что лучше рама или несущий кузов
Рама или несущий кузов: что лучше?
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.
Что лучше рама или несущий кузов
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:
Лонжеронная рама
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.
Рама или не рама — что лучше для внедорожника?
Рама и несущий кузов — в чём разница?
Так называемая рама была неотъемлемым элементом конструкции автомобиля со времён первых самобеглых повозок. И даже ещё раньше: так делали кареты — к крепкой основе из скреплённых между собой прочных балок крепили оси для колес, а сверху ставили пассажирский отсек с полом, боковыми стенками и крышей.
В случае с автомобилями на раме монтируются также силовой агрегат, трансмиссия и подвески, а кузов просто прикрывает все узлы и соединяет органы управления с исполнительными механизмами. А также является основой для комфортного и изолированного пассажирского отсека.
Есть и альтернативная архитектура автомобиля — с несущим кузовом. Как следует из названия, именно он несёт на себе все прочие элементы и является основой конструкции.
Именно к кузову присоединяют мотор, коробку передач, детали подвески и так далее. И поскольку автомобиль строится вокруг кузова, то в основном на него и приходятся все механические нагрузки — скручивание, на излом, ударные и пр.
Почему инженерам не понравилась рама?
Долгое время проектировщики были уверены, что у рамных автомобилей есть ряд существенных плюсов по сравнению с машинами с несущим кузовом. Главный — прочность и долговечность. Обычно рама проектируется из толстого металла и имеет высокую жёсткость, поэтому её сложно деформировать в процессе эксплуатации или ДТП. Также рамные автомобили более ремонтопригодны: достаточно отделить кузов от основы, чтобы получить полный доступ к агрегатам или кузовным панелям.
Однако у рамы есть и огромные недостатки. Например, рамные машины почти всегда довольно тяжёлые. Ведь массивная и громоздкая стальная конструкция по определению весит много. Получаем проигрыш в экономичности, динамике и управляемости. Также рама уменьшает полезный объем кузова. Да и в плане безопасности все не так однозначно, как принято считать в среде автолюбителей («прочнее — значит безопаснее»). Потому что при наличии жесткой рамы сложнее реализовать программируемую деформацию кузова.
Рамный или несущий? Какой тип кузова лучше для внедорожника и почему
Споров по поводу того, какая конструкция автомобильного кузова лучше — рамная или несущая, становится все меньше. Использование современных материалов и передовые методы проектирования позволяют создавать структуры, обеспечивающие несущему кузову и легкость, и прочность. И не случайно новейшие Land Rover Defender и Land Rover Discovery имеют в своей конструкции именно несущие кузова. А ведь эти автомобили — признанные покорители бездорожья.
Если абстрагироваться от эмоций, то обе «стороны баррикады» по-своему правы. Важно, для какой цели приобретается автомобиль. Нужен легкий грузовичок? В этом случае рама действительно позволит обеспечить повышенную грузоподъемность, да и клиренс в зависимости от степени загрузки существенно меняться не будет. Вы большой поклонник жесткого бездорожья и путешествия по непроходимым дебрям доставляют вам несказанное удовольствие? Возможно, рамная конструкция вам и в этом поможет, но это уже не столь очевидно. Здесь главным преимуществом «рамника» станет возможность обеспечить большие, нежели у несущих аналогов, ходы подвески. Кроме того, лонжероны — это дополнительный демпфирующий элемент, который экранирует шумы и вибрации от дороги. В случае с несущими кузовами конструкторам придется озаботиться дополнительной шумо- и виброизоляцией. Немаловажен и другой момент: кузов для рамных машин легче модифицировать, то есть у разработчиков появляется больше возможностей для расширения модельной гаммы, базирующейся на одной платформе.
На «стапелях» сборочного конвейера —
кузова нового Land Rover Defender.
В то же время рамный внедорожник будет обладать большей массой — только рама потянет килограммов на 200. Понятно, что это не буквальная разница в весе, так как сам несущий кузов, с набором усиливающих его элементов, тоже не легок. Но, тем не менее, несущая конструкция легче рамной. А значит, и динамические показатели, и экономичность у такого автомобиля, при равной «энерговооруженности», будут выше. Как и управляемость. Реакции на работу рулем более легкого автомобиля станут четче — и центробежные силы, и инерционные массы в этом случае сократятся. Здесь хорошим примером могут служить спорткары с каркасом безопасности. Такой «монолит» создает максимально жесткую связь между передней и задней подвесками, позволяет очень точно настроить характеристики амортизаторов, обеспечивает отличную обратную связь… Если же говорить о динамическом комфорте, то и тут будет лидировать автомобиль с несущим кузовом.
Так собирались рамные конструкции первых Defender.
Еще больший вклад несущий кузов вносит в повышение уровня пассивной безопасности. На раме сложнее спроектировать зоны программируемой деформации, так как при расчетах приходится рассматривать два конструктивных элемента: сам каркас и закрепленный на нем через эластичные подушки кузов. Случаи, когда во время ДТП эти крепления разрывало, отнюдь не редкость. Кроме того, в несущей конструкции легче спроектировать направляющие, по которым двигатель после удара уйдет вниз, а не в салон.
Так изнутри выглядит структура современного несущего кузова. Лонжероны, коробы, усилители. И комбинации различных материалов.
Многие считают, что «рамники» долговечнее. Но и в этом случае все не так просто. Во-первых, сама рама подвержена коррозии. Во-вторых, удары, пришедшиеся в определенные зоны рамы, могут привести к ее деформации, а значит и замене. А эта операция потребует и времени, и значительных финансовых вложений. Что касается кузова, то его долговечность зависит от того, насколько хорошо он защищен от коррозии, и этот момент, конечно же, в большинстве случаев учитывается. Например, производятся различные виды оцинковки, а при конструировании стараются исключить возникновение гальванических пар (как, к примеру, при непосредственном контакте стали и алюминия — комбинации материалов, все шире и шире используемой в современном автомобилестроении). Да что там современные, высокотехнологичные кузова — по нашим дорогам еще вовсю бегают ВАЗ-2121 «Нива» с несущими кузовами, которым от рождения по три десятка лет.
Внедорожные возможности нового Land Rover Defender. A: угол съезда 40°. B: угол рампы 28° (для версии 90 — 31°). C: угол въезда 38°. D: боковые воздухозаборники помогают автомобилю преодолевать брод глубиной до 900 мм. 
Структура кузова нового Land Rover Defender. A: 29 000 Нм/град. Самый жесткий алюминиевый кузов Land Rover.B: до 18 тонн рывковой нагрузки, приложенной к буксирным крюкам. C: структура в три раза более жесткая, чем традиционная рамная конструкция. D: до 300 кг статической нагрузки на крышу и до 168 кг динамической нагрузки на крышу. E: до семи тонн вертикальной нагрузки на подвеску.
Инженеры компании Jaguar Land Rover имеют богатый опыт проектирования как рамных конструкций, так и несущих кузовов, и возможностей для сравнения характеристик у них более чем достаточно. Кстати, в автомобилях Land Rover использовались и «переходные» варианты, такие как интегрированная рама. По сути это — силовой каркас, повторяющий геометрию кузовных элементов. В ходе испытаний выяснилось, что жесткость кузова с интегрированной рамой Land Rover Discovery третьего поколения составляет 15 000 Нм/град., что само по себе отличный результат. Но прогресс не стоит на месте: у более свежего несущего кузова Discovery пятого поколения этот показатель в полтора раза выше: 23 000 Нм/град. А новый Defender и вовсе бьет все рекорды, демонстрируя 29 000 Нм/град. Согласитесь, весьма неплохой аргумент.
Юрий Овчинников,
организатор трофи-рейда Ladoga Trophy
Рама – это навсегда: почему автомобили с несущим кузовом никогда не вытеснят рамные
Первые серийные автомобили с несущим кузовом появились еще в 30-х годах прошлого века, а в 2011-м сошел с конвейера последний рамный седан Ford Crown Victoria. Но рамы никуда не денутся, и мы объясним, почему.
Предтечи
К тому времени у многих марок стали появляться массовые модели, производство которых стремились удешевить и упростить в числе прочего и за счет снижения материалоемкости и упрощения технологии сборки. Распространенные тогда конструкции с рамным шасси и кузовами на деревянном каркасе к этому не располагали, и, несмотря на более высокую цену стали, кузовостроение переориентировалось с древесины на металл.
Кузова стали варить из штампованных металлических деталей. Конструкторам, получившим в свое распоряжение технологии штамповки каркасных деталей нужного профиля и прочности, оставалось лишь усилить пространственную конструкцию кузова до той степени, чтобы она могла нести на себе узлы и агрегаты всего автомобиля.
Методики расчета и технологии металлообработки к тому времени достигли того уровня, когда стало возможным при массовом производстве достигать небольшого веса и достаточной жесткости трехмерной системы.
Lancia Lambda Torpedo 4 Series 1922-1924
Opel Olympia 1935-1937
Так, собственно, и родился несущий кузов автомобиля. Первые безрамные серийные легковушки — итальянская Lancia Lambda (1922 г.) с открытым кузовом «торпедо». Потом были компактный седан Opel Olympia (1935) и ставший впоследствии легендарным переднеприводный Citroen 7 Traction Avante (1934). Они показали, что рама для массовой легковой машины вовсе необязательна. Но эти автомобили были сродни сегодняшней Tesla или BMW i8. О них знали все, но имели очень немногие.
Перелом
К середине ХХ столетия обозначилось еще одно существенное преимущество цельнометаллического несущего кузова перед рамной конструкцией. Общественность начала заботиться о пассивной безопасности транспортных средств. Краш-тесты показали, что машины с лонжеронной рамой опасны при самых распространенных столкновениях — фронтальных.
Слишком жесткая рама не позволяла «передку» автомобиля деформироваться и в нужной степени поглотить энергию удара, в итоге пассажиры в салоне получали смертельно опасные травмы от удара о детали интерьера.
У безрамного автомобиля оказалось гораздо проще рассчитать зоны деформации для самых «популярных» типов столкновений и обеспечить сохранность «обитаемой капсулы». Несущий кузов также позволял конструкторам при его существенном смятии от лобового удара направить тяжелый силовой агрегат под днище, а не в салон, как нередко происходило у рамной конструкции, закрытой снизу жесткими лонжеронами.
Таким образом, сформировался целый комплекс причин, приведших к отходу от широкого применения рамных конструкций:
1. Появление технологий производства несущих кузовов небольшой массы и достаточной жесткости;
2. Борьба за облегчение автомобилей;
3. Стремление увеличить полезный объем кузова;
4. Желание улучшить управляемость автомобиля за счет снижения центра тяжести;
5. Повышение требований к пассивной безопасности автомобиля.
Автомобиль Nash 1942 г. На рисунке выделены усилители кузова.
Долгое расставание
Мир легковых автомобилей расставался с рамами не спеша. В Европе это происходило по мере смены моделей в производственной программе ведущих автомобильных марок, то есть относительно быстро. А вот в Новом Свете процесс затянулся всерьез.
Стремительное развитие потребительского рынка в послевоенной Америке привело к частому, буквально ежегодному обновлению модельных линеек. Непрерывная работа над рестайлингами и сменой моделей облегчалась благодаря рамным конструкциям американских машин: оставляя шасси неизменным многие годы, конструкторы обновляли только кузов.
К тому же рамной архитектуре как нельзя лучше соответствовала концепция американских дорожных дредноутов в целом: высокие требования к плавности хода, большие габариты (длина до 5,5 м, ширина до 2 м), тихоходные многолитровые двигатели (объем до 5-6 л), значительная масса (более 2 т), которая порой выдавалась рекламистами тех лет за достоинство.
Ford Crown Victoria police interceptor
По указанным причинам рамные конструкции продержались в американском автопроме вплоть до 2011 года, когда был закрыт завод, выпускавший последнего из полноразмерных могикан — Ford Crown Victoria, который мы все знаем по американским боевикам 1990-х и 2000-х годов как основной транспорт полиции.
Машина была прочной, выносливой и комфортабельной, хотя по нынешним меркам при существенных габаритах (5,4 х 2,0 х 1,5 м) не могла похвастать соответствующим пространством в салоне. Следующий полицейский Ford — седан Taurus Police Interceptor (о нем мы писали в статье про американские модели, которые нельзя купить в России) — выполнен уже по цельнонесущей схеме.
А как же офф-роуд?
Не так все просто сложилось в сообществе автомобилей-внедорожников: лишить их рамы без существенных потерь оказалось сложнее. Как минимум потому, что езда по плохим дорогам или бездорожью так или иначе предполагает частое «вывешивание» машины — ее диагональный перекос.
Чтобы обеспечить при этом сохранение геометрии несущего кузова, необходимо значительно усиливать его за счет дополнительных косынок, распорок, более мощных балок. В противном случае неизбежны перекосы проемов с невозможностью открыть или закрыть дверь, а то и усталостные трещины в самых нагруженных местах. Ситуация усугубляется тем, что большинство внедорожников имеют крупные пятидверные кузова, обеспечить пространственную жесткость которых еще труднее.
В общем, полностью «забрать» раму у больших внедорожников конструкторы не смогли — ее сделали интегрированной. Иначе говоря, облегченные части обычной рамы встроили в силовой каркас кузова. В первую очередь это были продольные лонжероны, развитые до трехмерной формы в определенных «районах» кузова. Так сделали создатели третьего поколения Land Rover Discovery (2004 г.) или Suzuki Grand Vitara (2005 г.) второй генерации.
Что лучше рама или несущий кузов
Сообщение Krypton_86 » 31 янв 2013, 08:47
Я езжу на: Ford Focus
| Рейтинг: 12 885 |  |
| Репутация: +17 |  |
Благодарил (а): 103 раза Поблагодарили: 39 раз
Сообщение MYTO » 31 янв 2013, 08:57
Сообщения: 3695 Зарегистрирован: 12 фев 2007, 00:00 Стаж: 15.04.2008 Авто: Hyundai Solaris :
Награды: 1 
| Рейтинг: 4 275 | |
| Репутация: +3 | |
Благодарил (а): 8 раз Поблагодарили: 5 раз
Сообщение isNospoon » 31 янв 2013, 08:57
безопаснее машина с большей массой чаще всего это рамный автомобиль
Сообщения: 2653 Зарегистрирован: 17 дек 2007, 00:00 Откуда: оборона Стаж: 1996 :
Награды: 1
| Рейтинг: 16 044 | |
| Репутация: +11 | |
Благодарил (а): 140 раз Поблагодарили: 165 раз
Сообщение dino » 31 янв 2013, 08:59
Сообщения: 3193 Зарегистрирован: 19 авг 2011, 00:00 Стаж: 2009 Авто: Эмгранд :
Награды: 1
| Рейтинг: 6 055 | |
| Репутация: +13 | |
Поблагодарили: 27 раз
Сообщение Pavel8672rus » 31 янв 2013, 08:59
Сообщения: 60 Зарегистрирован: 10 мар 2009, 00:00 Откуда: Тюмень Стаж: 2005 Авто: Ниссан Террано 2014 :
Награды: 1
| Рейтинг: 123 | |
| Репутация: 0 | |
Сообщение jon013 » 31 янв 2013, 09:01
Я езжу на: Ford Focus
| Рейтинг: 12 885 | |
| Репутация: +17 | |
Благодарил (а): 103 раза Поблагодарили: 39 раз
Сообщение MYTO » 31 янв 2013, 09:06
Сообщения: 579 Зарегистрирован: 12 янв 2007, 00:00 Откуда: Тюмень Авто: Mitsubishi Pajero Sp :
Награды: 1
| Рейтинг: 3 432 | |
| Репутация: +13 | |
Благодарил (а): 17 раз Поблагодарили: 31 раз
Сообщение ral1000 » 31 янв 2013, 09:09
Сообщения: 2760 Зарегистрирован: 07 дек 2006, 00:00 Откуда: Московский тракт Стаж: 3 июня 2003 г. Авто: а4 :
Награды: 1
| Рейтинг: 8 646 | |
| Репутация: +8 | |
Благодарил (а): 696 раз Поблагодарили: 89 раз
Сообщение alimofo » 31 янв 2013, 09:13
Сообщения: 823 Зарегистрирован: 27 июн 2011, 00:00 Откуда: Столица деревень Стаж: 1979 Авто: застраховано :
Награды: 1 
| Рейтинг: 10 423 | |
| Репутация: +22 | |
Благодарил (а): 16 раз Поблагодарили: 148 раз
Сообщение polkov_nic » 31 янв 2013, 09:23
Сообщения: 4526 Зарегистрирован: 21 май 2010, 00:00 :
Награды: 1
| Рейтинг: 22 626 | |
| Репутация: +100 | |
Благодарил (а): 168 раз Поблагодарили: 162 раза
Рамный или несущий кузов? Какая конструкция безопаснее?
Сообщение BoloYeng » 31 янв 2013, 09:24
Сообщения: 1166 Зарегистрирован: 04 мар 2009, 00:00 Откуда: берутся деньги? Стаж: 2000 Авто: Дракон и электро дракончи :
Награды: 1
| Рейтинг: 2 825 | |
| Репутация: +8 | |
Благодарил (а): 6 раз Поблагодарили: 7 раз
Сообщение дядяТоля » 31 янв 2013, 09:40
Сообщения: 8873 Зарегистрирован: 13 янв 2011, 00:00 Стаж: с 1978 года :
Награды: 1
| Рейтинг: 38 180 | |
| Репутация: +78 | |
Благодарил (а): 277 раз Поблагодарили: 427 раз
Сообщение salomat » 31 янв 2013, 09:44
| Рейтинг: 53 984 | |
| Репутация: +58 | |
Благодарил (а): 183 раза Поблагодарили: 737 раз
Сообщение Volodya » 31 янв 2013, 09:45
Сообщения: 1166 Зарегистрирован: 04 мар 2009, 00:00 Откуда: берутся деньги? Стаж: 2000 Авто: Дракон и электро дракончи :
Награды: 1
| Рейтинг: 2 825 | |
| Репутация: +8 | |
Благодарил (а): 6 раз Поблагодарили: 7 раз
Сообщение дядяТоля » 31 янв 2013, 10:00
Сообщения: 823 Зарегистрирован: 27 июн 2011, 00:00 Откуда: Столица деревень Стаж: 1979 Авто: застраховано :
Награды: 1
| Рейтинг: 10 423 | |
| Репутация: +22 | |
Благодарил (а): 16 раз Поблагодарили: 148 раз
Сообщение polkov_nic » 31 янв 2013, 10:01
Сообщения: 4997 Зарегистрирован: 11 апр 2010, 00:00 :
Награды: 2
| Рейтинг: 24 266 | |
| Репутация: +43 | |
Благодарил (а): 77 раз Поблагодарили: 259 раз
Сообщение 29 » 31 янв 2013, 10:05
Чем крепче кузов и чем больше масса авто, тем больше вероятности, что тебя потом найдут в нем живым. Говорю по опыту работы, а не просто на основе своих домыслов.
Единственное, когда такое может подвести, это когда сталкиваются два идентичных авто. Тогда да. Последствия будут печальными.
Многие приводят доводы про полезную деформацию кузова и т.п. Вы не забывайте еще момент что большинство людей это не спортсмены, которые готовятся к полету в космос, а обычные люди, с проблемами с давлением, кровоснабжением и сердцем. Любая авария эта перегрузка. При чем перегрузка молниеносная и весьма высокая.
Энергия всегда будет передаваться на автомобиль с меньшей массой. Следовательно и нагрузка на него будет больше. Кроме того, если сталкивается внедорожник и легковушка, то у водителя вне дорожника, основная сила удара уходит в ноги, а у водителя легковушки как раз таки в грудь. И больше вероятность что если не прикончит само механическое повреждение, то добьет перегрузка и не выдержит сердце или какой-нибудь сосуд важный.
Есть множество примеров аварий с неподвижным предметом. К примеру с деревом. Машина в хлам. Человек выжил. Без особых травм, но от перегрузки он на всю оставшуюся жизнь заработал проблемы с давлением или сердцем.