Cadre échelle. Cadre SUV : qu'est-ce que c'est, comment ça marche et en quoi diffère-t-il des autres structures de carrosserie ? Caractéristiques de ces voitures, avantages et inconvénients. Jeeps japonaises avec construction à châssis

Comme Napoléon l'a fait remarquer à juste titre, il n'y a pas de routes en Russie - il n'y a que des directions. Cette formule est toujours valable aujourd'hui, 200 ans après l'invasion française. Si auparavant il était possible de monter partout sur un cheval fringant, maintenant souvent le seul moyen d'aller du point "A" au point "B" est un SUV à cadre. Qu'est-ce que c'est, découvrons-le dans l'ordre.

Que signifie une voiture à cadre ?

Certaines voitures ont un cadre structurel auquel tous les autres composants sont attachés, un peu comme un squelette humain. Le châssis est conçu pour résister non seulement aux éléments mécaniques de la machine, mais également pour faire face aux charges statiques et dynamiques, en évitant une déflexion ou une déformation excessive.

1. Poids des passagers et du fret ;
2. Force de torsion transmise lors de la conduite sur des surfaces inégales ;
3. Forces latérales causées par les conditions de la route, la pression du vent de travers et les effets de virage ;
4. Couple du moteur et de la transmission ;
5. Allongement longitudinal au démarrage à l'arrêt et à l'accélération, ainsi qu'une compression au freinage ;
6. Impacts violents des collisions.

Il a été pratiquement prouvé qu'ils gèrent les tâches de la meilleure façon cadres en acier au carbone... Dans de rares cas, les structures sont en aluminium, afin de réduire considérablement le poids de charge de la voiture.

Jusqu'aux années 1930, le cadre était en service avec presque tous les chevaux de fer. Mais progressivement, de plus en plus de fabricants ont commencé à pencher en faveur d'une conception sans cadre dans laquelle le châssis et la carrosserie sont intégrés l'un dans l'autre.

Avantages de la construction du cadre

Cette solution technologique a les caractéristiques suivantes forces:

• Simplicité constructive relative d'un point de vue technique ;
• Confort et ergonomie améliorés pour les passagers et le conducteur. Le cadre peut améliorer considérablement l'isolation du bruit et des vibrations. En son absence, il sera beaucoup plus difficile et coûteux d'obtenir un effet similaire ;
• C'est le seul moyen sûr de rendre le véhicule résistant à un stress physique sévère. C'est pourquoi les camions, les autobus, les camionnettes et la plupart des VUS ont encore une structure de châssis ;
• Pour le constructeur, cela signifie une réduction relative du coût de la technologie pour la production de nouveaux modèles. Un châssis allongé, par exemple, d'une voiture de tourisme peut donner naissance à une limousine ;
• Simplification de l'ensemble convoyeur, grâce à laquelle il est possible de réduire quelque peu le coût des coûts de production;
• La durabilité est également un point fort, surtout lorsqu'il s'agit de modèles des années passées, quand il n'y avait pas de produits chimiques efficaces pour lutter contre la rouille ;
• Maintenabilité suffisante grâce à la même simplicité de conception. Dans les cas particulièrement avancés, le cadre peut être complètement remplacé.

Raisons de la baisse de popularité

Dans les conditions modernes, ce type de conception se retrouve de moins en moins souvent. Le rejet de la technologie du cadre est dû à sa important désavantages:

• Poids élevé du véhicule, qui affecte négativement la vitesse de déplacement et la consommation de carburant ;
• Petit volume de l'intérieur. Les éléments porteurs (poutres) passant directement sous le plancher de la carrosserie sont suffisamment grands - à tel point qu'ils peuvent créer des problèmes pour les passagers de grande taille ;
• En cas de collision, il existe un risque non nul de déplacement de la caisse et du châssis l'un par rapport à l'autre. La conséquence inévitable d'un tel résultat hypothétique serait des pertes humaines;
• La stabilité des voitures particulières sous l'effet de déformation des efforts dans le plan transversal est assez faible. Les conceptions volumétriques évitent cet inconvénient, mais leur utilisation dans des modèles de production de masse est impossible.

C'est pourquoi les voitures avec un tel châssis sont de moins en moins courantes sur nos routes.

Que signifie cadre SUV?

Si le cadre ne se trouve presque jamais sur les voitures particulières, il est toujours installé sur les véhicules tout-terrain.

La voiture reçoit donc beaucoup opportunités supplémentaires :

• Ascenseur... L'automobiliste peut modifier la garde au sol à sa discrétion en installant des roues d'un plus grand rayon ;
• La construction stable vous permet d'utiliser votre cheval de fer comme remorqueur... Dans les brochures publicitaires, la « jeep » mène généralement le yacht (ce qui devient tout à fait possible avec le châssis) ;
• Rouler sur des bosses devient un peu moins douloureux. Le cadre en acier au carbone sous le sol absorbe toutes les irrégularités.

Un tel char se sent aussi bien sur l'autoroute de la ville que dans l'outback lointain. Mais la force des aspects négatifs (nous les avons examinés dans la section précédente) est telle que même les marques légendaires de SUV sortent dans une carrosserie sans cadre.

Premier de la classe : liste

Listons le haut véhicules avec structure en pont qui sont encore sur le marché :

1. « Gelendvagen". Voiture préférée de la mafia domestique, surtout au cinéma. La puissance du moteur atteint un demi-millier de chevaux. Le design austère haché a traversé les décennies et est considéré comme le standard du look masculin pour un vrai SUV ;
2. « Mitsubishi Pajero". Un autre long foie sur la chaîne de montage, cette fois du pays du soleil levant ;
3. « Toyota Land Cruiser". En raison de la combinaison du confort et des qualités tout-terrain élevées, il bénéficie d'un amour bien mérité parmi les représentants de l'élite régionale. Contrairement à l'exemple précédent de l'industrie automobile japonaise, Toyota offre une qualité de construction bien supérieure ;
4. « Patrouille Nissan". Concurrent direct de Land Cruiser. Existe aussi en version empattement court ;
5. « Patriote de l'UAZ". Une option plus réaliste pour le portefeuille du Russe moyen. Le dernier modèle a ravi les fans de la marque avec une tenue de route améliorée et un grand volume intérieur. Mais, comme tous les produits de l'industrie automobile russe, cette voiture souffre d'une qualité de construction extrêmement médiocre.

La carrosserie, posée sur un cadre métallique rigide surélevé au-dessus du sol, est à quoi ressemble un SUV à cadre en première approximation. Les jeunes conducteurs ne savent peut-être pas ce que c'est. Il s'agit d'une classe de voitures en voie de disparition qui disparaîtra tout comme les dinosaures.

Vidéo : le principe de conception des SUV à châssis modernes

Dans cette vidéo, le passionné de voitures Grigory Igorev vous expliquera comment sont disposés les SUV à châssis, quels sont leurs avantages par rapport aux voitures à châssis :

Les châssis automobiles sont de deux types : un châssis associé à une carrosserie monocoque, ou une structure de châssis. Dans le premier cas, tous les composants et ensembles sont fixés directement sur le corps de la machine. La deuxième option est lorsque le châssis, le moteur et la transmission sont montés sur le cadre et que la carrosserie est "mise en place" par le haut. L'une et l'autre option ont leurs avantages, la version boîtier est plus technologique du point de vue de l'assemblage du convoyeur. Le cadre de longeron nécessite des travaux préparatoires avant l'installation, mais pendant le fonctionnement, sa conception est plus fiable.

Cadre ou monocoque - quel est le meilleur ?

Le châssis est utilisé dans la fabrication de véhicules, dont le fonctionnement suppose des charges accrues et un cycle de travail continu. Ce sont des camions, des bus, des jeeps militaires, des limousines allongées et des Cadillac. Les SUV à châssis appartiennent également à la catégorie des véhicules subissant des charges dynamiques élevées, dont la liste est donnée ci-dessous. La carrosserie de type monocoque est utilisée dans tous les autres cas.

De quoi est fait le cadre ?

La conception du cadre tout en métal comme base pour la fixation d'unités individuelles est plutôt compliquée. C'est une combinaison de profilés monoblocs et forgés, transversaux et longitudinaux. Leur relation est calculée à l'avance et le résultat est une structure solide qui peut supporter des charges importantes. Lors de l'assemblage, tous les avantages du cadre vont à la voiture. Et le meilleur exemple d'utilisation d'une structure profilée fiable est celui des SUV à châssis. La liste des avantages de ces machines comprend des caractéristiques de résistance élevée, une durabilité, une sécurité passive en cas d'accidents mineurs.

Popularité et application

Les structures à ossature se sont généralisées aux États-Unis pendant le boom automobile des années 1960. Les constructeurs ont cherché à créer de nouveaux modèles en modifiant l'extérieur de la carrosserie, sans toucher au châssis de la voiture. Le cadre offrait justement une telle opportunité. Des dizaines de modèles ont été assemblés sur le même châssis. Ensuite, le terme de carrosserie sur châssis a même été utilisé, signifiant une unification à cent pour cent du châssis des voitures particulières. La seule condition pour connecter le nouveau corps à la plate-forme était la coïncidence complète des trous de montage dans le cadre et le corps, mais ces normes technologiques ont été facilement suivies.

Actuellement, les structures de châssis sont rarement utilisées dans la production de voitures particulières et uniquement lorsque cela est nécessaire, pour des raisons de résistance. Les variantes avec une carrosserie monocoque sont beaucoup plus légères, plus avancées technologiquement lors de l'assemblage et ont des paramètres de sécurité passive plus attrayants dans le sens où en cas de collision, la carrosserie sans cadre se plie comme un accordéon et amortit l'inertie de l'impact. Et le cadre peut faire des dommages plus tangibles en raison de sa rigidité. Par conséquent, lors de la conception, toutes les situations possibles ont été calculées.

Aperçu des SUV produits aujourd'hui

Actuellement, presque toutes les entreprises leaders de l'industrie automobile mondiale produisent des véhicules tout-terrain sur châssis. Cependant, il ne faut pas les confondre avec les crossovers, voitures de la même classe tout-terrain, mais sans cadre. Tous les crossovers sont assemblés à l'aide d'une carrosserie monocoque.

Le premier numéro de la cote mondiale dans sa catégorie est le véhicule tout-terrain américain Hummer. Une voiture puissante, assemblée sur un châssis à châssis, était destinée à l'armée américaine, mais pour diverses raisons, le ravitaillement des unités militaires s'est arrêté, et le SUV peut désormais être trouvé sur les routes des États-Unis et d'Europe, à usage privé.

Avec le "Hummer" en Amérique, le châssis SUV "Cadillac Escalade" est populaire. C'est aussi un digne représentant dans sa catégorie.

Le modèle tout-terrain Acura est aussi le rêve de nombreux automobilistes. En Europe, les SUV "Mercedes" et "Audi" se font concurrence, Volkswagen respire. Les modèles phares ne sont pas en reste du "ARO" roumain et du "Roxta" coréen.

Tous les SUV à cadre, dont la liste peut être poursuivie, sont très chers, mais le coût élevé n'arrête pas les vrais fans de routes extrêmes, et les géants des quatre roues motrices sont bien achetés. Un réseau bien développé de centres de service assure l'entretien des véhicules tout-terrain.

Modèle tout-terrain américain Cadillac Escalade

1999 a vu les débuts du modèle tout-terrain pleine grandeur Cadillac Escalade. La voiture a été conçue sur la base de la Chevrolet Tahoe. Une grande attention a été accordée à l'apparence corporative de la voiture: roues à cinq branches, intérieur en cuir léger, finition avec des essences de bois précieuses.

La voiture est équipée d'un moteur de 5,7 litres, 255 ch, avec un arrangement en forme de V de huit cylindres. La transmission est une automatique à quatre vitesses. Les dimensions de la voiture sont impressionnantes : longueur - 5110 mm, hauteur - 1890 et largeur - 1960 mm. Poids - 2545 kilogrammes.

La configuration européenne du châssis SUV Cadillac Escalade comprend un système de climatisation HVAC, une ventilation des sièges, dix airbags autour du périmètre de la cabine, des accessoires à pleine puissance, une télévision par satellite pour les passagers. Moyennant un supplément, un module informatique avec Internet illimité est installé.

VUS Acura SLX

La voiture de luxe tout-terrain a été introduite par Honda en 1996. La voiture se fondait organiquement dans la catégorie alors populaire des jeeps. De plus, l'Acura SLX se distinguait par ses caractéristiques de « combat » dans un ensemble complet. Et tout cela a été combiné avec le plus haut niveau de confort dans la cabine. Des sièges en cuir chauffants, un toit rétractable, des accessoires électriques et des servos impeccables partout.

La centrale électrique "Akura" est un moteur de 215 ch. volume de 3,5 litres. La transmission est automatique, à quatre vitesses. Le package standard comprend un tel ensemble d'options et d'accessoires que le fabricant n'a plus rien à ajouter.

Cadre SUV Audi Q7

Le véhicule tout-terrain allemand ressemble à une voiture de luxe. Dans le même temps, des signes de sportivité peuvent être tracés à l'extérieur. Cette impression est renforcée dès que la voiture décolle. La course imparable du géant prend une fraction de seconde.

L'Audi Q7 a été conçu comme le plus grand SUV européen. La longueur de la voiture est plus longue que celle du "Hammer" H2, et est de 5086 mm, hauteur - 1737 mm et largeur - 1983 mm. Des contours rapides, des contours de carrosserie accentués, contrastant avec la forme plate des vitres, autant de signes du caractère sportif de la voiture.

Véhicule tout terrain sur châssis "ARO 244"

La société roumaine ARO, fabricant de camions légers et de SUV à quatre roues motrices, produit principalement des véhicules pour le marché intérieur.

Le SUV à cadre ARO 244 a été mis en production en série en 1966 et est devenu une modification pilote pour l'ensemble de la série 24. La voiture a été produite en deux versions : deux portes (base courte) et cinq portes (base complète). La voiture n'avait pas de moteur de cylindrée puissant et ressemblait plutôt à une voiture ordinaire avec une disposition du châssis et du moteur. Le moteur ARO 244 d'un volume de 2495 cc/cm développait une puissance de 83 ch, ce qui était suffisant pour atteindre une vitesse maximale de 120 km/h.

SUV à cadre de fabrication coréenne

Frame SUV "Asia Roxta" a fait ses débuts en 1989. La centrale est sur une machine de moyenne puissance, 86 ch. avec un volume de 1,8 litre. Mais la voiture avait une apparence très intéressante. "Roxta" ressemblait au légendaire "Willis" américain de la Seconde Guerre mondiale. La même calandre unique, les phares, les ailes avant. La voiture semblait avoir laissé une image reflétant les événements à l'avant.

En 1994, "Roxta" a subi un profond restylage, qui a changé son espace extérieur et intérieur. L'avant de la voiture a commencé à ressembler au Mitsubishi Pajero de la première version. Le nouveau design plaisait aux consommateurs et Asia Roksta s'est lancée dans la production en série. Cependant, la version précédente a également continué à être produite. Mais en 1998, le châssis SUV a été abandonné et remplacé par le nouveau modèle Retona.

Les SUV à cadre, dont la liste n'est pas complète dans cet article, sont en demande modérée mais stable. Leur production se développe, de nouveaux modèles apparaissent.

La partie porteuse est l'un des composants les plus importants du dispositif de la voiture, car c'est grâce à elle qu'il est possible d'assembler toutes les pièces constitutives de la voiture en un seul ensemble.

Aujourd'hui, plusieurs types de pièces de roulement sont utilisés, chacun ayant trouvé une application sur certains types de voitures. Initialement, toutes les voitures étaient construites sur la base d'une pièce porteuse de châssis. Mais au fil du temps, il a été remplacé par d'autres types, par exemple, il est utilisé sur presque toutes les voitures particulières, dans lesquelles il n'y a pas de cadre, et toutes ses fonctions sont remplies par une carrosserie renforcée. Néanmoins, la partie portante du cadre continue d'être utilisée - sur les camions et les SUV.

Rendez-vous, types

Le châssis de la voiture est une structure à poutres qui sert de base à la fixation de tous les composants de la voiture - le groupe motopropulseur, les unités de transmission, le châssis et autres. Le corps, présent dans la structure de la pièce de support, ne remplit que certaines fonctions - il offre de l'espace pour les passagers et le fret, et sert également d'élément décoratif.

La principale qualité positive de l'utilisation du cadre est la haute résistance de la partie porteuse. C'est pour cette raison qu'il est utilisé sur les camions et les SUV à part entière. Mais en même temps, en raison du châssis, la masse totale de la voiture est augmentée.

De plus, le châssis de la voiture permet une unification maximale des unités et des mécanismes entre les modèles de différentes classes. À un moment donné, il est arrivé que de nombreux constructeurs automobiles produisent un châssis de voiture avec toutes les pièces principales (cadre, moteur, transmission, châssis), sur lesquels différents types de carrosseries étaient « tirés ».

Parallèlement, plusieurs types de cadres ont été développés, chacun ayant ses propres caractéristiques de conception. Tous peuvent être divisés en :

1. Longeron
2. Spinal
3. Spatial

Certains de ces types ont des sous-espèces; des types combinés sont également souvent utilisés, dans la conception desquels il existe des éléments constitutifs de différents cadres.

Spar et sa sous-espèce

Le cadre de longeron d'une voiture est le plus courant. Sa conception comprend deux poutres de puissance longitudinales - des longerons, s'étendant sur tout le corps et reliés entre eux par des traverses.

Châssis de longeron Toyota Land Cruiser

Les longerons eux-mêmes sont en acier et, pour garantir des taux de torsion élevés, différents types de profilés transversaux sont utilisés - une boîte, une poutre en I, un canal.

De plus, il n'est pas nécessaire qu'ils soient réguliers, de nombreux longerons ont des coudes à la fois dans le plan vertical et horizontal. Par exemple, sur certaines voitures, le cadre est courbé à l'avant et à l'arrière (au niveau des roues), ce qui permet de déplacer le centre de gravité vers le bas.

De plus, les longerons sont placés à la fois dans une position strictement horizontale par rapport au sol, et peuvent être en biais. La deuxième option est utilisée sur les SUV.

Les longerons sont reliés par des traverses, qui peuvent être positionnées de différentes manières. Dans le cadre dit échelle, les traverses sont fixées perpendiculairement aux longerons (considérés comme classiques). Mais il existe également des structures dans lesquelles ces composants sont situés à des angles - des cadres en forme de K et en forme de X.

Cadre en X de longeron

Le soudage (dans les véhicules tout-terrain), les rivets (camions) sont utilisés pour relier les longerons aux traverses. Dans certains cas, des assemblages boulonnés sont utilisés. Pour la fixation des nœuds de la voiture, les longerons et les traverses sont équipés de supports.

Une sous-espèce du cadre de longeron est périphérique. Sa particularité est la grande distance entre les longerons. Une fois la voiture entièrement assemblée, ils sont situés près des bas de caisse, ce qui augmente considérablement la résistance aux chocs latéraux et permet également d'abaisser le niveau du sol (autant que possible).

Cadre périphérique Corvette

Un autre type de cadre de longeron est celui en forme de X. L'essence de la conception d'un tel cadre se résume au fait que dans les parties avant et arrière les longerons sont séparés, et dans la partie centrale ils sont rapprochés au maximum (l'espace entre eux ne permet qu'aux arbres de transmission de être placé). Extérieurement, ce type ressemble à la lettre "X", d'où le nom.

Une autre option est une base porteuse. Dans la conception de ce cadre, des longerons longitudinaux sont toujours utilisés, mais ici ils sont reliés entre eux non pas par des traverses, mais par le bas. Dans ce cas, la base de support, bien que le fond y pénètre, n'est pas un élément de carrosserie, ce type appartient donc aux cadres.

Base de roulement

Cadre de colonne vertébrale

Les cadres de backbone sont moins courants et, en fait, ne sont utilisés que sur les camions Tatra. Le composant principal de ce type de pièce porteuse est une poutre centrale constituée d'un tuyau.

Cadre de colonne vertébrale

Il est à noter que dans un tel cadre, certaines unités automobiles sont utilisées comme éléments porteurs, à savoir le moteur, la boîte de vitesses et les carters de train principal. Tous sont reliés entre eux par une poutre centrale, tandis que la rotation entre les nœuds s'effectue à l'aide d'arbres situés dans le tuyau.

La particularité de conception des essieux moteurs arrière est que la transmission de la rotation aux roues s'effectue par des arbres à cardan, et non par des demi-essieux, car les carters d'engrenages principaux sont solidaires de la poutre. Mais un tel dispositif, à son tour, permet d'installer une voiture sur toutes les roues.

Les principaux avantages de ce type de châssis sont une grande stabilité en torsion et la possibilité de créer relativement simplement des châssis multi-essieux. Pour ce faire, il suffit d'ajouter le nombre requis de réducteurs et de les connecter à l'aide d'un faisceau central.

Mais ce châssis de voiture n'était pas répandu en raison de la complexité de l'entretien et de la réparation des unités de transmission, car pour cela, il est nécessaire de démonter la quasi-totalité du châssis afin de déconnecter les carters d'engrenage principaux et la boîte de vitesses. De plus, le corps, fixé au tuyau, est situé assez haut au-dessus du sol. Par conséquent, ce type de châssis ne convient qu'à une utilisation sur des camions.

Cadre spatial

Spatial est le châssis d'une voiture, présenté sous la forme d'un cadre soudé à partir de tuyaux. Diffère par des indicateurs de faible poids et de haute résistance.

Ce cadre forme non seulement des compartiments pour loger et sécuriser les composants d'une voiture, mais aussi une cabine pour les passagers. De plus, le cadre joue également le rôle d'une carrosserie, ce qui est tout simplement absent dans une voiture avec un tel cadre, et la garniture décorative est fixée directement sur les tuyaux composites.

Un tel cadre a trouvé une application sur les voitures de sport, ainsi que sur les modèles faits maison - les buggies. Il est à noter que même sur les voitures de série à carrosserie monocoque, qui sont modifiées pour la participation à des compétitions, elles sont équipées d'un cadre tubulaire interne pour augmenter la rigidité de la carrosserie. Mais dans ce cas, le cadre à installer ne peut pas être qualifié de cadre spatial à part entière.

Vues combinées

Ce qui précède sont les principaux types de pièces de roulement de cadre. Mais, comme indiqué, il existe de nombreuses variantes qui sont des types combinés.

Ceux-ci incluent le cadre fourchu. Dans ce type, il y a les principaux composants des types de longeron et de colonne vertébrale - la poutre centrale et les longerons. La conception ressemble à ceci : dans les parties avant et arrière, des longerons longitudinaux sont utilisés pour fixer les unités de voiture, et un tuyau est installé dans la partie centrale (mais ici il ne sert pas à accueillir les arbres de transmission). La poutre et les longerons sont reliés rigidement les uns aux autres.

Cadre de fourche - symbiose de plusieurs types, et ce n'est pas la seule. Sur certaines voitures, des structures ont été utilisées, constituées, par exemple, de composants d'un cadre en forme de X et d'une base de support, ou d'une poutre centrale et de longerons (contrairement à une fourche, les longerons sont situés uniquement à l'avant).

Mais il existe également des options qui combinent différents types de pièces porteuses - un cadre et un corps porteur. Ce type comprend le cadre dit intégré. Son essence se résume au fait que les éléments du cadre (longeron classique ou périphérique) sont inclus dans la structure de la carrosserie et sont fabriqués avec elle en même temps (ils sont reliés rigidement les uns aux autres). Mais il convient de noter que les longerons sont généralement situés uniquement à l'avant et sont conçus pour fixer la centrale.

Cadre intégré avec corps

Une autre variante des pièces porteuses combinées est la carrosserie avec un sous-châssis. Cet élément remplit les mêmes fonctions que les longerons de la version intégrée, mais contrairement à lui, il est fixé à la caisse par des liaisons boulonnées.

Enfin, notons que bien que le châssis ne soit utilisé que sur les voitures de certaines classes, les éléments inclus dans la structure sont encore assez largement utilisés, car ils augmentent la rigidité des corps porteurs. Les longerons de renfort ou les faux-châssis peuvent être trouvés dans presque toutes les voitures particulières.

Une voiture à châssis est le choix sans ambiguïté de la plupart des automobilistes. Pourquoi une voiture à cadre est-elle attrayante ? Types de cadres, leurs avantages et inconvénients. Eh bien, si quelqu'un ne sait pas ce qu'est un cadre sur une voiture et pourquoi il est nécessaire, lisez cet article particulièrement attentivement. C'est une caractéristique importante de la voiture et vous devez la connaître !

Quels sont les types de cadres de voiture.

Chaque voiture est un ensemble de composants et d'assemblages mécaniques attachés à la pièce de support. Pour certaines voitures, la structure de support (base) est corps, autres - Cadre ou tendeur.

À l'aube de l'industrie automobile, la construction à châssis était utilisée sur tous les types de véhicules. Plus tard, lorsqu'il s'est avéré que l'installation du cadre était injustifiée en raison du poids élevé et du coût de fabrication élevé des voitures particulières, ils ont commencé à utiliser une carrosserie porteuse comme base.

Une structure de châssis est toujours installée sur les camions, véhicules à haute capacité de cross-country.

L'avantage du cadre est qu'il offre la meilleure rigidité et résistance de la structure à la rupture, à la torsion, à l'étirement par rapport aux autres types de pièces porteuses. Ce facteur affecte directement la capacité de charge du véhicule, ses qualités tout-terrain.

Les principaux types de châssis de voiture :

• Spinal;
• Cadre de longeron

Ces types ont leurs propres variétés. Par exemple, la fourche-épine fait référence aux cadres vertébraux, le périphérique au longeron.

Cadre de longeron

La conception de cadre la plus courante aujourd'hui.

Un tel châssis comporte deux longerons longitudinaux et plusieurs traverses. Les longerons sont constitués d'un profil en U (canal). Plus la charge est élevée, plus la hauteur et l'épaisseur du profilé sont importantes.

Les traverses ont diverses caractéristiques de conception. Il existe des barres transversales en forme de X et de K, ainsi que des formes droites. Pour installer les mécanismes et les assemblages de la voiture sur les longerons et les traverses, diverses fixations et supports sont utilisés. Pour la fixation des pièces du cadre, des joints rivetés, boulonnés, soudés et autres sont utilisés.

Châssis périphérique

Il diffère du longeron habituel en ce que lors de la fabrication, les longerons ont été pliés de manière à ce qu'il y ait la plus grande distance entre eux. Ceci est fait pour maintenir le soubassement aussi bas que possible. De tels cadres ont été fabriqués et installés sur des voitures américaines jusqu'aux années 60 du XXe siècle.

Cadre de colonne vertébrale

Au milieu des années 20 du siècle dernier, la société tchécoslovaque "Tatra" a développé un cadre dorsal.

La pièce de support est constituée d'un tuyau à l'intérieur duquel se trouvaient tous les éléments de transmission. Avec ce tuyau, le moteur était relié à la transmission. Le groupe motopropulseur, la boîte de vitesses et la transmission finale, l'embrayage font partie des éléments du cadre. Tous ces éléments sont fixés rigidement au châssis.

À l'aide d'un arbre à cardan situé à l'intérieur du tube, le moteur transmet le couple aux unités de transmission. Ce n'est que lorsque toutes les roues sont équipées d'une suspension indépendante qu'il est possible d'installer le cadre sur la voiture.

Cadre de fourche

Il a également été inventé dans les « Tatras ». Les ingénieurs de cette entreprise ont abandonné la fixation rigide de la transmission et du moteur au tube central porteur, comme c'était le cas sur le cadre de la colonne vertébrale. Dans le nouveau design, des fourches spéciales sont apparues des deux côtés du tube de support, sur lequel le moteur et la transmission sont installés.

Le principal Avantages structure du cadre devant les autres :

• haut niveau de confort (faible bruit et vibrations),
• capacité de levage élevée, conception simple
• facilité de réparation et d'entretien, faible coût des pièces.

Défauts:

• le volume de l'habitacle diminue,
• plus de poids de la machine (la consommation de carburant augmente)
• faible sécurité passive (en raison de l'impossibilité de programmer les zones de déformation)
• une augmentation du prix total en raison du coût du cadre.

Actuellement, les voitures particulières sont fabriquées avec une carrosserie monocoque et les vrais SUV (pas les SUV) sont fabriqués sur un châssis.

Lors de l'achat d'un SUV, vous pouvez déterminer approximativement la classe de la voiture par la présence ou l'absence d'un cadre.

Le cadre est un type de système de support de véhicule, il garde tout le contenu de la voiture intact et ne permet pas à l'ensemble du concepteur de s'effondrer en petites pièces. Tout l'équipement technique du véhicule est installé sur le châssis et la structure de châssis finie est appelée châssis de châssis. La carrosserie elle-même est fixée au châssis du cadre fini. Le cadre occupe environ 15 % du poids total de la voiture, c'est-à-dire qu'il en constitue la partie la plus lourde.

1. Le rôle du châssis dans la conception globale du véhicule

Les voitures construites avec une structure à châssis sont conçues pour résister à des charges élevées. De tels véhicules devraient être capables de transporter de grosses charges et de surmonter facilement des routes difficiles. Par conséquent, il existe des exigences de résistance assez élevées pour la production de cadres. Il doit être résistant aux vibrations sur les bosses de la route.

2. Les principaux types de carrosseries

2.1 Cadres de longeron

Ces cadres sont constitués de deux poutres longitudinales métalliques qui s'étendent sur toute la longueur de la carrosserie. Ils sont également appelés longerons, d'où le nom du cadre. Le cadre de longeron ressemble à une échelle dans son apparence. Les poutres sont reliées entre elles par des traverses - traverses, qui donnent un tel cadre de rigidité. Et les éléments du cadre eux-mêmes sont reliés par soudage ou rivets. C'est le type de châssis de voiture le plus courant.

Les machines avec châssis à longerons se caractérisent par un plancher suffisamment abaissé, un poids et un encombrement élevés. Ces caractéristiques sont les principaux inconvénients d'un tel cadre. Les châssis de longeron sont plus souvent utilisés dans la construction de camions et de SUV ; dans les endroits où la charge est plus élevée, des joints métalliques sont fabriqués.

2.2 Cadres de la colonne vertébrale

Ils se composent d'une poutre longitudinale (ou tube), à ​​l'intérieur de laquelle se trouvent les arbres de transmission, et qui relie le carter de l'essieu moteur arrière au groupe motopropulseur et à la transmission. Les véhicules à cadre de colonne vertébrale sont dominés par un poids plus léger par rapport aux véhicules à cadre de longeron, ainsi qu'une rigidité en torsion plus élevée. Mais le gros inconvénient de cette conception est la complexité de la réparation de la machine, car il est nécessaire de la démonter complètement afin d'éliminer même un petit problème. Ce type de châssis a été utilisé dans la fabrication de voitures par la société tchèque Tatra.

2.3 Cadres fourche-colonne vertébrale

Il s'agit d'une sous-espèce de cadres de colonne vertébrale, et sa principale caractéristique est que les parties avant et arrière sont des tridents, dont la base est le tube central du cadre, et deux en partent déjà, qui sont utilisés pour fixer les composants et les assemblages . Ils utilisent un arbre d'hélice conventionnel et les carters d'essieu et de moteur ne font pas partie intégrante du tube central. Le principal inconvénient de telles machines est une mauvaise maniabilité due à l'emplacement du moteur à l'arrière. De nos jours, ce type de structure de châssis n'est plus utilisé dans l'industrie automobile.

Une sorte de longerons, qui a commencé à être massivement utilisé sur les grandes voitures particulières européennes et les "dreadnoughts" américains dans les années 60. Dans ces cadres, les longerons sont placés si larges à l'arrière que lorsque la carrosserie est installée, ils se trouvent aux seuils, ce qui a considérablement élevé le niveau du sol et réduit la hauteur du véhicule lui-même. Les grands avantages d'une telle voiture sont qu'elle est adaptée au maximum aux impacts latéraux, mais il y a aussi un assez gros inconvénient - la carrosserie devrait être plus durable et rigide, car le cadre ne peut pas supporter une charge lourde.

2.5 Cadres spatiaux

Ce sont les types de structures de châssis les plus sophistiqués utilisés dans la fabrication de voitures de sport. Il s'agit d'une structure constituée de tubes en alliage mince, qui ne sont pas en torsion. Les structures tubulaires résistent mal au test de flexion. Et aujourd'hui, ils ont cédé la place aux voitures monocoques dans l'industrie automobile, mais ont été utilisés dans l'industrie des bus.

3. Avantages et inconvénients des structures à ossature

Grâce au châssis, le véhicule est beaucoup plus facile à réparer et aussi à assembler en usine. La structure du cadre diffère de la structure de la carrosserie en ce que toutes ses pannes peuvent être corrigées à l'aide d'un bon maître et d'un bon matériel. En outre, un avantage important de la structure du châssis de la voiture est qu'une telle voiture, après de longs trajets sur de mauvaises routes, n'aura pas de déformations des portes et de fissures dans les montants de pare-brise, un châssis plus durable. De plus, une voiture à châssis a une tendance légèrement plus faible à se renverser qu'une voiture à carrosserie.

Comme vous pouvez le voir, les voitures à châssis présentent de nombreux avantages, mais les inconvénients permettent aux structures de carrosserie de prévaloir dans la production de voitures particulières. Le premier inconvénient est le poids considérablement accru de la voiture lorsque les fonctions de la carrosserie sont séparées des fonctions du cadre, et avec une augmentation du poids de la voiture, sa consommation de carburant augmente également. La seconde est que les longerons sous la carrosserie prennent beaucoup de place, ce qui rend difficile l'accès à la voiture et occupe une partie importante de l'habitacle.

Il existe également un faible niveau de sécurité passive, car le cadre peut se déplacer par rapport au corps lors de l'impact. Pour ces raisons, la caisse porteuse est devenue indispensable pour une voiture particulière. Et les structures de châssis font un excellent travail pour faire face aux conditions difficiles de la circulation des camions.

4. Portée des structures de cadre

Les structures à châssis sont principalement utilisées dans la production de véhicules tout-terrain et de camions, car la structure à châssis est capable de supporter de lourdes charges. De plus, les voitures premium et certains bus ont un cadre.

Au cours de l'histoire, les types de cadres ont changé plus d'une fois, au début ils étaient rivetés et coulés. Les cadres rivetés sont les plus courants, les plus faciles à fabriquer et technologiquement avancés. Les méthodes rivetées et coulées étaient principalement utilisées pour la fabrication de voitures particulières. Les machines de moulage prennent beaucoup de temps à fabriquer et sont assez chères. Par conséquent, les structures à ossature soudée sont entrées facilement dans l'histoire et y sont restées longtemps.

La technologie du soudage est utilisée à notre époque, car elle est simple, fiable et peu coûteuse. Et cette méthode est également parfaite pour la fabrication de voitures et de camions. Cette méthode consiste à couler des pièces individuelles, puis à les souder ensemble.

Et enfin, quelques exemples de voitures avec structure de cadre:

UAZ Patriot (version améliorée de UAZ 3160);

SUV de Great Wall ;

Haval H3, Haval H5 ;

SUV de SsangYong;

Actyon et Actyon Sports ;

Le vaisseau amiral Rexton.