Влаштування хребтової рами. Рамні позашляховики: плюси та мінуси вимираючих авто

Багаторічні дослідження показали, що під час руху автомобіля на кузов впливають некеровані сили, пропорційні масі автомобіля в даний момент та його швидкості, що діють у трьох напрямках – вертикальному, горизонтальному та фронтальному – і викликають такі види деформації елементів кузова, як згинання, стиск, скручування. Завданням ремонтних робіт є відновлення запроектованої витривалості складових елементів кузова згідно з установками виробника. Технологія ремонтних робіт має бути такою, щоб витривалість відремонтованих частин відповідала неремонтованим частинам автомобіля.

У автомобілів з несучим кузовом функції рами або виконує сам кузов, або рама (або підрамники, що її замінюють) конструктивно поєднана з кузовом і не може бути від нього відділена без порушення структурної цілісності. Зазвичай кузов кріпиться до рами за допомогою кронштейнів на болтах з товстими гумовими прокладками, що служать зменшення рівня вібрацій.

До рами автомобіля кріпляться всі агрегати: двигун, трансмісія, мости, підвіски. Разом вони утворюють шасі. Рамне шасі є закінченою конструкцією, яка може існувати і пересуватися окремо від кузова.

В даний час рамні шасі застосовують головним чином на тракторах та вантажних автомобілях, але в минулому багато легкових автомобілів також мали рамне шасі. Окрему раму часто мають і жорсткі позашляховики.

Розрізняють такі види рам: лонжеронні, периферійні, хребтові, вилчасто-хребтові, несуча основа, гратчасті (вони трубчасті).

Лонжеронна рама з Х-подібною поперечкою

Лонжеронні рами складаються з двох поздовжніх лонжеронів та кількох поперечок, званих «траверсами», а також кріплень та кронштейнів для встановлення кузова та агрегатів.

Форма та конструкція лонжеронів та поперечок можуть бути різними; розрізняють трубчасті, К-подібні та Х-подібні поперечки. Лонжерони, як правило, у перерізі є швелером, причому довжина перерізу зазвичай змінюється: в найбільш навантажених ділянках висота перерізу часто збільшена. Вони можуть розташовуватися паралельно, і під деяким кутом один щодо одного.

Периферійні рами

Іноді розглядаються як різновид лонжеронних. У такої рами відстань між лонжеронами в центральній частині збільшена настільки, що при встановленні кузова вони безпосередньо за порогами дверей. Так як у місцях переходу від звичайної відстані між лонжеронами до збільшеного рама послаблюється, у таких місцях додають спеціальні коробчаті посилення, в англомовних країнах, які називаються терміном torque box.

Це рішення дозволяє суттєво опустити підлогу кузова, розмістивши його повністю між лонжеронами, а отже – зменшити загальну висоту автомобіля. Тому периферійні рами широко застосовувалися на американських легкових автомобілях, починаючи з шістдесятих років. Крім того, розташування лонжеронів безпосередньо за порогами кузова сприяє підвищенню безпеки автомобіля при бічному ударі.

Хребтові рами

Головним конструктивним елементом такої рами є центральна трансмісійна труба, що жорстко об'єднує картери двигуна та вузлів силової передачі - зчеплення, коробки передач, роздавальної коробки, головної передачі (або головних передач - на багатовісних автомобілях), усередині якої розташований тонкий вал, що замінює в цій конструкції карданний . Необхідна незалежна підвіска всіх коліс.

Перевага такої схеми – висока крутильна жорсткість; крім того, вона дозволяє легко створювати модифікації автомобілів із різною кількістю провідних мостів. Проте ремонт ув'язнених у рамі агрегатів вкрай утруднений. Тому такий тип рами застосовується дуже рідко, а на легкових автомобілях зовсім вийшов із вжитку.

Вільчато-хребтові рами

Різновид хребтової рами, у якої передня, іноді задня частини є вилки, утворені двома лонжеронами і службовці для кріплення двигуна і агрегатів.

На відміну від хребтової рами, картери вузлів силової передачі зазвичай (але не завжди) виконуються окремими, при необхідності в ньому використовується звичайний карданний вал. Таку раму мали серед інших представницькі автомобілі «Татра» від Т77 до Т613.

До цього типу часто відносять і Х-подібні рами, які деякими джерелами розглядаються як різновид лонжеронних. У них лонжерони в центральній частині дуже наближені один до одного і утворюють закритий трубчастий профіль. Така рама використовувалася на радянських автомобілях "Чайка" ГАЗ-13 та ГАЗ-14 вищого класу.

Несуча основа

Ця рама поєднана зі підлогою кузова для підвищення жорсткості.

Таку конструкцію мали серед інших «Фольксваген Жук» та автобус ЛАЗ-695. В даний час ця схема вважається досить перспективною завдяки можливості на одному і тому ж несучому підставі будувати різні автомобілі, як на платформі.

Гратчасті

Також називаються трубчастими (tubular frame) або просторовими (spaceframe).

Гратчасті рами мають вигляд просторової ферми, що має дуже високе відношення крутильної жорсткості до маси (тобто вони легкі і дуже міцні на кручення).

Такі рами застосовують або на спортивних та гоночних автомобілях, для яких важлива мала маса при високій міцності, або на автобусах, для незграбних кузовів яких вона дуже зручна та технологічна у виробництві.

Коли ж заходить мова про технологію ремонту, нерідко виникає питання про те, як ремонтувати або змінювати елемент, що є за своїми конструктивними особливостями. Наприклад, розглянемо фронтальну під кутом деформацію передньої частини автомобіля, при якій деформовані передня панель, капот, крило, бризковик та лонжерон. З них у даному вузлі можна виділити два знімні елементи - крило і капот - і три або більше зварних - рамка радіатора, бризковик, лонжерон. Під час проведення ремонтних робіт деформованих елементів необхідно забезпечити функції, закладені виробником (симетрія конструкції, симетрія форми кузова та його елементів, безпека пасажирів під час руху та інше).

Тому, якщо приймаємо ремонт бризковика та крила, тоді капот, рамка радіатора та лонжерон мають бути замінені. При заміні капота є можливість контролю над відремонтованою поверхнею крила в місці примикання до капота, контролю розташування рамки радіатора при її заміні та примикання до неї відремонтованого бризковика. При заміні рамки радіатора існує можливість контролю геометрії отвору капота, правильності примикання бризковика до верхньої частини.

При заміні лонжерона треба забезпечити міцність даного вузла, ослабленого ремонтом бризковика та крила. У цьому випадку необхідно враховувати, що умовно до крила та бризковика буде застосовано ремонт без нагрівання та зварювання. Якщо до одного з елементів, що ремонтуються, буде застосовано нагрівання для усадки металу або зварювання розриву або технологічного розрізу, то інший елемент повинен бути замінений новим. У разі найбільш доцільно з економічної погляду виконати заміну крила. Якщо ж приймається рішення про ремонт лонжерону в зборі, тобто самого лонжерону П-подібної форми з незначним підігрівом, то при редагуванні повинен бути замінений підсилювач, будь то окремий підсилювач, що є підсилювачем бризковик або інший елемент.

Необхідно також пам'ятати, що хоча заводом-виробником конструкційна витривалість елементів кузова запроектована на коефіцієнт безпеки n = 1,3–1,5, а для країв корпусу, які піддаються сукупній дії турбулентних сил, утворених коробкою передач та колесами під час руху, коефіцієнт безпеки дорівнює навіть 1,5–2,0, не маючи належного оснащення, технологічних карт та діаграм розподілу навантажень при ДТП, ми не можемо визначити, як фактор ремонту вплине на безпеку пасажирів під час деформації надалі.

Враховуючи, що технологія ремонтних робіт повинна привести витривалість відремонтованих частин автомобіля у відповідність до неремонтованих, ідеальним варіантом ремонту даного вузла буде заміна всіх елементів, які неможливо виправити без застосування нагрівання або зварювання технологічних розрізів.

Приклад ремонту лонжерону на рамному автомобілі

Правий лонжерон під підлогою пасажирського сидіння вражений наскрізною корозією настільки, що кронштейни важелів переднього моста не тільки не здатні виконувати свої функції, а й відриваються.

Для ремонту куплено б/в лонжерон з бризковиком, з якого були вирізані потрібні частини.

Для того, щоб надійно поставити підпірку під поріг, його довелося замінити, а також частково замінити підлогу.

Після цього знімаються важелі переднього моста, пошкоджена частина лонжерону вирізається та замінюється. Робота це непроста, тому що вирізи для розподілу навантаження зроблені складними, іноді доступ до них для зварювання утруднений, а шви накладати необхідно з обох боків.

На фото показаний підсилювач підлоги, на який приварюється накладка, що приварюється до лонжерону.

Приварюємо ремонтні частини до підлоги, захищаємо шви герметиком з усіх боків.

На всі місця, що ремонтуються, наносимо антигравійне покриття, проводимо внутрішню антикорозійну обробку порога і лонжерону і отримуємо результат ремонту.

Якщо результатом зіткнення автомобіля стала значна деформація, спочатку необхідно зняти механічні агрегати – тільки так можна ретельно виправити складки та замінити деталі, які не підлягають ремонту. Крім того, це дозволить зняти залишкову напругу, яка може виникнути і залишатися після виправлення. При русі автомобіля залишкові напруги можуть викликати напруги у кріпленнях амортизаторів та втулок, а іноді і їх розриви.

Але в деяких випадках попереднє випрямлення кузова із встановленими механічними агрегатами може полегшити доступ до агрегатів, що підлягають зняттю, наприклад, до рухового агрегату у автомобілів з переднім приводом, до переднього або заднього мосту. В даному випадку необхідно подбати про заміну кріпильних болтів та амортизаторів. Цю операцію виконують на стенді.

Якщо удар у передній або задній півміст викликав деформацію основи кузова, можна також зробити випрямлення кузова, фіксуючи (зачіплюючи) механізм розтяжки за механічні агрегати, як, наприклад, обода коліс або важелі підвісок, що отримали деформацію. Правка виробляється у напрямі, прямо протилежному удару. Виконання такої операції можливе лише в тому випадку, коли удар припав безпосередньо в передній або задній півміст, і його заміна необхідна.

Також обов'язково треба замінити кульові опори та кермові тяги. Правка з допомогою домкрата чи іншого гідравлічного механізму застосовується відновлення форми чи випрямлення деформованої деталі. Однак, приступаючи до роботи, не варто забувати, що при дуже різкій редагуванні деталі кузова може статися деформація сусідньої зони. Тому при розтягуванні, тобто одночасно з дією домкрата, рекомендується супроводжувати відновлення лінійності кузова вистукуванням складок. А після проведення витяжки за допомогою домкрата необхідно зняти всю внутрішню напругу за допомогою вистукування (за допомогою рихтувального молотка) всієї ділянки, що зазнала правки.

Щоб бути впевненим у тому, що згодом не відбудуться зворотні переміщення виправлених ділянок кузова, зумовлених залишковою напругою, вистукування поверхні роблять через дерев'яну підкладку у напрямку удару. Якщо при цьому випрямлений кузов не змінює свою форму, то операція редагування виконана правильно. В іншому випадку слід знову виправити до отримання геометрії в межах допусків, встановлених виробником автомобіля.

Якщо автомобіль отримав бічний удар, це викликає деформацію основи кузова, що супроводжується зменшенням довжини кузова з пошкодженої поверхні, яку легко визначити. При виправленні на стенді виконавець повинен врахувати цю обставину. На практиці правка здійснюється розтяжкою у двох напрямках одночасно: бічний та поздовжній, що забезпечує можливість відновлення початкової геометрії основи кузова.

Прикладом відновлення бічної поверхні є виправлення середньої стійки, яку обмотують ланцюгом, що тягне. Для захисту стійки від пошкодження та рівномірного розподілу зусилля між стійкою та ланцюгом прокладають дерев'яну планку.

Поздовжнє розтягування, що виконується одночасно з бічним, може здійснюватися різними способами. Якщо деформація зосереджена в нижній частині кузова, роблять безпосередню виправку основи, закріплюючи затискачі за відбирання порогів. Домкрат поміщається між двома затискачами і під тиском переміщає їх у поздовжньому напрямку у міру здійснення одночасної бічної розтяжки. Якщо деформація зосереджена у верхній частині кузова, розтяжка проводиться у поздовжньому напрямку передньої і задньої частин кузова.

Роботи з виправлення та перевірки нових лонжеронів обов'язково повинні бути здійснені на точному обладнанні, яке є лише у майстернях.

У будь-якому випадку діагностику геометрії найкраще робити на гарному устаткуванні, про вибір якого йтиметься в наступному номері.

Під час підготовки статті використані матеріали з відкритих джерел відповідно до GNU Free Documentation License.

Позашляховики не бояться бруду, дощу та снігу. Їхні власники називають дорогою будь-яке місце, де планують проїхати. Все тому, що мають чудові параметри прохідності, зумовлені великим дорожнім просвітом, а також солідною відстанню між кузовом (рамою) та землею.

Ймовірно, тому в нашій країні, де однією з бід є саме дороги, така велика кількість цих привабливих машин із значними розмірами. Як уже було зазначено, позашляховики бувають кузовними та рамними.

Чим відрізняються кузовні та рамні позашляховики?

У кузовних моделях роль несучого елемента виконує, що з назви, кузов. А конструктивна особливість рамних позашляховиків обумовлена ​​наявністю спеціальної рами. Це кістяк машини, її несуча система, яку кріплять найважливіші агрегати (двигун, мости, трансмісія, підвіски) і кузов.

При цьому шасі, що є поєднанням перерахованих агрегатів в єдиній конструкції, може пересуватися незалежно від кузова.

Існує кілька різновидів рам:

• сходова (або лонжеронна);
• периферійна;
• хребтова;
• Х-подібна (або вилчасто-хреботова);
• несучу основу;
• гратчаста (буває трубчастою та просторовою).

Найбільш затребуваними є рами лонжеронні. Саме вони найчастіше використовуються конструкторами. Такі рами виконуються з балок, які мають перетин із посиленнями на ділянках, що зазнають максимальних навантажень. Деталі рами з'єднують за допомогою зварювання, заклепок або спеціальних болтів.

Які переваги дає рамна конструкція позашляховика

Кількість позитивних моментів досить велика. Віднесемо до них такі:

1) пасажири при поїздці відчувають більший комфорт, ніж в інших автомобілях, тому що вібрації та неприємні звуки меншою мірою передаються на кузов від шин та агрегатів;

2) шасі рамних позашляховиків відрізняється збільшеним ресурсом. Відповідно, машина більш довговічна;

3) при проходженні бездоріжжя навантаження поступово розподіляються на раму і кузов, тому автомобіль не відчуває кренів;

4) оскільки на такі машини зазвичай ставлять двигуни з великим об'ємом, потужністю і крутним моментом, вони здатні не підвести навіть у найскладніших умовах без виникнення навантаження;

5) рамна конструкція позашляховика робить процес збирання машини в стінах заводу простішим. Агрегати кріпляться на раму, оздоблення та салон встановлюються в кузов. Тобто виконується окрема робота. При складанні кузовних моделей фахівці кілька разів перекладають конструкцію набік і назад;

6) незалежна рама уможливлює видозміну кузова. Тобто можна змінювати дизайн або створювати кілька модифікацій на базі одного й того ж шасі. (До речі, саме така тенденція панувала у Сполучених Штатах Америки до 80-х рр. минулого століття);

7) рамні позашляховикиприпустимо ліфтувати. Тобто на них можна встановлювати колеса більшого діаметра з метою збільшення дорожнього просвіту і, як наслідок, прохідності. Цей захід пов'язаний із внесенням змін до конструкції машини, проте на основні показники це ніяк не впливає.

Особливості ремонту

Ремонт рано чи пізно загрожує кожному автомобілю. Проте фахівці зазначають, що деформації рами, наявність тріщин та корозія – явища досить рідкісні. Вони можуть з'явитися лише внаслідок страшної аварії або за надто неакуратному експлуатуванні рамних позашляховиків.

Оскільки рама має нескладну конструкцію, під час ремонту дістатися деталей шасі можна без особливих проблем. Якщо запланований кузовний ремонт, що став наслідком, то процес роботи буде простіше, ніж у випадку з кузовом, що несе.

Усі панелі, що відрізняються складністю, не є в рамному кузові несучими, на них не кріплять важливі агрегати. У ході їх відновлення немає необхідності точно дотримуватись розмірних допусків. Заміна або відновлення такої рами займають менше часу та вимагають менших витрат. Можна вважати, що і ця обставина – серйозна перевага рамного позашляховика.

Їх недоліки

Як кажуть, у медалі дві сторони. І позашляховики рамної конструкції – не виняток. Вони теж мають деякі недоліки (порівняно з кузовними «побратимами»):

• По-перше, мають суттєво збільшену масу, тому що рами створюються з балок закритого перерізу. Керованість важким автомобілем ускладнена такими моментами, як високий центр важкості та взаємно спрямована деформація рами та кузова. У зв'язку з цим рамна конструкція поступається за показниками опору на скручування конструкції автомобілям, де роль елемента, що несе, виконує кузов.
• По-друге, рамні позашляховики потребують більшої кількості палива.
• По-третє, корисний об'єм салону знижений.
• По-четверте, машини, що розглядаються, відрізняються гіршими показниками пасивної безпеки, яка обумовлена ​​можливістю зміщення кузова по відношенню до рами і складністю визначення зон деформації.

Незважаючи на наявність недоліків рамні позашляховики набувають не тільки любителів екстремальних видів спорту, рибалок та мисливців. Їх віддають перевагу і: від солідних чоловіків до тендітних жінок.

У чому феномен рамних позашляховиків

Перше та найголовніше, що дає володіння великою рамною машиною, відчуття безпеки. Хороший огляд унеможливлює аварійні ситуації. Наприклад, відразу зрозуміло, чи пройде машина в якийсь зазор чи ні, оскільки передні габарити видно водію.

У свою чергу великі колеса допомагають з комфортом проїжджати вибоїни або зрізані ділянки асфальту, а високий просвіт не дозволяє наїжджати на бордюри. Коли водій почувається в безпеці, його поведінка на дорозі стає спокійнішою, а вчинки обдуманими.

Поширені в РФ моделі таких автомобілів

До найбільш доступних для жителів нашої країни позашляховиків з рамною конструкцією можна віднести УАЗ Patriot, УАЗ Hunter. Попит мають і китайські рамні позашляховики, оскільки їх ціна не надто висока, а прохідність задовільна. Серед китайських моделей лідерами є Hover H3 та Hover H5 від Great Wall. Серед «корейців» можна виділити Ssang Yong Kyron, оскільки, крім відмінної прохідності, він підкорює оснащенням.

Любителям престижних моделей підійдуть Toyota Land Cruiser Prado, Nissan Patrol, Toyota Land Cruiser 200, Nissan Pathfinder, Land Rover Defender. Звичайно, це далеко не повний перелік автомобілів, які можуть бути оцінені любителями бездоріжжя.

Висновок

Як вдалося з'ясувати, рамні позашляховики мають цілий комплекс відмінностей від машин кузовної конструкції. Одна група відмінностей може бути зарахована до переваг, інша – до недоліків. Яка чаша терезів переважує, вирішувати кожному автомобілісту.

Незважаючи на планомірне зниження частки рамних автомобілів у сегменті позашляховиків та акцентування уваги виробників на напівнесучих та несучих кузовах, кількість автомобілістів, чиї серця навіки віддані «рамі», не зменшується.

Такі машини солідно називають «вічними». І в даному визначенні є частка правди, адже рамні позашляховики, термін життя яких перейшов кордон 10-15 років, виглядають значно привабливішими за інших своїх ровесників-автомобілів.

Як зібрати воєдино всі агрегати самобіглого візка, забезпечивши їх точне взаєморозташування за будь-яких умов руху? Перші автоінженери про це довго не думали. Все було вже придумано до них, і варіанти були перед очима: або "кузов", що несе, візи і карети, або рамна конструкція паровоза та іншого залізничного транспорту. Тоді питання було вирішено на користь рам, а сьогодні автомобілі із традиційною рамною конструкцією зустрічаються досить рідко. Хоча елементи рамної схеми використовують більшість сучасних серійних машин.

Що таке рама?

У загальному розумінні рама (у термінології першої половини минулого століття - кістяк) - це пара лонжеронів з металевого профілю, з'єднаних кількома поперечками. Рама служить основою, силовим каркасом, на який навішуються кузов, силовий агрегат, елементи підвіски і т.д.

Чому конструктори обирали раму?

1. Несучий кузов був або недостатньо жорстким, або занадто важким - давався взнаки тодішній низький рівень технологій.

Важлива особливість рамної конструкції, плоскої по суті, полягає в низькому опорі кручення порівняно з конструкцією, що несе коробчатого по своїй суті кузова. Протягом усієї "рамної епохи" це питання вирішували двома способами - збільшуючи товщину металу та кількість поперечок або змінюючи характеристики самого металу.

Проблема в принципі виявилася вирішуваною, тим більше не завжди низька опірність кручення шкодила автомобілям. Так, у масовій радянській вантажівці ЗІС-5 "еластична" рама ("перепади" між діагонально протилежними кінцями рами могли досягати 3-4 см) значно підвищувала прохідність тритонки, не дозволяючи на вибоїнах колесам вивішуватися. Втрата контакту колеса ведучого мосту з дорогою загрожує зупинкою машини через "відхід" крутного моменту на колесо, що піднялося, тому тритонка ЗІС цінувалася на фронтовому бездоріжжі в період Великої Вітчизняної.

ЗІС-5

2. На одній платформі можна було продавати безліч моделей автомобілів під різні запити клієнтів.

Це зараз термін "платформа" розуміють як певну спільність деталей двох різних авто. У першій половині сучасності технологія працювала буквально.

Багато автомобілів продавалися у вигляді шасі – рами з усіма агрегатами ходової частини аж до керма та педалей, а кузов клієнт вже сам замовляв спеціалізованому ательє. У результаті покупець, маючи достатню кількість фінансів, міг дозволити собі абсолютно ексклюзивний авто з повністю серійною агрегатною базою. Зараз таке вже, на жаль, неможливе.

"Остов" автомобіля початку століття, фото: Wikipedia.org

Еволюція рами

Спочатку для виготовлення кістяка застосовувалися тверді породи дерева, рідше -металеві труби. У 1910-х роках на вантажних автомобілях вже стали впроваджуватись рами зі звичним нам відкритим профілем.

Лонжеронні рами

В англійській термінології цей вид рам часто називають сходовим через зовнішню схожість з однойменним предметом. Два поздовжні лонжерони найчастіше виконані з відкритого профілю. Форма поперечних балок буває різною (К-подібні, Х-подібні, перпендикулярні), а фрагменти рам можуть з'єднуватися між собою за допомогою зварювання (переважно легкові автомобілі), заклепок (вантажівки) або навіть болтів (штучні екземпляри).

Лонжеронна рама, фото: Wikipedia.org

Сьогодні клепані рами найчастіше застосовуються на пікапах та вантажних автомобілях. До лонжеронних рам деякі інженери також відносять і Х-подібні рами, які значно легші (на них побудовано всю американську класику 50-х, а також радянські "Чайки" - ГАЗ-13 і ГАЗ-14). Головна перевага лонжеронної рами - простота конструкції та технологічність. Головні недоліки - велика вага і громіздкість, що негативно позначалося на корисному просторі всередині машини.

"Чайка" ГАЗ-13

Хребтові рами

Історія хребтових (центральних) рам розпочалася у 20-х роках ХХ століття у Чехії. Конструктори автомобілів марки "Татра" першими розробили та впровадили нову схему у свої автомобілі. Головний елемент конструкції – труба, що з'єднує картер заднього провідного мосту з силовим агрегатом та трансмісією. Усередині цієї несучої на собі все навантаження труби розташований вал без карданного шарніра, що передає крутний момент з двигуна на колеса. Тобто з'єднання, на відміну від усіх сучасних задньо- та повнопривідних автомобілів, було жорстким.

Як показав досвід експлуатації, основними перевагами рами хребта є висока крутильна жорсткість і можливість легко створювати багатовісні повнопривідні конструкції. Основним недоліком вважається важкий доступ до вбудованих у раму агрегатів.

Хребтові рами свого часу застосовувалися на легковиках, а сьогодні успішно застосовуються якраз на р . Досить сказати, що на такій машині "Татра" Карел Лопрайс, виступаючи в марафоні Париж - Дакар, за 14 років (з 1988 по 2002 рік) шість разів ставав чемпіоном у класі вантажівок і чотири рази здобував срібло.

Вантажний автомобіль "Татра"

Вільчато-хребтові рами

І знову Чехія… Вільчато-хребтові рами з'явилися вперше перед Другою світовою на автомобілях родом із цієї країни - "Шкодах" та "Татрах". Іноді вильчато-хребтові рами називають видом хребтових рам. Головна особливість даного виду в тому, що передня і задня частини є тризубцями, утвореними центральною трубою каркаса і двома лонжеронами, що відходять від неї, які використовуються для кріплення вузлів і агрегатів.

На відміну від автомобілів з хребтовою рамою, у машинах з вільчастою конструкцією використовується звичайний карданний вал, а картери мостів і двигуна не є єдиним цілим із центральною трубою. Яскравими носіями цієї конструкції є довоєнні "Татра-77" та "Татра-87". Це були революційні для свого часу комфортабельні автомобілі: вони відрізнялися одночасно вкрай низьким для 30-х років минулого століття коефіцієнтом лобового опору (0,34), помірним "апетитом" та неважливою керованістю, спричиненою задньомоторним компонуванням. Сьогодні вильчато-хребтові рами в автомобільній промисловості не використовуються.

"Татра-87"

Периферійні рами

Вони є наступним витком еволюції лонжеронних рам і знайшли масове застосування на американських "дредноутах" і великих європейських легкових авто (наприклад, Opel Admiral) першої половини 60-х, за цим принципом створені всі радянські представницькі лімузини, починаючи з ЗІЛ-114.

Лонжерони в даній конструкції рознесені так широко, що при встановленні кузова вони опиняються біля порогів. Виведення масивних елементів рами до бортів автомобіля дозволило конструкторам помітно знизити рівень підлоги в машині та зменшити висоту самого автомобіля.

Периферійна рама

Головними плюсами периферійної рами вважаються висока стійкість конструкції до бічних ударів, а також найкраща пристосованість до конвеєрного складання. Головний її недолік полягає в тому, що така рама не може сама сприймати всі навантаження, тому кузов автомобіля повинен бути більш міцним, жорстким, що позначається на його вазі.

Донедавна (до 2012 року) з таким типом рами випускався комфортабельний седан Ford Crown Victoria, що став символом американського таксі та поліцейського автомобіля 1990-2000-х років. Інженерам вдалося досягти дивовижних показників комфорту, у тому числі завдяки застосуванню спеціальних гумових демпферів, через які кузов кріпився до рами.

Ford Crown Victoria

Просторові рами

Просторові чи тривимірні рами вперше з'явилися у великому автоспорті у 20-х роках минулого століття. Вони найчастіше створювалися з тонких труб (що виготовлялися із застосуванням легованих сталей, виробам з яких невластиве кручення).

Взагалі, трубні конструкції важко переносять навантаження на вигин. Тому конструктори прагнули завжди до того, щоб труби навантажувалися тільки на стиск або розтяг, але не "на злам". Сьогодні в автоспорті просторові рами поступилися місцем монококам, але здобули друге життя в автобусобудуванні. До речі, до початку 2000-х років усі мінівени Renault Espace були побудовані саме на просторовій рамі – трубчастий каркас обшивали кузовними панелями. Заради безпеки та здешевлення виробництва від цієї схеми відмовилися.

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

Несуче днище

Несуча основа автомобіля - це проміжний етап між рамною конструкцією та кузовом, що несе. У цьому варіанті рама поєднується зі підлогою кузова. Наймасовішим і найвідомішим власником несучого днища є німецький "Фолькваген Жук", у якого кузов кріпився до плоскої панелі підлоги на болтах. Також за схожим принципом виконаний інший масовий автомобіль з сусідньої Франції - Renault 4СV аналогічної з "Жуком" задньопривідного компонування.

Хоча її кузов і був уже типовим несучим, спереду у неї був повноцінний підрамник. Вварений у підлогу, він мав вигляд двох лонжеронів, що тягнуться від переднього бампера до зони передніх ніг пасажирів. Втім, інтеграція рам у тіло кузова (або, якщо хочете, "обмін" кузова елементами рам) - це вже інша тема, якій ми присвятимо наступну статтю.

ГАЗ-21 "Волга"

Рама (автомобіль)

Рама автомобіля Land Rover III. 2008 рік.

У автомобілів з несучим кузовом або функції рами виконує сам кузов (обшивка з місцевим посиленням), або рама (або підрамники, що її замінюють) конструктивно об'єднана з кузовом і не може бути від нього відділена без порушення структурної цілісності (останній варіант іноді виділяють в окремий тип автомобілів з інтегрованою рамою). До окремої рами кузов зазвичай кріпиться за допомогою кронштейнів на болтах з товстими гумовими прокладками, що служать для зменшення рівня вібрацій, що впливають на водія та пасажирів.

До рами, як правило, кріпляться всі основні агрегати автомобіля - двигун, трансмісія, мости, підвіски, кермо. Разом вони утворюють шасі. Рамне шасі є закінченою конструкцією, яка, як правило, може існувати і пересуватися окремо від кузова.

В даний час рамні шасі застосовують головним чином на тракторах та вантажних автомобілях, але в минулому багато легкових автомобілів також мали рамне шасі. Також окрему раму часто мають «жорсткі» позашляховики.

У автомобілебудуванні розрізняють такі види рам: лонжерони, периферійні, хребтові, вільчато-хребтові, несуча основа, гратчасті(вони ж трубчасті, просторові).

Історія

Рами з'явилися на зорі розвитку автомобільної техніки. Окрема рама була суто автомобільним рішенням несучої системи, причому ідея була запозичена у залізничного транспорту, оскільки кінні екіпажі обходилися дерев'яним каркасом кузова через значно менші навантаження.

Спочатку рами робили із твердого дерева, рідше – круглих металевих труб.

У перше десятиліття XX століття набули повсюдного поширення рами із штампованих профілів прямокутного перерізу, на вантажівках їх конструкція і до нашого часу змінилася лише в деталях.

У 1915 Х. Хейз (H.J. Hayes) запропонував несучий кузов, що виконує функції рами. Реалізована практично ця ідея була набагато пізніше. У наступні роки несучі кузови набувають все більшого поширення, і перед Другою світовою війною вони вже були досить звичні. Масовими вони стали вже у післявоєнний період.

У двадцяті роки чехословацька фірма «Татра» розробила хребтову раму, застосувавши її на ряді легкових та вантажних моделей. Широкого поширення поза чехословацького автопрому ця схема, втім, не набула (єдиним без жодних застережень масовим прикладом її використання «у чистому вигляді» був Фольксваген Жук , та його конструкція була частково скопійована саме з розробок «Татри», що у повоєнні роки було підтверджено під час судового розгляду).

У той же період часу з'являються перші кузови з просторовою рамою, першим прикладом була Lancia Lambda 1922 (іноді вважається першим автомобілем з кузовом, що носить, але швидше вона мала трубчасту просторову раму). Розробники були надихнуті конструкцією човнових корпусів.

Практично одночасно на фірмі «Оберн» («Auburn») у США була створена лонжеронна рама з Х-подібною поперечкою, що поєднувала високу крутильну жорсткість та відносну легкість.

Несучий кузов автомобіля Nash 1942 року.

У тридцяті роки в Європі все більше виробників легкових автомобілів відмовляються від рами, застосовуючи на своїх конструкціях самонесучий кузов - але це ще не несли кузова в повному розумінні цього слова: в краях їх несучу структуру все ж таки утворили підрамники- свого роду короткі лонжеронні рами, приварені або частіше притягнуті до кузова болтами.

Деякі європейські автомобілі тих років, наприклад довоєнний Ford Prefect або КІМ-10, мали сильно полегшену раму, яка хоч і була фізично відокремлена від кузова, але сама по собі не мала достатньої жорсткості для сприйняття навантажень, що виникають при русі автомобіля, роблячи це лише в зборі з напівнесучим кузовом; така рама служила для полегшення збирання автомобіля на заводі - на конвеєрі спочатку до рами кріпили всі агрегати, а потім її вже у підсобраному вигляді кріпили до кузова.

Однак у США тих років, як і раніше, більшість виробників продовжують випускати автомобілі з рамним шасі, багато в чому - через традицію щорічного оновлення дизайну: при рестайлінгу змінювали кузов, але рама могла залишатися практично без змін багато років. Американська фірма Nash, навпаки, перейшла на несучі кузови, але це її і занапастило: «Неш» не встигав за заданими лідерами ринку форсованими темпами оновлення дизайну модельного ряду, так як у випадку кузова, що несе, це було дуже складним і дорогим завданням.

Після Другої світової війни, в Європі нові легкові моделі будують переважно з кузовами, що несуть, в Америці ж більшість виробників зберігають відданість окремим рамам. За конструкцією вони були загалом подібні довоєнним, - у більшості випадків використовувався тип з потужною Х-подібною центральною поперечкою, - за винятком змін, необхідних для встановлення незалежної передньої підвіски (яка стала фактично стандартом на повоєнних легкових автомобілях) та деякого зниження висоти лонжеронів щодо землі для полегшення входу та виходу з машини.

До 1948 модельного року американська фірма Хадсон (Hudson Motor Car Company) створює лінійку моделей Step-Down(«Крок вниз»), у яких потужні пороги цільнозварного кузова, що несе , що мав комерційні позначення Monobilt, з обох боків охоплювали пасажирський салон, підлога якого була прикріплена до них знизу. Входячи в таку машину, людина переносила свою ногу через високий поріг, спочатку піднімаючи її на його рівень, а потім опускаючи на десяток сантиметрів до рівня підлоги (саме звідси - крок вниз); для тих років це було дуже незвичайно, так як у автомобілів з окремою лонжеронною рамою підлога пасажирського салону розташовувалась безпосередньо надїї лонжеронами, одному рівні з порогами. У «Хадсонів» на такому рівні розташовувалися лише поперечки силового набору кузова, розташовані під сидіннями, які не заважали розміщенню пасажирів у салоні. Нижче розташування підлоги пасажирського відділення дозволило на той самий десяток сантиметрів опустити і сидіння, і дах; автомобіль вийшов дуже присадкуватим для тих років, візуально динамічнішим і обтічним, а розташування пасажирів - раціональнішим. До такого кузова вже не входили, як у карету чи автобус, а сідали. При їзді нерівною дорогою пасажирів менше захитувало, а крени в поворотах зменшилися, оскільки центр тяжіння автомобіля був розташований нижче. За керованістю Хадсон не мав рівних серед американських повнорозмірних автомобілів до середини п'ятдесятих років. Нарешті, розташовані з обох боків від салону потужні пороги добре захищали водія та пасажирів при бічному зіткненні.

Протягом перших кількох років свого випуску «Хадсони» з кузовом, що несе, були комерційно цілком успішними автомобілями. Однак згодом конкурентами були представлені моделі з удосконаленою конфігурацією окремої рами, які наближалися до них за експлуатаційними якостями, але мали більш сучасний дизайн, який можна було без серйозних вкладень варіювати щороку, не змінюючи несучої рами, в той час як будь-яка серйозна видозміна не кузова «Хадсонів» торкалося його несучих структур і вимагало по суті повного перепроектування, що до появи комп'ютерів і САПР було дуже непростим завданням. В результаті вже у другій половині п'ятдесятих років фірма «Хадсон» зійшла зі сцени, не зумівши витримати заданих конкурентами темпів оновлення модельного ряду.

Більш раціональним рішенням на той момент виявився застосований ще в довоєнних моделях кузов, що несе, у якого в краях несуча структура представлена ​​підрамниками, а зовнішні панелі обшивки виконують переважно декоративну функцію і кріпляться на болтах, а не зварюванням. Характерною в цьому відношенні може вважатися конструкція несучих елементів кузовів вітчизняних автомобілів «Перемога» ГАЗ-М-20 і «Волга» ГАЗ-21: хоча їх кузов і вважався самонесучим, у його краях були повноцінні лонжеронні підрамники у вигляді коробчастих профілів, причому передній був конструктивно від'ємним і по суті був короткою, що йде до середини автомобіля, раму (причому саме так він і іменувався в заводській документації). Задній підрамник був уже приварений до підлоги салону та багажного відділення і конструктивно не відокремлювався, але за конструкцією все ще повторював задню частину звичайної лонжеронної рами.

На рубежі п'ятдесятих та шістдесятих років деякі фірми намагалися експериментувати з легшими хребтовими та Х-подібними рамами; наприклад, в СРСР Х-подібну раму мала «Чайка» ГАЗ-13 1959, а в Америці - повнорозмірні моделі кінця п'ятдесятих - першої половини шістдесятих. Але основна маса легкових автомобілів з рамним шасі зберігала лонжеронні рами, як правило - з Х-подібною поперечкою, як у довоєнних автомобілів, що зумовлювало порівняно високе розташування підлоги пасажирського салону та центру тяжіння.

Масове поширення периферійних рам США припадає на середину шістдесятих років, що збігається з масовим зменшенням висоти легкових автомобілів до розумної межі в 1300...1400 мм. Пасажирський салон, розташований повністю між лонжеронами рами, дозволив надати кузову гарних пропорцій, не поступившись простором. За ефективністю використання простору та раціональності розміщення пасажирів автомобілі з периферійною рамою лише незначно поступалися несучому кузову, при цьому повною мірою зберігалися можливість щорічного рестайлінгу без торкання несучих структур, порівняльна дешевизна складання автомобіля, простота кузовного ремонту та інші переваги окремо. Крім цього, широко розставлені лонжерони в центральній частині дозволяли значно покращити пасивну безпеку при бічному ударі: у звичайного автомобіля зі сходовою лонжеронною рамою пасажирів збоку захищають лише порівняно слабкі та тонкі зовнішні пороги кузова. (rocker panels), У машини ж з периферійною рамою - потужні лонжерони, що грають ту ж роль, що і короба (внутрішні пороги) у кузова, що несе. З тією ж метою підвищення пасивної безпеки на початку сімдесятих років у конструкцію рам американських автомобілів починають вводити елементи запрограмованої деформації; наприклад, на автомобілях Ford у передній частині рами з'явився S-подібний деформований елемент, що гасить кінетичну енергію при ударі.

Марки ж, що належать Chrysler Corporation, в той же період перейшли на несучі кузови з довгим окремим підрамником у передній частині, прикріпленим до кузова на зразок окремої рами - через товсті гумові прокладки.

Рами легкових автомобілів та позашляховиків з середини шістдесятих - сімдесятих років і до теперішнього часу практично не зазнали змін, удосконалювалися лише технологія виробництва (наприклад, на новітніх моделях рама виготовляється методом штампування еластичними середовищами - «хайдроформінг»), а також закладені в конструкцію рами безпеки (зони запрограмованої деформації, міцніші кріплення кузова, тощо). Проте з того часу їхня поширеність значно зменшилася: якщо ще наприкінці сімдесятих основна маса американських автомобілів, крім «компактів» (Compact cars)та «субкомпактів» (sub-compact cars), мала окремі від кузова рами, - то в наші дні це в основному доля великих пікапів і позашляховиків, а також рідкісних моделей легкових автомобілів, що конструктивно сягають сімдесятих років - наприклад, Ford Crown Victoria і Lincoln Continental.

Несучий кузов, навпаки, чекав тривалого еволюційного процесу. Наприкінці п'ятдесятих - шістдесятих роках з'явилися несучі кузови, у яких підрамники були відсутні, а навантаження сприймалися вже виключно внутрішньою обшивкою кузова (в основному підлогою та бризковиками крил), що має різні підсилювачі в найбільш навантажених місцях, а також, певною мірою, і його обшивкою. Наприклад, в кузові «Жигулів» та їх італійського прототипу Fiat 124 підрамники у вигляді фрагментів лонжеронної рами як такі конструктивно відсутні, а силова структура передка утворена нижніми частинами бризковиків передніх крил, до яких зсередини приварені підсилювачі у вигляді П- що утворюють замкнутий коробчатий переріз і, таким чином, з функціональної точки зору виконують роль передніх лонжеронів, на які знизу кріпиться балка передньої підвіски, що працює також як поперечка силового набору кузова. Передні крила, що утворюють зовнішню обшивку передка кузова, і фартух переднього бампера в кузові «Жигулів» приварені до бризковиків, і поряд з ними сприймають деяку частину навантаження, що виникає при русі автомобіля. Таким чином, цей тип несучого кузова є напівмонококом - монолітною жорсткою конструкцією, у якої основне навантаження сприймає сама обшивка, а каркас максимально редукований, полегшений і не може бути фізично відокремлений від обшивки. Це дозволило ще більше полегшити кузов при підвищенні його жорсткості, підвищити його технологічність і здешевити виробництво, хоча конструкція і почала вимагати більшої високої культури виробництва, була складніша в ремонті і менш живуча при експлуатації по поганих дорогах.

Хоча несучі кузови з окремими підрамниками і мали певні переваги з точки зору їздового комфорту (у разі наявності між кузовом та підрамником гумових прокладок), а також простоти та зручності ремонту, проте міркування технологічності масового виробництва та забезпечення максимальної жорсткості виявилися більш вагомими, тому Кузови сучасних автомобілів головним чином є представниками саме цієї галузі розвитку.

Сучасні несучі кузови являють собою складні конструкції, зварені або склеєні зі сталевих - часто виконаних з високоміцних легованих сталей - або алюмінієвих штампувань і розраховані на найбільш ефективне поглинання енергії при деформації під час дорожньо-транспортної пригоди, при цьому сформовані обшивкою порожнини-короба посиленням П-подібними накладками, трубчастими елементами, заповненням спеціальною полімерною піною, і так далі - утворюють навколо пасажирського салону потужну «клітинку безпеки», що оберігає водія та пасажирів. Термін «підрамник» по відношенню до сучасного кузова позначає вже не несучий елемент його конструкції, а лише полегшений каркас, що кріпиться до несучого кузова знизу, на якому для зручності конвеєрної збірки автомобіля попередньо монтуються деталі передньої та задньої підвіски, двигуна, трансмісії. Сучасні несучі кузови зазвичай не розраховані на відновлювальний ремонт після серйозних ударів, оскільки поза заводськими умовами неможливо забезпечити дотримання геометрії кузова та відтворення закладених на етапі його виробництва заходів технологічного характеру, спрямованих на підвищення пасивної безпеки автомобіля.

Конструкція

Відмінна конструктивна особливість будь-якої рами – поділ функцій несучих (силових, що сприймають робочі навантаження) елементів кузова та його декоративних панелей. При цьому самі декоративні панелі також можуть мати свій каркас, що підсилює, наприклад, в районі отворів дверей, але він практично не бере участі в сприйнятті навантажень, що виникають при русі автомобіля. Класифікація рам проводиться на підставі типу несучої структури, що використовується в них.

Лонжеронні рами

Лонжеронна рама з Х-подібною поперечкою.

Класичний варіант такої рами нагадує по виду та конструкції сходи, тому в побуті її іноді можуть називати сходовий(ladder frame). Лонжеронні рами складаються з двох поздовжніх лонжеронів і декількох поперечок, також званих траверсами, а також кріплень і кронштейнів для установки кузова і агрегатів. Форма та конструкція лонжеронів та поперечок можуть бути різними; так, розрізняють трубчасті, К-подібні та Х-подібні поперечки. Лонжерони зазвичай мають переріз швелера, причому зазвичай змінне по довжині - в найбільш навантажених ділянках висота перерізу часто збільшена. Іноді вони хоч би на частині своєї довжини мають замкнутий переріз (короб). На спортивних автомобілях могли застосовуватися трубчасті лонжерони та поперечки круглого перерізу, що мають найкраще співвідношення маси та жорсткості. По розташуванню лонжерони можуть бути паралельні один одному або розташовуватися один щодо одного під деяким кутом. Деталі рами з'єднуються заклепками, болтами чи зварюванням. Вантажні автомобілі зазвичай мають клепані рами, легкові та надважкі самоскиди - зварні. Болтові з'єднання знаходять застосування зазвичай при малосерійному виробництві. Сучасні важкі вантажівки також іноді мають рами, зібрані на болтах, що значно полегшує їх обслуговування та ремонт.

Лонжеронна рама зазвичай має невелику висоту і розташована практично повністю під підлогою кузова, а останній кріпиться до її кронштейнів зверху через гумові подушки.

Лонжерони рами застосовуються практично на всіх вантажівках, у минулому широко застосовувалися і на легкових автомобілях - в Європі до кінця сорокових, а в Америці - до кінця вісімдесятих - середини дев'яностих років. На позашляховиках лонжерони широко застосовуються до цього дня. Зважаючи на таке поширення, зазвичай у популярній літературі під словом «рама» розуміють саме лонжеронну раму.

До лонжеронних ряд джерел відносить також периферійні (часто виділяються в окремий тип) та Х-подібні рами (останні іншими джерелами класифікуються як різновид хребтових).

Периферійні рами

Перевернутий універсал «Меркурі», видно периферійну раму з широко розставленими в центральній частині лонжеронами.

Іноді розглядаються як різновид лонжеронних. У такої рами відстань між лонжеронами в центральній частині збільшена настільки, що при встановленні кузова вони безпосередньо за порогами дверей. Так як слабкими місцями такої рами є місця переходу від звичайної відстані між лонжеронами до збільшеної, в цих місцях додають спеціальні коробчаті посилення, в англомовних країнах, які називаються терміном torque box(Аналогічні силові елементи - розкоси - нерідко є і на автомобілях з кузовом, що несе, в місцях переходу від передніх і задніх лонжеронів до коробів).

Це рішення дозволяє суттєво опустити підлогу кузова, розмістивши його повністю між лонжеронами, а отже – зменшити загальну висоту автомобіля. Тому периферійні рами (англ. Perimeter Frame)широко застосовувалися на американських легкових автомобілях, починаючи з шістдесятих років. Крім того, розташування лонжеронів безпосередньо за порогами кузова сприяє підвищенню безпеки автомобіля при бічному зіткненні. Цей тип рами використовувався на радянських легкових автомобілях ЗІЛ вищого класу, починаючи з моделі.

Хребтові рами

Хребтова рама вантажівки "Татра".

Цей тип рами було розроблено чехословацькою фірмою «Татра» у двадцяті роки і є характерною конструктивною особливістю більшості її автомобілів.

Головним конструктивним елементом такої рами є центральна трансмісійна труба, що жорстко об'єднує картери двигуна та вузлів силової передачі - зчеплення, коробки передач, роздавальної коробки, головної передачі (або головних передач - на багатовісних автомобілях), всередині якої розташований тонкий вал, що замінює в цій конструкції карданний . При використанні такої рами необхідна незалежна підвіска всіх коліс, як правило реалізована у вигляді кріпляться до хребта з боків двох півосей, що хитаються, з одним шарніром на кожній.

Перевага такої схеми - дуже висока жорстка жорсткість, крім того, вона дозволяє легко створювати модифікації автомобілів з різною кількістю провідних мостів. Проте ремонт ув'язнених у рамі агрегатів вкрай утруднений. Тому такий тип рами застосовується дуже рідко, зазвичай на вантажівках високої прохідності з великою кількістю провідних мостів, а на легкових автомобілях зовсім вийшов із вжитку.

Вільчато-хребтові рами

Рама довоєнної «Шкоди» із підмоторною вилкою у передній частині.

Різновид хребтової рами, у якої передня, іноді - і задня частини є вилки, утворені двома лонжеронами, які служать для кріплення двигуна і агрегатів.

На відміну від хребтової рами, як правило (але не завжди) картери вузлів силової передачі виконуються окремими, і, за необхідності в ньому, використовується звичайний карданний вал. Таку раму мали серед інших представницькі автомобілі «Татра» Т77 та Т87.

До цього типу часто відносять і Х-подібні рами , які іншими джерелами розглядаються як різновид лонжеронних. У них лонжерони в центральній частині дуже наближені один до одного і утворюють закритий трубчастий профіль. Така рама використовувалася на радянських автомобілях «Чайка» ГАЗ-13 та ГАЗ-14 вищого класу, а також на багатьох повнорозмірних легкових автомобілях. General Motorsкінця п'ятдесятих – першої половини шістдесятих років.

Несуча основа

У цій конструкції рама об'єднана зі підлогою кузова для підвищення жорсткості.

Таку конструкцію мали серед інших «Фольксваген Жук» (втім, його рама завдяки наявності масивної центральної труби ближче все ж таки до вильчато-хребтової) та автобус ЛАЗ-695. В даний час ця схема вважається досить перспективною завдяки можливості на одній і тій же несучій підставі будувати різні автомобілі як на платформі.

Гратчасті

Також називаються трубчастими(tubular frame) або просторовими(Spaceframe).

Гратчасті рами мають вигляд просторової ферми з порівняно тонких труб, часто виконаних з високоміцних легованих сталей, яка має дуже високе відношення крутильної жорсткості до маси (тобто вони легкі і при цьому дуже жорсткі на кручення).

Такі рами застосовують або на спортивних та гоночних автомобілях, для яких важлива мала маса при високій міцності, або на автобусах, для незграбних кузовів яких вона дуже зручна та технологічна у виробництві.

Основна відмінність кузова з просторовою рамою від несучого - те, що у нього обшивка є чисто декоративною, часто - із пластику або легких сплавів, і взагалі не бере участі у сприйнятті навантаження. З іншого боку - кузов, що несе, можна розглядати як різновид просторової рами, де практично все навантаження сприймає обшивка, а власне каркас, представлений П-подібними і коробчатими посиленнями обшивки, до краю полегшений і редукований.

Інтегрована у кузов рама (Frame-in-body, UniFrame)

Така рама повторює за конструкцією звичайну, але фізично невіддільна від кузова, тобто має з ним нерозбірне зварне з'єднання.

Від звичайного кузов, що несе, з інтегрованою рамою відрізняється тим, що у першого є як максимум лише підрамники в краях, а інтегрована рама має справжні лонжерони, що йдуть від переднього бампера до заднього. Такий кузов не має багатьох переваг окремої рами - гасіння вібрацій, легкості кузовного ремонту, простоти створення модифікацій з різними типами кузовів на єдиній рамі та інших, але іноді виявляється дещо зручнішим і дешевшим у виробництві, ніж кузов, що несе, а також краще сприймає навантаження, що виникають під час перевезення вантажів і руху по бездоріжжю. Цим і визначає коло використання такої конструкції у сучасному автомобілебудуванні – головним чином пікапи та позашляховики (крім «жорстких»).

; однак, у кузова з гратчастою рамою через особливості цього типу несучої структури дверей зазвичай або відсутні зовсім, або мають дуже високі пороги, що робить її малопридатною для автомобілів загального призначення.

Інша річ, що, наприклад, вантажівці або всюдиходу, на відміну від дорожнього легкового автомобіля, велика жорсткість кузова на кручення часто і не потрібна; більше того - обмежена здатність плоскої лонжеронної рами деформуватися під дією закручують сил нерідко покращує прохідність, що спостерігалося зокрема на вантажівках ЗІС-5 і ГАЗ-АА, клепана рама яких могла при закручуванні деформуватися з амплітудою до декількох сантиметрів, що збільшується. Також раму, що працює на скручування, мають автомобілі Унімог, причому деформація рами для поліпшення прохідності закладена в конструкцію спочатку;

Джерела та примітки

Саморухливий чотириколісний транспортний засіб з двигуном, призначений для перевезень невеликих груп людей автошляхами. Легковий автомобіль, що зазвичай вміщає від одного до шести пасажирів, саме цим, в першу чергу, відрізняється. Енциклопедія Кольєра

- (Від Авто ... і лат. mobilis рухається) засіб безрейкового транспорту з власним двигуном. Історична довідка. Ще в середні віки були відомі спроби створення возів, які мали пересуватись силою вітру або… Велика Радянська Енциклопедія

Автомобіль- (Cars) Зміст Зміст 1. Історія створення першого авто 2. Історія марок Aston Martin Bentley Bugatti 3. Класифікація За призначенням За розміром За типом кузова За робочим об'ємом. Енциклопедія інвестора Вікіпедія

- … Вікіпедія

Тема нашої статті – рамний позашляховик з повним приводом. Багато хто вважає, що ця конструкція стала давно пережитком минулого. Але далеко не всі автолюбителі підтримують цю думку. Та й низка виробників продовжує випускати класичні джипи такого типу. Їх нашого огляду ви дізнаєтеся все про цей тип конструкції, а також про те, які машини можна знайти на сучасному автомобільному ринку.

Що таке рамні позашляховики?

Рамний позашляховик – що це таке? Це такий тип автомобіля, в якому на раму кріпиться двигун, КПП, роздатка та інше. А кузов одягається, немов кришка на цю конструкцію. У деяких авто використовується дещо інша система, яку прийнято називати інтегрованою рамою. У цьому випадку рама зварюється з кузовом, хоча зовні виглядає так само.

У чому відмінність несучих кузовів від аналогів із інтегрованою рамою? У другому випадку є лонжерони.Вони проходять від заднього бампера до переднього. Є у такого рішення свої плюси та мінуси. Плюс у тому, що виробник може створити у потрібних місцях зони деформації. Та й ходова набагато краще сприймає їзду складними ділянками дороги та перевезення важких вантажів. Мінус у тому, що такі моделі позашляховиків мають проблеми із гасінням вібрацій на кузові.

Плюси та мінуси рамної конструкції

У рамних моделей є більше можливостей для тюнінгу. Наприклад, якщо власник авто захоче поставити колеса більшого діаметра, або зробити ліфт, він зможе собі це дозволити. Другий момент пов'язаний із ДТП. Якщо ваша машина потрапила в аварію, рамне авто відновити в рази легше.

Якщо говорити про ходову частину, то тут вона буде надійнішою і прослужить довше за умови регулярного технічного обслуговування. Якщо ви маєте експлуатувати машину у важких умовах, на бездоріжжі, буксирувати інші авто, шансів більше у рамного джипа.

Недоліки є, і для багатьох власників є дуже відчутними. Наприклад, наявність рами відразу ж позначається збільшення маси і зменшення обсягу салону. Доводиться шукати вихід у полегшених матеріалах, збільшенні кузова і т. д. Підвищення маси авто негативно позначається на його економічності. Зірвати з місця важчий джип складніше. Збільшується витрата палива.

Найчастіше, керованість у рамних моделей позашляховиків гірша. Поступаються вони і в такому параметрі, як пасивна безпека. Визначити зони деформації дуже проблематично.

Рамні позашляховики в Росії

У нашій країні такі автомобілі випускаються досить давно. Найвідоміший із них, це УАЗ Хантер. Улянівський джип у звичному нині виді випускають із 2003 року. Але, по суті, це просто модернізація старої машини, яка з початку сімдесятих. А та, своєю чергою, базувалася на ГАЗ-21 «Волга». Якщо подивитися на дизайн, то можна зрозуміти, що він є відсиланням до «військово-польового» минулого, як і Хаммер, Гелендваген та Ленд Ровер Дефендер.

Якщо вам потрібен рамний позашляховик з повним приводом та сучаснішим дизайном, погляньте на УАЗ Patriot. Це такий собі російський Ленд Крузер, тільки в рази дешевший, і, ясна річ, менш комфортний. Хоча кліренс та габарити приблизно ті ж. При невеликій доплаті можна отримати машину з ABS та кондиціонером. Є на вибір дизель та бензиновий агрегат.

Сучасні рамні позашляховики в Китаї

Першим ми вирішили згадати китайський бренд Great Wall. Цей виробник має кілька джипів і пікапів, що використовують стандартну рамну конструкцію.

По-перше, це пікап Wingle 5. У базі він дешевший за УАЗ, але, якщо ви хочете повний привід, ціна вища десь на 20%. Двигуни на нього ставлять або японські від Mitsubishi (бензинові), або свої, що випускаються з використанням ліцензованих Бош.

Популярні й інші дві машини - класичні позашляховики Haval H3 і Haval H5. Перший використовує дволітровий двигун, що випускається за ліцензією японців, має ABS та EBD. Машина ламає всі стереотипи про китайську якість, взявши чотири зірки в краш-тестах Euro NCAP.

У «П'ятірки» ціна вище, двигун бошевський дизель, створений разом з інженерами Great Wall. Повний привід, що підключається. Трансмісія чи АКПП – 5, чи МКПП – 6.

Моделі із Південної Кореї

Вірні традиціям і в Південній Кореї. Ми не стали складати список рамних позашляховиків усіх марок, що випускаються в цій країні, але підібрали цікаві та недорогі. Популярний у СНД бренд Ssang Yong у Південній Кореї вважається виробником другого дивізіону, поступаючись KIA та Hyundai. Але не можна сказати, щоб продукція помітно поступалася конкурентам.

Флагманський кросовер Rexton – живий приклад того, що автомобілі з рамною конструкцією зберігають актуальність. Пропонується з бензиновим та дизельним двигунами. Доступні версії до та після рестайлінгу. Різниця у ціні між ними близько тисячі доларів. Також випускаються кросовери Kyron, Actyon та Actyon Sports (пікап з дизельним двигуном та АКПП). Машини збираються не лише у Південній Кореї, а й на заводах Казахстану, Росії та України.

Одним із лідерів південнокорейського ринку є торгова марка KIA Motors. Тут випускається кросовер Mohave із рамною конструкцією. Виробляють його на батьківщині, а також у Калінінграді та казахстанському Усть-Каменогорську. П'ятидверний SUV випускається з 2008 року. Нещодавно оголошено про появу оновленої версії 2016 – 2017 року. Вона отримає двигуни:

• дизель 3,0 к./255 к.с.
• GDI 3,7 л./276 л.с.

Доступні 3 варіанти автоматичної коробки передач – 5, 6 та 8-ступінчасті.

Японські джипи з рамною конструкцією

Перелічимо найкращі рамні позашляховики, що випускаються в Японії. Почнемо ми з Nissan. Цей виробник пропонує два джипи та два пікапа такого типу. Сучасна версія Pathfinder випускається із рамою. У базовій комплектації ви отримуєте повний привід та дизельний двигун. Коробки є як автоматичні, так і класична механіка.

В останнього покоління Nissan Patrol інтегрована рама. Підвіска незалежна. Наскільки можна віднести цю машину до описуваної категорії? Можна, але лише частково. Раніше покоління мали класичну рамну конструкцію.

Також є пікапи NP 300 та дорогий комфортний Navara. Обидва з 2,5 л. дизелем та МКПП. Але якщо перший гарний для передмістя, то на другому можна з шиком покататися містом. Mitsubishi має дві машини на одній платформі – L 200 і Pajero Sport. Двигун першого - все ті ж, що і у Ніссана, 2.5 літра, коробка АКПП-4.

Хто пропонує найбільший список рамних позашляховиків, так це Тойота. Тут вибір дуже великий:

• FJ Cruiser – випускається із 2007 року. Двигун 4 літри, класичний дизайн, повний привід, АКПП з можливістю ручного перемикання;

• Fortuner - SUV на базі Hilux. Випускається в задньопривідній та повнопривідній модифікаціях. Двигуни є бензинові на 2,7 та 4 літри, а також дизелі на 2,5 л. та 3 л. з Common Rail;
• 4Runner - джип, що випускається з 1984 року. Зараз виробляється 5 покоління з 4-літровим агрегатом та АКПП-5, повний привід;
• Land Cruiser 200 та 150 Prado. Знамениті «крузаки» випускаються в бензиновому та дизельному виконанні, і мають величезний успіх;
• Hilux – один із найуспішніших пікапів в історії. Є дизелі 2.5 к./144 к.с. з автоматикою та 3 л./172 л.с. з механікою.
• Tundra - величезний пікап, що випускається з 2000 року. Сучасне покоління з бензомотором 5,7 літра та АКПП-6. Те ж "залізо" у позашляховика Sequoia, який навіть більше, ніж Ленд Крузер.

Поповнить наш список рамних кросоверів та позашляховиків маленький, але віддалений Suzuki Jimny. Це такий собі «японський УАЗ», лише з кондиціонером та системами безпеки. Комфортним їзду на ньому назвати складно. Зате це повноцінний всюдихід, простий та надійний. Доступний тільки з бензиновим агрегатом 1,3 л/85 л. с. Є 2 коробки на вибір – АКПП-4 та МКПП-5.

Ще один рамний «дитина» - Daihatsu Terios. Постійний повний привід та висока надійність, двигун 1,3 та 1,5 л. Повнопривідна версія виявилася навіть крутішою за дорожчу і престижну RAV4.

Європейські рамні позашляховики

Найвідоміший представник Європи – німецький Mercedes G-class. Що тут говорити – «геліки» знають і люблять у всьому світі, і наша країна не є винятком.

Продовжує список марок позашляховиків з рамною конструкцією інший дорогий позашляховик – Land Rover. Від Гелендваген він відрізняється дуже сильно. По-перше, він не такий комфортний, по-друге, зовсім інший в управлінні. Land Rover Defender випускають із турбодизелем 2,4 літра та повним приводом.

Також варто згадати Volkswagen Amarok. Це пікап, що випускається у двох та чотиридверній модифікаціях. Перша машина зійшла з конвеєра у 2009 році. Виробляється в Аргентині та Німеччині. Машина брала участь у ралі Дакар, взяла 4 зірки Euro NCAP, і в цілому чудово себе показує.

Моделі зі США

Американці вирішили не відставати від японських колег. Вони випускають чимало представників сімейства, що вимирає, які, здається, вимирати не планують. У компанії Крайслер є одразу два напрямки. Це позашляховики Jeep Wrangler, що мають найкласичніший з можливих дизайн, і пікапи RAM 1500/2500/3500.

Якщо перебрати найвідоміші позашляховики світу, то серед перших буде Jeep. Він – справжня легенда світового автопрому. Випускається з 3 та 5 дверима, комплектується бензиновими та дизельними моторами. Коробка МКПП/АКПП на вибір. Випускається із 1987 року. Нині на ринку представлено 3 покоління. Найкрутіший та позашляховий – Rubicon.

Dodge Ram c 2011 року називається просто RAM - добротний пікап, в якому ви будете однаково комфортно почуватися в місті і на дорозі. Вибір двигунів величезний. Але найпопулярніший HEMI 5,7 літра. Дуже потужний і дуже ненажерливий агрегат.

Якщо перерахувати американські рамні позашляховики, список кращих продовжать Ford F-150 і не менш популярний Expedition. Перший – один із конкурентів RAM – потужний пікап. Другий – класичний позашляховик. На даний момент виробляється 3 покоління цих машин з двигунами на 3,5 і 5,4 літра і 6-ступінчастою автоматикою.

Не забуваймо і про величезний позашляховик Cadillac Escalade. Машина виробляється також з подовженою базою та у вигляді пікапа класу «люкс». У США має величезну популярність. Вибір двигунів обмежений одним бензиновим агрегатом на 6,2 л, який комплектується автоматичною надійною коробкою передач.

Також не варто забувати і про Шевроле Тахо. У СНД цей автомобіль не став популярним, а ось у себе на батьківщині купується дуже непогано. Машина не найдешевша, але своїх грошей коштує. Є моделі з подовженою базою, що випускаються під марками Chevrolet Suburban та GMC Yukon XL.