Что лучше несущий кузов или рама – Что лучше рама или несущий кузов: есть ли ответ?

Что лучше рама или несущий кузов: есть ли ответ?

Приветствую вас, мои дорогие читатели! В данной публикации, друзья, мы разберёмся в особенностях конструкции кузовов легковых автомобилей, их разновидностях и выясним, что лучше рама или несущий кузов.

Если Вы владелец классического внедорожника, созданного для преодоления самых сложных препятствий, то вы поймете почему он имеет раму. Конечно же, эта статья будет интересна и тем, кто хочет углубить свои знания об автомобилях, кто желает начать с основ – с их каркаса, скелета.

Что лучше рама или несущий кузов

Для начала в общих чертах обозначим, что есть рама. В простейшем виде это две параллельные металлические балки (лонжероны), соединённые между собой множеством поперечин.

К этой конструкции крепится подвеска с колёсами, устанавливается двигатель, а потом сверху навешивается кузов. Причём ничего не мешает разработчикам навешивать на одну и ту же раму разные кузова – в этом проявляется одно из её преимуществ.

Рама в качестве основы транспортного средства появилась с самого зарождения автомобильной техники и активно использовалась в этой роли на протяжении многих десятилетий. В чём причина такого долголетия?

Дело в банальном несовершенстве технологий, из-за которого другие варианты скелетов, например несущие кузова, были более тяжёлыми и сложными в производстве. Но время шло, появлялись новые сплавы, совершенствовались конвейеры и повышались требования безопасности.

Все эти факторы отодвинули рамные остовы в сегменте легковых автомобилей на задний план, уступив место несущим каркасам. Справедливости ради нужно сказать, что рамы не забыты окончательно. На их базе и поныне создают высокопроходимые внедорожники и грузовики, потому что там, где высокие нагрузки, подобные конструкции каркаса авто имеют преимущества.

Эволюция и разнообразие рам

И все же что лучше рама или несущий кузов…Если о рамах, то по своему исполнению рамы довольно разнообразны. Существуют такие виды:

  • лонжеронные;
  • хребтовые;
  • пространственные.

Лонжеронная рама

Лонжеронная рама достаточно простая и популярная конструкция. Два параллельных лонжерона с поперечинами, обеспечивающими жёсткость, которые могут располагаться как в одной плоскости, так и менять свой профиль. Такой тип рамного каркаса используют в наши дни при производстве грузовиков, а также внедорожников.

Хребтовая рама

Хребтовый вид менее популярен, можно даже сказать, что он сейчас является редкостью. Основу такого остова составляет одна балка, расположенная посредине, а к ней, как рёбра крепятся поперечины. К одной из особенностей хребтовых рам можно отнести подвеску, которую в этом случае можно выполнить только по независимой схеме. Главным носителем такого остова были грузовики Tatra.

Пространственные или каркасные рамы

Что может объединять автобусы и спортивные автомобили? Как оказалось – пространственные рамы. Эти каркасы, больше схожие на несущие кузова, представляют собой как бы 3D-модель автомобиля, но только без кузовных панелей.

Рамные и несущие кузова: противостояние

Что ж, друзья, нам осталось выяснить, почему, несмотря на свою простоту, рамные каркасы уступили место под солнцем несущим кузовам.

Одной из главных причин стала их низкая пассивная безопасность – при разработке автомобиля с рамным остовом практически невозможно создать так называемые зоны деформации.Помимо этого, сам кузов, где находятся водитель и пассажиры более уязвим, а если начать его усиливать разными элементами, то в результате получим очень тяжёлую машину, что также недопустимо в современных реалиях.

На этом, уважаемые коллеги, разрешите откланяться. Подписывайтесь на рассылку, и Вы никогда не пропустите свежие и интересные статьи. Делитесь с друзьями в соц.сетях и обсуждайте прочитанное, так вы глубже усвоите материал.

До новых встреч!

 

auto-ru.ru

Рама vs Несущий кузов — Автокадабра

Всем доброго времени суток.

Недавно с товарищем начали выбирать оффроад транспортное средство, которое до оффроада должно доехать по шоссе. Стала интересная разница Рама vs Несущий кузов вне оффроада.

Почитал матчасть. Безоговорочно рама для оффроада почти обязательное требование. О плюсах рамы брошу немного материала под катом.

Интересно следующее, чем отличается поведение рамного внедорожника с весом 1,8 тонны от внедорожника с несущим кузовом и таким же весом по трассе со скоростью 100 км в час?

(пост больше интересен комментариями гуру.)

Для тех кто не в теме. Рамная конструкция, это когда в основе автомобиля стоит рама из швеллеров, к которой крепиться вся ходовая, двигатель. Сверху крепиться кузов.


несущий кузов — это когда в сам кузов внедрена несущая конструкция лонжеронов, которые заменяют полноценную раму.

Информация из Википедии

Преимущества
— Рама достаточно проста по конструкции относительно самонесущих кузовов и имеет хорошо отработанные методики расчёта;
— При применении на легковом автомобиле, отдельная от кузова рама позволяет повысить его комфортабельность, обеспечивая лучшую изоляцию от вибраций и шумов, исходящих от агрегатов и шин;

— Отдельная рама считается более пригодной для восприятия больших нагрузок, например при использовании на грузовике или «жёстком» внедорожнике;
— На одной и той же раме могут строиться самые различные модификации и даже автомобили; раму легко удлинить без потери прочности, например для создания многоосного грузовика, удлинённого автобуса или лимузина;
— Рамная конструкция упрощает сборку автомобиля на заводе, в итоге снижая себестоимость — все основные агрегаты собираются на раме, после чего она в сборе прикрепляется к кузову, что проще, чем крепить агрегаты по отдельности на несущем кузове;
— Отдельная рама позволяет легко видоизменять кузов легкового автомобиля, варьировать дизайн и создавать различные модификации, что было одним из основных факторов, обеспечивших широкую распространённость рамных шасси в автостроении США до восьмидесятых годов из-за традиции ежегодного обновления дизайна и частого рестайлинга автомобилей; при рестайлинге меняли кузов, а рама зачастую оставалась прежней. Например, Ford Crown Victoria моделей 1979, 1992 и 1998 годов отличались кузовами, но имели практически идентичные рамы;
— Кузовной ремонт рамного кузова после ДТП существенно проще, чем несущего;

Делаем выводы: жесткость, неубиваемость, простота…что собственно и нужно для оффроада

Недостатки

— Разделение функций рамы и кузова приводит к существенному увеличению массы относительно несущего кузова;
— Рамные автомобили, как правило, при прочих равных (сравнимые размеры, масса, класс автомобилей) имеют худшую пассивную безопасность из-за сложностей с созданием зон запрограммированной деформации;
— ???

autokadabra.ru

Несущий кузов или рама, что лучше?

Для начала небольшой экскурс в историю. Самые первые автомобили имели в своем основании деревянную раму. На ее минусах, вероятно,  особенно останавливаться не стоит. Заметим только, что при возникновении аварийной ситуации водитель дополнительно имел шанс получить увечья осколком дерева.

Но довольно быстро развитие металлургии и литейного производства позволило сделать более доступным массовое производство автомобилей с цельнометаллическим кузовом.

Преимущества и недостатки рамных кузовов

С момента появления первого автомобиля с несущим кузовом итальянской компании Лянча до серийного производства прошло всего несколько лет. И принципиально новые машины стали быстро вытеснять рамники. Но справедливости ради стоит отметить, что производство рамных седанов продолжалось до второго десятилетия ХХI века. Последний автомобиль такой конструкции, под названиемFordCrownVictoriaсошел с конвейера в 2011 году.

Однако, рассмотрим плюсы и минусы обоих направлений. Первое преимущество несущих кузовов, на которое обратили внимание конструкторы, проявилось в значительно большей безопасности людей при возникновении аварийных ситуаций.

Дело в том, что полностью металлический, но менее жесткий кузов при лобовом ударе значительно гасил его силу благодаря переходу динамического воздействия на смятие конструкций. Одновременно двигатель, установленный на раме, при таком столкновении улетал внутрь салона, а в случае с несущим кузовом, уходил под днище.  Но такой аргумент убедил не всех.

И история развития американских автогигантов подтвердила разницу в подходе к проектированию машин на континентах. И этому есть ряд объяснений.

Сейчас весь мир знает огромные пикапы американских автогигантов машиностроения, не знающие предела объемам двигателей. Машины, крайне популярные на диком западе, не столь распространены в Европе, хотя дело не только в менталитете, но и просто в размерах.

Старый свет гораздо более плотно заселен и обладание таким автомобилем здесь принесет массу проблем, начиная с парковки и заканчивая слишком большими затратами на топливо. Но в нашей стране человек, имеющий возможность иметь подобную машину и образ жизни, позволяющий ее эксплуатировать, вряд ли откажется от такой покупки.

Кстати, проблему слабой сминаемости кузова конструкторы решили уже давно. Отличным подтверждением служат жесткие краш-тесты, на которых явно видно, что силовой агрегат совершенно не несет опасности водителю и пассажирам, так как в отличие от предшественников он не попадает в салон.

Современные рамники наоборот можно считать автомобилями повышенной безопасности. Подтверждений этому масса. А вот внедорожники с несущими кузовами имеют немало минусов. В первую очередь это недостаточная устойчивость кузова при нагрузках на изгиб. Значительная колесная база при недостаточной жесткости конструкции скорее говорит об ограниченности применения машины.

Не удивительно, что для экстремальных условий чаще выбирается брутальный американец, нежели европейский паркетник. Технологическое оснащение автомобилей всех производителей сейчас находится на переднем крае науки и отдать пальму первенства какому-либо одному производителю невозможно.

В заключение можно констатировать, что рама, причем не как пережиток прошлого, а именно единственно правильное решение, осталась у крупногабаритных пикапов и внедорожников, предназначенных для серьезного бездорожья или больших нагрузок. А вот для всего прочего автопрома наиболее предпочтительными оказались несущие кузова, как более легкие и удобные. Именно практические изыскания стали определяющим фактором в данной истории.

В подготовке статьи благодарим оптово-розничный склад Super-Razborka.ru

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

myautoexp.ru

Рамный кузов или несущий — что лучше?

Рамные или несущий кузов. Что лучше? Для этого надо разобраться в вопросе, что обозначает каждое понятие. Несущим кузов появился в 30-х годах. До этого автомобили строились на рамах из дерева. Но прогресс заставил удешевить и облегчить процесс сборки серийных автомобилей.

Литье металлов позволило создавать мощные каркасы, которые «обрастали» металлом до такой степени, что вес агрегатов вполне нормально выдерживался этим цельным кузовом. Первыми безрамными легковыми машинами стали Lancia Lambda.

В последствии было рождено еще немало моделей, созданных по тому же принципу. В середине столетия с появлением краш-тестов выяснилось, что цельнометаллические несущие кузова гораздо безопаснее, чем лонжеронная рама при столкновении «в лоб».

Твердая несгибаемая рама приводила к тому, что сила удара не поглощалась сгибанием металла, а луди в машине попросту убивались от удара о детали интерьера. Мягкий несущий кузов позволил рассчитать области деформации для примерной защиты человека внутри салона. Кроме того, несущий кузов при аварии выталкивает двигатель под машину, а не в салон, как это было было на рамных автомобилях.

Безрамный несущий кузов весил меньше, что сказалось на увеличении скорости и улучшении управляемости автомобилей. Без рамы увеличился полезный объем кузова. Так дела обстояли в Европе. А вот в Америке не шибко хотели отказываться от автомобилей с рамным кузовом. В штатах ценили военные автомобили, и запросы у автомобилистов были соответствующие.

Плавность хода, здоровые размеры, небольшая скорость при больших объемах двигателя, огромная масса. Именно по этому рамные машины в американском исполнении просуществовали аж до 2011 года. Последней машиной такого рода в Америке стала Ford Crown Victoria. Как бы там ни было, отказ от рам очень болезненно был пережит для внедорожных автомобилей.

Отсутствие рамы у внедорожной машины ведет к диагональному перекосу кузова при «скачках» по препятствиям. Кроме того, огромный цельнометаллический кузов, какие обычно бывают у внедорожников, сам по себе не может быть прочным. По этому целиком раму из внедорожников не вышло. Она стала интегрированной — то есть ее части встроились в сам цельный несущий кузов, в виде утолщений и уплотнений. Можно представить себе современные Ленд-Роверы.

Хотя пионером в этой области был отечественный вездеход ЛуАЗ-969. Интегрированная рама привела к тому, что джипперы потеряли возможность поднимать кузов над рамой для повышения проходимости. И получили возможность покупать такие разные кроссоверы.

Не стоит расстраиваться — рамы не ушли навсегда. Уже в 2015 году ожидается выход нескольких моделей внедорожников от именитых производителей, которые получат классический рамный кузов.

motorbreath.ru

На чём держатся наши автомобили, что как и почему. — DRIVE2

Итак, взялся за гуж, не говори, что не дюж.
Чёрт меня дёрнул сказать, что напишу статью о размерах сисек конструкциях несущих элементов автомобилей и способах их усиления. Ну что ж, будем писать… Пока только о кузовах.

Итак, на данный момент существует несколько классических конструкций силовых элементов автомобиля.
1. Несущий лонжеронный кузов.
2. Лонжеронная рама с закреплёнными на ней не силовыми элементами.
3. Кузов с интегрированой рамой.
4. Пространственная рама обшитая кузовными панелями. Либо просто пространственная рама.

Первый вариант – несущий кузов.
Самая распространённая конструкция, совмещающая в себе технологичность, удобство, жёсткость и малый вес. Для автопроизводителей самый выгодный вариант.
Части кузова отштамповываются каждая из своего вида стали или алюминия.
Верх рамки лобового стекла и верхние части центральных стоек крыши делают из конструкционной стали. Дверные проемы и пол изготавливаются из стальных сплавов повышенной прочности; а более нагруженные вертикальные части рамки лобового стекла и поперечины, отделяющие салон от багажника – из прочной стали. Наконец, из особо высокопрочной стали делаются подмоторный каркас и балки, перед которыми ставятся бамперы. При этом внешние панели, не влияющие на пассивную безопасность, могут быть не только стальными, но и алюминиевыми, пластиковыми и даже стекловолоконными – применение таких материалов повышает стойкость к коррозии и снижает вес автомобиля в целом.

Собственно так выглядит несущий кузов.

Все детали кузова и ответственность каждой из них за какие либо конкретные элементы нагрузки или безопасности перечислять не буду, их там вагон и маленькая тележка.
В отличие от рамных, все агрегаты крепятся к кабине, и сама кабина (вместе со всеми внешними и наружными элементами кузова) несет всю нагрузку. Яркое преимущество перед рамами — легкий вес и лучшая жесткость на кручении (в рамных машинах её во многом обеспечивает водружённый сверху кузов, хотя силовым несущим элементом он как бы и не является.). Следствие низкого веса — лучшая управляемость, экономичность и динамика. Другое неоспоримое преимущество — лучшая пассивная безопасность, так как изначально конструкторы могут создать специальные зоны, которые при аварии будут поглощать энергию удара.
И всем бы был хорош несущий кузов, вроде бы всё круто, но… Есть и один очень существенный минус. Из-за того, что все элементы несущего кузова взаимосвязаны и вместе отвечают за всю конструктивную нагрузку, при повреждении одного элемента страдает весь кузов, теряя свои характеристики и жесткость. Есть и другие минусы не несущие таких критических факторов. Например, есть такой фактор, как низкая ремонтопригодность несущего кузова. В отличие от рамы восстановить родную геометрию кузова после повреждений практически невозможно, не говоря уже об исходных характеристиках жёсткости и управляемости.

Кузов частично разобраный на элементы + навесные элементы. Авто, я думаю, узнали все 🙂

Ещё у большинства легковых машин со временем начинает деформироваться передняя часть кузова, особенно в местах крепления стоек кузов нажинает «разъезжаться». Проявляется это в связи с эксплуатацией на плохих (читай наших) дорогах, банальной усталости металла и общей нагруженности передней части авто.
И тут к нам на выручку приходит подрамник. Замечательный «кусок рамы» который более равномерно распределяет нагрузку от подвески на несущий кузов и препятствует локальным перегрузкам силовых элементов. Бывает как передний, так и задний. Является наиболее часто применяющимся силовым элементом усиливающим конструкцию несущего кузова.

Подрамник передний.

Подрамник задний.

Функция подрамника на автомобиле.

И ещё большинство кузовных деталей, особенно не относящихся к капсуле безопасности, плохо дружат с сопроматом, что впрочем компенсируется некоторым избытком прочности на этих деталях.
Итак: Несущий кузов применяется на подавляющем большинстве современных легковых автомобилей и автобусов.

Плюсы:
Вес.
Жёсткость на кручение.
Технологичность изготовления.
Высокая степень безопасности из-за поглощения силовыми элементами энергии удара.
Управляемость, вследствие меньшего веса и высоты, а также возможности минимизации паразитных факторов вроде лишних элементов.

Минусы.
Низкая ремонтопригодность.
Низкая жёсткость на излом.
Плохая приспособленность к агрессивным условиям эксплуатации без дополнительных усилений.

Несущая лонжеронная рама с размещёнными на ней прочими элементами конструкции.
Несущая рама в наше время встречается чаще всего на внедорожниках и грузовых автомобилях. Это достаточно мощная конструкция, хорошо приспособленная к агрегатированию на неё кузова-кабины и прочих элементов авто. Использование её на технике подразумевающей тяжёлые условия эксплуатации или серьёзные силовые нагрузки оправдано, и компенсирует большинство её недостатков. Помимо этого такая конструкция обладает большой модульностью, т. е. на одной и той же раме можно построить разные авто, например пикап или вагон, или же, в случае грузовиков седельный тягач или самосвал.
В основе рамы лежит конструкция, к которой крепятся все агрегаты вашего автомобиля, и вся нагрузка (удары от подвески, вибрации от мотора, вес всех агрегатов) ложится именно на нее. Она может быть сварной реже цельнолитой или даже клёпаной. Сварные рамы имеют ряд преимуществ: их части штампуются, большинство деталей сваривается между собой при помощи электросварки, а некоторые элементы делаются съемными (части, к которым крепится силовой агрегат, и те, которые находятся в наиболее часто подверженных деформациям местах).Кабина (место, где размещены водитель и пассажиры) минимальную силовую нагрузку и крепится через элементы, которые полностью или частично убирают вибрации (демпфирующие элементы, как то резиновые, гидравлические или пневматические подушки), к самой раме. Рама же представляет собой жесткую стальную конструкцию, способную выдержать серьезные нагрузки.

Голая рама.

А вот так она выглядит на рентгеновском снимке Toyota Land Cruiser

Плюсов у такой конструкции много. Во первых, как уже было сказано выше, это модульность. Т. е. «испортив» старый кузов на неё можно с успехом водрузить новый. Кроме того восстановить геометрию повреждённой рамы значительно проще, для этого, правда, придётся демонтировать все навесные элементы. Раму можно весьма эффективно усиливать без применения сложных конструкций, при этом, правда пострадает вес. Но в целом любые усиливающие элементы требуют увеличения веса. Кроме того, у такой машины после долговременной езды по плохим дорогам не будет перекосов дверных проемов и трещин на стойках лобового стекла. И еще немаловажный момент: если взять два внедорожника одного класса, – рамный и безрамный – и посмотреть на их склонность к опрокидыванию, то можно заметить, что первую машину перевернуть существенно сложнее, ведь у нее центр тяжести гораздо ниже.
Но, естественно у такой конструкции масса минусов. Для начала это вес, ведь кроме рамы нам нужен ещё и кузов, который весит хоть и меньше несущего, но всё же немало. Естественно лишний вес сказывается и на управляемости и на расходе топлива. Кроме того на «чувство машины» сильно влияют опорные элементы между рамой и кузовом. При езде на рамном авто сложно отделаться от ощущения валкости и «ватности». Минусом рамной конструкции также является неудобство установки на неё легкового кузова. Либо авто будет избыточно высоким, либо придётся жертвовать местом в салоне. Кроме того от избыточных нагрузок рама может лопнуть, и хотя восстановить её не так уж сложно, но всё же это фактор достаточно неприятный.
Есть свои минусы и в плане безопасности. Хотя практически, при столкновении двух авто тяжёлый внедорожник оказывается более безопасным в силу веса и прочности, то например, при ударе в дерево или столб рама играет злую шутку. Она практически не деформируется, соответственно минимально гася энергию, соответственно вся кинетическая энергия «прилетает» водителю и пассажирам. Не менее неприятный расклад при срыве кузова с рамы. И хотя современные рамы относительно травмобезопасны в этом плане, они всё же проигрывают кузовам.
Итак: несущая лонжеронная рама применяется в большинстве грузовиков и достаточно большём количестве внедорожников.
Плюсы:
Прочность.
Модульность.
Ремонтопригодность.
Хорошая изоляция от шумов и вибраций за счёт элементов крепления кузова к раме.
Лояльное отношение к серьёзным нагрузкам.
Практически никогда не нуждается в серьёзном усилении сторонними элементами.

Минусы:
Вес.
Управляемость и экономичность.
Безопасность при столкновении со слабо деформируемыми препятствиями.

Кузов с интегрированой рамой.
Тут существует 2 варианта.
Представитель первого Jeep Cherokee – конструкция проста до безобразия. Классическая лонжеронная рама с наваренным на неё кузовом.

Брутальная интегрированая рама Jeep.

Представители второго — многочисленные кроссоверы. Например, Suzuki Grand Vitara нового поколения. В этом случае рама и кузов являются равноценно нагруженными элементами. Да и сама рама не такая мощная как на Джипе.

Достаточно ажурная и лёгкая интегрировая рама Suzuki

Собственно такая конструкция включает в себя и плюсы, и недостатки, как несущего кузова, так и несущей рамы. Всё зависит от конкретного автомобиля. Там, где рама мощнее, соответственно больше от «рамника», там где рама больше походит на родные лонжероны кузова, больше от авто с несущим кузовом.
Итак: интегрированая рама встречается на кроссоверах и лёгких внедорожниках, реже на среднеразмерных внедорожниках. Своеобразный компромис двух миров, и, что характерно, неплохо работает. Малые нагрузки воспринимает кузов, большие рама.

Пространственная рама.
Пространственная рама представляет собой несущую конструкцию в виде клетки опоясывающей с разных сторон части авто. К ней крепятся все элементы конструкции и декоративные элементы кузова. В серийных авто встречается крайне редко по причине низкой технологичности и сложности изготовления. Лучше всех дружит со сопроматом, поэтому самая прочная при минимальном весе.
Реально применяется при постройке суперкаров или гоночных автомобилей. Было несколько премиум моделей не спортивных авто строящихся на пространственной раме, но на данный момент таковых нет.

www.drive2.ru

Рамные автомобили: почему автомобили с несущим кузовом никогда не вытеснят рамные

Первые серийные автомобили с несущим кузовом появились еще в 30-х годах прошлого века, а в 2011-м сошел с конвейера последний рамный седан Ford Crown Victoria. Но рамы никуда не денутся, и мы объясним, почему.

 

Предтечи

К тому времени у многих марок стали появляться массовые модели, производство которых стремились удешевить и упростить в числе прочего и за счет снижения материалоемкости и упрощения технологии сборки. Распространенные тогда конструкции с рамным шасси и кузовами на деревянном каркасе к этому не располагали, и, несмотря на более высокую цену стали, кузовостроение переориентировалось с древесины на металл.

Кузова стали варить из штампованных металлических деталей. Конструкторам, получившим в свое распоряжение технологии штамповки каркасных деталей нужного профиля и прочности, оставалось лишь усилить пространственную конструкцию кузова до той степени, чтобы она могла нести на себе узлы и агрегаты всего автомобиля.

Методики расчета и технологии металлообработки к тому времени достигли того уровня, когда стало возможным при массовом производстве достигать небольшого веса и достаточной жесткости трехмерной системы.

Lancia Lambda Torpedo 4 Series 1922-1924


Так, собственно, и родился несущий кузов автомобиля. Первые безрамные серийные легковушки — итальянская Lancia Lambda (1922 г.) с открытым кузовом «торпедо». Потом были компактный седан Opel Olympia (1935) и ставший впоследствии легендарным переднеприводный Citroen 7 Traction Avante (1934). Они показали, что рама для массовой легковой машины вовсе необязательна. Но эти автомобили были сродни сегодняшней Tesla или BMW i8. О них знали все, но имели очень немногие.

Перелом

К середине ХХ столетия обозначилось еще одно существенное преимущество цельнометаллического несущего кузова перед рамной конструкцией. Общественность начала заботиться о пассивной безопасности транспортных средств. Краш-тесты показали, что машины с лонжеронной рамой опасны при самых распространенных столкновениях — фронтальных.

Слишком жесткая рама не позволяла «передку» автомобиля деформироваться и в нужной степени поглотить энергию удара, в итоге пассажиры в салоне получали смертельно опасные травмы от удара о детали интерьера.

У безрамного автомобиля оказалось гораздо проще рассчитать зоны деформации для самых «популярных» типов столкновений и обеспечить сохранность «обитаемой капсулы». Несущий кузов также позволял конструкторам при его существенном смятии от лобового удара направить тяжелый силовой агрегат под днище, а не в салон, как нередко происходило у рамной конструкции, закрытой снизу жесткими лонжеронами.

Таким образом, сформировался целый комплекс причин, приведших к отходу от широкого применения рамных конструкций:

1. Появление технологий производства несущих кузовов небольшой массы и достаточной жесткости;

2. Борьба за облегчение автомобилей;

3. Стремление увеличить полезный объем кузова;

4. Желание улучшить управляемость автомобиля за счет снижения центра тяжести;

5. Повышение требований к пассивной безопасности автомобиля.

Автомобиль Nash 1942 г. На рисунке выделены усилители кузова.


Долгое расставание

Мир легковых автомобилей расставался с рамами не спеша. В Европе это происходило по мере смены моделей в производственной программе ведущих автомобильных марок, то есть относительно быстро. А вот в Новом Свете процесс затянулся всерьез.

Стремительное развитие потребительского рынка в послевоенной Америке привело к частому, буквально ежегодному обновлению модельных линеек. Непрерывная работа над рестайлингами и сменой моделей облегчалась благодаря рамным конструкциям американских машин: оставляя шасси неизменным многие годы, конструкторы обновляли только кузов.

К тому же рамной архитектуре как нельзя лучше соответствовала концепция американских дорожных дредноутов в целом: высокие требования к плавности хода, большие габариты (длина до 5,5 м, ширина до 2 м), тихоходные многолитровые двигатели (объем до 5-6 л), значительная масса (более 2 т), которая порой выдавалась рекламистами тех лет за достоинство.

Ford Crown Victoria police interceptor


По указанным причинам рамные конструкции продержались в американском автопроме вплоть до 2011 года, когда был закрыт завод, выпускавший последнего из полноразмерных могикан — Ford Crown Victoria, который мы все знаем по американским боевикам 1990-х и 2000-х годов как основной транспорт полиции.

Машина была прочной, выносливой и комфортабельной, хотя по нынешним меркам при существенных габаритах (5,4 х 2,0 х 1,5 м) не могла похвастать соответствующим пространством в салоне. Следующий полицейский Ford — седан Taurus Police Interceptor (о нем мы писали в статье про американские модели, которые нельзя купить в России) — выполнен уже по цельнонесущей схеме.

А как же офф-роуд?

Не так все просто сложилось в сообществе автомобилей-внедорожников: лишить их рамы без существенных потерь оказалось сложнее. Как минимум потому, что езда по плохим дорогам или бездорожью так или иначе предполагает частое «вывешивание» машины — ее диагональный перекос.

Чтобы обеспечить при этом сохранение геометрии несущего кузова, необходимо значительно усиливать его за счет дополнительных косынок, распорок, более мощных балок. В противном случае неизбежны перекосы проемов с невозможностью открыть или закрыть дверь, а то и усталостные трещины в самых нагруженных местах. Ситуация усугубляется тем, что большинство внедорожников имеют крупные пятидверные кузова, обеспечить пространственную жесткость которых еще труднее.

В общем, полностью «забрать» раму у больших внедорожников конструкторы не смогли — ее сделали интегрированной. Иначе говоря, облегченные части обычной рамы встроили в силовой каркас кузова. В первую очередь это были продольные лонжероны, развитые до трехмерной формы в определенных «районах» кузова. Так сделали создатели третьего поколения Land Rover Discovery (2004 г.) или Suzuki Grand Vitara (2005 г.) второй генерации.

Suzuki Grand Vitara и Land Rover Discovery


А одним из пионеров интегрированной рамы среди бескомпромиссных внедорожников был советский вездеход ЛуАЗ-969. При рождении в 1966 г. «Волынянка» получила легкий открытый кузов, в днище которого была вварена лонжеронная рама из продольных и поперечных балок. Подробно об истории этого удивительного автомобиля мы уже писали.

Следует отметить, что лишаясь рамы, представители славного племени суровых «проходимцев» рискуют потерять возможность иметь много близких «родственников» — определенное количество вариаций кузовов и моделей. Ведь именно рамное шасси облегчает создание «одноплатформенных» семейств, включающих автомобили с разной базой, трех- и пятидверным кузовами, а то и с кузовом «пикап».

Например, как у Land Rover Defender, Mitsubishi L200/Pajero Sport, Nissan Pick Up/Navara/Pathfinder. И еще один «приговор» с точки зрения записных джиперов — невозможность отлифтовать, то есть поднять кузов над рамой, чтобы повысить проходимость за счет колес большего диаметра.

Рама’s not dead

Впрочем, анализ эволюции автомобилей показывает, что отказ от отдельных рам — не более чем историческая «погрешность», обусловленная смещением потребительского интереса в сторону кроссоверов.

На сегодняшний день список «интеграторов» насчитывает около полудюжины моделей, эксплуатируемых по большей части в городах и на асфальтовых шоссе, — Range Rover Sport, Suzuki Grand Vitara, Daihatsu Terios, Land Rover Discovery. А настоящие суровые внедорожники остаются с рамами, и тенденции отказа от них не наблюдается.

Более того, есть примеры, когда вчерашние безрамные автомобили становятся рамными, как например, «региональный» австралийский Ford Territory/Everest с несущим кузовом, превращаясь в новую глобальную модель американской марки, получает мощное рамное шасси от пикапа Ranger. А Nissan обещает в следующем году представить новый рамный внедорожник на базе пикапа Navara NP 300 взамен ушедшего в «безрамники» Pathfinder .

Неужели рамы — это навсегда? Похоже, что так. Суперсовременный и целиком электрический BMW i3 при своем модном карбоновом кузове-монококе базируется на внушительной алюминиевой пространственной раме… А о том, что такое пространственная рама и чем она отличается от обычной, мы уже говорили в нашей статье по классификации рам.


Читайте также:


www.kolesa.ru

Несущий кузов это мода или необходимость современного автопрома?

Уважаемые коллеги-автолюбители, мы с вами прекрасно знаем, что автомобиль – это сложнейший организм, состоящий из сотен и тысяч деталей и узлов. Несущий кузов это скелет, на чем держится все жизнеобеспечение живого организма автомобиля, что-то можно сравнить с работой сердца, что-то с функцией кровеносных сосудов.

Вот о скелете машины и хотелось бы поговорить в данной статье, вернее об одной его разновидности, ставшей популярной у производителей в последние десятилетия.

Как Вы уже поняли, под скелетом мы имели в виду остов, каркас авто, и если ранее, на заре автомобилестроение он представлял собой раму с закреплёнными на ней сверху деталями кузова и обшивки, то со временем эта конструкция как бы слилась в единое целое, образовав так называемый несущий кузов.

Говоря сугубо техническим языком, несущий кузов это такой тип каркаса авто, у которого все конструктивные элементы участвуют в распределении нагрузок, действующих на него.

Хотя первые прототипы такого типа остова появились ещё в 20-х годах прошлого века, основная масса выпускаемых автомобилей в те и многие последующие годы имели в качестве основного несущего элемента — раму.

Все остальные детали машины, включая кузов просто крепились к ней. К слову, рамные машины выпускаются и в наши дни, об этом говорится в одной из статей нашего блога.

Несущие кузова: достоинства и недостатки

Вернёмся к несущим кузовам. Чем же они так полюбились автопроизводителям? В их случае, как мы уже сказали, весь кузов берёт на себя ответственность по распределению нагрузок, которые действуют на него, и этот факт однозначно можно записать в преимущества.

Помимо этого, такой тип каркаса автомобиля имеет отличную жёсткость на кручение, а также низкий вес. Лёгкий скелет, как следствие, тянет за собой ещё больше положительных моментов – машина послушно ведёт себя на дороге, а также мало ест.

Имеются ли минусы? Конечно, ведь нет ничего идеального. К недостаткам можно отнести сложности при ремонте несущего кузова, а также невысокая прочность на излом, и в целом излишняя подвижность элементов конструкции, что особенно заметно при езде по глубокому бездорожью с множеством ям и колдобин – здесь несущие кузова уступают рамным.

Складываем кузов воедино

Несущий кузов не монолитен и состоит из ряда элементов, которые при помощи сварки соединяются в одно целое. В среднестатистическом каркасе можно выделить такие детали:

  • основание или днище;
  • передние и задние лонжероны;
  • передние, средние и задние стойки;
  • крыша;
  • панель багажника;
  • передний щит;
  • брызговики;
  • крылья.

Стоит отметить, что в зависимости от степени ответственности, которая возлагается на тот или иной элемент, разнятся и материалы, из которых они изготовлены.

Так, к примеру, детали, отвечающие за нашу с вами безопасность или за жёсткость конструкции (дверные проёмы, основание, стойки, лонжероны и другие) изготавливают из высокопрочной стали, менее важные могут быть из лёгких сплавов или даже из специального пластика.

Ну что ж, друзья, надеемся, что этот материал был познавателен и полезен для вас.

Следите за публикациями и изучайте премудрости автомобильной тематики.

auto-ru.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о