Cechy i zalety konstrukcji nadwozia samochodu ramowego

Stworzone ponad trzysta lat temu przez geniusza projektowego «samobieżne wozy» natychmiast otrzymały niezawodną konstrukcję nośną w postaci ramy, która po kilku modyfikacjach w swoim rozwoju jest obecnie podstawą nowoczesnego przemysłu motoryzacyjnego, a samochody stworzone w tej technologii znane są jako samochody ramowe. Jednak w nowoczesnych warunkach, gdy wymagania dotyczące nowoczesnego pojazdu uległy znaczącym zmianom, produkcja samochodów osobowych o tej konstrukcji przeszła już do przeszłości, zmieniając orientację na tak zwane technologie «nadwoziowe». Jednak w produkcji pojazdów terenowych i specjalnych pojazdów budowlanych o dużej mocy, wręcz przeciwnie, konstrukcja nadwozia ramowego jest szeroko stosowana.

Ramowa konstrukcja nadwozia

Rola ramy w ogólnej strukturze pojazdu

Aby zrozumieć specyfikę ramy w ogólnym układzie nowoczesnego samochodu, zrozumieć zalety i wady tej technologii, zapoznajmy się pokrótce z technologicznymi subtelnościami platformy ramowej. Najpierw jednak zdefiniujmy pojęcia.

Rama jest jedną z odmian sztywnego układu nośnego pojazdu stosowanego w nowoczesnej konstrukcji samochodów, na którym zainstalowane są wszystkie główne jednostki techniczne samochodu — silnik, skrzynia biegów, zawieszenia, przednia i tylna oś, układ kierowniczy i inne wyposażenie. Wszystkie te elementy i jednostki, połączone ze sobą na wspólnej ramie nośnej w postaci ramy, stanowią kompletną konstrukcję ramową samochodu zwaną podwoziem. Samo nadwozie jest przymocowane bezpośrednio do ramy podwozia.

Rama podwozia

Schemat konstrukcji samochodów ramowych jest przeznaczony do przyjmowania głównych obciążeń siłowych i reprezentuje centralny pręt w postaci ramy, nadając wymaganą sztywność całej konstrukcji mechanicznej samochodu jako całości. Innymi słowy, układ ramy stanowi szkielet, na którym montowany jest pojazd. Dzięki ramie pojazd jest znacznie łatwiejszy w montażu w warunkach produkcji fabrycznej i znacznie łatwiejszy do naprawy podczas późniejszej konserwacji.

Konstrukcja ramy nadwozia

Ponieważ schemat konstrukcji ramy ma na celu fizyczne oddzielenie obciążeń pochodzących od elementów nośnych, gdy pojazd jest w ruchu, od nadwozia, konieczne jest uwzględnienie właściwości wytrzymałościowych jako podstawowego wymogu podczas projektowania ram. Niezawodna i solidna rama musi być w stanie wytrzymać duże obciążenia, które pojawiają się zarówno podczas pokonywania trudnych odcinków dróg, jak i w odniesieniu do nośności, a często, gdy oba te czynniki są stosowane jednocześnie. Dlatego też zastosowano dość prostą początkową koncepcję konstrukcji ramy — dwie równoległe belki metalowe są połączone kilkoma poprzecznymi kanałami. Taka konstrukcja ramy określa raczej wysoką pozycję silnika, dlatego w celu obniżenia jednostki napędowej przednia część równoległych belek jest nieco poszerzona. Przeciwnie, tylna część tych podłużnych belek jest zwężona w celu zwiększenia sztywności, zwiększając w ten sposób nośność systemu transportowego.

Rama nadwozia

Podłużne i poprzeczne elementy konstrukcji ramy mogą być łączone na trzy sposoby podczas produkcji — sztywne połączenia śrubowe, nity i spawanie (stosowane głównie w produkcji ciężkich pojazdów specjalnych).

Zgodnie z ich klasyfikacją, samochodowe konstrukcje ramowe dzielą się ze względu na rodzaj platformy nośnej i dzielą się na: dźwigarowe, obwodowe, kręgosłupowe, rozwidlone (w kształcie litery X), kratowe (przestrzenne), podstawy nośne i ramy zintegrowane.

Główne zalety konstrukcji ramowej

Wszystkie technologiczne subtelności i cechy ram omówione powyżej określają również zalety konstrukcji ramowej samochodu:

  1. Prostota technologiczna konstrukcji ramowej i sprawdzone inżynieryjnie metody obliczeniowe;
  2. prosty proces montażu (w stosunku do schematu budowy nadwozia);
  3. łatwy dostęp do elementów ramy i części podczas naprawy;
  4. równomierne rozłożenie obciążenia roboczego między ramą a nadwoziem;
  5. zwiększony komfort, przejezdność i ładowność.

UAZ Hunter

Główne obszary zastosowania konstrukcji ramowej

Wszystkie wyżej wymienione cechy technologiczne samochodów z ramą determinują ich obecne zastosowanie głównie w produkcji pojazdów terenowych. Pomimo powszechnego i całkiem udanego postępu technologii «nadwoziowych» z «przodu» samochodów osobowych, niemożliwe jest wyeliminowanie ram w SUV-ach bez zauważalnych strat. Z reguły mają one ciężkie i masywne pięciodrzwiowe nadwozie, które często poddawane jest różnym obciążeniom wynikającym z jazdy terenowej i bardzo trudno jest zapewnić jego wytrzymałość przestrzenną bez użycia ramy. W rezultacie w produkcji samochodów terenowych rama została zintegrowana — dźwigary w niektórych miejscach zostały zmodyfikowane tak, aby mogły mieć wspólne mocowanie z ramą napędową nadwozia.

Lista samochodów z ramą

Pomimo faktu, że wiodące firmy samochodowe zmieniają konstrukcję ramy w świetle najnowszych zmian technologicznych i stopniowo zmniejszają odsetek samochodów z ramą, terenowe «przechodnie» wykonane na konstrukcji ramowej nie tracą swoich fanów i zyskują coraz większą popularność.

Pojazd Toyota Land Cruiser Prado

Oferujemy listę samochodów terenowych z ramą: Mercedes G-class, Toyota Land Cruiser Prado, Land Rover — Defender i Discovery, Toyota FJ Cruiser, Great Wall — Hover H3, SUV i Deer, SsangYong — Kyron i Rexton, Nissan Patrol, Suzuki Jimmy, Shevrolet Tahoe, UAZ Hunter, UAZ Patriot, Mitsubishi — L200 i Pajero Sport.

Podsumowanie

Konstrukcja ramowa nadwozia znalazła zastosowanie w produkcji samochodów od momentu ich powstania trzysta lat temu. A w nowoczesnych warunkach, pomimo przesunięcia uwagi producentów samochodów w kierunku technologii nadwozi nośnych w dziedzinie lekkich pojazdów, konstrukcja ramowa samochodu pozostaje niezawodna, sprawdzona w czasie i znajduje zastosowanie w produkcji pojazdów terenowych i specjalnego sprzętu budowlanego do ciężkich prac.