Типи автомобільних рам. Рамні позашляховики: огляд найвідоміших моделей. А як же офф-роуд

Рама автомобіля

Рама служить основою, на якій укріплені всі частини та механізми автомобіля та його кузов.

Раму мають усі вантажні автомобілі. Рама складається з двох поздовжніх балок – лонжеронів, з'єднаних кількома поперечками – траверсами. Лонжерони виготовлені штампуванням з листової сталі і мають коритий або коробчастий переріз змінного профілю, найбільш посиленого в середній частині. Частини рами скріплені за допомогою вугільників та косинок на заклепках або шляхом зварювання.

Мал. 1. Рама вантажного автомобіля

Передні поперечні балки служать кріплення двигуна. До лонжеронів прикріплено кронштейни для кріплення деталей підвіски.

У вантажних автомобілів у задній частині рами на спеціальних поперечних балках встановлюють буксирний пристрій, що включає гак із запором і пружиною, що амортизує, або з гумовим амортизатором. Гак призначений для приєднання причепів, що буксируються автомобілем.

У передній частині рами закріплені два простих гака, що використовуються для буксирування автомобіля при його несправності, витягування з бруду і т.д.

До передньої частини рами прикріплений металевий упор – буфер. Рама з усіма зібраними частинами спирається через деталі підвіски на осі з колесами.

Рамою обладнуються також легкові автомобілі великої місткості, що мають значну відстань між осями коліс («Чайка», ЗІЛ-111).

Мал. 2. Несучий кузов легкового автомобіля

Для отримання необхідної міцності та усунення можливості деформацій кузова раму легкових автомобілів виготовляють спеціальної конструкції, зазвичай з Х-подібною поперечною балкою та з балками, що мають збільшені перерізи. До передньої та задньої частин рами приєднують буфери.

У легкових автомобілів малої та середньої місткості окрема рама зазвичай відсутня і замість рами використовується жорстка основа кузова. Такий кузов називається несучим. Несучу конструкцію кузова мають автомобілі «Запорожець», «Москвич» та «Волга».

У легкового автомобіля з несучим кузовомраму замінює жорстка конструкція каркаса кузова (рис. 2), що складається з підлоги, посиленої балками, передньої частини, бічних стійок, даху та задньої частини. Ці частини забезпечені підсилювачами та з'єднані зварюванням. У передній частині до підлоги кузова прикріплена болтами або за допомогою зварювання коротка (підмоторна) рама, що служить для встановлення силового агрегату та передньої підвіски автомобіля. Підкоси, приварені до рами, кріпляться болтами або приварюються до щитка кузова.

Рама автомобіля служить для кріплення на ній двигуна, агрегатів шасі, кузова і, таким чином, є конструкцією, що несе.

Мал. 3. Лонжеронна рама автомобіля ЗІЛ-130: 1 – буксирний гак; 2 – буфер; 3 – кронштейн амортизатора; 4 – поперечка; 5 – лонжерон; 6 – буксирний прилад; 7 - кронштейни ресор; в - кронштейн опори двигуна

Раму мають всі вантажні автомобілі, легкові автомобілі високого класу та деякі типи автобусів. За конструкцією розрізняються рами лонжеронні, центральні (хребтові) та Х-подібні (комбіновані).

Лонжеронна рама, що отримала найбільшого поширення, складається з двох лонжеронів (поздовжніх балок), пов'язаних між собою кількома поперечками (рис. 3). До переднього торця рами кріпиться буфер із двома буксирними гаками, у задній частині рами встановлений буксирний прилад. На лонжеронах кріпляться кронштейни для амортизаторів, ресор, опор двигуна, кабіни та платформи.

Лонжерони та поперечки штампуються з листової сталі та з'єднуються між собою заклепками. Переріз лонжеронів має коритоподібний профіль з найбільшою висотою та жорсткістю в середній, більш навантаженій частині рами. Поперечки можуть мати спеціальну форму, необхідну для встановлення певних вузлів та агрегатів автомобіля.

Безрамна конструкція автомобіля передбачає застосування несучого кузова і використовується в легкових автомобіляхмалого, середнього класу та деяких типах автобусів. Це дозволяє знизити вагу легкового автомобіля приблизно на 5%, автобуса – на 15%. Корпус кузова легкового автомобіля є жорсткою звареною конструкцією, що включає в себе підлогу, посилену лонжеронами і поперечками, передок з двома лонжеронами підмоторної рами, задню частину з панеллю, боковини зі стійками, крила і дах.

Рама автомобіля при русі зазнає значних вертикальних динамічних навантажень від сил інерції підресорених частин - самої рами, двигуна, зчеплення і коробки передач, кузова. Рама розраховується на міцність при згинанні, крученні і виготовляється з маловуглецевих або малолегованих сталей з гарною міцністю та пластичністю.

Рама автомобіля є кістяком, на якому укріплені всі механізми автомобіля. Рама повинна мати високу міцність і жорсткість, але в той же час бути легкою і мати таку форму, при якій можливе нижче розташування центру тяжіння автомобіля для збільшення його стійкості.

Існує три основні типи рам:
- лонжерони, що складаються з двох поздовжніх балок (лонжеронів), з'єднаних поперечками;
- центральні, що мають як хребт одну поздовжню балку або трубу;
— комбіновані, що поєднують у своїй конструкції обидва принципи (середню частину рами виконують як центральну, а кінці роблять лон-жеронними).

на вантажних автомобіляхНайбільшого поширення набули лонжеронні рами, які з двох поздовжніх паралельних балок - лонжеронів, з'єднаних поперечками (траверсами), з допомогою зварювання чи заклепок. У зонах, що зазнають найбільших навантажень, лонжерони мають більш високий профіль, а іноді посилюються місцевими вставками. Матеріалом для лонжеронів є сталеві коритоподібні профілі (швелери). Лонжерони іноді роблять вигнутими у вертикальній та горизонтальній площинах.

Мал. 3. Автомобільні рами: а і б - лонжеронні; в – центральні; г - комбіновані

До лонжеронів приклепують або привертають кронштейни для кріплення ресор, підніжок та запасного колеса, а також буфера та тягово-зчіпний пристрій. Буфери оберігають кузов від пошкодження при наїздах, а тягово-зчіпний пристрій використовують для буксирування причепів.

Рама є основою для кріплення агрегатів, механізмів та кузова автомобіля.

Рама вантажного автомобіля складається з двох поздовжніх балок - лонжеронів, та кількох поперечок. Елементи рами виготовляються штампуванням та з'єднуються між собою заклепками. Лонжерони по овічній довжині мають неоднаковий переріз; у середній частині, а у тривісних автомобілів та у задній, вони мають велику висоту. Поперечки виготовлені такої форми, що забезпечує кріплення до рами відповідних механізмів.

У передній частині рами до лонжеронів кріпляться буфер та буксирні гаки. Автомобілі ЗІЛ на передньому буфері мають підніжку, що відкидається. На задній поперечині встановлюються буксирний пристрій та пружні знімні буфери. На автомобілях ЗІЛ на задній поперечині є по два римболти для кріплення аварійних ланцюгів причепа.

Буксирний пристрій складається з гака з клямкою, гумового буфера з завзятими шайбами, корпусу з кронштейном та ковпаком. Клямка гака утримується в закритому або відкритому положенні собачкою. Для усунення мимовільного розчеплення в отвори клямки та собачки вставлений шплінт, прикріплений до гака на ланцюжку. Змащування поверхонь, що труться, здійснюється через прес-маслюку. У буксирного пристрою автомобіля «Урал-375Д» як пружний елемент, використовується пружина, а сам пристрій закріплений у спеціальній поперечці, яка знизу кріпиться до задніх кінців лонжеронів рами.

Мал. 4. Рама автомобіля ЗІЛ-131:
1 – передній буфер; 2 – буксирний гак; 3 - кронштейн пусковий рукоятки; 4, 9, 12, 13, 14 – поперечки; 5 - бризковик; 6 – кронштейн задньої опори двигуна; 7 – верхній кронштейн амортизатора; .8-- кронштейн кріплення електромагнітного клапанауправління включенням переднього моста; 10 – кронштейн задньої підвіски кабіни; 11 - кронштейн кріплення роздавальної коробки; 15 - рим ланцюга причепа; 16 - буксирний пристрій; 17 - кронштейни буферів задньої ресори; 18, 20 - кронштейни передньої ресори; 19 - лонжерон

Основними несправностями рами є ослаблення заклепок, поява в рамі тріщин та зламів. Ослаблені заклепки виявляються по брязкітному звуку, який вони видають при простукуванні молотком. Тріщини та злами визначаються зовнішнім оглядом. Заклепки, що ослабли, слід замінити новими або замість них поставити болти з пружинними шайбами.

Внаслідок високої міцності та жорсткості рама особливого технічного обслуговуванняне вимагає. Необхідно щодня очищати її від бруду та пилу (снігу), робити мийку. При ТО-1 перевіряють стан заклепувальних сполук та цілісність окремих елементів рами. Необхідно стежити за станом фарбування рами та своєчасно підфарбовувати місця, де фарбування порушене.

Рама автомобіля повинна відрізнятися високою міцністю та жорсткістю. Рама повинна бути легкою і мати таку форму, яка б забезпечувала можливість більш низького розташування центру тяжіння автомобіля, що збільшує його стійкість.

Мал. 5. Рами:
а – з паралельними лонжеронами; б - з лонжеронами, що звужуються; в - із вигнутими лонжеронами; 1 – лонжерон; 2 - поперечка

Лонжерони рами отримали свою назву від складових їх основу поздовжніх балок-лонжеронів, що з'єднуються між собою поперечками за допомогою зварювання або клепки. У місцях, що зазнають найбільших навантажень, лонжерони мають вищий профіль, а іноді посилюються місцевими вставками. Лонжерони часто роблять вигнутими у вертикальній та горизонтальній площинах. Щоб захистити від ушкоджень. радіатор і крила, на передньому кінці рами встановлюються буфери у вигляді поперечних балок, що сприймають удари при наїзді автомобіля на перешкоду.

Передня поперечка рами має форму, спеціально пристосовану для встановлення двигуна. Для посилення поперечок іноді в місцях їхнього кріплення до лонжеронів накладаються косинки та косинці.

У автомобілях з несучими кузовами рама відсутня, але є підрамник для кріплення двигуна та передніх коліс до кузова.

На рис. 6 показана рама вантажного автомобіля, що складається з двох лонжеронів, що мають профіль швелера змінного перерізу, і поперечок. Лонжерони та поперечки виготовляються з листової маловуглецевої сталі.

Передній буфер та буксирні гаки кріпляться до лонжеронів спереду за допомогою кронштейнів та болтів.

Для кріплення радіатора та передніх опор двигуна служить передня поперечка, приклепана до лонжеронів. Задні опори для двигуна є кронштейни.

Передні ресори кріпляться до кронштейнів. Гумові буфери запобігають удару ресор про лонжерон. Задні ресори кріпляться до кронштейнів. У навантаженого автомобіля кінці підресорників (додаткових ресор) спираються на опорні майданчики.

На лівому лонжероні-встановлені гніздо для акумуляторних батарейта кронштейн кріплення картера кермового механізму. На правому лонжероні є кронштейн 6 кріплення запасного колеса.

Проміжна опора карданного валу укріплена знизу другої поперечки, до верхньої частини якої кріпиться задня опора кабіни.

Тягово-зчіпний прилад кріпиться розпіркою та розтяжками до задньої поперечки. На задньому кінці правого лонжерона міститься кронштейн покажчика повороту, а на задньому кінці лівого лонжерона - кронштейн заднього ліхтаря.

Мал. 6. Рама автомобіля ЗІЛ-130:
1 – передній буфер; 2 – кронштейн кріплення буксирного гака; 3 – буксирний гак; 4 – кронштейн кріплення двигуна; 5 - підсилювач лонжерону; 6 – кронштейн кріплення запасного колеса; 7 – кронштейн покажчика повороту; 8 – розтяжка; 9 - буксирний пристрій; 10, 13, 16, 17 та 24 - поперечки; 11 – кронштейн заднього ліхтаря; 12 - розпір кріплення тягово-зчіпного приладу; 14 - кронштейн кріплення задньої ресори; 15 - опорні майданчики підресорника; 18 – кронштейн кріплення платформи; 19 - лонжерон; 20 – гніздо акумуляторних батарей; 21 - кронштейн кріплення картера кермового механізму; 22 - кронштейн кріплення передньої ресори; 23 – гумовий буфер; 25 - кронштейн для спрямування пускової рукоятки

Кронштейни служать для кріплення платформи, а кронштейн – для спрямування пускової рукоятки.

Для підвищення жорсткості та міцності рами до її лонжеронів кріпляться підсилювачі.

При буксируванні автомобіля використовуються гаки.

Рама є основою вантажного автомобіля та служить для встановлення на неї всіх агрегатів. Щоб забезпечити правильну взаємодію агрегатів, рама повинна мати високу жорсткість. Рама складається з двох поздовжніх балок-лонжеронів, що мають переріз швелера, та декількох поперечних балок-траверс. Балки рами виготовляються зі смугової сталі методом гарячого штампування. Для лонжеронів застосовують низьколеговану сталь, а для траверс-вуглецеву. По довжині лонжерони мають змінний переріз - більший у середній частині і менший по обидва кінці. До них приклепані кронштейни ресор, бічних опор двигуна, гідропідсилювача кермового керування та ін.

атегорія: - Ходова частина автомобіля

Багаторічні дослідження показали, що під час руху автомобіля на кузов впливають некеровані сили, пропорційні масі автомобіля в даний момент та його швидкості, які діють у трьох напрямках – вертикальному, горизонтальному та фронтальному – і викликають такі види деформації елементів кузова, як згинання, стиск, скручування. Завданням ремонтних робітє відновлення запроектованої витривалості складових елементів кузова згідно з установками виробника. Технологія ремонтних робіт має бути такою, щоб витривалість відремонтованих частин відповідала неремонтованим частинам автомобіля.

У автомобілів з несучим кузовом функції рами або виконує сам кузов, або рама (або підрамники, що її замінюють) конструктивно поєднана з кузовом і не може бути від нього відділена без порушення структурної цілісності. Зазвичай кузов кріпиться до рами за допомогою кронштейнів на болтах з товстими гумовими прокладками, що служать зменшення рівня вібрацій.

До рами автомобіля кріпляться всі агрегати: двигун, трансмісія, мости, підвіски. Разом вони утворюють шасі. Рамне шасі є закінченою конструкцією, яка може існувати і пересуватися окремо від кузова.

В даний час рамні шасі застосовують головним чином на тракторах та вантажних автомобілях, але в минулому багато легкових автомобілів також мали рамне шасі. Окрему раму часто мають і жорсткі позашляховики.

Розрізняють наступні видирам: лонжеронні, периферійні, хребтові, вільчато-хребтові, несуча основа, гратчасті (вони ж трубчасті).

Лонжеронна рама з Х-подібною поперечкою

Лонжеронні рами складаються з двох поздовжніх лонжеронів та кількох поперечок, званих «траверсами», а також кріплень та кронштейнів для встановлення кузова та агрегатів.

Форма та конструкція лонжеронів і поперечок можуть бути різними; розрізняють трубчасті, К-подібні та Х-подібні поперечки. Лонжерони, як правило, у перерізі є швелером, причому довжина перерізу зазвичай змінюється: в найбільш навантажених ділянках висота перерізу часто збільшена. Вони можуть розташовуватися паралельно, і під деяким кутом один щодо одного.

Периферійні рами

Іноді розглядаються як різновид лонжеронних. У такої рами відстань між лонжеронами в центральній частині збільшена настільки, що при встановленні кузова вони безпосередньо за порогами дверей. Так як у місцях переходу від звичайної відстані між лонжеронами до збільшеного рама послаблюється, у таких місцях додають спеціальні коробчаті посилення, в англомовних країнах, які називаються терміном torque box.

Це рішення дозволяє суттєво опустити підлогу кузова, розмістивши його повністю між лонжеронами, а отже – зменшити загальну висоту автомобіля. Тому периферійні рами широко застосовувалися на американських легкових автомобілях, починаючи з шістдесятих років. Крім того, розташування лонжеронів безпосередньо за порогами кузова сприяє підвищенню безпеки автомобіля при бічному ударі.

Хребтові рами

Головним конструктивним елементомтакою рами є центральна трансмісійна труба, що жорстко об'єднує картери двигуна і вузлів силової передачі - зчеплення, коробки передач, роздавальної коробки, головної передачі (або головних передач - на багатовісних автомобілях), усередині якої розташований тонкий вал, що замінює карданний в цій конструкції. Необхідна незалежна підвіскавсіх коліс.

Перевага такої схеми – висока крутильна жорсткість; крім того, вона дозволяє легко створювати модифікації автомобілів із різною кількістю провідних мостів. Проте ремонт ув'язнених у рамі агрегатів вкрай утруднений. Тому такий тип рами застосовується дуже рідко, а на легкових автомобілях зовсім вийшов із вжитку.

Вільчато-хребтові рами

Різновид хребтової рами, у якої передня, іноді задня частини є вилки, утворені двома лонжеронами і службовці для кріплення двигуна і агрегатів.

На відміну від хребтової рами, картери вузлів силової передачі зазвичай (але не завжди) виконуються окремими, при необхідності в ньому використовується звичайний карданний вал. Таку раму мали серед інших представницькі автомобілі «Татра» від Т77 до Т613.

До цього типу часто відносять і Х-подібні рами, які деякими джерелами розглядаються як різновид лонжеронних. У них лонжерони в центральній частині дуже наближені один до одного і утворюють закритий трубчастий профіль. Така рама використовувалася на радянських автомобілях«Чайка» ГАЗ-13 та ГАЗ-14 вищого класу.

Несуча основа

Ця рама поєднана зі підлогою кузова для підвищення жорсткості.

Таку конструкцію мали серед інших «Фольксваген Жук» та автобус ЛАЗ-695. В даний час ця схема вважається досить перспективною завдяки можливості на одній і тій же основі, що несе, будувати самі різні автомобіліяк на платформі.

Гратчасті

Також називаються трубчастими (tubular frame) або просторовими (spaceframe).

Гратчасті рами мають вигляд просторової ферми, що має дуже високе відношення крутильної жорсткості до маси (тобто вони легкі і дуже міцні на кручення).

Такі рами застосовують або на спортивних та гоночних автомобілях, для яких важлива мала маса при високій міцності, або на автобусах, для незграбних кузовів яких вона дуже зручна та технологічна у виробництві.

Коли ж заходить мова про технологію ремонту, нерідко виникає питання про те, як ремонтувати або змінювати елемент, що є своїм конструктивним особливостямнесучим. Наприклад, розглянемо фронтальну під кутом деформацію передньої частини автомобіля, при якій деформовані передня панель, капот, крило, бризковик та лонжерон. З них у даному вузлі можна виділити два знімні елементи - крило і капот - і три або більше зварних - рамка радіатора, бризковик, лонжерон. Під час проведення ремонтних робіт деформованих елементів необхідно забезпечити функції, закладені виробником (симетрія конструкції, симетрія форми кузова та його елементів, безпека пасажирів під час руху та інше).

Тому, якщо приймаємо ремонт бризковика та крила, тоді капот, рамка радіатора та лонжерон мають бути замінені. При заміні капота є можливість контролю над відремонтованою поверхнею крила в місці примикання до капота, контролю розташування рамки радіатора при її заміні та примикання до неї відремонтованого бризковика. При заміні рамки радіатора існує можливість контролю геометрії отвору капота, правильності примикання бризковика до верхньої частини.

При заміні лонжерона треба забезпечити міцність даного вузла, ослабленого ремонтом бризковика та крила. У цьому випадку необхідно враховувати, що умовно до крила та бризковика буде застосовано ремонт без нагрівання та зварювання. Якщо до одного з елементів, що ремонтуються, буде застосовано нагрівання для усадки металу або зварювання розриву або технологічного розрізу, то інший елемент повинен бути замінений новим. У даному випадкунайбільш доцільно з економічного погляду виконати заміну крила. Якщо ж приймається рішення про ремонт лонжерону в зборі, тобто самого лонжерону П-подібної форми з незначним підігрівом, то при редагуванні повинен бути замінений підсилювач, будь то окремий підсилювач, що є підсилювачем бризковик або інший елемент.

Необхідно також пам'ятати, що хоча заводом-виробником конструкційна витривалість елементів кузова запроектована на коефіцієнт безпеки n = 1,3–1,5, а для країв корпусу, які піддаються сукупній дії турбулентних сил, утворених коробкою передач та колесами під час руху, коефіцієнт безпеки дорівнює навіть 1,5-2,0, не маючи належного обладнання, технологічних картта діаграм розподілу навантажень при ДТП ми не можемо визначити, як фактор ремонту вплине на безпеку пасажирів при деформації надалі.

Враховуючи, що технологія ремонтних робіт повинна привести витривалість відремонтованих частин автомобіля у відповідність до неремонтованих, ідеальним варіантом ремонту даного вузла буде заміна всіх елементів, які неможливо виправити без застосування нагрівання або зварювання технологічних розрізів.

Приклад ремонту лонжерону на рамному автомобілі

Правий лонжерон під підлогою пасажирського сидіння вражений наскрізною корозією настільки, що кронштейни важелів переднього моста не тільки не здатні виконувати свої функції, а й відриваються.

Для ремонту куплено б/в лонжерон з бризковиком, з якого вирізали потрібні частини.

Для того, щоб надійно поставити підпірку під поріг, його довелося замінити, а також частково замінити підлогу.

Після цього знімаються важелі переднього моста, пошкоджена частина лонжерону вирізається та замінюється. Робота це непроста, тому що вирізи для розподілу навантаження зроблені складними, іноді доступ до них для зварювання утруднений, а шви накладати необхідно з обох боків.

На фото показаний підсилювач підлоги, на який приварюється накладка, що приварюється до лонжерону.

Приварюємо ремонтні частини до підлоги, захищаємо шви герметиком з усіх боків.

На всі місця, що ремонтуються, наносимо антигравійне покриття, проводимо внутрішню. антикорозійну обробкупорога та лонжерону та отримуємо результат ремонту.

Якщо результатом зіткнення автомобіля стала значна деформація, спочатку необхідно зняти механічні агрегати – тільки так можна ретельно виправити складки та замінити деталі, які не підлягають ремонту. Крім того, це дозволить зняти залишкову напругу, яка може виникнути і залишатися після виправлення. При русі автомобіля залишкові напруги можуть викликати напруги у кріпленнях амортизаторів та втулок, а іноді і їх розриви.

Але в деяких випадках попереднє випрямлення кузова із встановленими механічними агрегатами може полегшити доступ до агрегатів, що підлягають зняттю, наприклад, до рухового агрегату у автомобілів з переднім приводом, до переднього або задньому мосту. В даному випадку необхідно подбати про заміну кріпильних болтів та амортизаторів. Цю операцію виконують на стенді.

Якщо удар у передній або задній півміст викликав деформацію основи кузова, можна також зробити випрямлення кузова, фіксуючи (зачіплюючи) механізм розтяжки за механічні агрегати, як, наприклад, обода коліс або важелі підвісок, що отримали деформацію. Правка виробляється у напрямі, прямо протилежному удару. Виконання такої операції можливе лише в тому випадку, коли удар припав безпосередньо в передній або задній півміст, і його заміна необхідна.

Також обов'язково треба замінити кульові опори та кермові тяги. Правка з допомогою домкрата чи іншого гідравлічного механізму застосовується відновлення форми чи випрямлення деформованої деталі. Однак, приступаючи до роботи, не варто забувати, що при дуже різкій редагуванні деталі кузова може статися деформація сусідньої зони. Тому при розтягуванні, тобто одночасно з дією домкрата, рекомендується супроводжувати відновлення лінійності кузова вистукуванням складок. А після проведення витяжки за допомогою домкрата необхідно зняти всю внутрішні напруги за допомогою вистукування (за допомогою рихтувального молотка) всієї ділянки, що зазнала правки.

Щоб бути впевненим у тому, що згодом не відбудуться зворотні переміщення виправлених ділянок кузова, зумовлених залишковою напругою, вистукування поверхні роблять через дерев'яну підкладку у напрямку удару. Якщо при цьому випрямлений кузов не змінює свою форму, то операція редагування виконана правильно. В іншому випадку слід знову виправити до отримання геометрії в межах допусків, встановлених виробником автомобіля.

Якщо автомобіль отримав бічний удар, це викликає деформацію основи кузова, що супроводжується зменшенням довжини кузова з пошкодженої поверхні, яку легко визначити. При виправленні на стенді виконавець повинен врахувати цю обставину. На практиці правка здійснюється розтяжкою у двох напрямках одночасно: бічний та поздовжній, що забезпечує можливість відновлення початкової геометрії основи кузова.

Прикладом відновлення бічної поверхні є виправлення середньої стійки, яку обмотують ланцюгом, що тягне. Для захисту стійки від пошкодження та рівномірного розподілу зусилля між стійкою та ланцюгом прокладають дерев'яну планку.

Поздовжнє розтягування, що виконується одночасно з бічним, може здійснюватися у різний спосіб. Якщо деформація зосереджена в нижній частині кузова, роблять безпосередню виправку основи, закріплюючи затискачі за відбирання порогів. Домкрат поміщається між двома затискачами і під тиском переміщає їх у поздовжньому напрямку у міру здійснення одночасної бічної розтяжки. Якщо деформація зосереджена у верхній частині кузова, розтяжка проводиться у поздовжньому напрямку передньої і задньої частин кузова.

Роботи з виправлення та перевірки нових лонжеронів обов'язково повинні бути здійснені на точному обладнанні, яке є лише у майстернях.

У будь-якому випадку діагностику геометрії найкраще робити на хорошому обладнанні, про вибір якого йтиметься в наступному номері.

Під час підготовки статті використані матеріали з відкритих джерел відповідно до GNU Free Documentation License.

Зараз рамні позашляховики, які ще кілька десятків років тому були справжніми королями бездоріжжя, поступово поступаються місцем сучасним моделям джипів і кросоверів з кузовом або інтегрованою рамою.

На чільне місце ставиться комфортабельність і економічність, а прохідність і надійність відсуваються на друге місце. Тим не менш, свій сегмент у таких автомобілів є – вони популярні у Північній та Південній Америці, у Росії, країнах Близького та Середнього Сходу, а також Африці. Одним словом, там, де «дорожнє покриття» – поняття досить відносне, і щоб дістатися з пункту «А» до «Б», потрібно використовувати «рамник» або бронетранспортер.

Розглянемо найвідоміші позашляховики на рамі, які випускалися раніше і зараз.

Один із найвідоміших авто у списку рамних позашляховиків, що випускається в кузові пікап, вперше побачив світ ще далекого 1968 року. Спочатку Hilux не був орієнтований на прохідність - занадто слабкий мотор, мала колісна базаі монопривод не дозволяли пікапу штурмувати серйозне бездоріжжя. Це саме стосується і Хонді Пілот, про яку ми писали в попередній статті.

Але все змінилося з появою третього покоління Hilux Regular Cab у 1978 році. На ній вперше було встановлено повний привід, потужні та прийомисті мотори – бензинові на 1.8 та 2.4 л, та дизель 2.2 л.

Позашляховик активно продавався і його оцінили в країнах третього світу.

Досить сказати, що лівійсько-чадська війна 1986-87 років отримала назву "Війна Тойот" - за те, що чадські війська активно використовували пікапи Toyota Hilux.

Потужна рама дозволяла встановлювати в кузов великокаліберний кулемет і ракетну установку, а невибагливий мотор і підвіска, що не вбивається, забезпечували загонам армії Чада приголомшливу мобільність у пустелі.

За заявами військових експертів, використання цих рамних позашляховиків дозволило Чаду відбити напад лівійської армії, озброєної набагато краще. Після цього, в багатьох африканських і близькосхідних країнах польові командири широко застосовували автомобіль як патрульні засоби, легку вогневу підтримку і для перевезення вантажів.

Починаючи з п'ятого покоління Hilux стає комфортабельнішою і менш утилітарною. З'являється безліч опцій, кілька варіантів кабін тощо – але рамна конструкція залишається незмінною.

Сучасне восьме покоління Тойоти Хайлюкс було запущено у серію у травні 2015 року. Нова посилена рама підвищеної жорсткості забезпечує шасі необхідну монолітність, дозволяючи долати будь-яке бездоріжжя.

Як силові агрегати на Hilux встановлюються два варіанти потужних і прийомистих дизелів об'ємом 2.4 і 2.8 літра, на 150 і 177 л. с. відповідно, 6-ступінчастою механікою і таким самим автоматом. Момент у першого – 400 Нм, у другого – 450 Нм. Все це разом з кліренсом 227 мм в низькій частині шасі робить пікап королем на будь-якому бездоріжжі.

Toyota Land Cruiser

Land Cruiserпо праву вважається одним із найпопулярніших рамних позашляховиків у світі. Хоча в даний час він впевнено займає преміум-сегмент, одним з представників якого є Тойота Прадо 2016 року, досить довгий термін це була «робоча конячка», розроблена спеціально для експлуатації у важких умовах і спокійно конкурувала з американськими позашляховиками, що лідирують на ринку.

Успіх до Land Cruiser, який цілком виправдав прізвисько «Наземний крейсер», прийшов з появою 60-ї серії.

Тут вперше було випробувано поєднання простої незалежної ресорної підвіски, потужного дизельного мотора та рами сходового типу, що принесла моделі успіх і згодом використовувалася на інших модифікаціях.

Апофеозом стала 100 серія, що випускалася з 1998 року.

Незважаючи на те, що він відноситься до преміум-сегменту позашляховиків, поведінка на бездоріжжі бездоганна. У раму стали встановлюватися ударопоглинаючі елементи, а у 105-серії – модернізованому варіанті «сотки», до цього дня використовується залежна передня підвіска. Також для LC 100 розроблено нову лінійку силових установок, що включає в себе бензинові та дизельні мотори, що чудово працюють на низьких та середніх оборотах.

Nissan Patrol

З'явившись у 1958 році, як продовження ліцензійної копії американського Willys Jeep, Patrol 4W65 та наступні версії пропонувалися виключно для потреб армії. Але з кінця 1960 року ці рамні позашляховики потрапили на цивільний ринок, де їх гідно оцінили жителі сільської місцевості - потужна рама дозволяла перевозити в кузові вантаж до тонни, а надійна і невибаглива підвіска робила машину практично не вбивається на будь-якій місцевості.

Модель Patrol 160, що випускається з 1960 року, була серйозно модернізована, і конструкторам вдалося поєднати в автомобілі надійність, прохідність, комфортабельність і порівняно невисоку ціну.

Позашляховик став настільки вдалим, що в країнах Середнього Сходу, наприклад, в Ірані, досі вважається одним із найбільш затребуваних.

Посилена рама з ресорною підвіскою та нерозрізними мостами, прості та невибагливі дизелі та двоступінчаста роздатка дозволяли автомобілю долати будь-які перешкоди. Не варто забувати і про відверто просту і надійну конструкціюходової частини, що вкрай рідко виходила з ладу.

До 2010 року у сімействі Nissan Patrolз'явилися ще дві версії недорогих рамних позашляховиків: Y60 та Y61.

Вони були модернізовані в плані покращення комфортабельності – підвіска стала м'якшою, тому що замість ресор стали встановлюватися пружини та важелі, просторий салон кращої якостіі т. д. Також з'явилися потужніші силові агрегати: дизелі від 2.8 до 4.2 л (112-200 л. с.) і бензинові V-подібні 4.5 і 4.8 л. Особливо популярними були 4.2-літрові атмосферні дизелі TD42, на більшість яких встановлювався простий рядний ТНВД – мотори легко "відходили" по 200-400 тисяч км без капітального ремонтуу дуже суворих умовах.

А ось флагманська версія Patrol Y62 модель досить спірна. Відразу після появи стало зрозуміло, що комерційним успіхом вона користується виключно в нафтових монархіях Перської Затоки (як і Гелік Брабус), де воліють лише два варіанти автомобілів - елітні спорткари або величезні позашляховики преміум-сегмента.

Зберігши свою прохідність (рама, кліренс, роздатка і потужний двигун 5.6 літра з моментом в 560 Нм і 400 к.с.), позашляховик придбав дуже багато налаштувань, спрямованих на комфорт. В результаті ціна складає близько 4 млн рублів не в топової комплектації - природно, що купувати такий автомобіль для їзди бездоріжжям, як мінімум безглуздо.

Заводячи розмову про рамні позашляховики, не можна забувати про американський ринок, де подібні підкорювачі бездоріжжя користуються цілком заслуженим попитом. Причин кілька – від потреби в фактично легких і прохідних вантажівках для різних потреб і до присутності серйозного бездоріжжя в Колорадо, Монтані, Неваді та Алясці.

Тому в США дуже популярні монстри, як Dodge Ram 1500 - справжній пікап, здатний легко перевозити півтонни вантажу.

Потужна рама зі змішаною (торсіони + ресори) або пружинною підвіскою, повним приводом та об'ємним двигуном стала візитною карткою моделі. Перше покоління було запущено в 1981 році, а в 2012 році компанія Dodge представила четверте.

Новий Ram 1500 відрізняється покращеною аеродинамікою кузова, посиленою рамою і широким спектром моторів, в якому найслабший - бензинова V-подібна шістка об'ємом 3.7 л і потужністю 218 л. с. Але тим, кому цього мало, можуть замовити версію з бензиновими двигунамина 4.7, 5.7, 8.0 та 8.3 літрів, а також двома потужними турбодизелями на 5.9 та 6.7 л.

Закінчуючи огляд кращих рамних позашляховиків, треба згадати про одного з найбільш титулованих представників цього типу - знаменитого LR Defender, безумовного переможця практично всіх відомих трофі-рейдів.

Примітно, що довгі роки за час виробництва – а перший Defender був випущений у 1948, спартанська зовнішність автомобіля та убогий салон не впливали на його популярність.

Взагалі, як жартують шанувальники моделі, вигляд Дефендера настільки ж консервативний, як і Британія, що залишається конституційною монархією.

По суті, цей позашляховик є гарячою сумішшю переваг і недоліків. Сходова рамаразом з підвіскою з довгим ходом, вдала геометрія кузова, прийомистий низькооборотний дизель, повний привід з двоступінчастою роздаткою і міжосьовим диференціалом, що блокується, - забезпечують феноменальну прохідність на круто пересіченій місцевості.

1997 року на цьому автомобілі кілька ентузіастів зуміли заїхати на Ельбрус – документально підтверджений факт.

Але з іншого боку, комфорт у Defender – поняття вкрай відносне навіть у останніх моделях, на відміну від компактного кросовераРендж Ровер Евок. Розробники так і залишили його спартанським і простим – регулювання бічних дзеркал здійснюється вручну, не кажучи вже про відверто незручні крісла заднього ряду та інші мінуси. Але «Дефендер» – жива легенда, сидячи в якій, можна зверхньо дивитися на будь-який, навіть найдорожчий позашляховик.

Відео

На десерт гляньте ролик, де справжні джипи долають суворий бездоріжжя. Кросоверам і не снилося.

Кожен автомобіль є сукупністю механізмів і систем, закріплених на несучій частині. Випускаються автомобілі, у яких роль несучої частини виконує, але існують автомобілі, у яких усі механізми та системи встановлюються на раму.

Автомобільна рама

Рамну конструкцію спочатку використовували на всіх типах автомобілів, але згодом під час виробництва легкових машинстали використовувати несучий, а рами досі продовжують використовувати, але тільки на вантажних автомобілях.

Не відмовилися і від рамних конструкцій і при виробництві автомобілів високої прохідності, тому більшість позашляховиків теж мають рамну несучу частину. Перевагою використання рами є забезпечення більш жорсткої конструкції автомобіля, що дає можливість перевезення великих вантажів.

Види рам автомобілів

Використання рамних конструкцій на автомобілях почалося практично на зорі автомобільної ери. За цей час було запропоновано декілька основних типів рам автомобілів:

• лонжеронна рама;
• та хребтова.

Кожен із цих типів рам мають різновиди. Різновидом лонжеронної рами є так звана периферійна. А крім хребтових рам випускалися також автомобілі з вільчато-хребтовими рамами.

Лонжеронна рама

Найпоширенішою рамною конструкцією є лонжеронна рама.

Влаштування лонжеронної рами автомобіля Toyota Land Cruiser 200:
1 - кронштейн кріплення передньої підвіски; 2 - поперечка; 3 - лонжерон; 4 - кронштейн кріплення кузова.

Ця рама складається з двох лонжеронів, які розташовуються подовжньо, а також з поперечок. Лонжерони виготовляються зі швелера з різною висотою перерізу. У місцях, які будуть навантажені, висота робиться більше.

Поперечки також можуть мати різну конструкцію, зустрічаються звичайні, прямі форми, а також К- і Х-подібні. Щоб забезпечити встановлення механізмів автомобіля, на лонжерони та поперечки встановлені кронштейни та кріплення для них. Для кріплення елементів рами між собою можуть бути використані заклепки, болти або зварювальне з'єднання.

Відмінною особливістю периферійної рами від звичайної лонжеронної є те, що при виготовленні лонжеронів їх згинали, що призводило до того, що між лонжеронами була найбільша відстань між ними. Ділася це для того, щоб була можливість розташувати днище автомобіля якомога нижче. Використовувалися такі рами в Америці під час виробництва легкових автомобілів.

Хребтова рама

Рами хребтового типу для автомобілів було розроблено фахівцями компанії «Татра». І використовувалися такі рами переважно на автомобілях цієї компанії. Основною несучою частиною хребтової рами є труба, яка з'єднує між собою двигун і всі елементи.

Рама Татри

Власне, силовий агрегат, а також , коробка передач та головна передачає також елементами рами. Кріплення всіх цих механізмів жорстке. Крутний момент від двигуна до елементів трансмісії виконує вал, що встановлюється усередині труби. Використання такої рамної конструкції можливе лише при забезпеченні всіх коліс автомобіля незалежною підвіскою.

Хребтова рама хороша тим, що забезпечує високу жорсткість на скручування, легке та швидке створення автомобілів з різною кількістю провідних мостів, але оскільки деякі механізми автомобіля знаходяться всередині рамної конструкції, то виконання ремонтних робіт досить важко.

Рами вилчасто-хребтового типу також розроблені співробітниками Татра. В даному випадку вони відмовилися від жорсткого кріплення двигуна і трансмісії до центральної труби, що несе. Натомість вони з обох боків несучої труби встановили спеціальні виделки, на які і встановлюються двигун .

Перед тим, як перейти до опису плюсів та мінусів такої автомобільної конструкції, як рама, давайте розберемося, що взагалі є рамним автомобілем, а також ознайомимося з історією його виникнення та еволюції.

Рама або як кажуть американці "body-on-frame" - це такий спосіб конструювання автомобіля, коли жорстка рама несе на собі шасі (двигун, трансмісія, роздавальна коробката інше), а вже зверху на всю цю конструкцію окремо кріплять кузов.

Даний метод складання був застосований на перших моделях автомобілів і продовжує застосовуватися до наших днів (правда, вже не так часто, як метод несучого кузова). Найперші рами виготовлялися з дерева (зазвичай з ясена), проте в 30-х роках і остаточно витіснили надійніші сталеві лонжеронні рами.

Лонжеронна рама вантажівки з ресорною задньою підвіскою та фіксованим мостом, а також звукопоглинаючими пластинами та ізоляцією.

На сьогоднішній день в легковому сегменті рами стрімко поступаються своїми позиціями конструкції монокок (несучий кузов), де сам кузов є основним (або єдиним) несучим елементом.

Примітно, що свого часу умови розвитку автомобільної індустрії США вимагали використання саме рами, оскільки це давало можливість швидко реагувати на попит покупців і змінювати зовнішній виглядкузова та салону, не вносячи жодних змін у шасі. Оновлений кузов просто кріпився до рами із набором агрегатів, які використовувалися у попередній моделі.

Це значно знижувало час розробки «нового» автомобіля та його кінцеву вартість відповідно. Це давало величезну перевагу, особливо з огляду на відсутність комп'ютерних систем автоматизованого проектування (CAD).

Починаючи з тридцятих років, намічається тренд з використання несучого кузова, наприклад Opel Olympia або Citroen Traction Avant. Вже у 60-х роках більшість невеликих пасажирських автомобіліввикористовують монокок, у той час як рама використовується лише для вантажівок та деяких видів автобусів.

Така тенденція збереглася і до наших днів — використання рами стало прерогативою виробників потужних комерційних автомобілів, пікапів та рідкісних «справжніх» позашляховиків.

До чого це призвело, ви, мабуть, знаєте — сучасні виробники роблять максимальний акцент на виробництво (за рідкісним винятком).

Мало кому відомо, але існував і проміжний варіант напів-монок, який використовувався в таких автомобілях, як Volkswagen Beetle та Citroen 2CV. Така конструкція була окремим легковажним шасі з пресованих сталевих листів, яке зберігало деякі переваги справжньої рами, але при цьому було набагато легше і жорсткіше.

Ще одна рама із встановленими агрегатами

Отже, настав час поговорити про те, навіщо ми тут зібралися: чим гарна рама і в чому полягають її слабкі місця.

Переваги та недоліки рамних позашляховиків

Плюси:

1. Рамні автомобілі простіше розробляти, виробляти та модифікувати (ця перевага нівельована повсюдним поширенням CAD);
2. Найкраща шумоізоляція та придушення вібрацій, оскільки кабіна з пасажирами ізольована від рами за допомогою гумових прокладок у районі болтів. Однак на сьогоднішній день звукоізоляція сучасних машинз несучим кузовом практично нічим не гірше;
3. Легше ремонтувати після аварій;
4. Рамні авто мають великий ресурс і більш довговічні;
5. Рамні SUV зазвичай схильні до встановлення потужних силових агрегатів;
6. Така конструкція краще пристосована для буксирування та бездоріжжя, завдяки рівномірному розподілу навантажень, зменшеному крененню та загальної міцності та надійності.
7. Висока посадка та гарний огляд;
8. Спрощують візуальну оцінку габаритів авто із салону;

Недоліки:

1. Значно важче кузовних автомобілівяк наслідок менша продуктивність і підвищена витратапалива;
2. Як правило, рамні автомобілі програють кузовним у керованості;
3. Проблеми з пасивною безпекою. У конструкції відсутня так звана «зона деформації» — у результаті вищий шанс загинути або зазнати серйозних травм при зіткненні.

У статті використані фотографії із портфоліо ілюстратора Kevin Hulsey (khiart.com)