Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Сегодня мы узнаем, что называется рамной конструкцией кузова автомобиля, каким строением обладает и из каких материалов изготавливается несущий элемент

ЧТО ТАКОЕ РАМНЫЙ КУЗОВ АВТОМОБИЛЯ. ОСОБЕННОСТИ, СТРОЕНИЕ, ВИДЫ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется рамной конструкцией кузова автомобиля, каким строением обладает и из каких материалов изготавливается несущий элемент данного вида.

 Кроме того, расскажем про особенности, основные технические характеристики, разновидности кузовов рамного типа, а также, почему такой несущей конструкцией в основном оснащаются внедорожники.

В заключении поговорим о том, какими преимуществами и недостатками обладает конструкция, из каких компонентов состоит, а также, в чем заключается различие рамного кузова от несущего.

Сразу заметим, что рамный кузов является основным несущим элементом того или иного транспортного средства, который зачастую предназначается для полноценных внедорожников, именно им свойственна конструкция такого типа.

Рамная конструкция разительно отличается от обычного несущего кузова.

 Итак, дек что же называется автомобильным рамным кузовом? Рамная конструкция кузова — определенное строение транспортного средства, при котором все ключевые технические механизмы и узлы крепятся на специальную жесткую раму автомобиля.

К ключевым механизмам и узлам, как правило, относят элементы подвески, силовую установку, коробку передач, передний и задний мосты, а также сам кузов, который устанавливается на несущую раму машины.

 

ЧТО ТАКОЕ АНТИКОРРОЗИОННАЯ ОБРАБОТКА КУЗОВА

 

ЧТО ТАКОЕ ШУМОИЗОЛЯЦИЯ АВТОМОБИЛЯ?

Говоря простыми словами, рамный кузов представляет из себя основной или связующий элемент, который объединяет насебе все ключевые механизмы автомобиля.

Ярким примером может служить скелет человека, который играет роль своего рода каркаса, удерживающего на себе внутренние органы, мышцы и кожные ткани. Также и рамный кузов транспортного средства принимает на себя всю нагрузку от машины во время езды.

Справочно заметим, что в том случае, если на раму не устанавливать кузов, а только оставить закрепленные основные механизмы, на примере двигателя и трансмиссии, то машины все равно, без каких либо проблем сможет передвигаться, в отличие от автомобилей с несущим кузовом.

Ярким примером отечественного рамного транспортного средства является не стареющий УАЗ, Ульяновского автомобильного завода.

1. ОСОБЕННОСТИ, СТРОЕНИЕ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН РАМНЫЙ КУЗОВ 

Перед тем, как приступать к рассмотрению рамного кузова, необходимо понять, для чего нужна такая конструкция. Сама по себе рама кузова считается самым прочным несущим элементом, который существует в автомобилестроении на сегодняшний день.

Вот поэтому рамный кузов зачастую можно встретить на полноценных, то есть настоящих полноприводных внедорожниках. 

 

Кроме того, рамой зачастую обладают грузовые машины, микроавтобусы и крупные автобусы.

Предназначением рамы является помощь в преодолении плохих дорог, высоких подъемов и местности, которую не смогут покорить простые автомобили.

Вот потому то и оснащают некоторые внедорожники такой конструкцией. Что касается автобусов и грузовиков, то им рама нужна для большей грузоподъемности.

Важное значение для понимания надежности и долговечности рамы кузова играет устройство несущего элемента. Сама по себе конструкция со строением рамного кузова очень простая. Как правило, строение основано на продольных металлических балках, которые соединяются при помощи поперечных элементов. Зачастую продольных балок в такой раме насчитывается только две, а поперечных компонентов может быть намного больше, все зависит от типа кузова машины.

Первоначально автопроизводители изготавливали продольные балки, которые шли рядом друг с другом, так сказать параллельно.

Однако, как выяснили позже инженеры, данное строение является не практичным для автомобиля, потому что силовая установка, которая крепится на раме садится на нее довольно высоко, что не есть хорошо.

Вот поэтому конструкторы совместно с инженерами решили доработать переднюю часть рамы и расширили ее, чтобы мотор смог крепится между продольных балок.

Что касается задней части рамы, то ее наоборот решили сузить, причем в грузовых автомобилях ее сделали особенно узкой, чтобы создать дополнительную жесткость несущего элемента и тем самым повысить грузоподъемность транспортного средства.

На сегодняшний день все рамные кузова по типу изготовления делятся на следующие виды:— Клепаные рамы:

 считаются наиболее популярным видом несущей конструкции, в которых элементы крепятся между собой с помощью специальных заклепок;— Рамы на болтах: считаются менее востребованными среди автопроизводителей, так как их изготовление более затратное, чем клепаных несущих элементов. Элементы рам такого вида соединяются между собой при помощи болтов и гаек;— Сварные рамы: считаются самыми редко встречающимися несущими элементами в автомобилестроении, так как при их изготовлении применяется специальный металл и детали конструкции плотно привариваются друг к другу. Как правило, такие рамы применяются для очень крупных грузовых машин и спецтехники.

Отметим,что рамная конструкция является самой тяжелой частью кузова транспортного средства, вес которой может достигать 20-25 процентов от общей массы автомобиля.

Однако технологии в автомобилестроении не стоят на месте и с каждым годом производители постепенно снижают массу рамы, заменяя некоторые ее элементы на более легкие, но при этом не менее прочные по материалам изготовления.

Делается снижение массы рамы в первую очередь для того, что уменьшить расход топлива автомобиля, добавить ему еще большей маневренности и управляемости.

{banner_yandexblokrtb1}

2. РАЗНОВИДНОСТИ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ РАМНОГО АВТОМОБИЛЬНОГО КУЗОВА

Кроме деления рамного кузова по типу изготовления, несущий элемент также еще подразделяют по виду конструкторских особенностей. Данное деление рам является не менее важным, так как подразумевает основное предназначение несущего элемента относительно того или иного типа транспортного средства, на которое она устанавливается.

 Виды рамного кузова, исходя из конструкторских особенностей:

— Лонжеронная рама: еще называется лестничной несущей конструкцией, так как по строению похожа именно на лестницу со ступенями. Сама по себе рама такого вида считается очень надежной и прочной, вот поэтому ее в основном используют на грузовом транспорте, который участвует в грузоперевозках.

— Периферийная рама: называется у автомехаников кузовной, которая представляет из себя несущую конструкцию с зауженной передней и задней частями.

Центральная же часть такой рамы, как правило, находится под наиболее крупной областью кузова, там она имеет расширение.

Такие конструкторские особенности рама имеет для того, чтобы можно было немного опустить центральную часть кузова автомобиля, тем самым транспортное средство будет смотреться более приемистым к земле, что положительно сказывается на аэродинамических показателях.

— Хребтовая рама: изготавливается с усиленной центральной частью несущей конструкции и визуально похожа на трансмиссионную трубу.

В основном рамы такого вида применяются на машинах, которые оснащаются подвеской независимого типа спереди и сзади.

По своим характеристикам, рама считается одной из самых прочных на кручение, но применяется достаточно редко, в связи со сложным строением и затратным производством.

— Решетчатая рама: зачастую еще называется трубчатой или гоночной, которая представляет из себя почти полный каркас всего автомобиля, а не только нижнюю раму кузова.

Как правило, рама такого вида изготавливается из тонких полых, но довольно прочных, а также легких труб.

Основное применение таких рам — спортивные машины, на примере багги или раллийных автомобилей.

Рамная конструкция кузова, независимо от того, на какой модели транспортного средства она установлена, также как любая другая система автомобиля, обладает определенными преимущества и недостатки, которые мы сейчас рассмотрим.

Преимущества рамного кузова автомобиля:

— Почти все современные рамы кузова имеют простое строение;

• — Рамный кузов легко ремонтировать;
• — Кузов рамного типа просто изготовить, особенно конструкция, которая собрана на заклепках;
• — Рама значительно увеличивает проходимость транспортных средств;
• — Повышенная грузоподъемность автомобиля, благодаря наличию несущей рамы. 

1. Недостатки рамного кузова автомобиля:

— Значительно повышается масса автомобиля, так как раму и кузов машины отделяют друг от друга;

• — Съедается пространство салона автомобиля, в связи с тем, что кузов устанавливается между продольными направляющими;
• — Из-за рамы, подвеска автомобиля становится более жесткой, потому что в ее устройстве зачастую используются рессоры и значительно реже пружины. Рессоры считаются надежней пружин в плане выносливости, поэтому их так часто и применяют на рамных конструкциях;
• — Неудобная посадка в салон автомобиля, из-за того, что дорожный просвет зачастую значительно увеличивается, в сравнении с машинами оснащенными несущим кузовом;
• — Ухудшается уровень пассивной безопасности, так как при сильном боковом или фронтальном ударе, кузов может просто срывать с несущей рамы.

Таким образом, рамный кузов той или иной модели транспортного средства в основном предназначен для сложных условий эксплуатации или перевозки крупнотоннажных грузов.

Что касается городских условий, в которых требуется комфорт при передвижении из точки «А» в точку «Б«, то рамный кузов особо не пригоден для таких задач.

Поэтому для городских условий лучше присматривать автомобиль, оснащенный несущим кузовом, который сможет в достаточной мере обеспечить комфортом и при надобности оптимальной проходимостью на бездорожье.

Источник: https://bazliter.ru/carbody/706-ram-kuzov-osobennosti-stroenie.html

Что такое рама автомобиля и какие виды бывают

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.

  Что такое и для чего нужны лонжероны в автомобиле

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.

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.

  Виды автомобильных стекол, их маркировка и расшифровкаХребтовая 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.

Источник: https://TechAutoPort.ru/nesuschaya-sistema/kuzov-i-rama/rama-avtomobilya.html

Рамная конструкция автомобиля: ее особенности и преимущества

05.11.2019

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Что такое рамная конструкция автомобиля
• Каковы преимущества и недостатки рамных конструкций
• Каково назначение и виды рамных конструкций
• Что безопаснее и удобнее – рамная конструкция или несущий кузов

Первый автомобиль представлял собой открытый экипаж, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания. В основе его лежала тележка – каркас с четырьмя колесами, на который был навешен силовой агрегат.

Аналогичным образом выглядит структура паровоза, состоящего из массивной платформы и колесных пар. Большинство серийных машин в прошлом веке были изготовлены по тому же «рецепту». В основе лежала рама, объединяющая агрегаты и узлы автомобиля.

Рамная конструкция автомобиля сохранилась и до наших дней, но применяется гораздо реже и потихоньку исчезает в чистом виде.

Как устроена рамная конструкция автомобиля

Рамная конструкция автомобиля представляет собой несущую систему, на которой смонтирован двигатель внутреннего сгорания (ДВС), детали трансмиссии и подвески и, собственно, кузов. Такое устройство обеспечивает максимальную надежность машины при эксплуатации в реальных дорожных условиях. Не стоит забывать, что железнодорожный транспорт стал прототипом для автомобильных средств передвижения, и, соответственно, взаиморасположение элементов на первых порах перекочевало оттуда. Паровоз перемещал такие объемы груза, которые и не снились машине, поэтому рамная конструкция автомобиля имеет очень большой запас прочности.

Самые первые рамы в 20-х годах прошлого столетия изготавливались из металлических труб прямоугольного сечения. Они были универсальны и технологичны на производстве. К 1930-м годам в автостроении начался постепенный переход к интегрированию рамы и кузова. Стали появляться полурамные и несущие транспортные средства.

В итоге, практика показала, что рамная конструкция автомобиля актуальна для тяжелых машин. Грузовики, тракторы, внедорожники, лимузины делаются по этому «рецепту».

Особенно это касается бронированных лимузинов, огромный вес которых может удержать только полноценная рама, изготавливаемая, как правило, по отдельному заказу.

Рамная конструкция автомобиля четко подразделяет элементы на силовые и декоративные. Рама воспринимает нагрузки от мотора, трансмиссии и колес. Также она играет важную роль в пассивной безопасности автомобиля. Шасси – это совокупность рамы и силового агрегата с коробкой передач и подвеской. Оно, в принципе, может передвигаться и без кузова.

Кузовные панели формируют внешний облик и образуют кабину для водителя и пассажиров. Некоторые элементы кузова могут быть усилены дополнительным каркасом, но это касается, в основном, безопасности людей и не влияет на демпфирование нагрузок от мотора и от дорожного покрытия.

Схема постоянно совершенствовалась, и со временем появилось несколько отдельных подвидов, характеризующих силовую структуру. Выделяют лонжеронные, хребтовые (в том числе вильчато-хребтовые), периферийные и решетчатые типы, особняком стоят несущие и полунесущие разновидности.

Назначение и виды рамных конструкций

Рамная конструкция автомобиля включает в себя систему профилей прямоугольного, Т-образного, Н-образного или иного сечения, соединенных между собой при помощи сварки, заклепок или болтов. На раму через эластичные подвесы устанавливается ходовая часть и мотор, который агрегатируется с узлами трансмиссии. Совокупность вышеперечисленных деталей называется шасси. Сверху оно накрывается кузовом, предназначенным для водителя, пассажиров и, отдельно, для грузового отсека.

Автомобили с рамой имеют большую массу по сравнению с несущей компоновкой кузова. Но благодаря ее наличию имеют значительную прочность на изгиб и кручение, и, соответственно, лучше приспособлены для эксплуатации в условиях бездорожья и перевозки тяжелых грузов.

Важным стимулом для автопроизводителей служит взаимозаменяемость деталей от разных моделей машин. Рамная конструкция автомобиля позволяет максимально унифицировать размеры агрегатов и точки их крепления. В конечном итоге разные модели могли отличаться только наружными кузовными панелями при идентичных шасси.

Принято выделять несколько рамных типов, отличающихся взаиморасположением и сечением конструктивных профилей. Каждая из нижеописанных разновидностей характеризуется своей спецификой:

• Пространственные рамы.
• Лонжеронные конструкции.
• Хребтовые и хребтово-вильчатые.

Рамная конструкция автомобиля может быть комбинированной и объединять в той или иной степени все три основных типа.

1. Лонжеронная и ее подвиды.

   Самая проверенная схема состоит из двух продольных балок (лонжеронов), протянутых от начала до конца шасси и стянутых между собой поперечными связками.

   Лонжероны изготавливаются из стальных сплавов. Для жесткости в поперечном сечении создается несколько ребер жесткости. Они бывают закрытыми (квадрат или прямоугольник) и открытыми (Т-образный или Н-образный профиль).

   Продольные профили на самых первых изделиях были ровными, но в процессе технической эволюции обзавелись изгибами как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это было сделано для оптимизации размещения навесных агрегатов и снижения центра тяжести автомобиля.

   Кроме того, на внедорожниках могут применяться рамные каркасы, имеющие наклон по отношению к горизонту.

   Продольные профили рамы стягиваются поперечинами, которые обычно имеют аналогичное сечение. Поперечные рамные балки располагаются либо под углом 90° – классическая «лестничная» компоновка, либо под острым углом – так называемые К- и Х-образные схемы.

   Между собой продольные и поперечные лонжероны скрепляются сваркой или заклепками. В некоторых случаях допускается болтовое соединение. Дополнительные кронштейны монтируются в точках крепления силового агрегата и подвески.

   Рамная конструкция автомобиля с широко расставленными продольными лонжеронами называется периферийной. Она позволяет увеличить устойчивость к боковым ударам и, соответственно, повысить его безопасность. Кроме того, агрегаты могут быть опущены ниже (между балками), снижая таким образом центр тяжести и увеличивая пассивную безопасность.

   Лонжероны, сведенные к центру рамы в горизонтальной плоскости, представляют собой соединение в виде буквы Х. Такая форма позволяет разместить в центре только вал трансмиссии и трубу выхлопной системы.

   Реже всего встречается разновидность из двух продольных профилей, соединенных не отдельными стяжками, а целым металлическим листом. Это также рамная конструкция автомобиля, несмотря на то, что этот лист может являться полом кабины или кузова.

2. Хребтовая рама.

   Хребтовая рамная вариация применялась на чешском грузовике «Татра». Продольная труба была всего одна и имела круглое сечение. От нее отходили ответвления по аналогии с позвоночником и ребрами. Двигатель и коробка передач также являлись своеобразным усилителем за счет прочного металлического корпуса.

   «Почему пенится масло в двигателе и что с этим делать» Подробнее

   Серединный лонжерон жестко связывал между собой мотор и трансмиссию (коробка передач, раздаточная коробка, главные передачи). Трансмиссионные валы, связывающие агрегаты между собой, проходили внутри этой трубы. Конструкция была очень передовая и компактная, но практика показала ее эксплуатационную и ремонтную бесперспективность.

   Важным преимуществом такой компоновки была возможность обеспечить независимую подвеску всех колес. Зависимые ведущие мосты нельзя было поставить в принципе, и крутящий момент на колеса передавался с помощью карданных валов, а не полуосей.

   Повышенная жесткость кручения позволяла увеличить грузоподъемность хребтовой рамы при меньшей толщине металла лонжеронов по сравнению с традиционными схемами. Трубная система позволяла при необходимости без сложных доработок наращивать длину платформы и количество ведущих мостов за счет присоединения дополнительных модулей.

   Высокий центр тяжести из-за особенностей крепления агрегатов позволял использовать хребтовую раму только на грузовиках. Для легковых автомобилей, передвигающихся на более высоких скоростях, такая рамная конструкция грозила опрокидыванием в поворотах и на неровной дороге.

   Главным недостатком, не позволившим дальнейшее развитие, стала низкая ремонтопригодность. Ремонт изношенных валов и других узлов трансмиссии длился очень долго в связи с необходимостью практически полной разборки рамы. Для коммерческой техники такие простои недопустимы.

3. Пространственная рама.

   Рамная конструкция автомобиля называется пространственной, когда каркас, выполненный из стальных труб, представляет собой не плоскую деталь в основании автомобиля, а объединяет в себе шасси и кабину. Такой тип характерен для спортивных машин, которые попадают в аварии гораздо чаще, чем остальные, и, соответственно, должны лучше защищать своих пассажиров.

   Облицовочные кузовные панели закрепляются непосредственно на силовой каркас, так же как и двигатель, и трансмиссия, и прочие узлы.

   Например, багги изначально делаются с пространственной рамой.

   А гражданские экземпляры переделываются в спортивные путем вваривания трубчатого каркаса внутри существующего кузова, поэтому такой каркас безопасности нельзя считать полноценной рамой.

   Наиболее дорогие спортивные машины представляют собой капсулу из карбона (разновидность армированного пластика), которая по жесткости не уступает металлической раме при значительно меньшей массе.

4. Комбинированные виды.

   Рамная конструкция автомобиля далеко не всегда представляет собой определенный тип. Комбинация разных видов используется многими производителями.

   Например, симбиоз лонжеронной и хребтовой рамы. Между двумя продольными лонжеронами по центру идет труба. Агрегаты крепятся к лонжеронам в передней и задней части. Труба жестко крепится к периферии, но в отличие от хребтовой конструкции не прячет в себе приводные валы трансмиссии.

   Вильчатая конструкция имеет несколько разных комбинаций основных типов. Например, гнутая Х-образная лонжеронная рама, снабженная сплошным металлическим покрытием. Или хребтовая основа с центральной несущей трубой, к которой приварены поперечины, но не по всей длине, а только спереди и сзади.

   Интегрированная рама объединяет собственно рамную конструкцию автомобиля и кузов в едином форм-факторе.

   При этом кузовные панели, помимо выполнения декоративной функции, являются силовыми деталями несущего основания.

   Лонжероны в чистом виде присутствуют только в передней части автомобиля и предназначены для крепления мотора и коробки передач и сзади для крепления элементов подвески и заднего моста при наличии.

   Широко распространено, особенно на внедорожниках, крепление силового агрегата к кузову через подрамник. Он представляет собой облегченную версию рамной конструкции автомобиля. То есть рама располагается не подо всем автомобилем, а только под передней частью и крепится к кузову болтами. Это существенно повышает жесткость последнего.

   Заканчивая экскурс в историю развития рамной конструкции автомобиля, необходимо отметить, что рама как отдельный силовой элемент используется только для определенных типов автомобилей, эксплуатируемых в сложных дорожных условиях или для перевозки грузов. Современные легковые транспортные средства используют усеченную версию в виде подрамника или лонжеронов, вваренных в структуру кузова.

Рамная конструкция автомобиля очень удобна для конвейерной сборки, так как имеется свободный доступ к большинству агрегатов.

Сервисные мастерские также отдают предпочтение подобным автомобилям, потому что так гораздо удобнее демонтировать детали и целые узлы для замены и ремонта.

Владельцы рамных внедорожников могут спокойно ездить не только по асфальтовым дорогам, но и по «направлениям», не опасаясь за перекосы кузова, заклинившие в проемах двери и лопнувшие лобовые стекла. Ведь всю нагрузку воспринимает рама.

Безрамные конструкции преобладают среди легковых автомобилей благодаря ряду преимуществ.

Во-первых, функционально разнесенные шасси и кузов существенно увеличивают вес автомобиля, отсюда вытекает повышенный расход топлива и ухудшенная динамика.

В последнее время более жесткие нормы безопасности для водителя и пассажиров не позволяют рамной конструкции автомобиля обеспечивать такой же высокий рейтинг на краш-тестах, как для аналогов с интегрированной схемой. Отдельно смонтированный кузов смещается относительно рамы во время аварии и неэффективно гасит энергию удара.

Область применения рамных конструкций

Автопроизводители остановились на рамной конструкции для грузовиков, тяжелых внедорожников и в некоторых случаях для автобусов. Отдельной статьей стоят премиальные авто, особенно в бронированном исполнении.

Изначально детали несущего основания скреплялись с помощью заклепок или цельнолитым способом. Клепочная технология достаточно простая и удобная. Она не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации сборщиков.

В настоящее время используется только для грузовиков.

Рамы, изготовленные методом цельного литья, отличались высокой прочностью, но в силу своей дороговизны и сложности наладки оборудования и оснастки окончательно ушли в историю.

Сварочная технология заняла свое место и имеет все перспективы дальнейшего развития. Такую работу легко автоматизировать, а сварные элементы гораздо проще отливать и транспортировать, чем целиковую раму. Большинство грузовых и внедорожных автомобилей выполнено по этой технологии.

Автомобили с рамной конструкцией:

• УАЗ «Хантер»;
• УАЗ «Патриот»;
• Джипы «Грейт Волл»;
• Джипы «Хавал»;
• Некоторые джипы корейских производителей.

Мнение автовладельцев о рамной конструкции автомобиля

1. Не стоит путать кислое с соленым.

   Классический легковой автомобиль в кузове седан или хэтчбек безусловно не нуждается в раме.

   Но если требуется большая грузоподъемность, увеличенная колесная база, возможность ездить по бездорожью, то следует обратить внимание на автомобиль рамной конструкции с минимальным количеством наворотов и вспомогательной электроники. На такой машине смело можно уехать от цивилизации и не опасаться неожиданных поломок.

   А если таковые и будут, то их можно устранить на месте. Современные кроссоверы созданы только для того, чтобы штурмовать бордюры для парковки на тротуаре. На них нельзя далеко уезжать от фирменного сервиса.

2. Современные «рамники», наоборот, можно считать автомобилями повышенной безопасности.

   Для внедорожника рама скорее плюс, чем минус. Малая жесткость на кручение приводит к тому, что езда по пересеченной местности может закончиться перекосом кузова. Увеличенная колесная база необходима для улучшения устойчивости на дороге, но при этом недостаточная прочность приводит к ухудшению управляемости. Надежные машины высокой проходимости до сих пор имеют рамную конструкцию.

   Каждый производитель закладывает свою «изюминку» в конструкцию кузова: у одного интегрированная рама, у другого высокопрочные стали, у третьего и то, и другое. Лидера выделить практически невозможно.

   Рама не ушла в историю по причине своей незаменимости для крупногабаритных джипов и пикапов. Коммерческий транспорт тоже никогда не сменит ориентацию.

   А все, что помельче, вполне обойдется безрамной компоновкой.

Источник: https://rad-star.ru/pressroom/articles/ramnaya-konstruktsiya-avto/

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.

Преимущества жесткой рамы

На примере внедорожников можно рассмотреть преимущества несущих систем рамного типа.

Во время преодоления дорожных препятствий на кузов и несущую конструкцию нагрузка распределяется практически равномерно, поэтому данный факт значительно снижает риск опрокидывания.

Рама позволяет устанавливать тяжелое оборудование (более мощные двигатели, усиленное шасси) и колеса больших размеров.

Возможность делать салон просторным и комфортным.

Процесс сборки автомобиля отличается простотой и небольшими временными трудозатратами. К тому же, подобраться ко многим элементам ходовой части можно без особых сложностей.

Простота проведения ремонтных работ. В отличие от кузовных автомобилей, несущая рама значительно реже подвергается различным механическим повреждениям и воздействию коррозионных процессов.

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.

Источник: http://mttunost.ru/ramnaia-konstrykciia-kyzova-tipy-i-osobennosti/

Несущий кузов: конструкция, типы, классификация и характеристики

Каких только авто не передвигается по дорогам мира! В коллекциях производителей есть хэтчбэки, седаны, кроссоверы — все они стильные и манят благоприятной атмосферой комфорта. Есть среди них рамные и безрамные конструкции. Почему на авторынках чаще продается второй вариант, именуемый «несущий кузов», и водители не собираются менять его на другой вариант?

Особенности конструкции

На самом деле история рамного варианта началась много раньше, и термин «несущий кузов» появился в качестве альтернативы. Говоря простыми словами, устройство это нехитрое. Это объединение рамы и кузова в одно практичное целое. Единственный нюанс – раму заменяют лонжероны, дополненные поперечными силовыми элементами.

В грузовиках и внедорожниках по-прежнему сохраняется рама. У несущего кузова технические и дизайнерские особенности схожи с рамными моделями и успешно используются в автостроении.

Записи с исторических страниц

Впервые стремление создать нечто подобное возникло в 1922 году в Lancia Lambda. Агрегат не имел крыши, его сопровождали боковины, служившие намеком на раму.

Ключевого момента производственной «эпопеи» конструкторская мысль достигла в 1930 году, когда американцы додумались применить листовую сталь.

Плодотворное сотрудничество инженера из Австрии с американской фирмой Budd вылилось в получение патента на производство несущего кузова, быстро приобретшего популярность.

Секреты производства

Удачный союз прессованных металлических листовых материалов разной формы, объединенных в одну систему, – краткая характеристика корпуса. Для создания несущего кузова автомобиля разработчики применяют точечную сварку контактного типа. Главное преимущество заключено в относительно низкой массе и прочности.

Конструктивная составляющая сравнима с принципом устройства яичной скорлупы. Попытки продольно ее раздавить закончатся фиаско. В аварийных ситуациях ударная волна распространяется на всю конструкцию, не концентрируясь на одном участке.

В рамных же версиях конструкция несущего кузова служила лишь декором. Три типа стали принимают участие в формировании кузовных частей.

Приоритет этого выбора сводится к повышенному пределу прочности, то есть в 2 или 4 раза по отношению к низкоуглеродистому стальному материалу. Особенность позволяет уменьшить толщину листа и вес, не умаляя качества.

В отдельных моделях уместна комбинация из разных видов материала. Для получения цельных панелей активно применяют лазерные сварочные техники.

Автомобилисты перед покупкой до сих пор гадают, какую версию выбрать, раму или несущий кузов.

Ликбез по отличиям конструкций

Рамные автомобили, созданные из двух балок с поперечиной, стали реже появляться на дорогах. Под словом «рама» понимают жесткий «скелет» машины, на котором держатся запчасти и узлы. Такой аппарат обслуживать и эксплуатировать проще. Можно выделить отличительные черты рамного и несущего кузовов.

1. Нередко рамные модели, изготовленные из полых труб, используются в гоночном транспорте. Подобная конструкция увеличивает габариты транспортного средства.
2. Несущий кузов «съедает» меньше салонного пространства.
3. Несовершенство технологий немного отодвинуло рамные вариации на задний план продаж, но их применяют для производства тяжелых внедорожников, способных справляться с повышенными нагрузками. Причиной падения популярности стала пассивная безопасность при авариях.
4. По мнению производителей, к раме легче крепится навесное оборудование и детали. Сам процесс изготовления намного проще, поскольку она собирается отдельно от кузовной части.

Вывод в вопросе выбора рамного или несущего кузова таков: рамные конструкции успешно выполняют предназначение по большей части в спецтехнике, когда встает ребром вопрос о необходимости провести тяжелые работы. В обычной жизни автолюбители в целях повышения безопасности предпочитают машины без остова.

Немного о типологии

На авторынке представлены следующие типы несущих кузовов безрамных моделей:

• имеющие несущее основание;
• изделия, наделенные несущим корпусом.

Львиная доля нагрузок в машинах первого типа приходится на днище автотранспорта. Оно усилено и имеет плоский вид. В моделях второго типа нагрузка при движении ложится преимущественно на каркас.

В жизни встречаются типы с замкнутой силовой структурой, где происходит синхронизация силовых и вертикальных элементов с крышей. Кабриолеты, родстеры относятся к модификациям с незамкнутой структурой.

Разделение по конструктивным особенностям

Конструкторское оформление также позволяет классифицировать кузова.

• В каркасно-панельном виде несущие элементы кузова крепятся на каркас из металла, сооруженный из труб или штампованных профилей. Облицовка повышает жесткость, долговечность, поэтому этот способ создания использовали в проектах автобусов ПАЗ, мотоколясках С1Л, французских квадрациклах. Достоинства сводятся к тому, что здесь легче выполнить кустарный ремонт.
• «Скелетный» кузов имеет редуцированный формат и представлен в виде отдельных дуг, стоек, зафиксированных с помощью сварки облицовочных панелей. Его отличие от предыдущего в более низкой массе.
• К бескаркасным видам принадлежит большинство автотранспортных средств, которые можно встретить на современных дорогах. Производственная линия основана на обращении к точечному методу сварки и панелям больших размеров. Они отштампованы из стального листа. Выштамповки исполняют роль каркаса.

Вся конструкция разделяется на переднюю, заднюю и центральную части. Стоит рассмотреть подробнее каждую из них.

Хитрости устройства передней части

Лонжероны – исполнители главной роли. Низ передней части крепко удерживает эти полые и продольные детали. В их производстве используется высокопрочная сталь. Одной частью они прикрепляются к двигательному отсеку, другой – к низу фартуков колесной арки.

В состав включены брызговики, фартуки, представляя собой внутренние панели, размещенные вокруг колес. Их миссия — защитить колесные диски от грязи, предостеречь от коррозии. В конструкции несущего кузова они прибавляют жесткость.

Передние крылья держатся за счет внедрения с систему верхних усилений брызговиков. Стойки подвески удерживаются кузовными чашками. Подкапотная рама способствует защите радиаторной системы охлаждения. К ней же фиксируется замок капота. Сама рама синхронизируется с лонжеронами и брызговиками.

Гасит удары в катастрофах усилитель бампера. Болтами прикручиваются передние крылья, располагающиеся вблизи дверок.

Как «рождается» центральная часть?

Особенности центра несущего кузова

Структурным сегментом считается днище — цельная панель, снизу на которой монтируются силовые элементы. Показатели жесткости увеличиваются за счет крепления сидений.

Инженеры продумали безопасность до мелочей, окружив салон усиленными панелями. Центральная стойка, дверцы, крыша, конструкции за приборной панелью – все это наделено усилением. Крыша удерживается благодаря вертикальным стойкам, предназначенным для безопасности пассажиров в случае переворачивания железного коня. Боковые панели не имеют сварных составляющих, меньше подвержены коррозии.

Добавляют прочности конструкции дверные пороги, задняя перегородка, разделяющая багажник и пассажирский ряд. Двери включают в себя внешние панели, усилители внутри, стеклоподъемники. Форма крыши – основной секрет жесткости. Внутренние усилители клеятся к ней изнутри.

Характерные черты задней части кузова

Стальные пластины с высокими параметрами надежности закупаются изготовителями для формирования задних лонжеронов. Их задача – держать пол багажного отделения, сконструированный из штампованного листа, принимая на себя нагрузки при транспортировке грузов.

Задние крылья в конструкции несущего кузова автомобиля не съемные, плотно приварены к кузову. Кузовные чашки держат верх задних стоек. Стоит подвести итог и выделить преимущества несущих кузовов.

Положительные отзывы

Что говорят автовладельцы? Жизнеспособность транспортного средства зависит от работоспособности, надежности основы. Фактически несущий кузов можно сравнить со «скелетом» человека.

• К преимуществам можно отнести отличную жесткость на кручение, небольшую массу.
• Выбирая между рамой и несущим кузовом автомобиля, потребители отдают предпочтение второму варианту ввиду хорошей отзывчивости транспорта на рулевые команды водителя.
• С экономической точки зрения такая стилистика создает меньше условий для большого топливного расхода. Владельцы отмечают улучшение динамики. Рейтинги безопасности тоже бьет рекорды.
• На малолитражных «экипажах» шум рычагов, подвесок, прочих деталей не сильно ощутим.

Отрицательные стороны

Среди минусов упоминают повышенный дорожный гул в грузовиках. Ремонтировать своими руками автомобиль очень сложно, лучше приехать в профессиональную СТО.

При условии вождения по глубокому бездорожью приходится сталкиваться со слишком высокой подвижностью комплектующих. Это приводит к скорому износу и вынужденному обращению к мастерам.

Что делать автопроизводителям для достижения идеального результата?

Компромисс найден!

Американской инженерной мысли удалось добиться неплохих результатов своих многочисленных испытаний и попыток изобретения лучшего автомобиля для удовлетворения запросов любителей дорог. Легковушки, произведенные в США, имеют немалые размеры. Жесткий кузов соединяется с периферийной рамой, лишенной поперечин.

В итоге получается замкнутый контур с коробчатым сечением. Гасят нежелательные вибрации подушки на резиновой основе, а прочность достигается благодаря наличию огромного числа точек соприкосновения кузова с рамой. В связи с этим дорогие и крупногабаритные легковушки премиум-класса создаются на базе рам.

Для массового потребления эксплуатируется несущий кузов.

Примерами, где днище выступает определяющим фактором, принимающим нагрузки, служат ситроены. На спорткарах этот способ производства применяют редко. В целях экономии на них боковые пластины изготавливают из алюминия или стеклопластика, поэтому они не способны выдерживать увеличение нагрузок.

Павел Бурков

Источник: https://labuda.blog/191401