Особенности и преимущества конструкции кузова рамных автомобилей
Вступление
Созданные более трёхсот лет назад конструкторским гением «самоходные повозки» сразу получили надёжную несущую конструкцию в виде рамы, которая, сменив в своём развитии несколько модификаций, и ныне является основой современного автомобилестроения, а машины, созданные по этой технологии известны как рамные автомобили. Правда, в современных условиях, когда требования, предъявляемые к современному транспортному средству, претерпели существенные изменения, производство легковых автомобилей с такой конструкцией уже ушло в прошлое, переориентировавшись на так называемые «кузовные» технологии. Но при производстве внедорожников и специальной мощной строительной автотехники, наоборот, широко используется рамная конструкция кузова.
Роль рамы в общей конструкции автомобиля
Чтобы понять особенности рамы в общей компоновке современного автомобиля, разобраться с достоинствами и недостатками этой технологии, кратко ознакомимся с технологическими тонкостями рамной платформы. Но сначала давайте определимся с терминами.
Рама — одна из разновидностей жёсткой несущей системы транспортного средства, применяемой в современном автомобилестроении, на которую устанавливаются все основные технические агрегаты автомобиля — двигатель, трансмиссия, подвески, передний и задний мосты, рулевое управление и прочее оборудование. Все эти элементы и узлы, взаимоувязанные на общем несущем каркасе в виде рамы, представляют собой законченную рамную конструкцию автомобиля под названием шасси. Непосредственно к рамному шасси крепится уже и сам кузов.
Схема построения рамных автомобилей рассчитана на приём основных силовых нагрузок, и представляет собой центральный стержень в виде рамы, придающей требуемую жёсткость всей механической структуре автомобиля в целом. То есть, рамная компоновка — это каркас, на базе которого производится сборка машины. Благодаря раме транспортное средство намного легче собирается в условиях заводского производства и гораздо более ремонтопригодно при последующем техническом обслуживании.
Устройство рамы кузова
Так как рамная схема построения предназначена для физического разнесения силовых нагрузок, поступающих от несущих элементов при движении автомобиля, от кузова, то при проектировании рам необходимо закладывать основным требованием прочностные характеристики. Надёжная и прочная рама должна выдерживать большие нагрузки, возникающие как при преодолении сложных дорожных участков, так и в отношении грузоподъёмности, а зачастую — и при одновременном воздействии обоих этих факторов. Поэтому применяется довольно простая изначальная идея построения рамы — две параллельные по длине металлические балки соединяются несколькими поперечными швеллерами. Такая рамная конструкция предопределяет довольно высокое расположение двигателя, поэтому, чтобы силовой агрегат опустить пониже, переднюю часть параллельных балок немного разводят. Заднюю часть этих продольных балок, наоборот, для увеличения жёсткости, сужают — при этом увеличиваются грузоподъёмность транспортной системы.
При изготовлении продольные и поперечные элементы рамной конструкции могут быть соединены тремя способами — жёсткими болтовыми соединениями, клёпками и сваркой (используется главным образом при производстве тяжёлой спецтехники).
По своей классификации автомобильные рамные конструкции делятся по типу несущей платформы и подразделяются на: лонжеронные, периферийные, хребтовые, вильчато-хребтовые (Х-образные), решётчатые (пространственные), несущее основание и интегрированная рама.
Основные достоинства рамной конструкции
Все рассмотренные выше технологические тонкости и особенности рам определяют и преимущества рамной конструкции автомобиля:
- технологическая простота рамного устройства и инженерно проверенные методики расчёта;
- простой процесс сборки (относительно кузовной схемы построения);
- облегчённый доступ к узлам и деталям рамы при ремонте;
- равномерность при распределении рабочей нагрузки между рамой и кузовом;
- повышенные комфортабельность, проходимость и грузоподъёмность.
Основные области применения рамной конструкции
Все перечисленные выше технологические особенности рамных автомобилей предопределяют современную область применения их в основном при производстве внедорожников. Несмотря на широкое и вполне успешное наступление «кузовных» технологий на «фронте» легковых автомобилей, ликвидация рам у внедорожников без заметных потерь — невозможна. Они обладают, как правило, тяжёлым и массивным пятидверным кузовом, который часто из-за езды по бездорожью подвергается различным нагрузкам и обеспечить его пространственную прочность без применения рамы очень тяжело. В итоге при производстве внедорожников раму стали делать интегрированной — лонжероны в определённых местах доработали так, чтобы она могла иметь общее крепление с силовым каркасом кузова.
Список рамных автомобилей
Несмотря на то что ведущие автомобильные компании изменяют конструкцию рамы в свете последних технологических изменений и постепенно снижают процент рамных автомобилей, внедорожники-«проходимцы», изготовленные на рамной конструкции, не теряют своих поклонников и набирают всё большую популярность.
Вашему вниманию предлагается список рамных автомобилей-внедорожников: Mercedes G-class, Toyota Land Cruiser Prado, Land Rover — Defender и Discovery, Toyota FJ Cruiser, Great Wall — Hover H3, SUV и Deer, SsangYong — Kyron и Rexton, Nissan Patrol, Suzuki Jimmy, Shevrolet Tahoe, УАЗ Хантер, УАЗ Патриот, Mitsubishi — L200 и Pajero Sport.
Заключение
Рамная конструкция корпуса нашла своё применение при производстве автомобилей с самого зарождения последних три сотни лет назад. И в современных условиях, несмотря на смещение фокуса автопроизводителей в сторону технологии несущих кузовов в области легковых автомобилей, рамная конструкция автомобиля остаётся надёжной, проверенной временем и находит своё применение при производстве внедорожников и специальной строительной техники для выполнения тяжёлых видов работ.
