее.
  • Высокий центр тяжести. Очевидно, что такая “этажерка” из рамы и стоящего на ней кузова, сильнее раскачивается и более склонна к опрокидыванию или потере управляемости на скоростях. Сюда же – аэродинамические шумы из-за общей большой высоты автомобиля.
  • При движении вне дорог и на неровностях трясти будет сильнее, чем в кузовном автомобиле. Опять же, в связи с тем, что подвеска просто не может быть излишне мягкой – иначе, не выдержит массы всей конструкции, да и раскачка достигнет неприемлемых величин.

голая рама внедорожника

Несущий кузов

Теперь разберемся с обыкновенным несущим кузовом. Да в общем-то, потому и несущий, что несет на себе всю массу агрегатов автомобиля. В этом ему помогают такие детали как подрамники, к которым крепится подвеска, но они есть не всегда и не везде.

Сам же кузов сохраняет необходимую жесткость благодаря лонжеронам – это короба закрытого профиля из высокопрочной стали, которые составляют “скелет” кузова и являются его неотъемлемой частью.

Что касается эксплуатационных характеристик, то они практически диаметрально-противоположны тем, которые мы записали в минусы рам.

К основным преимуществам несущего кузова относятся следующие моменты:

  • И снова масса. Только теперь она со знаком “плюс”: несущий кузов априори легче рамы. Получаем экономию топлива, шустрый разгон, небольшую инертность и прочие соответствующие плюшки.
  • Центр тяжести, по понятным причинам, ниже. А значит, вышеописанные плюсы меньшей массы только дополняются: предел боковых ускорений для заноса/сноса выше, а при сильных кренах склонность к опрокидыванию на порядок меньше.

Цветовая схема типичного несущего кузова с указанием жесткости металлов. Хорошо видна так называемая “силовая клетка” или “капсула” из сверхпрочных сплавов, защищающая жизненное пространство салона.

В минусы запишем два основных нюанса:

  • Общая прочность всей силовой конструкции автомобиля несравнимо ниже, нежели у рамных тяжеловесов. Конечно, на легковушках прыгать по буеракам никто не заставляет, а если верить рекламе – то с каждым годом модели становятся все более и более жесткими на скручивание и делаются из всё более прочных сортов металла. Видимо, вот-вот – и приблизятся по этому параметру к граниту… Однако, на практике, даже самый крутой кузов лет через пять (а иногда – и сильно раньше) начинает сначала понемногу “поигрывать” на кочках уплотнителями дверей, или некоторыми деталями салона. А у 10-летней машины вполне реальна ситуация, когда встав парой диагонально-противоположных колес на кочки, багажник или двери начнут закрываться с трудом. Это к вопросу про усталостное снижение жесткости несущего кузова.

продольные лонжероны несущего кузова (стрелки) составляют “скелет” машины, к которому привариваются прочие силовые элементы: стойки, поперечные усилители, колесные арки, и т.п.

  • Прямая зависимость надежности кузова и безопасности машины от степени изношенности металла. Особенно актуально для нашей страны, где дороги зачастую сохранили следы бомбежек Великой отечественной, перепады сезонных температур велики, а дороги до сих пор поливают составами, по свойствам схожими с соляной кислотой. И если сквозные дыры на дверях и крыльях еще можно записать в “косметические недочеты”, то прогнивший втихаря лонжерон или пол, при аварии может сыграть роковую роль. Согласен: современные автомобили уже изначально рассчитаны на эксплуатацию лет максимум в 15, но ведь есть владельцы, не желающие “просто так” менять свою машину. Да и просто малообеспеченные люди вынуждены “донашивать” автомобили преклонного возраста. И в этом аспекте рама смотрится более выигрышно: риск внезапно отгнившей на ходу от кузова подвески сводится к минимуму, как и вероятность сложиться при аварии “фольгой”.

Качественно сгнивший несущий кузов: явно заметно проседание машины посередине, под собственной массой.

Интегрированная рама

И наконец, переходим к типу конструкции, которая на сегодняшний день практически безраздельно захватила рынок среди моделей повышенной проходимости. Так называемая интегрированная рама является неким гибридом рамы настоящей и обычного легкового несущего кузова.

Если в двух словах: это кузов с усиленными лонжеронами под днищем, примерно повторяющими форму настоящей рамы. Такой “хребет” является частью кузова и неотделим от него (в абсолютном большинстве случаев – приварен на конвейере).

По такой схеме делаются практически все современные “легендарные внедорожники” (с), которые, как правило, беспомощно буксуют в кучке снега у подъезда и взбираются на городские бордюры с крайней осторожностью, дабы ничем его не задеть и ничего себе не сломать…

Такие времена, такие тенденции – ничего не попишешь. Но не об этом.

Интегрированная рама Suzuki Grand Vitara. Выглядит как настоящая, а автомобиль, по-сути, практически легковой.

Я намеренно не буду сейчас выделять преимущества и недостатки такого конструктива.

Потому как любое универсальное решение имеет свойство вбирать в себя и то и другое, причем, минусов на выходе обычно получается больше. Конечно, любой кроссовер нынче умеет ездить не хуже иной легковой машины, а вот что касается настоящего бездорожья – здесь плюсов почти и нет.

Масса внушительная, но подвеска легковой конструкции. Мотор мощный, но нежная трансмиссия быстро перегревается. Дорожный просвет внушительный, но огромные свесы кузова сводят геометрическую проходимость на нет… Перечислять можно долго.

Одним словом: тот случай, когда аспект “хочу быть внедорожником” остается по большей части в мечтах владельца и красивых фотографиях рекламных проспектов.

Так что же лучше: рама, несущий кузов или их гибрид?

А ответ будет, как всегда, на поверхности: не стоит путать кислое с солёным. Несущий кузов отлично подходит для классических легковых автомобилей. То есть для быстрого и комфортного передвижения по дорогам, а не направлениям. Хотите покорять пашни и леса без последствий для машины – купите внедорожник.

На раме, с мостами, и нормальным полным приводом без вагона сложной и капризной электроники. Ну, а если мировоззрение строится по принципу “хороший понт дороже денег” – тогда, конечно, кроссовер. Модно, дорого, непрактично. Зато круто! Но всегда помните: съехав с асфальта, есть огромный шанс сесть в лужу.

Во всех смыслах этого выражения. 🙂

Надеюсь, кому-то было полезно!
Всем крепких подвесок и поменьше дыр на кузове!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.

Несущий кузов автомобиля в массовом производстве – благо или неверное развитие отрасли?

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Отрасль автомобилестроения стремительно развивается. Но не все нововведения воспринимаются на ура. Так массовое производство автомобилей с несущим кузовом вместо стандартного рамного у многих вызывает негативные возражения. Уместны ли они? Разберемся в характеристиках, структурных особенностях, плюсах и минусах и сможем сделать объективный вывод.

Несущий кузов – что это? Принципиальные отличия

Традиционной считается рамная конструкция кузова. Но постепенно ей на смену пришла инновационная разработка – несущий кузов. В нём объединены в одно целое рама и сам кузов. Несущий поскольку несет в себе всю тяжесть «начинки».

В местах, наиболее уязвимых установлены усиления, как и в нижней части (там, где в традиционной версии находится рама) стоят поперечные и продольные силовые элементы. Единый кузов «собран» из спрессованных листов разной формы, соединенных методом «контактная сварка». Такую конструкцию годами использовали в авиастроении.

Несущий кузов легче и прочнее. Нагрузка распределена по всей конструкции (а не только на нижнюю часть, как в рамной конструкции).

С появлением новой технологии создания кузова автомобиля, появилось и больше возможностей для дизайнеров, для создания уникальных экстерьеров.

Однако традиционная форма не «канула в лету»: грузовики, тяжелые внедорожники и некоторые легковые автомобили до сих пор производят на раме.

История: из авиации в автомобилестроение

Первым, кто запатентовал, удачный прототип несущего кузова, оказался инженер Джозеф Ледвинка. И в этом ему помогла производственная мощь компании Budd (снабдила прессом для листовой стали).

Первый автомобиль с несущим кузовом выпустил холдинг Citroen. Все современные автомобили (с такой же конструкцией) похожи на него. Автомобиль Traction Avant 1934 года выпуска имел все необходимые силовые элементы, был сварен методом «контактная сварка».

Широкое распространение автомобили с несущим кузовом получили в 60-70-е годы.

Типы несущих кузовов

В безрамной конструкции нагрузка распределяется по всему кузову. И тем не менее, выделяют типы, в которых несущим является основание и типы, в которых несущим является корпус.

Несущие основание

В основном нагрузки ложатся на днище. Поэтому его изготавливают плоским и используют высокопрочный металл.

Несущий корпус

Нагрузка ложится на каркас. Кузовные панели при этом оказываются менее нагруженными. Усиление используется лишь в некоторых местах.

Устройство несущего кузова

В каждой из частей кузова – передней, центральной и задней – несколько составных элементов.

Конструкция передней части

Передняя часть кузова состоит из следующих элементов:

  • это полые, продольные силовые элементы в низу кузова (лонжероны, аналог рамы), крепятся к моторному отсеку и, с другой стороны, к низу колесных арок;
  • панели вокруг колес, усиленная верхняя часть и места рядом с передними дверьми (передние крылья);
  • чашки кузова – усиленные части, удерживающие стойки подвески (слиты с внутренней частью крыльев);
  • подкапотная рама, удерживающая радиатор, является поперечным структурным элементом, который придает жесткости этой части кузова (прикреплена к лонжеронам и крыльям);
  • усилитель бампера, защищает от удара при аварии (возле лонжеронов).

Подрамник

В некоторых авто также есть подрамники. Они либо заменяют лонжероны, либо усиливают эти конструктивные элементы. Подрамник монтируют на подвеску, чтобы меньше шума и вибраций доходило до салона. Также он может служить опорой для двигателя и дополнительным силовым элементом, увеличивающим жесткость всего кузова.

Проще говоря это часть рамы, которая позволяет повысить шумоизоляцию.

Производители современных автомобилей искали способ снизить уровень шума, который свойственен машинам с несущим кузовом. И нашли – применение в конструкции фрагмента рамы (подрамника) помогло снизить вибрации, уровень шума от колес, мотора.

Кроме того его применение значительно упростило сборку автомобиля.

А если требуется подрамник может послужить и опорой для тяжелого мотора (в легких авто такой двигатель можно установить, только обеспечив надежную опору снизу, иначе кузов деформируется).

Подрамники устанавливают на:

  • дорогих автомобилях (бизнес-класс), чтобы повысить уровень комфорта в салоне;
  • на компактных моделях с тяжелым двигателем (чаще всего подрамник можно встретить на спортивных ТС, класс GT), чтобы обеспечить дополнительную жесткость там, где она необходима.

Подрамники различаются формой (прямоугольные, крестовидные) и конструкцией (тройная, двойная и из одного элемента). Наиболее распространенной разновидностью является конструкция из двух подрамников (переднего и заднего). Монтируются на переднюю и заднюю подвеску, чтобы поглощать шумы и вибрацию.

Но прежде чем выберите автомобиль с несущим кузовом и подрамниками, стоит учесть минусы такой конструкции. А они есть:

  1. Присутствие подрамника не на много, но ухудшает пассивную безопасность автомобиля (не деформируется при ударе, не позволяет гасить удар).
  2. Наличие подрамников уменьшает дорожный просвет (снижает внедорожные возможности автомобиля).

Центральная часть

Центральную часть можно разделить на следующие составные элементы:

  • днище, часто представляет собой цельную панель, усилено в местах крепления кресел и снизу (поперечные и продольные силовые элементы);
  • крыша, стойки, двери, т.е. салон, везде усиленные панели (вокруг салона, за панелью приборов, усиленная поперечина в крыше, сами двери и стойки создаются из прочной стали);
  • боковая панель, создается из одного элемента, без сваривания (чтобы уменьшить подверженность коррозии);
  • пороги в нижней части дверных проемов, также усиленные, служат боковой поддержкой для днища, сварены с ним;
  • панель в форме полки за задними сиденьями, у основания заднего стекла;
  • перегородка, разделяющая салон и багажник;
  • двери, усилены с внутренней стороны.

Одной из самых больших панелей является панель крыши, но при этом являет собой наиболее простую конструкцию. Переходит в заднее крыло (приварена).

Шов ровный, создан специальным способом (приварен при помощи кремнистой бронзы либо латуни).

Этот способ также позволяет создать единое полотно, устойчивое к нагрузкам, вибрациям и к коррозии. Полотно усилено с внутренней стороны.

Задняя часть кузова

Также, как и в передней части здесь присутствуют лонжероны, крылья, задние кузовные чашки. Лонжероны удерживают пол багажного отсека. Пол создают из тонкого листа, усиленного за счет штампования. В этом листе создают нишу под запасное колесо. Пол приварен к задним крыльям, а крылья – к кузову.

Пенный наполнитель в полостях

Для уменьшения вибраций и уровня шума в некоторые детали несущего кузова заносят специальный пенополиуретановый наполнитель (по составу существенно отличается от строительной пены).

Заносят внутрь конструкций, но только в тех местах, где не планируется сварка.

Он не плавится, не является горючим веществом, и все же варить части кузова рядом с ним нежелательно (можно резать «болгаркой»).

Каждый производитель размещает пену по кузову на свое усмотрение. Но, как правило, она присутствует в углах, изгибах (вдоль стоек), под центральной стойкой и возле колесных арок.

Ссылка на исследование пользы заполнения балок пенополиуретановым наполнителем

Типы сталей в конструкции

Силовые элементы создают из высокопрочной и сверхпрочной стали (предел прочности в 2-4 раза выше, чем у обычного стального листа). Остальные детали делают из низкоуглеродистой стали. Увеличивают её прочность штампованием.

Как правило, элемент, образующий ниспадающую линию крыши, а также пороги и с внутренней стороны и с внешней созданы из высокопрочной стали. Центральные стойки усилены только снаружи (внутри применен прочный материал).

Из прочной стали создают задние стойки (с внешней стороны), а также верхнюю часть передних крыльев (над арками).

Полностью из прочной стали создают продольные и поперечные усиленные элементы в нижней части автомобиля (в основании).

Типы сталей используемые при производстве Volvo XC40

Усиленные элементы производители могут создавать из комбинации типов стали. Выше описана лишь примерная схема расположения типов сталей в конструкции несущего кузова.

Все элементы из стали разного уровня прочности сваривают лазером (точечная сварка контактного типа).

Зона запланированного сжатия

В автомобилях с несущим кузовом созданы так называемые зоны запланированного сжатия. Прочность кузова в этих зонах намерено ослаблена, чтобы при ударе автомобиль сжимался в нужных местах. Это позволяет получить предсказуемые повреждения, снизить вред, погасить силу удара. Эти зоны необходимы для увеличения безопасности пассажиров и водителя.

Зоны запланированного сжатия предусмотрены на лонжеронах, на капоте.

Сам несущий кузов спроектирован так, чтобы он легко сжимался спереди и сзади, а в центральной части оставался цельным (где в креслах находятся люди).

Преимущества и недостатки

Несущий кузов – современное конструктивное решение. Но и у него есть как плюсы, так и минусы.

Минусы:

  1. Больше, чем в рамных, ощущается вибрация. Выше и уровень шума. В современных авто эта проблема решена за счет применения шумопоглощающих элементов – подрамников.
  2. Ржавчина может ухудшить жесткость всей конструкции, негативно скажется на безопасности водителя и пассажиров.

    Поэтому производители предусматривают меры для обеспечения максимально возможной защиты от коррозии.

  3. Лишь силовые элементы созданы из высокопрочной стали, остальное из тонкого листа, прочность которого увеличена за счет штампования.

  4. Автомобили с несущим кузовом менее безопасны в случае бокового столкновения (по результатам краш-тестов).
  5. Общий уровень прочности ниже, чем у рамных агрегатов.
  6. Так как кузов – единое целое, при столкновении возможны второстепенные повреждения.
  7. Затруднен капитальный ремонт.

    Нет возможности как с рамной конструкцией отделить кузов от «начинки», чтобы получить к ней удобный доступ.

  8. Как отмечают владельцы, с годами конструктивные элементы кузова начинают «ходить ходуном» (то двери не закрываются, то багажник не попадает в свои границы). Особенно если часто выезжать на бездорожье.

    Если осознать, что безопасность зависит от степени изношенности металла, вырисовывает плачевная перспектива уже через 7-10 лет (эксплуатировать современные автомобили более 15 лет вообще не представляется возможным).

  9. Недостаток несущей конструкции назвали и сами производители.

    Производить автомобили с несущим кузовом сложнее, чем с рамным. Сложнее прикрепить навесное оборудование.

https://car4road.ru/wp-content/uploads/2019/11/Video.mp4

Плюсы

После внушительного списка минусов, стоит вспомнить обо всех уже названых плюсах:

  • несущий кузов легче, а, значит, такой автомобиль динамичнее, резвее, легче управляется;
  • меньше расход топлива;
  • центр тяжести ниже, а значит автомобиль более устойчив, меньше риск перевернуться;
  • повышенная пассивная безопасность; авто с несущим кузовом более безопасны в случае фронтального столкновения, чем с рамным (результаты краш-тестов);
  • при создании безрамных конструкций «съедается» меньше салонного пространства.

Вывод

На автомобильном рынке сейчас гораздо больше моделей с несущим кузовом. Эта конструкция популярнее рамной, несмотря на очевидные недостатки. причина, по которой безрамная конструкция пользуется популярностью – повышенная пассивная безопасность (сверхпрочная сталь, зоны запланированного сжатия).

Но даже если отбросить главную причину, во многих ситуациях несущий кузов действительно оказывается уместным решением. Подходит для массового производства, создания классических легковых автомобилей. Для быстрой, комфортной езды по городским дорогам. Не подходит для любителей бездорожья, для любителей премиум-класса (премиальные легковые авто создают на раме).

Что такое рама автомобиля и какие виды бывают

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Одним из важнейших элементов автомобиля является несущая система. Именно она дает возможность сделать из всех составляющих машины единое целое. Ранее все транспортные средства имели рамную конструкцию.

Однако со временем она была вытеснена другими типами, в том числе несущим кузовом, который используется почти на всех легковых машинах.

Тем не менее, рамная несущая часть все равно используется – на внедорожниках и грузовых авто.

Что такое рама автомобиля: назначение, плюсы и минусы

Рама автомобиля – балочная конструкция, которая выступает как основа для крепления всех узлов и агрегатов, таких как силовая установка, элементы трансмиссии, ходовой части и так далее. Кузов при такой конструкции несущей системы обеспечивает пространство для размещения пассажиров и багажа, а также выполняет декоративную функцию.

Рама автомобиля

Применение рамы дает возможность дать несущей части высокую прочность. Поэтому ее используют в грузовиках и внедорожниках. Также она дает возможность максимальной унификации узлов и механизмов между моделями различных классов.

Ранее производители автомобилей выпускали шасси авто с базовыми частями (рамой, мотором, трансмиссией и т.д.), куда «натягивались» различные типы кузовов.

Рама в автомобиле выступает как «скелет». Она воспринимает все внешние и внутренние нагрузки при движении машины и даже при ее стоянке. Ввиду этого к автомобильной раме предъявляется ряд требований:

  • достаточная прочность и жесткость;
  • небольшая масса;
  • правильная форма, которая будет способствовать рациональной работе всех элементов автомобиля.

Рамная несущая часть обладает рядом преимуществ. Так, благодаря ей собирать машину и ремонтировать ее в дальнейшем становится значительно проще.

Основное отличие рамной конструкции от кузовной в том, что любую поломку можно легко устранить благодаря хорошему специалисту и материалам.

Еще одно важное достоинство: езда на плохих дорогах не будет чревата перекосами кузова (проемов дверей, стоек и т.д.).

Лонжеронная рама
Наряду с этим, есть и недостатки. Первый – существенное увеличение веса автомобиля ввиду наличия отдельных рамы и кузова. Соответственно, расход топлива также будет больше. Другой минус в том, что для размещения лонжеронов под кузовом нужно дополнительное место, что усложняет посадку в машину и отнимает существенную часть салона.

Также отмечается снижение пассивной безопасности, поскольку есть вероятность смещения рамы относительно кузова в случае удара. Поэтому несущий кузов – неотъемлемый элемент легкового автомобиля. В то же время рамная конструкция хорошо справляется с тяжелыми условиями, в которых ездят грузовые авто и внедорожники.

Виды рам

Рамы разделяются на несколько видов, отличающихся по конструктивным особенностям:

  • лонжеронные;
  • хребтовые;
  • пространственные.

У некоторых видов имеются подвиды. Выделяются также комбинированные типы, сочетающие в конструкции составляющие разных типов рам.

Лонжеронная рама

Это самый распространенный вид. В конструкцию рамы входят две силовые продольные балки, которые называются лонжеронами. Они тянутся вдоль кузова и соединяются посредством поперечин. Балки выполняются из стали. С целью повышения показателей скручивания могут применяться различные виды профиля сечения.

Лонжероны необязательно ровные – иногда они имеют и вертикальные, и горизонтальные изгибы.

Они могут располагаться как параллельно горизонтальной плоскости, так и под определенным углом, что присуще для внедорожников.

Также возможно разное расположение поперечин, за счет которых соединяются лонжероны. На сегодня это наиболее популярная рамная конструкция, применяющаяся в большинстве грузовиков и внедорожников.

Такая рама отлично подходит для эксплуатации машины в условиях плохих дорог. Также она упрощает ремонт и сборку автомобиля. Минусы же в том, что лонжероны отнимают немалую часть салона и несколько усложняют процесс посадки.

Виды лонжеронных рам

Лонжеронная Х-образная

Х-образная рама – один из видов лонжеронной. Особенность ее конструкции в том, что лонжероны спереди и сзади разведены, а в центре – максимально сведены. Данный тип на вид похож на буку «Х», что и послужило причиной его названия.

Периферийная

Является видом лонжеронных рам. Этот вид начал активно использоваться на крупных легковых машинах европейского производства и «дредноутах» из США в 60-х годах. В таких рамах лонжероны расположены настолько широко, что в процессе установки кузова они располагаются у порогов. Это позволяет существенно снизить уровень пола, одновременно с этим уменьшив непосредственную высоту машины.

Важное достоинство подобной машины в ее максимальной приспособленности к боковым ударам. Однако есть существенный минус – рама не может выдержать значительные нагрузки, поэтому кузов авто должен обладать необходимой прочностью и жесткостью.

Хребтовая рама

Данный вид рам разработали представители компании «Татра» и преимущественно он применялся для машин ее производства. Главный несущий элемент – труба, соединяющая двигатель спереди с элементами трансмиссии, которые расположены внутри нее.

По сути, труба выступает единым картером для коробки передач, раздаточной коробки и приводных валов. Крутящий момент от двигателя к трансмиссии поступает посредством помещенного в трубу вала.

Причем данный вал не является карданным, что обеспечивает большую надежность.

Хребтовая рама

Подобная конструкция рамы в сочетании с независимой подвеской колес обеспечивает очень большие хода, что делает ее незаменимой в транспортных средствах специального назначения.

Преимущество хребтовой рамы также заключается в том, что она имеет очень высокую жесткость на кручение, а элементы трансмиссии надежно защищены от внешнего воздействия. Но ввиду того, что определенные механизмы расположены внутри конструкции рамы, ремонтные работы заметно усложняются.

Вильчато-хребтовая

Вильчато-хребтовый тип рам тоже является разработкой «Татра». В таком варианте двигатель крепится не к трансмиссионной трубе, а на специальной лонжеронной вилке. Это сделано для того, чтобы сократить уровень передающихся вибраций от работающего ДВС на раму и, следовательно, на кузов автомобиля. Однако, на сегодняшний день вильчато-хребтовые рамы уже не применяются в автомобилестроении.

Вильчато-хребтовая рама

Пространственная рама

Самый сложный тип рамной конструкции, применяющийся для спортивных машин. Это конструкция представляет собой каркас на основе тонких легированных труб и имеет очень высокие показатели по жесткости и прочности. В автомобилестроении данные рамы были вытеснены монококами, однако, похожие конструкции используются при создании автобусов.

Пространственная рама

Несущее основание

Несущее основание – это что-то среднее между кузовом и рамной конструкцией. Тут также используются лонжероны, но они объединены днищем, а не поперечинами. Наиболее массовый и популярный обладатель несущего днища – «Фольксваген Жук», у которого кузов крепится к плоской панели пола посредством болтов. Аналогичную конструкцию имеет и другая машина массового производства — Renault 4СV.

Несущее основание

Несущее днище отличается высокой технологичностью и применяется в крупносерийном производстве. Данная конструкция позволяет сделать пол и центр тяжести автомобиля достаточно низкими.

У рамной несущей части автомобиля есть ряд достоинств и особенностей, которые делают ее незаменимой для грузовых машин и внедорожников.

И хотя рама используется сугубо для конкретных видов автомобилей, некоторые элементы ее конструкции применяются крайне широко, так как позволяют сделать несущие кузова более жесткими.

Почти любая легковая машина оснащена усиливающими лонжеронами либо подрамниками.

(3 3,67 из 5)
Загрузка…

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Рамная конструкция кузова составляет остов транспортного средства, на котором располагаются элементы ходовой части, силовые агрегаты и кузов.

Принцип устройства рамных конструкций автомобилей

Рамные конструкции современных автомобилей представляют собой жесткий остов, на котором осуществляется фиксация элементов подвески, узлов трансмиссии, силового агрегата, различного дополнительного оборудования, и, собственно, самого кузова машины. Несложно догадаться, что этот элемент автомобиля является одним из основных, поскольку на него приходится большая часть нагрузки.

На сегодняшний день рамные конструкции используются при производстве внедорожников, некоторых типов грузовиков и тракторной техники. В остальных случаях используется сам кузов машины, который выполняет функцию несущей системы.

Основная нагрузка приходится на несущие балки, ширина которых вдоль кузова варьируется. Между ними располагаются короткие балки, которые исполняют роль ребер жесткости. Рамы могут быть клепаными, цельносварными и собранные с использованием болтовых соединений.

Основные типы несущих систем автомобилей

Принято различать несколько основных типов конструкций несущих рам автомобилей:

  • Наиболее широкое распространение получила несущая система лестничного типа. Она называется лонжеронной конструкцией и состоит из двух несущих балок, к которым крепятся поперечные траверсы. Рамы лонжеронного типа используются практически во всех типах грузовых автомобилей.
  • Кузовные несущие системы. Такие рамы еще называют периферийными. Основной особенностью этого типа рам является их широкая средняя часть, в которую устанавливается кузов машины. Это позволяет значительно уменьшить высоту автомобиля и повысить безопасность эксплуатации.
  • Хребтовая система. Основным элементом этой основы автомобиля является трансмиссионная труба. Используется в основном на грузовых машинах повышенной проходимости с независимыми подвесками.
  • Вильчато-хребтовая рама (Х-образная).
  • Трубчатая рама (конструкция решетчатого типа, состоящая из полых труб, отличается особой прочностью и используется для производства спорт-каров и болидов).

В чем заключаются недостатки рамной конструкции

Необходимо отметить, что на сегодняшний день легковые автомобили имеют конструкцию несущего кузова, а рамные системы уже практически не используются. Несмотря на простоту несущей рамы и простоту ремонта, она обладает рядом недостатков:

  • несущая рама значительно увеличивает вес автомобиля и его наружные габариты;
  • повышенный расход потребляемого топлива и выброс большого количества отработанных газов;
  • невозможность достичь высоких скоростных показателей (легковые авто);
  • пониженный уровень комфорта, в случае использования жестких рессор;
  • необходимость повышенного клиренса. Высокие пороги могут затруднять процесс посадки водителя и пассажиров в салон машины.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, конструкция с рамой активно используется для производства грузовиков и внедорожников, для перемещения больших грузов и преодоления участков дорог повышенной сложности. К тому же езда на грузовиках и вездеходах отличается высоким уровнем безопасности.

Преимущества жесткой рамы

На примере внедорожников можно рассмотреть преимущества несущих систем рамного типа.

  1. Во время преодоления дорожных препятствий на кузов и несущую конструкцию нагрузка распределяется практически равномерно, поэтому данный факт значительно снижает риск опрокидывания.
  2. Рама позволяет устанавливать тяжелое оборудование (более мощные двигатели, усиленное шасси) и колеса больших размеров.
  3. Возможность делать салон просторным и комфортным.
  4. Процесс сборки автомобиля отличается простотой и небольшими временными трудозатратами. К тому же, подобраться ко многим элементам ходовой части можно без особых сложностей.
  5. Простота проведения ремонтных работ. В отличие от кузовных автомобилей, несущая рама значительно реже подвергается различным механическим повреждениям и воздействию коррозионных процессов.
  6. Повышенный уровень проходимости. За счет жесткой несущей базы есть возможность устанавливать независимые подвески (полный привод) на машине. Этот фактор значительно улучшает пассивную безопасность автомобиля.

В заключение необходимо отметить, что все же, несмотря на отказ многих производителей от использования рамы в качестве несущей системы автомобиля, такие машины очень надежны в процессе эксплуатации.

К тому же, за счет использования цельных металлических балок, значительно увеличивается срок эксплуатации автомобиля и возможность перевозки грузов на большие расстояния. Поэтому использование рамы по-прежнему является актуальным для грузовиков и спецтехники.

Легковые автомобили с несущим типом кузова не менее практичны и отличаются высоким уровнем безопасности. Так что выбор за вами.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.