logo1

logoT

 

Рамная конструкция кузова


Рамная конструкция кузова: типы и особенности

Рамная конструкция кузова составляет остов транспортного средства, на котором располагаются элементы ходовой части, силовые агрегаты и кузов.

Принцип устройства рамных конструкций автомобилей

Рамные конструкции современных автомобилей представляют собой жесткий остов, на котором осуществляется фиксация элементов подвески, узлов трансмиссии, силового агрегата, различного дополнительного оборудования, и, собственно, самого кузова машины. Несложно догадаться, что этот элемент автомобиля является одним из основных, поскольку на него приходится большая часть нагрузки.

На сегодняшний день рамные конструкции используются при производстве внедорожников, некоторых типов грузовиков и тракторной техники. В остальных случаях используется сам кузов машины, который выполняет функцию несущей системы.

Основная нагрузка приходится на несущие балки, ширина которых вдоль кузова варьируется. Между ними располагаются короткие балки, которые исполняют роль ребер жесткости. Рамы могут быть клепаными, цельносварными и собранные с использованием болтовых соединений.

Основные типы несущих систем автомобилей

Принято различать несколько основных типов конструкций несущих рам автомобилей:

  • Наиболее широкое распространение получила несущая система лестничного типа. Она называется лонжеронной конструкцией и состоит из двух несущих балок, к которым крепятся поперечные траверсы. Рамы лонжеронного типа используются практически во всех типах грузовых автомобилей.
  • Кузовные несущие системы. Такие рамы еще называют периферийными. Основной особенностью этого типа рам является их широкая средняя часть, в которую устанавливается кузов машины. Это позволяет значительно уменьшить высоту автомобиля и повысить безопасность эксплуатации.
  • Хребтовая система. Основным элементом этой основы автомобиля является трансмиссионная труба. Используется в основном на грузовых машинах повышенной проходимости с независимыми подвесками.
  • Вильчато-хребтовая рама (Х-образная).
  • Трубчатая рама (конструкция решетчатого типа, состоящая из полых труб, отличается особой прочностью и используется для производства спорт-каров и болидов).

Необходимо отметить, что на сегодняшний день легковые автомобили имеют конструкцию несущего кузова, а рамные системы уже практически не используются. Несмотря на простоту несущей рамы и простоту ремонта, она обладает рядом недостатков:

  • несущая рама значительно увеличивает вес автомобиля и его наружные габариты;
  • повышенный расход потребляемого топлива и выброс большого количества отработанных газов;
  • невозможность достичь высоких скоростных показателей (легковые авто);
  • пониженный уровень комфорта, в случае использования жестких рессор;
  • необходимость повышенного клиренса. Высокие пороги могут затруднять процесс посадки водителя и пассажиров в салон машины.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, конструкция с рамой активно используется для производства грузовиков и внедорожников, для перемещения больших грузов и преодоления участков дорог повышенной сложности. К тому же езда на грузовиках и вездеходах отличается высоким уровнем безопасности.

Преимущества жесткой рамы

На примере внедорожников можно рассмотреть преимущества несущих систем рамного типа.

  1. Во время преодоления дорожных препятствий на кузов и несущую конструкцию нагрузка распределяется практически равномерно, поэтому данный факт значительно снижает риск опрокидывания.
  2. Рама позволяет устанавливать тяжелое оборудование (более мощные двигатели, усиленное шасси) и колеса больших размеров.
  3. Возможность делать салон просторным и комфортным.
  4. Процесс сборки автомобиля отличается простотой и небольшими временными трудозатратами. К тому же, подобраться ко многим элементам ходовой части можно без особых сложностей.
  5. Простота проведения ремонтных работ. В отличие от кузовных автомобилей, несущая рама значительно реже подвергается различным механическим повреждениям и воздействию коррозионных процессов.
  6. Повышенный уровень проходимости. За счет жесткой несущей базы есть возможность устанавливать независимые подвески (полный привод) на машине. Этот фактор значительно улучшает пассивную безопасность автомобиля.

В заключение необходимо отметить, что все же, несмотря на отказ многих производителей от использования рамы в качестве несущей системы автомобиля, такие машины очень надежны в процессе эксплуатации. К тому же, за счет использования цельных металлических балок, значительно увеличивается срок эксплуатации автомобиля и возможность перевозки грузов на большие расстояния. Поэтому использование рамы по-прежнему является актуальным для грузовиков и спецтехники. Легковые автомобили с несущим типом кузова не менее практичны и отличаются высоким уровнем безопасности. Так что выбор за вами.

Рамная конструкция кузова — DRIVE2

Рамная конструкция кузова — один из видов несущих систем автомобиля

Назначение

У автомобиля, как и у человека, имеется свой скелет. Именно к нему прикрепляются все навесные системы и элементы. Называется такой каркас несущей системой автомобиля. Эти системы бывают рамными или безрамными. Чем же они отличаются?

Типы несущих систем

В основе рамных несущих систем лежит жесткая стержневая конструкция, в которой элементы соединены между собой во всех или нескольких узлах. Именно к этой отдельной раме в дальнейшем прикрепляются все основные системы автомобиля (двигатель, рулевое управление и т.д.). Кузов тоже может крепиться к раме. Такая система характерна для грузовых автомобилей, тракторов и внедорожников.

В безрамных системах функцию опоры выполняет сам кузов, т.е. становится несущим. Такие системы сложны в изготовлении, обслуживании и ремонте. Тем не менее, они часто используются для современных легковых автомобилей и минивэнов.

В рамно-кузовных системах рама и кузов представляют собой единую конструкцию. Нагрузки распределяются между рамой и каркасом кузова. Эта система проста в изготовлении и обслуживании.

Устройство рамыРама – это самая тяжелая часть автомобиля. В среднем масса рамы составляет около 15% от общей массы машины. Рама должна быть прочной, одновременно крепкой и легкой, обладать высокими технологическими качествами. Основные детали рамы – это две продольные балки, соединенные поперечными. Количество балок меняется в разных марках машин. Рамы часто изготавливают переменной ширины: в зоне двигателя чуть шире, а в зоне заднего моста уже. Наиболее распространены клепаные рамы. Они просты в изготовлении и наиболее технологичны. При мелкосерийном производстве возможно болтовое соединение. Бывают и цельносварные рамы, использование которых целесообразно для тяжелой дорожной техники. К отдельной раме кузов обычно крепится за счет кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, которые нужны для уменьшения уровня вибраций, получаемых кузовом.

Основные виды рам

Рамы классифицируют в зависимости от типа несущей структуры.

Лонжеронные. По своей конструкции эти рамы похожи на обычную лестницу. Поэтому иногда можно встретить название «лестничная рама». Состоят такие рамы из продольных балок (лонжеронов) и поперечин. Применяются почти во всех грузовиках.

Переферийные. У этих рам лонжероны в центральной части значительно раздвинуты. При установке кузова они оказываются за порогами дверей. Это позволяет значительно опустить пол кузова и уменьшить общую высоту автомобиля. Такая конструкция повышает безопасность при боковом столкновении. Этот тип рамы использовался в советских автомобилях ЗИЛ.

Хребтовые. Главный элемент такой рамы – центральная трансмиссионная труба. Конструкция используется в автомобилях с независимоей подвеской обеих осей. Преимущество хребтовой схемы – повышенная крутильная жесткость. Однако ремонт крайне затруднен, поэтому используют этот вид редко, лишь на грузовиках улучшенной проходимости.

Решетчатые. Еще их называют трубчатыми и пространственными . Они представляют собой систему из очень тонких труб, легких, но при этом жестких на кручение. Такие рамы используют в спортивных и гоночных автомобилях.

История появления рамных конструкцийИдея использовать раму в качестве несущей конструкции возникла еще в самом начале развития автомобилестроения. В конных экипажах каркас кузова был деревянный, но для автомобиля его прочности было бы недостаточно. Поэтому первые автомобильные рамы делались по аналогии с железнодорожным транспортом.

Впрочем, рамы сначала тоже изготавливали из твердого дерева и лишь иногда из металлических труб.

В 20-е годы чехословацкая фирма «Татра» придумала хребтовую раму и применила ее на ряде своих моделей. Однако эта инновация использовалась лишь в Чехословакии и не нашла реализации в других странах.

Примерно в это же время машиностроители предложили пространственную раму. Аналогию они провели с конструкцией лодочного корпуса. Первый автомобиль с такой рамой — это Lancia Lambda 1922 года.

Американская компания «Оберн» (Auburn) в те же годы разработала лонжеронную раму с Х-образной поперечиной. Она соединила в себе относительную легкость и повышенную крутильную жесткость.

Некоторые довоенные автомобили оснащались сильно облегченной рамой. Она хоть и была отделена от кузова, но самостоятельно выдержать всех нагрузок не могла. Поэтому часть из них все равно приходилась на кузов. Пример автомобиля с такой системой – Ford Prefect.

Уже после Второй Мировой войны популярность приобретает несущий кузов. Однако не все фирмы-производители стремились перейти на производство автомобилей с таким типом каркаса. Ведь при рамной конструкции можно было менять дизайн кузова, в то время как рама оставалась в том виде, в каком и была. В случае с несущим кузовом автомобиля изменение дизайна становилось очень сложной и дорогостоящей задачей.

Рамы легковых машин и внедорожников с 70-х годов до нашего времени практически не изменились. Определенную эволюцию прошла лишь технология их производства. Например, появился метод штамповки эластичными средствами (обработка металлов давлением). Однако используют сами рамы сейчас значительно реже, чем в 70-е. В основном ими оборудуются большие пикапы и внедорожники.

Преимущества и недостатки

В современных легковых автомобилях предпочтение отдано несущему кузову. Это происходит в силу ряда причин. Несмотря на явные преимущества (простая конструкция, упрощенная сборка автомобиля на заводе, легкий ремонт), у рамного кузова есть и существенные недостатки. Во-первых, при разделении функций кузова и рамы, приходится значительно увеличивать массу. Во-вторых, лонжероны, которые проходят под кузовом, забирают у пассажирского салона значительную часть. Пороги оказываются большими, а это затрудняет посадку в автомобиль. В-третьих, у рамных автомобилей уровень пассивной безопасности значительно ниже, ввиду возможности смещения рамы относительно кузова при ударе. В-четвертых, плоская рама уступает несущему кузову по показателю жесткости на кручение.

Таким образом, так как легковой автомобиль должен быть и комфортным и безопасным, несущий кузов для него стал незаменим. В тех же автомобилях, которым необходимо работать в сложных условиях, используют только рамные конструкции.

Полезно? Лайкаем и делимся со своими подписчиками!

Рамная конструкция кузова

Для тяжелых (или как еще принято называть — мужских) внедорожников свойственна рамная конструкция кузова. А вы знаете, что это такое? И чем скажем кузов на раме, отличается от кузова обычного рядового автомобиля? Если нет, тогда сегодняшняя статья именно для вас …

Рамная конструкция кузова

Как обычно начнем с определения.

Рамная конструкция кузова – строение автомобиля, при котором все важные технические узлы и элементы крепятся на определенную жесткую раму. К таким элементам можно отнести – части подвески, двигатель, трансмиссию, мосты (передний и задний) и собственно сам кузов (он также крепится на раму).

Закреплены, практически все узлы

Простыми словами, рама здесь как ключевой соединяющий элемент всех узлов (если хотите как скелет человека), также она принимает на себя всю нагрузку при езде автомобиля. Если на раму не одевать кузов, а на ней будут закреплены все основные узлы, то она запросто может передвигаться. Например на наших УАЗ именно так и реализовано.

Для чего нужна рамная конструкция кузова?

Рама кузова — как правило, самый прочный элемент, автомобиль с таким строением может выдерживать большие нагрузки (как в грузоподъемности, так и в проходимости). Вот почему такую конструкцию кузова имеют в основном «тяжелые» внедорожники, грузовые автомобили, микроавтобусы и некоторые большие автобусы. Внедорожникам рама нужна для того, чтобы преодолевать очень плохие дороги, высокие подъемы и болотистую местность. Грузовикам и автобусам — для большей грузоподъемности.

Схема сборки автомобиля на раме

Устройство рамы кузова

Если утрировать, то строение простое до безобразия. Две продольные металлические балки, которые соединяются поперечными. Обычно продольных балок всего две, а вот поперечных может быть значительно больше. Раньше продольные балки шли практически параллельно друг другу, но скоро выяснилось, что такое строение не очень то удобное, потому как двигатель который закрепляли на раме был очень высоко посажен. Поэтому позже переднюю часть расширили (чтобы двигатель крепился между продольными балками), а заднюю часть сузили, особенно в строениях грузовых автомобилей (также жесткость рамы увеличивается, соответственно увеличивается и грузоподъемность).

Нужно отметить что рама — это самая тяжелая часть кузова, около 20 % общей массы автомобиля. Но разработчики бьются над более легкими и прочными материалами, ведь чем меньше масса, тем меньше расход топлива.

По изготовлению рамы можно подразделить:

—          НА клепанные (самый распространенный вид), элементы рамы присоединяются друг к другу при помощи клепок

—          НА болтах, более трудозатратен, а поэтому менее распрастранен. Элементы соединяются болтами и гайками

—          Сварная рама, самый редкий вид. В основном используют для тяжелой спец. техники. Элементы привариваются друг к другу.

Основные виды рам кузова

Есть несколько основных видов:

«Лестничная» или лонжеронная. Как понятно из названия, похожа на обычную лестницу. Тут нет слабых мест все элементы очень прочные, поэтому такие виды устанавливаются в основном на грузовой коммерческий транспорт. Посмотрите пример видео

Переферийные или «кузовные». Передняя и задняя части узкие, а вот центральная часть (которая находится под большой частью кузова) расширена. Это делают для того чтобы опустить в эту часть кузов, тем самым сделав автомобиль намного ниже, что благоприятно сказывается на аэродинамике.

Хребетная. Усиленная центральная часть рамы, представляет из себя трансмиссионную трубу. Основное применение в автомобилях, где независимая подвеска как спереди, так и сзади. Очень прочная на кручение, однако используется редко из-за сложного строения и трудного ремонта.

«Гоночная», решетчатая или трубчатая. Представляет из себя — не только раму, но и практически полный каркас автомобиля, строится из тонких (но прочных и легких) труб. Используются на спортивных автомобилях (отсюда и название), наверное все видели обвязку спортивных авто, это именно рамное спортивное строение кузова.

Плюсы и минусы

НУ и в заключении давайте поговорим о плюсах и минусах рамной конструкции кузова

Плюсы

1)      Большинство рам имеют простую конструкцию

2)      Легкий ремонт

3)      Простая сборка (особенно если собрана на клепках)

4)      Улучшенная проходимость автомобилей

5)      Улучшенная грузоподъемность

Минусы

1)      Из-за того, что разделяют раму и кузов, увеличивается масса автомобиля

2)      Меньше простора в салоне. Из-за того, что кузов устанавливается между продольными направляющими

3)      Автомобиль на раме намного жестче. Как правило, подвеска используется с применением рессор, и редко пружин. Потому как рессоры могут нести большую массу.

4)      Сложная посадка. Автомобили высокие, если нет ступенек, забраться не просто.

5)      Хуже пассивная безопасность. Кузов просто срывает с рамы при сильном ударе.

Как видите — рамный кузов автомобиля создан в основном для сложных дорожных условий, либо для перевозки больших грузов. Для обычного комфортного передвижения по городу «рама» не пригодна, лучше смотреть в сторону автомобиля с несущим кузовом, но это совсем другая история.

Сейчас небольшое видео рамы кузова Nissan Patrol в сборе, смотрите для лучшего понимания.

НА этом все, читайте наш АВТОБЛОГ

Типы кузовов легковых автомобилей. Кузов несущей конструкции, рамная и полурамная конструкция кузова. Виды кузовных рам

НОУ «Русская Техническая Школа» www.rtsh.ru
  1. Типы кузовов легковых автомобилей. Кузов несущей конструкции, рамная и полурамная конструкция кузова. Виды кузовных рам.
Конструкция кузова определяется назначением автомобиля. Изготовителями выпускаются автомобили с трёх -, двух – и однообъёмными кузовами.

Трёхобъёмный кузов имеет три функциональных отсека (моторный отсек, салон и багажное отделение). Например: лимузин, купе, седан, кабриолет.

Двухобъёмный кузов имеет два функциональных отсека. Пассажирский салон, «совмещённый» с багажным отделением и моторный отсек. Примеры: универсал, хэтчбек, комби.

Моторный отсек, салон и багажник являются единым пространством в однообъёмном кузове. Пример: мини-вэны с центральным расположением силового агрегата или фургоны типа «буханка».

Кузова бывают открытыми и закрытыми, пассажирскими, грузопассажирскими и грузовыми.

Краткий обзор некоторых типов кузовов (см. рис.):

  1. Лимузин (от лат. limes – закрытый, ограниченный) – трёхобъёмный (на базе седана), или двухобъёмный (на базе универсала) кузов, со стеклянной перегородкой между водителем и пассажирами, закрытого типа, но иногда со сдвигающейся крышей. Кузовом комплектуются автомобили представительского класса;
  2. Седан – закрытый кузов легкового автомобиля. В классическом исполнении имеет четыре двери, центральную стойку и три чётко выраженных объёма — моторный отсек, пассажирский салон и багажник. Багажник структурно отделён от пассажирского салона;
  3. Купе (от фр. coupes – укороченный, купированный) – закрытый кузов легкового автомобиля. В классическом исполнении имеет три чётко выраженных объёма — моторный отсек, пассажирский салон и багажник. Багажник структурно отделён от пассажирского салона. От седана отличается меньшим объёмом пассажирского отделения (иногда, только для двух пассажиров) и двухдверным исполнением;
  4. Хэтчбэк (от англ. hatchback от hatch — люк и back — сзади) – закрытый двухобъёмный кузов с укороченным задним свесом, где пассажирский салон объединён с багажным отсеком. Крыша салона продлена до заднего габарита и в задней части, как правило, скошена. Имеет три или пять дверей. Одна из дверей – задняя, служит для доступа в багажник. Багажник может быть функционально отделён от салона специальной крышкой;
  5. Универсал (от лат. universalis - общий) – закрытый, двухобъёмный кузов легкового автомобиля. Пассажирский салон объединён с багажным отделением. Имеет, как правило, пять дверей. Пятая дверь – задняя, для доступа в багажное отделение. Крыша салона продлена до заднего габарита. От хэтчбэка отличается увеличенным задним свесом и отсутствием задней кузовной панели для удобства пользования грузовым отсеком (погрузки и разгрузки);
  6. Кабриолет (от фр. cabriolet) – кузов с откидывающимся верхом, на базе седана, т.е. в классическом исполнении – трёхобъёмный, четырёхдверный, с числом посадочных мест – от 4-х, но чётких градаций не существует. Откидывающийся верх выполняется из полотна или пластика.К кузовам открытого типа также относятся: родстер - открытый кузов на базе купе, фаэтон - открытый кузов на базе четырёхдверного универсала, тарга - открытый кузов на базе купе с задним стеклом и дугой безопасности.
  7. Пикап (от англ. pick-up - поднимать, отрывать, подвозить) — двухобъёмный кузов легкового автомобиля коммерческого назначения с открытой грузовой платформой, которая структурно отделёна от пассажирского салона стационарной перегородкой. В случае оснащения кузова жёстким несъёмным верхом пикап превращается в фургон.

Кузовы несущей конструкции выпускаются с 50-х годов прошлого столетия.

Корпус несущего кузова (см. рис.), объемный, из листового металла толщиной 0,5 –2,0 мм., представляет собой жесткую сварную конструкцию (до трех тысяч сварочных точек), состоящую из отдельных, предварительно собранных, узлов: основания (пола) 4 с передней и задней частями корпуса, левой и правой боковин 1 со стойками дверей и задними крыльями, крыши 2 и передних крыльев 3.

Согласно общемировой классификации Союза работников технического надзора, все элементы кузова подразделяются на несущие первичные, несущие вторичные, а также детали облицовки.

К первичным несущим элементам и узлам кузова относятся главные лонжероны, основной поперечный лонжерон, стойки дверей и места креплений (двигателя, КП, подвесок, амортизационных стоек, опор педали тормоза, дверных петель и замков, буксирного устройства).

Вторичными несущими элементами и узлами кузова считаются малые параллельные, продольные и поперечные лонжероны, диагональные полые распорки, надколёсные арки, пол кузова (включая полые профили), крылья (если они приварены к корпусу), наружные декоративные панели (если они приварены и если на них установлены приборы сигнализации и освещения).

К деталям облицовки относятся передняя и задняя панели, крылья (если они соединены с кузовом при помощи резьбовых соединений), капот, крышка багажника, пол багажника (если он не является местом крепления буксирного устройства).

Большинство автомобилей имеет несущие кузова бескаркасной конструкции. Такой кузов обычно имеет стальной неразъёмный корпус, к которому прикреплены капот двигателя, крышка багажника, двери, крылья и детали декоративного оформления (облицовка радиатора, передний и задний бамперы, накладки и т.п.). В двухобъёмных кузовах (универсал, хэтчбек) крышкой багажника служит задняя дверь. Такие кузова имеют относительно меньшую жёсткость, большие размеры и сложность пространственных форм деталей.

Жёсткость несущего кузова обеспечивается образованием специальных профилей из штампованных деталей, которые при соединении создают закрытые коробчатые сечения. Элементы несущего кузова типа «седан» можно посмотреть на рисунке.

Долговечность кузова зависит от его конструкции и условий эксплуатации и составляет 2 – 10 и более лет до наступления предельного состояния. Под предельным состоянием кузова понимается состояние, при котором дальнейшая эксплуатация кузова недопустима по условиям безопасности, а восстановление технически невозможно или экономически неоправданно.

Рамная конструкция кузова.

Рама является самостоятельным узлом автомобиля и выполняет функцию несущей конструкции. На раму крепятся все части и механизмы автомобиля, включая кузов. Рама воспринимает все силы, возникающие при движении автомобиля. По способу передачи нагрузок выделяют следующие типы рам: 1). Пространственные рамы, применяются в кузовах, воспринимающих большие нагрузки (например, спортивные автомобили); 2). X – образные рамы, находят применение в автомобилях повышенной проходимости и удобны для независимой подвески каждого колеса; 3). Хребтовые рамы, представляют собой основание в виде «трубы» с поперечными траверсами; 3). Рамы с лонжеронами, наиболее распространены среди несущих конструкций как легковых, так и грузовых автомобилей (см. рис.). Рама состоит из двух продольных балок – лонжеронов прямоугольного профиля и некоторого числа поперечин (траверс). Элементы рамы скреплёны между собой сваркой и/или клёпкой.

Конструкцию с несущим основанием образуют элементы несущей рамы, соединенные с профильными элементами панели пола. Полученное таким образом основание, представляет собой отдельный узел автомобиля.

Несущий кузов с подрамником.

Конструкция состоит из базовой части кузова и подрамника, расположенного обычно в передней части кузова (иногда, и спереди и сзади). Подрамник крепится к кузову болтами и может меняться при повреждении


Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf