Рама или несущий кузов: что лучше? Рамные внедорожники: обзор наиболее известных моделей Рамная конструкция внедорожника

Мощные и комфортабельные рамные внедорожники, список которых мы сегодня вам представим, давно перекочевали в рейтингах из разряда «рабочие лошадки для сельской местности» в «автомобили для среднего класса». Это значит, что при мощи трактора, способного забраться на горную гряду, внедорожник приобрел все удобства, которыми ранее оборудовались машины класса «Люкс»: кожаный салон, кресла с электроуправлением и подогревом, мощный компьютер, управляющий электроникой, которой хватит на средний пассажирский лайнер.

В основе нашего рейтинга лежат мнения российских и зарубежных покупателей о внедорожниках с понижающей передачей и полным приводом, удовлетворяющих трем основным показателям: технические характеристики, комфортабельность и цена.

Рамные внедорожники с понижающей передачей, блокировкой и полным приводом: ТОП-10

Сначала мы должны уточнить, что почти все представленные автомобили можно назвать «комбинированными» в отношении конструкции трансмиссии: у них есть понижающая передача, блокировка дифференциала и переключение в режим «полного привода». Это позволяет с одинаковой эффективностью эксплуатировать внедорожник на пересеченной местности и курсировать по улицам населенных пунктов в «городском цикле».

В список лучших рамных внедорожников попали 10 самых популярных продаваемых моделей 2018-2019 годов, выбранных по статистике суммарных продаж в мире. Здесь есть и очень престижные имена, и скромные (по нашему пониманию), но их объединяет всеобщее признание:

1	Honda Pilot
2	Kia Mohave
3	Toyota Land Cruiser Prado
4	Mitsubishi Pajero
5	Jeep Grand Cherokee
6	Audi Q7
7	Nissan Patrol
8	Hyundai ix55
9	Volkswagen Touareg
10	Lexus GX

Honda Pilot

Корону «Лучший рамный внедорожник» получил представитель японского концерна «Honda Pilot», выпускаемый во втором поколении после обновления в 2011 году (класс К2, переднеприводная и полноприводная модификации).

• двигатель – V6 3500 (см3), бензиновый;
• макс. мощность – 349 л.с., крутящий момент – 347 Н-м;
• коробка передач – АКПП, система «Grade Logic» (оптимизация двигателя под дорожные условия). Система VSM: управление раздельной работой цилиндров с повышением мощности. Понижающая передача;
• расход на 100 км – 11,1 (моноприводная), 11,7 литров (полноприводная версия);
• блокировка дифференциала, система распределения крутящего момента по осям;
• дорожный клиренс – до 200 мм, радиус разворота – 5,5 м;
• 18 – дюймовые диски для люксовой комплектации;
• Цельнометаллический кузов с использованием сверхпрочных сталей (облегченный);
• ценовой диапазон (в руб.) от 1,79 до 2,4 млн.

Kia Mohave

Корейский рамный внедорожник «Киа Мохаве» создан для экстремальных условий и максимально комфортного «выживания». В некоторых странах автомобиль продается под другим именем – KIA Borrego.

• двигатели: V6, 3 л, серия CRDI, дизельный; 3,8 л, серия Lambda, бензиновый;
• макс.мощность: 250 л.с. (диз.), 275 (бенз.);
• расход на 100 км (средний)– 10,2 (дизель), 9,7-10 литров (бензин);
• антиблокировочная система (ABS), распределение тормозных усилий (EBD). Системы стабилизации и стабильности движения (TCS, ESC);
• 17, 18 – дюймовые колеса;
• ценовой диапазон (в руб.) от 1,85 до 2,1 млн. (базовая комплектация).

Toyota Land Cruiser Prado

Японский рамный джип «Toyota Land Cruiser Prado» прочно удерживается в десятке самых популярных полноприводных внедорожников.

• двигатели: V4, 3 л, дизельный; V6, 2700 и 4 л (топовый вариант), бензиновый. Показатели по «выхлопу» доведены до самой экологичной ступени «Евро 5»;
• макс.мощность: 190 л.с. (диз.), 163 и 282 (бенз.);
• коробки передач: дизельный – 6-ступенчатая АКПП; бензиновый – 5-ступенчатая АКПП;
• расход на 100 км (средний) – 12,5 (дизель), 12,3 и 15 литров (бензин);
• система Multi Terrain Select (управление режимами работы двигателя рассчитано на 5 вариантов дороги: гравий и камни, грязь и гравий, рыхлый грунт, песок и обледеневшая дорога);
• антиблокировочная система (ABS), управление торможением при спуске с горы. Система курсовой стабилизации;
• охрана «слепых зон» и предупреждение о препятствиях при «заднем ходе», видеокамеры с круговым обзором;
• 17, 18 – дюймовые диски;
• ценовой диапазон (в руб.) от 1,7 до 2,95 млн. (топовая комплектация).

Mitsubishi Pajero

Концерн Mitsubishi не перестает совершенствовать свой самый популярный полноприводный рамный внедорожник – Mitsubishi Pajero. В 2018-2019 годах хитом продаж стала машина IV поколения.

• двигатели: V6, 3 л, дизельный; 3 и 3,8 л, бензиновые;
• макс.мощность: 200 л.с. (диз.), 178 и 250 (бенз.);
• коробки передач: дизельный – 5-ступенчатая АКПП; бензиновый – 5-ступенчатая АКПП и для комплектации «Invite MT» с двиг. 3,0 – 5-ступенчатая МКПП;
• расход на 100 км (средний) – 10-12 (дизель), 11-12 и 13-15 литров (бензин);
• фирменная силовая передача Advanced SuperSelect 4WD (SS4-II) работает в 4-х режимах: полный привод (4WD Super Select); полный привод с пониженной передачей (4llc); 2Н (задействованы только задние колеса) или 4Н (включены все колеса с передачей разного крутящего момента на каждое); 4Hlc (полный привод с блокировкой дифференциала);
• 17, 18 – дюймовые диски;
• высокий клиренс – 235 мм;
• ценовой диапазон (в руб.) от 1,6 до 2,5 млн. (топовая комплектация).

Jeep Grand Cherokee

Американский рамный внедорожник «Гранд Чероки» предлагается в 4-х модификациях, каждая из которых укомплектована собственной моделью двигателя. Двигатели только бензиновые.

• комплектация «Sport»: двигатель Tigershark Multi Air II, V4 (2400 см3), 184 л.с., 7,5 л/100 км. Передний привод 4х2. Система безопасности: 10 подушек. Круиз-контроль (адаптивный). 17-дюймовые диски. Мультимедийная аудио- и видеосистема, сенсорный дисплей. Центральный электрический замок, ручной тормоз (электр.);
• «Latitude»: двигатель Pentastar V6 (3200 см3), 271 л.с., 9 л/100 км. Две модификации: передний привод 4х2 и полный. Алюминиевые литые диски 17 дюймов. Подогрев сидений, руля и двигателя в базовой комплектации;
• «Limited»: двигатель Pentastar V6 (3200 см3) , но автомобиль выступает как ограниченная серия. Климат-контроль на две зоны. Кресла в кожаных чехлах, с подогревом, с электроприводом и памятью на 4 и 8 положений. Модификации: передний привод 4х2, полный привод;
• «Trailhawk»: двигатель V6 (3200 см3), полный привод с многофункциональной трансмиссией Active Drive Lock (блокировка заднего диф-ла, селектор режимов движения Selec Terrain). Коробка – «автомат» ZF, 9 ступ. Машина разработана для самой труднопроходимой местности и является ;
• цены на каждую модификацию в базовой сборке идут с интервалом в 1,5-1,8 тыс. $: от 23 до 27,5 тыс.$ от производителя.

Audi Q7

Категория «Лучший рамный внедорожник с полным приводом» пополнилась представителем класса «премиум». Это полноприводный внедорожник с распределением тягового усилия по осям 40:60 (большее усилие приходится на заднюю ось).

• стартовый комплект: двигатель V6, 3 л, бензиновый, коробка – «автомат», 8 ступеней. Системы ABS, ESP, «помощники» для спуска с горы и начала движения на подъеме, парктроник. Салон оборудован системами климат-контроля, подогревом сидений, мощной аудиоустановкой. Оптика – биксеноновая;
• дизельные двигатели: V6, 3 л (245 л.с.), V8 4,2 л (340 л.с.), V12, 6 л (500 л.с.). Дизель на 3000 оборудован «автоматом» 8 ступеней, а последние две модели - коробками – «автоматами» 6 ст.;
• дизельные модификации укомплектованы теми же системами, что и бензиновый «собрат». Но кроме того, за доп.плату можно приобрести адаптивный круиз-контроль, систему слежения за слепыми зонами, «умную оптику»;
• ценовой диапазон очень широк: от 2 800 000 до 6 500 000 рублей.

Nissan Patrol

Традиционно пользуется успехом «лучший друг охотников и рыбаков» - Nissan Patrol. Но обновленный кузов выглядит просто роскошно, и полноприводный рамный внедорожник сделает честь любому жителю элитного пригорода.

• двигатель – VK56VD, V8 (5600см3), 405 л.с., 11,4 (за городом) до 20 л/100 км (городской цикл);
• коробка – 7 - ступенчатый «автомат», понижающая передача, распределение по осям 50:50;
• системы стабилизации движения и контроля тормозов (антипробуксовочные) ABS, EBD, TCS, BA. HDC (контроль над съездом с горы);
• усилитель с регулировкой по скорости;
• 4 режима движения по разным типам основания: грязь, песок, асфальт, снег.
• блокировка заднего диф-ла;
• стартовая цена от 3 900 000 рублей.

Hyundai IX55

Корейский рамный внедорожник Hyundai IX55 «Irbis» получил всеобщее признание за лучшее соотношение «цена –качество». Полноприводный вездеход выпускается в двух модификациях: с бензиновым и дизельным двигателями.

• двигатели: бензиновый V6 DOHC (3,8 л), 264 л.с., 9-12 л/100 км; дизельный CRDi (3000 см3), 239 л.с., 7,6-9,4 л/100 км;
• коробка – 6-ступенчатый «автомат», полный привод, понижающая передача с блокировкой дифференциала;
• системы ABS, EBD, TCS (антипробуксовочные, контроль торможения);
• 17-дюймовые литые диски;
• цены начинаются от 1,86 млн.руб.

Volkswagen Touareg

Немецкий рамный внедорожник «Volkswagen Touareg» поступил в салоны дилеров «Фольксвагена» после рестайлинга и сразу завоевал любовь европейских любителей природы и комфорта.

• двигатели: бензиновые - V6 DOHC (3600 см3), 249 л.с., 11 л. и V8 (4200 см3), 360 л.с., 13 л.; дизельные – V6 (3000 см3), 204 л.с., 6,6 л и V8 (3400 см3), 340 л.с., 9,1 л;
• коробка – 8- ступ. «автомат» Aisin с ручным переключением, понижающая передача;
• руль оборудован гидроусилителем Servotronic (с усилием, изменяемым по скорости);
• система полного привода 4Motion, самоблокирующийся диф-л Torsen;
• системы контроля тормозов (ABS, EBD, ESP, ASR, EDS);
• стартовая цена – от 2,5 млн.руб.

Lexus GX

Рейтинг рамных внедорожников завершает результат японско-американского сотрудничества – полноприводный «Lexus GX». Представитель класса «Премиум» с улучшенными характеристиками и дизайном демонстрирует на фото, как одинаково органично выглядит рядом с роскошными виллами и на фоне горной местности.

• двигатель: V8 (4600 см3), бензиновый, 298 л.с., 13 л.;
• 6-ступенчатая АКПП, полный привод с межосевым диф-лом Torsen, меняющим по обстоятельствам межосевое усилие в пропорциях 30:70, 40:60 и 50:50;
• кожаный салон, регулировка и подогрев руля и кресел, мощная мультимедийная система;
• системы стабилизации KDSS, ABS, EBD, BAS, AVS и др.;
• ценовой диапазон: от 2,9 до 3,6 млн.руб.

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.

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 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.

Перед тем, как перейти к описанию плюсов и минусов такой автомобильной конструкции, как рама, давайте разберемся, что вообще представляет собой рамный автомобиль, а также ознакомимся с историей его возникновения и эволюции.

Рама или как говорят американцы «body-on-frame» — это такой способ конструирования автомобиля, когда жесткая рама несет на себе шасси (двигатель, трансмиссия, раздаточная коробка и прочее), а уже сверху на всю эту конструкцию отдельно крепят кузов.

Данный метод сборки был применен на самых первых моделях автомобилей и продолжает применяться до наших дней (правда, уже не так часто, как метод несущего кузова). Самые первые рамы изготавливались из дерева (обычно из ясеня), однако в 30-х годах и окончательно вытеснили более надежные стальные лонжеронные рамы.

Лонжеронная рама грузовика с рессорной задней подвеской и фиксированным мостом, а также звукопоглощающими пластинами и изоляцией.

На сегодняшний день в легковом сегменте рамы стремительно уступают свои позиции конструкции монокок (несущий кузов), где сам кузов является основным (или единственным) несущим элементом.

Примечательно, что в свое время условия развития автомобильной индустрии в США требовали использования именно рамы, так как это давало возможность быстро реагировать на спрос покупателей и менять внешний вид кузова и салона, не внося никаких изменений в шасси. Обновленный кузов просто крепился к раме с набором агрегатов, которые использовались в предыдущей модели.

Это значительно снижало время разработки «нового» автомобиля и его конечную стоимость соответственно. Это давало огромное преимущество, особенно учитывая отсутствие компьютерных систем автоматизированного проектирования (CAD).

Начиная с тридцатых годов, намечается тренд по использованию несущего кузова, например в Opel Olympia или Citroen Traction Avant. Уже в 60-х годах большинство небольших пассажирских автомобилей используют монокок, в то время как рама используется лишь для грузовиков и некоторых видов автобусов.

Такая тенденция сохранилась и по наши дни — использование рамы стало прерогативой производителей мощных коммерческих автомобилей, пикапов и редких «настоящих» внедорожников.

К чему это привело, вы, должно быть, знаете — современные производители делают максимальный акцент на производство (за редким исключением).

Мало кому известно, но существовал и промежуточный вариант полу-монокок, который использовался в таких автомобилях, как Volkswagen Beetle и Citroen 2CV. Такая конструкция представляла собой отдельное легковесное шасси из прессованных стальных листов, которое сохраняло некоторые преимущества настоящей рамы, но при этом было гораздо легче и жестче.

Еще одна рама с установленными агрегатами

Итак, настало время поговорить о том, зачем мы здесь собственно собрались: чем хороша рама и в чем заключаются ее слабые места.

Преимущества и недостатки рамных внедорожников

Плюсы:

1. Рамные автомобили проще разрабатывать, производить и модифицировать (это преимущество нивелировано повсеместным распространением CAD);
2. Лучшая шумоизоляция и подавление вибраций, так как кабина с пассажирами изолирована от рамы при помощи резиновых прокладок в районе крепежных болтов. Однако на сегодняшний день звукоизоляция современных машин с несущим кузовом практически ничем не хуже;
3. Легче ремонтировать после аварий;
4. Рамные авто обладают большим ресурсом и более долговечны;
5. Рамные SUV традиционно предрасположены к установке мощных силовых агрегатов;
6. Такая конструкция лучше приспособлена для буксировки и бездорожья, благодаря равномерному распределению нагрузок, уменьшенному кренению и общей прочности и надежности.
7. Высокая посадка и хороший обзор;
8. Упрощают визуальную оценку габаритов авто из салона;

Недостатки:

1. Значительно тяжелее кузовных автомобилей, как следствие меньшая производительность и повышенный расход топлива;
2. Как правило, рамные автомобили проигрывают кузовным в управляемости;
3. Проблемы с пассивной безопасностью. В конструкции отсутствует так называемая «зона деформации» — в результате более высокий шанс погибнуть или получить серьезные травмы при столкновении.

В статье использованы фотографии из портфолио иллюстратора Kevin Hulsey (khiart.com)

Рама автомобиля

Рама служит основанием, на котором укреплены все части и механизмы автомобиля и его кузов.

Раму имеют все грузовые автомобили. Рама состоит из двух продольных балок - лонжеронов, соединенных несколькими поперечинами - траверсами. Лонжероны изготовлены штамповкой из листовой стали и имеют корытиое или коробчатое сечение переменного профиля, наиболее усиленного в средней части. Части рамы скреплены при помощи угольщиков и косынок на заклепках или путем сварки.

Рис. 1. Рама грузового автомобиля

Передние поперечные балки служат для крепления двигателя. К лонжеронам прикреплены кронштейны для крепления деталей подвески.

У грузовых автомобилей в задней части рамы на специальных поперечных балках устанавливают буксирное устройство, включающее крюк с запором и амортизирующей пружиной или с резиновым амортизатором. Крюк предназначен для присоединения буксируемых автомобилем прицепов.

В передней части рамы закреплены два простых крюка, используемых для буксировки автомобиля при его неисправности, вытаскивания из грязи и т. д.

К передней части рамы прикреплен металлический упор - буфер. Рама со всеми собранными на ней частями опирается через детали подвески на оси с колесами.

Рамой оборудуются также легковые автомобили большой вместимости, имеющие значительное расстояние между осями колес («Чайка», ЗИЛ -111).

Рис. 2. Несущий кузов легкового автомобиля

Для получения необходимой прочности и устранения возможности деформаций кузова раму легковых автомобилей изготовляют специальной конструкции, обычно с Х-образной поперечной балкой и с балками, имеющими увеличенные сечения. К передней и задней частям рамы присоединяют буферы.

У легковых автомобилей малой и средней вместимости отдельная рама обычно отсутствует и вместо рамы используется жесткое основание кузова. Такой кузов называется несущим. Несущую конструкцию кузова имеют автомобили «Запорожец», «Москвич» и «Волга».

У легкового автомобиля с несущим кузовом раму заменяет жесткая конструкция каркаса кузова (рис. 2), состоящая из пола, усиленного балками, передней части, боковых стоек, крыши и задней части. Эти части снабжены усилителями и соединены сваркой. В передней части к полу кузова прикреплена болтами или с помощью сварки короткая (подмоторная) рама, служащая для установки силового агрегата и передней подвески автомобиля. Подкосы, приваренные к раме, крепятся болтами или привариваются к щитку кузова.

Рама автомобиля служит для крепления на ней двигателя, агрегатов шасси, кузова и, таким образом, является несущей конструкцией.

Рис. 3. Лонжеронная рама автомобиля ЗИЛ -130: 1 - буксирный крюк; 2 - буфер; 3 - кронштейн амортизатора; 4 - поперечина; 5 - лонжерон; 6 - буксирный прибор; 7 - кронштейны рессор; в - кронштейн опоры двигателя

Раму имеют все грузовые автомобили, легковые автомобили высокого класса и некоторые типы автобусов. По конструкции различаются рамы лонжеронные, центральные (хребтовые) и Х-образные (комбинированные).

Лонжеронная рама, получившая наибольшее распространение, состоит из двух лонжеронов (продольных балок), связанных между собой несколькими поперечинами (рис. 3). К переднему торцу рамы крепится буфер с двумя буксирными крюками, в задней части рамы установлен буксирный прибор. На лонжеронах крепятся кронштейны для амортизаторов, рессор, опор двигателя, кабины и платформы.

Лонжероны и поперечины штампуются из листовой стали и соединяются между собой заклепками. Сечение лонжеронов имеет корытообразный профиль с наибольшей высотой и жесткостью в средней, более нагруженной части рамы. Поперечины могут иметь специальную форму, необходимую для установки определенных узлов и агрегатов автомобиля.

Безрамная конструкция автомобиля предусматривает применение несущего кузова и используется в легковых автомобилях малого, среднего класса и некоторых типах автобусов. Это позволяет снизить вес легкового автомобиля примерно на 5%, автобуса - на 15%. Корпус кузова легкового автомобиля представляет собой жесткую сварную конструкцию, включающую в себя пол, усиленный лонжеронами и поперечинами, передок с двумя лонжеронами подмоторной рамы, заднюю часть с панелью, боковины со стойками, крылья и крышу.

Рама автомобиля при движении испытывает значительные вертикальные динамические нагрузки от сил инерции подрессоренных частей - самой рамы, двигателя, сцепления и коробки передач, кузова. Рама рассчитывается на прочность при изгибе, кручении и изготовляется из малоуглеродистых или малолегированных сталей с хорошей прочностью и пластичностью.

Рама автомобиля представляет собой остов, на котором укреплены все механизмы автомобиля. Рама должна обладать высокой прочностью и жесткостью, но в то же время быть легкой и иметь такую форму, при которой возможно более низкое расположение центра тяжести автомобиля для увеличения его устойчивости.

Существует три основных типа рам:
— лонжеронные, состоящие из двух продольных балок (лонжеронов), соединенных поперечинами;
— центральные, имеющие в качестве хребта одну продольную балку или трубу;
— комбинированные, сочетающие в своей конструкции оба принципа (среднюю часть рамы выполняют как центральную, а концы делают лон-жеронными).

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили лонжеронные рамы, состоящие из двух продольных параллельных балок - лонжеронов, соединенных поперечинами (траверсами), с использованием сварки или заклепок. В зонах, подвергающихся наибольшим нагрузкам, лонжероны имеют более высокий профиль, а иногда усиливаются местными вставками. Материалом для лонжеронов служат стальные корытообразные профили (швеллеры). Лонжероны иногда делают выгнутыми в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Рис. 3. Автомобильные рамы: а и б - лонжеронные; в - центральные; г - комбинированные

К лонжеронам приклепывают или привертывают кронштейны для крепления рессор, подножек и запасного колеса, а также буфера и тягово-сцепное устройство. Буфера предохраняют кузов от повреждения при наездах, а тягово-сцепное устройство используют для буксирования прицепов.

Рама является основанием для крепления агрегатов, механизмов и кузова автомобиля.

Рама грузового автомобиля состоит из двух продольных балок - лонжеронов, и нескольких поперечин. Элементы рамы изготовляются штамповкой и соединяются между собой заклепками. Лонжероны по овоей длине имеют неодинаковое сечение; в средней части, а у трехосных автомобилей и в задней, они имеют большую высоту. Поперечины изготовлены такой формы, которая обеспечивает крепление к раме соответствующих механизмов.

В передней части рамы к лонжеронам крепятся буфер и буксирные крюки. Автомобили ЗИЛ на переднем буфере имеют откидывающуюся подножку. На задней поперечине устанавливаются буксирное устройство и съемные упругие буферы. На автомобилях ЗИЛ на задней поперечине имеются по два рым-болта для крепления аварийных цепей прицепа.

Буксирное устройство состоит из крюка с защелкой, резинового буфера с упорными шайбами, корпуса с кронштейном и колпаком. Защелка крюка удерживается в закрытом или открытом положениях собачкой. Для устранения самопроизвольного расцепления в отверстия защелки и собачки вставлен шплинт, прикрепленный к крюку на цепочке. Смазка трущихся поверхностей осуществляется через пресс-масленку. У буксирного устройства автомобиля «Урал-375Д» в качестве упругого элемента, используется пружина, а само устройство закреплено в специальной поперечине, которая снизу крепится к задним концам лонжеронов рамы.

Рис. 4. Рама автомобиля ЗИЛ -131:
1 - передний буфер; 2 - буксирный крюк; 3 - кронштейн пусковой рукоятки; 4, 9, 12, 13, 14 - поперечины; 5 - брызговик; 6 - кронштейн задней опоры двигателя; 7 - верхний кронштейн амортизатора; .8-- кронштейн крепления электромагнитного клапана управления включением переднего моста; 10 - кронштейн задней подвески кабины; 11 - кронштейн крепления раздаточной коробки; 15 - рым цепи прицепа; 16 - буксирное устройство; 17 - кронштейны буферов задней рессоры; 18, 20 - кронштейны передней рессоры; 19 - лонжерон

Основными неисправностями рамы являются ослабление заклепок, появление в раме трещин и изломов. Ослабленные заклепки обнаруживаются по дребезжащему звуку, который они издают при простукивании молотком. Трещины и изломы определяются внешним осмотром. Ослабевшие заклепки следует заменить новыми или вместо них поставить болты с пружинными шайбами.

Вследствие высокой прочности и жесткости рама особого технического обслуживания не требует. Необходимо ежедневно очищать ее от грязи и пыли (снега), производить мойку. При ТО-1 проверяют состояние заклепочных соединений и целостность отдельных элементов рамы. Необходимо следить за состоянием окраски рамы и своевременно подкрашивать места, где окраска нарушена.

Рама автомобиля должна отличаться высокой прочностью и жесткостью. Рама должна быть легкой и иметь такую форму, которая обеспечивала бы возможность более низкого расположения центра тяжести автомобиля, что увеличивает его устойчивость.

Рис. 5. Рамы:
а - с параллельными лонжеронами; б - с суживающимися лонжеронами; в - с изогнутыми лонжеронами; 1 - лонжерон; 2 - поперечина

Лонжеронные рамы получили свое название от составляющих их основу продольных балок-лонжеронов, соединяемых между собой поперечинами с помощью сварки или клепки. В местах, подвергающихся наибольшим нагрузкам, лонжероны имеют более высокий профиль, а иногда усиливаются местными вставками. Лонжероны часто делают выгнутыми в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Чтобы защитить от повреждений.радиатор и крылья, на переднем конце рамы устанавливаются буферы в виде поперечных балок, воспринимающих удары при наезде автомобиля на препятствие.

Передняя поперечина рамы имеет форму, специально приспособленную для установки двигателя. Для усиления поперечин иногда в местах их крепления к лонжеронам накладываются косынки и угольники.

В автомобилях с несущими кузовами рама отсутствует, но имеется подрамник для крепления двигателя и передних колес к кузову.

На рис. 6 показана рама грузового автомобиля, состоящая из двух лонжеронов, имеющих профиль швеллера переменного сечения, и поперечин. Лонжероны и поперечины изготовляются из листовой малоуглеродистой стали.

Передний буфер и буксирные крюки крепятся к лонжеронам спереди с помощью кронштейнов и болтов.

Для крепления радиатора и передних опор двигателя служит передняя поперечина, приклепанная к лонжеронам. Задними опорами для двигателя являются кронштейны.

Передние рессоры крепятся к кронштейнам. Резиновые буферы предотвращают удар рессор о лонжерон. Задние рессоры крепятся к кронштейнам. У груженого автомобиля концы подрессорников (дополнительных рессор) опираются на опорные площадки.

На левом лонжероне- установлены гнездо для аккумуляторных батарей и кронштейн крепления картера рулевого механизма. На правом лонжероне имеется кронштейн 6 крепления запасного колеса.

Промежуточная опора карданного вала укреплена снизу второй поперечины, к верхней части которой крепится задняя опора кабины.

Тягово-сцепной прибор крепится распоркой и растяжками к задней поперечине. На заднем конце правого лонжерона помещается кронштейн указателя поворота, а на заднем конце левого лонжерона - кронштейн заднего фонаря.

Рис. 6. Рама автомобиля ЗИЛ -130:
1 - передний буфер; 2 - кронштейн крепления буксирного крюка; 3 - буксирный крюк; 4 - кронштейн крепления двигателя; 5 - усилитель лонжерона; 6 - кронштейн крепления запасного колеса; 7 - кронштейн указателя поворота; 8 - растяжка; 9 - буксирное устройство; 10, 13, 16, 17 и 24 - поперечины; 11 - кронштейн заднего фонаря; 12 - распорка крепления тягово-сцепного прибора; 14 - кронштейн крепления задней рессоры; 15 - опорные площадки подрессорника; 18 - кронштейн крепления платформы; 19 - лонжерон; 20 - гнездо аккумуляторных батарей; 21 - кронштейн крепления картера рулевого механизма; 22 - кронштейн крепления передней рессоры; 23 - резиновый буфер; 25 - кронштейн для направления пусковой рукоятки

Кронштейны служат для крепления платформы, а кронштейн - для направления пусковой рукоятки.

Для повышения жесткости и прочности рамы к ее лонжеронам крепятся усилители.

При буксировке автомобиля используются крюки.

Рама является основанием грузового автомобиля и служит для установки на нее всех агрегатов. Чтобы обеспечить правильное взаимодействие агрегатов, рама должна иметь высокую жесткость. Рама состоит из двух продольных балок-лонжеронов, имеющих сечение швеллера, и нескольких поперечных балок-траверс. Балки рамы изготовляются из полосовой стали методом горячей штамповки. Для лонжеронов применяют низколегированную сталь, а для траверс-углеродистую. По длине лонжероны имеют переменное сечение - большее в средней части и меньшее по обоим концам. К ним приклепаны кронштейны рессор, боковых опор двигателя, гидроусилителя рулевого управления и др.

атегория: - Ходовая часть автомобиля

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.

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.

ЗИС-5

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.

"Чайка" ГАЗ-13

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 г . 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.

"Татра-87"

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.

Периферийная рама

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.

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.

ГАЗ-21 "Волга"