Что такое рамный кузов автомобиля

Рамный внедорожник: что это такое, как он устроен и чем отличается от других конструкций кузова? Особенности данных автомобилей, преимущества и недостатки

Как метко однажды заметил Наполеон, в России нет дорог – есть лишь направления. Эта формула действительна и поныне, спустя 200 лет после французского вторжения. Если раньше можно было везде проехать на лихом коне, то теперь зачастую единственным способом добраться из пункта «А» в пункт «Б» является рамный внедорожник. Что это такое, разберемся по порядку.

Что значит рамный автомобиль?

Некоторые автомобили имеют несущий каркас, к которому крепятся все остальные компоненты, подобно человеческому скелету. Рама призвана выдерживать на себе не только механические элементы машины, но и бороться со статическими и динамическими нагрузками, не допуская излишнего прогиба или деформации.

К таким нагрузкам относятся:

1. Вес пассажиров и грузов;
2. Сила скручивания, передающаяся при езде по неровным поверхностям;
3. Поперечные боковые силы, вызванные дорожными условиями, давлением бокового ветра и эффектами при поворотах;
4. Крутящий момент от двигателя и трансмиссии;
5. Продольное растяжение при старте с места и ускорении, а также сжатие при торможении;
6. Резкие удары от столкновений.

До 1930-х годов рама имелась на вооружении практически всякого железного коня. Но постепенно все больше производителей стали склоняться в пользу безрамной конструкции, в которой шасси и кузов интегрированы друг в друга.

Преимущества рамной конструкции

Данное технологическое решение имеет следующие сильные стороны:

• Относительная конструктивная простота с инженерной точки зрения;
• Повышение уровня комфорта и эргономики для пассажиров и водителя. Рама позволяет значительно улучшить шумо- и виброизоляцию. В ее отсутствие достичь аналогичного эффекта будет гораздо сложнее и дороже;
• Это единственно верный способ сделать транспортное средство устойчивым для серьезных физических перегрузок. Именно поэтому грузовики, автобусы, пикапы и большинство внедорожников по-прежнему имеют рамную конструкцию;
• Для производителя это означает относительное удешевление технологии производства новых моделей. Удлиненный каркас, например, легкового авто может дать начало лимузину;
• Упрощение конвейерной сборки, благодаря чему удается несколько снизить стоимость производственных затрат;
• Сильной стороной является также долговечность, особенно если речь идет о моделях прошлых лет, когда не существовало эффективных химических средств по борьбе с ржавлением;
• Достаточная ремонтопригодность благодаря все той же простоте конструкции. В особо запущенных случаях каркас может быть и вовсе заменен.

Причины снижения популярности

В современных условиях данный тип конструкции встречается все реже и реже. Отказ от рамной технологии происходит из-за ее значительных недостатков:

• Высокая масса автомобиля, что негативно влияет на скорость передвижения и расход топлива;
• Малый объем интерьера. Силовые элементы (балки), проходящие непосредственно под полом кузова, достаточно велики – настолько, что это может создавать проблемы для пассажиров с высоким ростом;
• В случае столкновения возникает ненулевой риск смещения кузова и каркаса друг относительно друга. Неизбежным следствием такого гипотетического исхода будут человеческие жертвы;
• Устойчивость легковых автомобилей при деформационном воздействии сил в поперечной плоскости достаточно низка. Объемные конструкции позволяют избежать этого недостатка, но использование их в моделях массового производства невозможно.

Именно поэтому автомобили с таким каркасом все реже встречаются на наших дорогах.

Что значит рамный внедорожник?

Автомобиль тем самым получает много дополнительных возможностей:

• Лифтование. Автолюбитель может изменять дорожный просвет по своему усмотрению путем установки колес большего радиуса;
• Устойчивая конструкция позволяет использовать своего железного коня в качестве буксира. В рекламных проспектах обычно «джип» ведет за собой яхту (что становится вполне возможно при наличии рамы);
• Езда по ухабам становится чуть менее мучительной. Каркас из углеродистой стали, расположенный под полом, съедает все неровности.

Такой танк одинаково хорошо себя чувствует и на городской магистрали, и в далекой глубинке. Но сила негативных моментов (мы их рассмотрели в предыдущем разделе) такова, что даже легендарные марки внедорожников выходят в безрамном кузове.

Лучшие представители класса: список

Перечислим топ автомобилей с рамно-мостовой конструкцией, которые по-прежнему находятся на рынке:

1. «Гелендваген». Любимая машина отечественной мафии, особенно в кинематографе. Мощность мотора достигает полутысячи лошадиных сил. Аскетичный рубленый дизайн прошел сквозь десятилетия и считается эталоном мужского взгляда на настоящий внедорожник;
2. «Мицубиси Паджеро». Еще один долгожитель на конвейере, на этот раз из Страны восходящего солнца;
3. «Тойота Лэнд Крузер». Благодаря сочетанию комфортабельности и высоких внедорожных качеств пользуется заслуженной любовью у представителей региональной элиты. В отличие от предыдущего образчика японского автопрома, «Тойота» предлагает гораздо более высокое качество сборки;
4. «Ниссан Патрол». Непосредственный конкурент «Лэнд Крузера». Выпускается также в короткобазном исполнении;
5. «УАЗ Патриот». Более реалистичный вариант для кошелька среднего россиянина. Последняя модель порадовала поклонников марки улучшенной управляемостью и большим объемом салона. Но, как и все произведения российского автомобилестроения, данное авто страдает от крайне низкого качества сборки.

Кузов, посаженный на высоко приподнятый над землей жесткий металлический каркас – вот что представляет собой в первом приближении рамный внедорожник. Что это такое, молодые водители могут и не знать. Это вымирающий ныне класс автомобилей, который исчезнет так же, как и динозавры.

Видео: принцип конструкций современных рамных внедорожников

В данном ролике автолюбитель Григорий Игорев расскажет, как устроены рамные внедорожники, какие у них преимущества перед каркасными авто:

Источник статьи: http://znay.co/137-ramnyj-vnedorozhnik-chto-ehto.html

Что такое рамный кузов автомобиля

Рамный кузов — что это такое?

Рамный кузов — это кузов, который крепится к ходовой части автомобиля с помощью рамы. Такая конструкция характерна для внедорожников и служит их основным отличием от кроссоверов, имеющих в основном несущий кузов (подробнее о несущем кузове читайте тут>> )

В автомобилях с рамным кузовом двигатель и шассии крепятся непосредственно к раме, а уже сверху на все это одевается сам кузов.

Достоинства авто с рамным кузовом:

— ходовая рамных авто считается более долговечной

— идеально подходят для буксировки и эксплуатации в сложных условиях

— рамные авто легче восстанавливать после ДТП

— при езде по бездорожью нагрузки равномерно распределяются на раму и кузов рамные

— рамные внедорожники легко поддаются тюнингу (колеса увеличенного радиуса, «лифтование»)

Недостатки авто с рамным кузовом:

— рама существенно увеличивает массу автомобиля

— увеличение массы означает увеличение расхода топлива

— по управляемости рамные авто проигрывают авто с несущим кузовом

— зачастую невысокий уровень пассивной безопасности, из-за вероятности смещения кузова по отношению к раме и сложности определения зон деформации рама снижает полезный объем салона.

Существуют также автомобили с интегрированной рамой, когда рама имеет с кузовом неразборное сварное соединение. От несущего кузова такая конструкция отличается тем, что имеет цельные лонжероны, идущие от переда до зада автомобиля. По сравнению с рамным кузовом, автомобили с интегрированной рамой сложнее восстановить после ДТП и они хуже востпринимают нагрузки, возникающие при езде по тяжелому бездорожью

Сейчас автопроизводители все чаще заменяют рамный кузов своих внедорожников на интегрированную рами или вообще несущий кузов. Причина проста: это позволяет удешевить автомобили, снизить их массу, а значит и потребление топлива .

Рекомендуем также почитать:

Источник статьи: http://rosautopark.ru/page/8034

В чем прелесть рамных автомобилей и какими они бывают

Как собрать воедино все агрегаты самобеглой коляски, обеспечив их точное взаиморасположение при любых условиях движения? Первые автоинженеры об этом долго не думали. Все было уже придумано до них, и варианты были перед глазами: или несущий «кузов» телеги и кареты, или рамная конструкция паровоза и прочего железнодорожного транспорта. Тогда вопрос был решен в пользу рам, а сегодня автомобили с традиционной рамной конструкцией встречаются довольно редко. Хотя элементы рамной схемы использует большинство современных серийных машин.

Что такое рама?

В общем понимании рама (в терминологии первой половины прошлого века — остов) — это пара лонжеронов из металлического профиля, соединенных несколькими поперечинами. Рама служит основой, силовым каркасом, на который «навешиваются» кузов, силовой агрегат, элементы подвески и т.д.

«Остов» автомобиля начала века, фото: Wikipedia.org

Почему конструкторы выбирали раму?

1. Несущий кузов был или недостаточно жестким, или слишком тяжелым — сказывался тогдашний низкий уровень технологий.

Важная особенность рамной конструкции, плоской по сути, заключается в низком сопротивлении кручению по сравнению с несущей конструкцией коробчатого по своей сути кузова. На протяжении всей «рамной эпохи» этот вопрос решали двумя способами — увеличивая толщину металла и количество поперечин или меняя характеристики самого металла.

Проблема в принципе оказалась решаемой, тем более не всегда низкая сопротивляемость кручению вредила автомобилям. Так, в массовом советском грузовике ЗИС-5 «эластичная» рама («перепады» между диагонально противоположными концами рамы могли достигать 3-4 см) значительно повышала проходимость трехтонки, не позволяя на ухабах колесам вывешиваться. Потеря контакта колеса ведущего моста с дорогой чревата остановкой машины из-за «ухода» крутящего момента на поднявшееся колесо, поэтому трехтонка ЗИС ценилась на фронтовом бездорожье в период Великой Отечественной.

2. На одной и той же платформе можно было продавать множество моделей автомобилей под разные запросы клиентов.

Это сейчас термин «платформа» понимают как некую общность деталей двух разных авто. В первой половине ХХ века технология работала буквально.

Многие автомобили продавались в виде шасси — рамы со всеми агрегатами ходовой части вплоть до руля и педалей, а кузов клиент уже сам заказывал специализированному ателье. В итоге покупатель, обладая достаточным количеством финансов, мог позволить себе абсолютно эксклюзивный авто с полностью серийной агрегатной базой. Сейчас такое уже, увы, невозможно.

«Остов» автомобиля начала века, фото: Wikipedia.org

Эволюция рамы

Изначально для изготовления остова применялись твердые породы дерева, реже —металлические трубы. В 1910-х годах на грузовых автомобилях уже стали внедрятся рамы с привычным нам открытым профилем.

Лонжеронные рамы

В английской терминологии этот вид рам часто называют лестничным из-за внешней схожести с одноименным предметом. Два продольных лонжерона чаще всего выполнены из открытого профиля. Форма поперечных балок бывает разной (К-образные, Х-образные, перпендикулярные), а фрагменты рам могут соединяться между собой при помощи сварки (преимущественно легковые автомобили), заклепок (грузовики) или даже болтов (штучные экземпляры).

Лонжеронная рама, фото: Wikipedia.org

Сегодня клепаные рамы чаще всего применяются на пикапах и грузовых автомобилях. К лонжеронным рамам некоторые инженеры также относят и Х-образные рамы, которые значительно легче (на них построена вся американская классика 50-х, а также советские «Чайки» — ГАЗ-13 и ГАЗ-14). Главное преимущество лонжеронной рамы — простота конструкции и технологичность. Главные же недостатки — большой вес и громоздкость, что отрицательно сказывалось на полезном пространстве внутри машины.

Хребтовые рамы

История хребтовых (центральных) рам началась в 20-х годах ХХ века в Чехии. Конструкторы автомобилей марки «Татра» первыми разработали и внедрили новую схему в свои автомобили. Главный элемент конструкции — труба, соединяющая картер заднего ведущего моста с силовым агрегатом и трансмиссией. Внутри этой несущей на себе всю нагрузку трубы расположен вал без карданного шарнира, передающий крутящий момент с двигателя на колеса. То есть соединение, в отличие от всех современных задне- и полноприводных автомобилей, было жестким.

Как показал опыт эксплуатации, основными преимуществами хребтовой рамы являются высокая крутильная жесткость и возможность легко создавать многоосные полноприводные конструкции. Основным недостатком считается трудный доступ к встроенным в раму агрегатам.

Хребтовые рамы в свое время применялись на легковушках, а сегодня успешно применяются как раз на грузовиках-вездеходах марки «Татра». Достаточно сказать, что на такой машине «Татра» Карел Лопрайс, выступая в марафоне Париж — Дакар, за 14 лет (с 1988 по 2002 год) шесть раз становился чемпионом в классе грузовиков и четырежды завоевывал серебро.

Грузовой автомобиль «Татра»

Вильчато-хребтовые рамы

И снова Чехия… Вильчато-хребтовые рамы появились впервые перед Второй мировой на автомобилях родом из этой страны — «Шкодах» и «Татрах». Иногда вильчато-хребтовые рамы называют видом хребтовых рам. Главная особенность данного вида в том, что передняя и задняя части представляют собой трезубцы, образованные центральной трубой каркаса и отходящими от нее двумя лонжеронами, которые используются для крепления узлов и агрегатов.

В отличие от автомобилей с хребтовой рамой, в машинах с вильчатой конструкцией используется обычный карданный вал, а картеры мостов и двигателя не являются единым целым с центральной трубой. Яркими носителями этой конструкции являются довоенные «Татра-77» и «Татра-87». Это были революционные для своего времени комфортабельные автомобили: они отличались одновременно крайне низким для 30-х годов прошлого века коэффициентом лобового сопротивления (0,34), умеренным «аппетитом» и неважной управляемостью, вызванной заднемоторной компоновкой. Сегодня вильчато-хребтовые рамы в автомобильной промышленности не используются.

Периферийные рамы

Они являются следующим витком эволюции лонжеронных рам и нашли массовое применяться на американских «дредноутах» и крупных европейских легковых авто (к примеру, Opel Admiral) первой половины 60-х, по этому же принципу созданы все советские представительские лимузины, начиная с ЗИЛ-114.

Лонжероны в данной конструкции разнесены так широко, что при установке кузова они оказываются возле самых порогов. Вывод массивных элементов рамы к бортам автомобиля позволил конструкторам заметно понизить уровень пола в машине и уменьшить высоту самого автомобиля.

Главными плюсами периферийной рамы считаются высокая стойкость конструкции к боковым ударам, а также лучшая приспособленность к конвейерной сборке. Главный же ее недостаток заключается в том, что такая рама не может сама воспринимать все нагрузки, поэтому кузов автомобиля должен быть более прочным, жестким, что сказывается на его весе.

До недавних пор (до 2012 года) с таким типом рамы выпускался комфортабельный седан Ford Crown Victoria, ставший символом американского такси и полицейского автомобиля 1990-2000-х годов. Инженерам удалось достигнуть удивительных показателей комфорта, в том числе благодаря применению особых резиновых демпферов, через которые кузов крепился к раме.

Ford Crown Victoria

Пространственные рамы

Пространственные или трехмерные рамы впервые появились в большом автоспорте в 20-х годах прошлого века. Они чаще всего создавались из тонких труб (изготавливавшихся с применением легированных сталей, изделиям из которых несвойственно кручение).

Вообще, трубные конструкции с трудом переносят нагрузки на изгиб. Поэтому, конструкторы стремились всегда к тому, чтобы трубы нагружались только на сжатие или растяжение, но не «на излом». Сегодня в автоспорте пространственные рамы уступили место монококам, но обрели вторую жизнь в автобусостроении. Кстати, до начала 2000-х годов все минивэны Renault Espace были построены именно на пространственной раме — трубчатый каркас обшивали кузовными панелями. Ради безопасности и удешевления производства от этой схемы отказались.

Пространственная рама Mercedes-Benz 300SL Coupe (Gullwing) W198 (1954)

Несущее днище

Несущее основание автомобиля — это промежуточный этап между рамной конструкцией и несущим кузовом. В этом варианте рама объединяется с полом кузова. Самым массовым и самым известным обладателем несущего днища является германский «Фолькваген Жук», у которого кузов крепился к плоской панели пола на болтах. Также по схожему принципу выполнен другой массовый автомобильчик из соседней Франции — Renault 4СV аналогичной с «Жуком» заднеприводной компоновки.

Такая конструкция достаточно технологична при крупносерийном производстве, и притом удается обеспечить низкий центр тяжести машины и низкий уровень пола в салоне. У большинства современных автобусов днище также является несущим, только кузов к нему приваривается, а не прикручивается.

Гибридные конструкции

Конец 40-х годов ознаменовался массовым переходом автопроизводителей на несущие кузова. Но переход был постепенным, и многие автомобили с новомодными на тот момент понтонными кузовами имели элементы рамных конструкций. Чаще всего рамы, выполненные на половину длины машины, служили для установки силового агрегата. В этом плане характерной является конструкция ГАЗ -21 «Волга» (1955 г.).

Хоть ее кузов и был уже типичным цельнонесущим, спереди у нее имелся полноценный подрамник. Вваренный в пол, он имел вид двух лонжеронов, тянущихся от переднего бампера до зоны ног передних пассажиров. Впрочем, интеграция рам в тело кузова (или, если хотите, «обрастание» кузова элементами рам) — это уже другая тема, которой мы посвятим следующую статью.

Читайте также:

Для комментирования вам необходимо авторизоваться

Так в чем же прелесть рамных автомобилей? Привел нарезки известных фактов, абсолютно бессистемно. А ведь суть этого соревнования компоновочных схем — борьба долговечного и технологичного. И бизнес принял сторону технологичного — больше продаж — больше дохода. Какому автопроизводителю нужно что его авто служило 40 и более лет.

Так в чем же прелесть рамных автомобилей? Привел нарезки известных фактов, абсолютно бессистемно. А ведь суть этого соревнования компоновочных схем — борьба долговечного и технологичного. И бизнес принял сторону технологичного — больше продаж — больше дохода. Какому автопроизводителю нужно что его авто служило 40 и более лет.

Не распространяйте мифы !

Производитель сделал выбор между более дешёвым в производстве (рамой) и более безопасным (несущим кузовом), пойдя при этом на огромные затраты на совершенствование производственной оснастки чтобы вписаться в новые стандарты безопасности. И выбрал то, что проходит краш-тесты ЕвроНкап и НХТСА не только в ослабленном варианте для грузовиков, как отдельная рама ! Срок же службы автомобиля уже давно во всём мире кроме Кубы определяется его моральным устареванием, а не сроком, за который несущая система теряет свои свойства.

Поверьте, я хорошо знаю старые американские рамные легковые автомобили, Panther platform и т.д. И то, что автохлам с полностью сгнившим ниже стоек кузовом всё ещё как-то перемещается в пространстве благодаря тому, что рама сдерживает бренные останки от полного распада — отнюдь не достижение !

Такой рамы, как на УАЗе, о которой обычно думают джиперы — с металлом 7 мм толщиной, на которой всё держится — на легковых автомобилях не бывает уже лет 40. 50, с конца 60-х — начала 70-х годов. Одними из последних таких легковушек были «Роллс-Ройс-Сильвер-Клауд» и «Империал», выпуск обоих был прекращён в 1966 году. Оба были крайне неуклюжими автомобилями, с высоким полом и низким из-за проходящих под ним лонжеронов рамы салоном !

Рама той же «Краун Вики» или «Тойоты-Краун» — это просто большой подрамник, на который навешаны агрегаты для удобства сборки. На более новых машинах его разделили на передний и задний подрамники, а суть не изменилась !

Плохая переделка статьи из Википедии. Очень много ошибок, вызванных некомпетентностью автора в излагаемой теме. Например, на несущем основании построен не Renault 4CV, а Renault 4 — совершенно другая модель по сравнению с показанным, переднеприводный хетчбэк ! Бред про американскую классику 50-х с Х-образными рамами (на самом деле только несколько моделей GM 1959-1964 годов). Про периферийные рамы авто вообще нишиша из написанного в Википедии не понял и в итоге написал чушь ! И т.д.

Источник статьи: http://www.kolesa.ru/article/v-chem-prelest-ramnyh-avtomobilej-i-kakimi-oni-byvajut-2014-11-18