Ключевые плюсы и минусы кузовов с лонжеронной и интегрированной рамой

Большая часть легковых автомобилей уже давно собирается на основе несущего кузова, поэтому их покупатели лишены возможность выбрать силовую систему с нужными характеристиками. Но это можно сделать при покупке внедорожника ‒ машины данного типа выпускаются как с независимыми, так и интегрированными рамами.

Эксперты Моторпепйдж провели краткий сравнительный обзор этих двух разновидностей автомобильных кузовов.

Рамные конструкции лонжеронного типа

Наличие рамы было обязательным элементом конструкции авто вплоть до середины прошлого века. Тогда разработчики легкового автотранспорта пошли по пути создания машин с несущим кузовом. Но в грузовиках, автобусах, фургонах и некоторых моделях внедорожников рамная силовая конструкция с успехом применяется и по сей день. Подобной прочностью не обладает ни один другой тип несущей системы.

Из всех существующих видов автомобильных рам наибольшее распространение получил вариант лонжеронного типа. Такая конструкция состоит из двух несущих балок – лонжеронов и системы прочных поперечин (траверс). К раме приложены все действующие на авто силы и крепятся основные составляющие конструкции: мотор, трансмиссия, подвеска и кузов.

Базовым элементом данного вида рамы являются лонжероны ‒ балки с сечением типа «короб» или швеллер, либо выполненные в виде U-образного профиля. Толщина лонжеронов по всей длине не одинакова и увеличена в зонах действия максимальных нагрузок. Для крепления важнейших узлов машины в конструкции лонжеронной рамы предусмотрено наличие специальных кронштейнов.

Преимущества кузовов с лонжеронной рамой:

• Высокая прочность (превосходящая нагрузочные характеристики кузова с рамой интегрированного типа).
• Технологичность (самая простая в производстве конструкция).
• Ремонтопригодность (любые повреждения, полученные в процессе эксплуатации, устраняются при помощи сварки).
• Модульность (простая замена узлов, прикрепленных при помощи болтовых соединений).
• Меньшая передача в салон шума и вибраций.

Недостатки:

• Значительный вес лонжеронной рамы, делающей автомобиль более тяжелым и менее экономичным.
• Существенные габариты, потому уровень пола в таких машинах невозможно сделать низким.

Особенности кузовов с интегрированной рамой

Данный вид конструкций характеризуется прочным сварным соединением лонжеронной рамы с кузовом, вследствие чего кузовная часть вынуждена тоже принимать на себя действующие нагрузки. Интегрированная рама является практичным техническим симбиозом облегченной системы лонжеронов и полунесущего кузова. Такая объединенная силовая схема может быть реализована по-разному.

Первый тип, который лег в основу конструкции дебютного поколения Jeep Cerokee, это сочетание классической лонжеронной рамы с приваренным к ней кузовом. При разработке современных кроссоверов раму и кузов стараются нагрузить одинаково. Получается частично компенсировать традиционные недостатки тяжелых и громоздких конструкций на основе массивных лонжеронов за счет определенного усиления кузовных деталей.

В любом случае основное конструктивное решение кузова с интегрированной рамой остается неизменным: оно предполагает наличие проходящей по всей длине автомобиля прочной лонжеронной конструкции и приваренных к ней элементов кузова. По такой силовой схеме чаще всего строятся кроссоверы, легкие и средние внедорожники, пикапы и минивэны.

Преимущества и недостатки

Безусловным знаком «плюс» следует отметить меньший, в сравнении с классическим лонжеронным кузовом, вес интегрированной конструкции, а также целый ряд других преимуществ:

• Относительную простоту сборки ‒ процесс сварки протекает быстрее, чем работа с крепежом.
• Более равномерное распределение действующих на автомобиль нагрузок.
• Повышенную прочность усиленного кузова на кручение.
• Лучшую управляемость и меньший расход топлива за счет некоторого снижения веса авто.

Интегрированная силовая конструкция кузова не лишена недостатков. Основным из них является сложность ремонта. В частности, при повреждении рамы ее невозможно отделить от кузова, поэтому все работы придется выполнять по месту. Кроме того, множество сварных швов требует от владельца автомобиля дополнительных усилий по защите кузова от коррозии.

• кузов автомобиля
• устройство автомобиля

что это такое, виды и типы рам, лонжеронная, пространственная, хребтовая, трубчатая

Несущая часть является одним из важнейших компонентов в устройстве автомобиля, ведь именно благодаря ей удается собрать все составные части машины в единое целое.

Сейчас используется несколько видов несущей части, каждая из которых нашла применение на определенных видах авто. Изначально все автомобили строились на основе рамной несущей части. Но со временем ее вытеснили иные типы, к примеру, практически на всех легковых автомобилях используется несущий кузов, в котором рама отсутствует, а все ее функции выполняет усиленный кузов. И все же рамная несущая часть продолжает использоваться – на грузовых авто и внедорожниках.

Что такое рама автомобиля: назначение, плюсы и минусы

Рама автомобиля – балочная конструкция, которая выступает как основа для крепления всех узлов и агрегатов, таких как силовая установка, элементы трансмиссии, ходовой части и так далее. Кузов при такой конструкции несущей системы обеспечивает пространство для размещения пассажиров и багажа, а также выполняет декоративную функцию.

Рама автомобиля

Применение рамы дает возможность дать несущей части высокую прочность. Поэтому ее используют в грузовиках и внедорожниках. Также она дает возможность максимальной унификации узлов и механизмов между моделями различных классов.

Ранее производители автомобилей выпускали шасси авто с базовыми частями (рамой, мотором, трансмиссией и т.д.), куда «натягивались» различные типы кузовов.

Рама в автомобиле выступает как «скелет». Она воспринимает все внешние и внутренние нагрузки при движении машины и даже при ее стоянке. Ввиду этого к автомобильной раме предъявляется ряд требований:

• достаточная прочность и жесткость;
• небольшая масса;
• правильная форма, которая будет способствовать рациональной работе всех элементов автомобиля.

Рамная несущая часть обладает рядом преимуществ. Так, благодаря ей собирать машину и ремонтировать ее в дальнейшем становится значительно проще. Основное отличие рамной конструкции от кузовной в том, что любую поломку можно легко устранить благодаря хорошему специалисту и материалам. Еще одно важное достоинство: езда на плохих дорогах не будет чревата перекосами кузова (проемов дверей, стоек и т.д.).

Лонжеронная рама

Наряду с этим, есть и недостатки. Первый – существенное увеличение веса автомобиля ввиду наличия отдельных рамы и кузова. Соответственно, расход топлива также будет больше. Другой минус в том, что для размещения лонжеронов под кузовом нужно дополнительное место, что усложняет посадку в машину и отнимает существенную часть салона.

Также отмечается снижение пассивной безопасности, поскольку есть вероятность смещения рамы относительно кузова в случае удара. Поэтому несущий кузов – неотъемлемый элемент легкового автомобиля. В то же время рамная конструкция хорошо справляется с тяжелыми условиями, в которых ездят грузовые авто и внедорожники.

Преимущества и недостатки рамных конструкций

Рамная конструкция автомобиля очень удобна для конвейерной сборки, так как имеется свободный доступ к большинству агрегатов. Сервисные мастерские также отдают предпочтение подобным автомобилям, потому что так гораздо удобнее демонтировать детали и целые узлы для замены и ремонта. Владельцы рамных внедорожников могут спокойно ездить не только по асфальтовым дорогам, но и по «направлениям», не опасаясь за перекосы кузова, заклинившие в проемах двери и лопнувшие лобовые стекла. Ведь всю нагрузку воспринимает рама.

Безрамные конструкции преобладают среди легковых автомобилей благодаря ряду преимуществ. Во-первых, функционально разнесенные шасси и кузов существенно увеличивают вес автомобиля, отсюда вытекает повышенный расход топлива и ухудшенная динамика. Компоновка салона с лонжеронами вдоль бортов предполагает либо высокие бортики, через которые неудобно перелезать при посадке в авто, либо высокий пол, снижающий высоту потолка в салоне.

В последнее время более жесткие нормы безопасности для водителя и пассажиров не позволяют рамной конструкции автомобиля обеспечивать такой же высокий рейтинг на краш-тестах, как для аналогов с интегрированной схемой. Отдельно смонтированный кузов смещается относительно рамы во время аварии и неэффективно гасит энергию удара.

Лонжеронная рама

Это самый распространенный вид. В конструкцию рамы входят две силовые продольные балки, которые называются лонжеронами. Они тянутся вдоль кузова и соединяются посредством поперечин. Балки выполняются из стали. С целью повышения показателей скручивания могут применяться различные виды профиля сечения.

Лонжероны необязательно ровные – иногда они имеют и вертикальные, и горизонтальные изгибы. Они могут располагаться как параллельно горизонтальной плоскости, так и под определенным углом, что присуще для внедорожников. Также возможно разное расположение поперечин, за счет которых соединяются лонжероны. На сегодня это наиболее популярная рамная конструкция, применяющаяся в большинстве грузовиков и внедорожников.

Такая рама отлично подходит для эксплуатации машины в условиях плохих дорог. Также она упрощает ремонт и сборку автомобиля. Минусы же в том, что лонжероны отнимают немалую часть салона и несколько усложняют процесс посадки.

Виды лонжеронных рам

Лонжеронная Х-образная

Х-образная рама – один из видов лонжеронной. Особенность ее конструкции в том, что лонжероны спереди и сзади разведены, а в центре – максимально сведены. Данный тип на вид похож на буку «Х», что и послужило причиной его названия.

Периферийная

Является видом лонжеронных рам. Этот вид начал активно использоваться на крупных легковых машинах европейского производства и «дредноутах» из США в 60-х годах. В таких рамах лонжероны расположены настолько широко, что в процессе установки кузова они располагаются у порогов. Это позволяет существенно снизить уровень пола, одновременно с этим уменьшив непосредственную высоту машины.

Важное достоинство подобной машины в ее максимальной приспособленности к боковым ударам. Однако есть существенный минус – рама не может выдержать значительные нагрузки, поэтому кузов авто должен обладать необходимой прочностью и жесткостью.

Назначение и виды рамных конструкций

Рамная конструкция автомобиля включает в себя систему профилей прямоугольного, Т-образного, Н-образного или иного сечения, соединенных между собой при помощи сварки, заклепок или болтов. На раму через эластичные подвесы устанавливается ходовая часть и мотор, который агрегатируется с узлами трансмиссии. Совокупность вышеперечисленных деталей называется шасси. Сверху оно накрывается кузовом, предназначенным для водителя, пассажиров и, отдельно, для грузового отсека.

Автомобили с рамой имеют большую массу по сравнению с несущей компоновкой кузова. Но благодаря ее наличию имеют значительную прочность на изгиб и кручение, и, соответственно, лучше приспособлены для эксплуатации в условиях бездорожья и перевозки тяжелых грузов.

Важным стимулом для автопроизводителей служит взаимозаменяемость деталей от разных моделей машин. Рамная конструкция автомобиля позволяет максимально унифицировать размеры агрегатов и точки их крепления. В конечном итоге разные модели могли отличаться только наружными кузовными панелями при идентичных шасси.

Принято выделять несколько рамных типов, отличающихся взаиморасположением и сечением конструктивных профилей. Каждая из нижеописанных разновидностей характеризуется своей спецификой:

• Пространственные рамы.
• Лонжеронные конструкции.
• Хребтовые и хребтово-вильчатые.

Рамная конструкция автомобиля может быть комбинированной и объединять в той или иной степени все три основных типа.

1. Лонжеронная и ее подвиды. Самая проверенная схема состоит из двух продольных балок (лонжеронов), протянутых от начала до конца шасси и стянутых между собой поперечными связками.
   Лонжероны изготавливаются из стальных сплавов. Для жесткости в поперечном сечении создается несколько ребер жесткости. Они бывают закрытыми (квадрат или прямоугольник) и открытыми (Т-образный или Н-образный профиль).

   Продольные профили на самых первых изделиях были ровными, но в процессе технической эволюции обзавелись изгибами как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это было сделано для оптимизации размещения навесных агрегатов и снижения центра тяжести автомобиля.

   Рекомендуем

   «Пенится масло в гидроусилителе: причины и методы устранения поломки» Подробнее
   Кроме того, на внедорожниках могут применяться рамные каркасы, имеющие наклон по отношению к горизонту.

   Продольные профили рамы стягиваются поперечинами, которые обычно имеют аналогичное сечение. Поперечные рамные балки располагаются либо под углом 90° – классическая «лестничная» компоновка, либо под острым углом – так называемые К- и Х-образные схемы.

   Между собой продольные и поперечные лонжероны скрепляются сваркой или заклепками. В некоторых случаях допускается болтовое соединение. Дополнительные кронштейны монтируются в точках крепления силового агрегата и подвески.

   Рамная конструкция автомобиля с широко расставленными продольными лонжеронами называется периферийной. Она позволяет увеличить устойчивость к боковым ударам и, соответственно, повысить его безопасность. Кроме того, агрегаты могут быть опущены ниже (между балками), снижая таким образом центр тяжести и увеличивая пассивную безопасность.

   Лонжероны, сведенные к центру рамы в горизонтальной плоскости, представляют собой соединение в виде буквы Х. Такая форма позволяет разместить в центре только вал трансмиссии и трубу выхлопной системы.

   Реже всего встречается разновидность из двух продольных профилей, соединенных не отдельными стяжками, а целым металлическим листом. Это также рамная конструкция автомобиля, несмотря на то, что этот лист может являться полом кабины или кузова.

2. Хребтовая рама.
   Хребтовая рамная вариация применялась на чешском грузовике «Татра». Продольная труба была всего одна и имела круглое сечение. От нее отходили ответвления по аналогии с позвоночником и ребрами. Двигатель и коробка передач также являлись своеобразным усилителем за счет прочного металлического корпуса.

   Рекомендуем

   «Почему пенится масло в двигателе и что с этим делать» Подробнее
   Серединный лонжерон жестко связывал между собой мотор и трансмиссию (коробка передач, раздаточная коробка, главные передачи). Трансмиссионные валы, связывающие агрегаты между собой, проходили внутри этой трубы. Конструкция была очень передовая и компактная, но практика показала ее эксплуатационную и ремонтную бесперспективность.

   Важным преимуществом такой компоновки была возможность обеспечить независимую подвеску всех колес. Зависимые ведущие мосты нельзя было поставить в принципе, и крутящий момент на колеса передавался с помощью карданных валов, а не полуосей.

   Повышенная жесткость кручения позволяла увеличить грузоподъемность хребтовой рамы при меньшей толщине металла лонжеронов по сравнению с традиционными схемами. Трубная система позволяла при необходимости без сложных доработок наращивать длину платформы и количество ведущих мостов за счет присоединения дополнительных модулей.

   Высокий центр тяжести из-за особенностей крепления агрегатов позволял использовать хребтовую раму только на грузовиках. Для легковых автомобилей, передвигающихся на более высоких скоростях, такая рамная конструкция грозила опрокидыванием в поворотах и на неровной дороге. Главным недостатком, не позволившим дальнейшее развитие, стала низкая ремонтопригодность. Ремонт изношенных валов и других узлов трансмиссии длился очень долго в связи с необходимостью практически полной разборки рамы. Для коммерческой техники такие простои недопустимы.

3. Пространственная рама.
   Рамная конструкция автомобиля называется пространственной, когда каркас, выполненный из стальных труб, представляет собой не плоскую деталь в основании автомобиля, а объединяет в себе шасси и кабину. Такой тип характерен для спортивных машин, которые попадают в аварии гораздо чаще, чем остальные, и, соответственно, должны лучше защищать своих пассажиров.

   Облицовочные кузовные панели закрепляются непосредственно на силовой каркас, так же как и двигатель, и трансмиссия, и прочие узлы.

   Например, багги изначально делаются с пространственной рамой. А гражданские экземпляры переделываются в спортивные путем вваривания трубчатого каркаса внутри существующего кузова, поэтому такой каркас безопасности нельзя считать полноценной рамой. Наиболее дорогие спортивные машины представляют собой капсулу из карбона (разновидность армированного пластика), которая по жесткости не уступает металлической раме при значительно меньшей массе.

4. Комбинированные виды.
   Рамная конструкция автомобиля далеко не всегда представляет собой определенный тип. Комбинация разных видов используется многими производителями.

   Например, симбиоз лонжеронной и хребтовой рамы. Между двумя продольными лонжеронами по центру идет труба. Агрегаты крепятся к лонжеронам в передней и задней части. Труба жестко крепится к периферии, но в отличие от хребтовой конструкции не прячет в себе приводные валы трансмиссии.

   Вильчатая конструкция имеет несколько разных комбинаций основных типов. Например, гнутая Х-образная лонжеронная рама, снабженная сплошным металлическим покрытием. Или хребтовая основа с центральной несущей трубой, к которой приварены поперечины, но не по всей длине, а только спереди и сзади.

   Интегрированная рама объединяет собственно рамную конструкцию автомобиля и кузов в едином форм-факторе. При этом кузовные панели, помимо выполнения декоративной функции, являются силовыми деталями несущего основания. Лонжероны в чистом виде присутствуют только в передней части автомобиля и предназначены для крепления мотора и коробки передач и сзади для крепления элементов подвески и заднего моста при наличии.

   Широко распространено, особенно на внедорожниках, крепление силового агрегата к кузову через подрамник. Он представляет собой облегченную версию рамной конструкции автомобиля. То есть рама располагается не подо всем автомобилем, а только под передней частью и крепится к кузову болтами. Это существенно повышает жесткость последнего.

   Заканчивая экскурс в историю развития рамной конструкции автомобиля, необходимо отметить, что рама как отдельный силовой элемент используется только для определенных типов автомобилей, эксплуатируемых в сложных дорожных условиях или для перевозки грузов. Современные легковые транспортные средства используют усеченную версию в виде подрамника или лонжеронов, вваренных в структуру кузова.

Хребтовая рама

Данный вид рам разработали представители и преимущественно он применялся для машин ее производства. Главный несущий элемент – труба, соединяющая двигатель спереди с элементами трансмиссии, которые расположены внутри нее. По сути, труба выступает единым картером для коробки передач, раздаточной коробки и приводных валов. Крутящий момент от двигателя к трансмиссии поступает посредством помещенного в трубу вала. Причем данный вал не является карданным, что обеспечивает большую надежность.

Хребтовая рама

Подобная конструкция рамы в сочетании с независимой подвеской колес обеспечивает очень большие хода, что делает ее незаменимой в транспортных средствах специального назначения.

Преимущество хребтовой рамы также заключается в том, что она имеет очень высокую жесткость на кручение, а элементы трансмиссии надежно защищены от внешнего воздействия. Но ввиду того, что определенные механизмы расположены внутри конструкции рамы, ремонтные работы заметно усложняются.

Вильчато-хребтовая

Вильчато-хребтовый тип рам тоже является разработкой «Татра». В таком варианте двигатель крепится не к трансмиссионной трубе, а на специальной лонжеронной вилке. Это сделано для того, чтобы сократить уровень передающихся вибраций от работающего ДВС на раму и, следовательно, на кузов автомобиля. Однако, на сегодняшний день вильчато-хребтовые рамы уже не применяются в автомобилестроении.

Вильчато-хребтовая рама

Мнение автовладельцев о рамной конструкции автомобиля

1. Не стоит путать кислое с соленым. Классический легковой автомобиль в кузове седан или хэтчбек безусловно не нуждается в раме. Но если требуется большая грузоподъемность, увеличенная колесная база, возможность ездить по бездорожью, то следует обратить внимание на автомобиль рамной конструкции с минимальным количеством наворотов и вспомогательной электроники. На такой машине смело можно уехать от цивилизации и не опасаться неожиданных поломок. А если таковые и будут, то их можно устранить на месте. Современные кроссоверы созданы только для того, чтобы штурмовать бордюры для парковки на тротуаре. На них нельзя далеко уезжать от фирменного сервиса.
2. Современные «рамники», наоборот, можно считать автомобилями повышенной безопасности.
   Для внедорожника рама скорее плюс, чем минус. Малая жесткость на кручение приводит к тому, что езда по пересеченной местности может закончиться перекосом кузова. Увеличенная колесная база необходима для улучшения устойчивости на дороге, но при этом недостаточная прочность приводит к ухудшению управляемости. Надежные машины высокой проходимости до сих пор имеют рамную конструкцию.

   Каждый производитель закладывает свою «изюминку» в конструкцию кузова: у одного интегрированная рама, у другого высокопрочные стали, у третьего и то, и другое. Лидера выделить практически невозможно. Рама не ушла в историю по причине своей незаменимости для крупногабаритных джипов и пикапов. Коммерческий транспорт тоже никогда не сменит ориентацию. А все, что помельче, вполне обойдется безрамной компоновкой.

Пространственная рама

Самый сложный тип рамной конструкции, применяющийся для спортивных машин. Это конструкция представляет собой каркас на основе тонких легированных труб и имеет очень высокие показатели по жесткости и прочности. В автомобилестроении данные рамы были вытеснены монококами, однако, похожие конструкции используются при создании автобусов.

Пространственная рама

Из какой стали изготавливают рамы

В общей массе на раму грузового автомобиля приходится 10-15% веса. Каркас испытывает знакопеременные нагрузки, напряжение на изгиб и кручение. Перед производителями стоит двоякая задача: сделать конструкцию легкой, и при этом повысить ее несущую способность. Поэтому рамы грузовых автомобилей делают из стали: используют марки с низким и средним содержанием углерода – от Ст08 до Ст025.

Количество марганца, хрома, других легирующих элементов, повышающих запас прочности металлопроката, может быть нормальным или повышенным. Толщина листов для лонжеронов зависит от грузоподъемности транспортного средства и варьируется от 3 до 8 мм.

Вопрос о материале изготовления не праздный. Некоторые водители, изучив назначение и устройство рам грузовых и легковых автомобилей, удлиняют силовой каркас.

Бывает, что лонжероны прогнили и требуют замены: тогда, как и при удлинении, важно правильно выбрать тип крепления: от сварки лучше отказаться в пользу каленых болтов.

Несущее основание

Несущее основание – это что-то среднее между кузовом и рамной конструкцией. Тут также используются лонжероны, но они объединены днищем, а не поперечинами. Наиболее массовый и популярный обладатель несущего днища – «Фольксваген Жук», у которого кузов крепится к плоской панели пола посредством болтов. Аналогичную конструкцию имеет и другая машина массового производства – Renault 4СV.

Несущее основание

Несущее днище отличается высокой технологичностью и применяется в крупносерийном производстве. Данная конструкция позволяет сделать пол и центр тяжести автомобиля достаточно низкими.

У рамной несущей части автомобиля есть ряд достоинств и особенностей, которые делают ее незаменимой для грузовых машин и внедорожников. И хотя рама используется сугубо для конкретных видов автомобилей, некоторые элементы ее конструкции применяются крайне широко, так как позволяют сделать несущие кузова более жесткими. Почти любая легковая машина оснащена усиливающими лонжеронами либо подрамниками.

Область применения рамных конструкций

Автопроизводители остановились на рамной конструкции для грузовиков, тяжелых внедорожников и в некоторых случаях для автобусов. Отдельной статьей стоят премиальные авто, особенно в бронированном исполнении.

Изначально детали несущего основания скреплялись с помощью заклепок или цельнолитым способом. Клепочная технология достаточно простая и удобная. Она не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации сборщиков. В настоящее время используется только для грузовиков. Рамы, изготовленные методом цельного литья, отличались высокой прочностью, но в силу своей дороговизны и сложности наладки оборудования и оснастки окончательно ушли в историю.

Рекомендуем

«Методы форсирования двигателя: в каких случаях применяются и как» Подробнее
Сварочная технология заняла свое место и имеет все перспективы дальнейшего развития. Такую работу легко автоматизировать, а сварные элементы гораздо проще отливать и транспортировать, чем целиковую раму. Большинство грузовых и внедорожных автомобилей выполнено по этой технологии.

Автомобили с рамной конструкцией:

• УАЗ «Хантер»;
• УАЗ «Патриот»;
• Джипы «Грейт Волл»;
• Джипы «Хавал»;
• Некоторые джипы корейских производителей.

Маковая цепочка от Chaasis

Темы Здесь —

1] Введение в кадр

2] Функции рамы

3] Строительство кадра

9000 4] Типы. Рама: обычная, лестничная, полуинтегральная, интегральная, космическая рама, рама по периметру и рама Supperleggera.

5] Материал, использованный в раме

6] Особенности конструкции в раме

7] Нагрузки, действующие на рамку шасси

8] Дефекты в кадре

9] Техническое обслуживание или ремонт кадра

10] Сравнение кадры

11000 и

12] Типы секций рамы.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Знакомство с рамой

A  кадр является основным конструктивный элемент шасси автомобиля. Все к нему крепятся остальные остальные элементы шасси; термин для этой конструкции –

«корпус-на-раме»  конструкция.

Рама и шасси одинаковые?  

Кадр был прежнее название шасси; более легкий и жесткий, чтобы сделать его вашим автомобилем лучше. Но технически они полностью отличаются друг от друга. Рамка только один из основных компонентов шасси. И остаются части, приспособленные к нему, сделать полный скелет шасси.

Это вспомогательный компонент  или называется днище автомобиля. автомобильная рама является каркасом (структурным хребтом)  любого шасси автомобиля. Это основа для установки двигателя, система трансмиссии, система рулевого управления, тормоза с помощью пружины, оси, резины колодки и т. д.

F рама является основной рамой   автомобильное шасси. Он поддерживает все части автомобиля, прикрепленные к это. Все системы, связанные с автомобилем, такие как силовая установка, трансмиссия, рулевое управление, подвеска, тормозная система и т. д. крепятся и поддерживаются только им. рама должна быть чрезвычайно жесткой и прочной, чтобы выдерживать удары, скручивания, нагрузки и вибрации, которым он подвергается во время движения автомобиля. движение по дороге.

Функции шасси Рама:

Для перевозки пассажиров, товаров или груза в организме.

Для поддержки нагрузки кузова, двигателя, коробки передач и т. д.,

Чтобы противостоять силам, вызванным внезапным торможение или ускорение

Чтобы противостоять нагрузкам, вызванным плохой дорогой состояние.

Чтобы противостоять центробежной силе, возникающей при прохождении поворотов транспортного средства.

Чтобы выдерживать крутильные колебания, вызванные движение автомобиля

Чтобы выдерживать изгибающие напряжения при подъеме и падении передний и задний мосты.

Конструкция автомобильного шасси Рама:

Рама узкая спереди для обеспечения коротких радиус поворота на передние колеса. Он расширяется на задней стороне, чтобы обеспечить больше места в корпусе. Рама опирается на колеса и шину сборки. Он изготовлен из кованой стали. И все части, связанные к автомобилям привязаны только к нему.

Рис. 1.42: Рама

Упрощенная схема, изображающая раму (рис. 1.42) показаны продольные (лонжероны) A и поперечные (поперечные/вертикальные) элементы C . Рамка сужена вниз спереди называется Inswept , чтобы лучше блокировать руль что обеспечивает пространство для поворота и качания передних колес, что также дает меньший радиус поворота. Кадр

Подъем вверх  в сзади и спереди, чтобы приспособиться к вертикальному перемещению осей из-за пружинит при проезде дорожных неровностей и других дорожных неровностей. Это также снижает высоту шасси.

Рамы для них имеют только прямые элементы без сужения вперед или  с закруглением вверх  спереди или задний. F — кронштейны, поддерживающие корпус. я. е. называется как  Кронштейны кузова . Д  это тупые утюги для действуют как подшипники для листовой рессоры Скобы . Они также принимают Кронштейны бампера . Кронштейны E  есть предназначен для установки пружин. Пружинные скобы  есть предусмотрена установка кузова автомобиля.

Удлинение рамы шасси перед передней осью называется « Передний свес» . Удлинение рамы шасси за задней осью называется ‘

Задний свес’ .

Сцепление двигателя и коробка передач крепятся болтами вместе образуют один жесткий узел, который обычно устанавливается на переднем конце кадра. Он поддерживается на раме в трех местах с помощью резиновые блоки. Это помогает изолировать двигатель от дорожных толчков и кузова. от вибраций двигателя. Кроме того, этот метод подходит для любых несоосность двигателя или трансмиссии относительно рамы или тело.

Типы рам автомобильных шасси:

Основные типы рам являются:

1. Обычная рама,

2. Лестничная рама,

3. Полуцельная рама,

4. Цельная рама (или бескаркасный или модульный каркас или цельный),

5. Пространственная рама, и

6. Периметральная рама

7. Superleggera.

1. Обычная рама:

Обычная рама также известна как ненагруженная. несущая рама. В этих типах рамы нагрузки на транспортное средство передается на подвеску рамой, которая является основным скелетом транспортное средство.

Корпус изготовлен из гибкого материала, такого как дерево, алюминиевый лист и изолированную раму, вставив резиновые крепления в между. Рис. 1.43  изображает обычную раму с крестообразным элементом. в центре, чтобы противостоять скручивающей силе.

Применение: — используется на старых автомобилях Daimler .

Рис. 1.43: Обычная рама

2. Лестничная рама — Фундамент:

Лестничная рама – одна из старейших форм автомобильная рама. Это корпус на раме конструкция. Это Из названия понятно, что рама лестничного шасси напоминает по форме лестницу с двумя длинными продольными рейками, соединенными между собой боковыми и поперечными планками.

Эта конструкция обеспечивает хорошее сопротивление лучу благодаря непрерывные рельсы спереди назад, но плохая устойчивость к кручению или деформации если используются простые перпендикулярные поперечины. Кроме того, автомобиль общая высота будет выше из-за того, что поддон пола расположен над рамой а не внутри него.

Примеры: Грузовики, длинные автобусы и внедорожники. Каркас лестницы был постепенно отказались от автомобилей примерно в 1940-х годах в пользу рам по периметру и теперь можно увидеть в основном на грузовиках и некоторых внедорожниках.

В то время как большинство легковых автомобилей уехали благодаря конструкции кузова на раме он до сих пор используется для грузовых автомобилей и внедорожников, так как облегчает доступ к двигателю.

A На рис. 1.44 показана лестничная рама. л ₁ л ₂  — Продольный элемент, C1 C2 C ₃ С ₄ С ₅ С ₆ — являются поперечными членами. Имеет два длинных лонжерона (L ₁ , L ₂ ) и 5-6 поперечин, соединенных между собой заклепками и болты. Каркас выполнен из швеллерного или трубчатого профиля короба. раздел.

Рис. 1.44: Лестничный шасси рамка

3. Полуанегенная рама:

в некоторых автомобилях. на котором установлен двигатель, коробка передач и передняя подвеска, а другая половина в днище кузова. Это имеет преимущество, когда транспортное средство встречается с аварией переднюю раму можно легко заменить поврежденной рамой шасси.

В этом случае резиновые опоры, используемые в обычной раме между рамой и подвески заменены на более жесткие крепления. Из-за этого некоторые из нагрузка автомобиля также распределяется между рамой. Этот тип рамы тяжелее по конструкции.

Применение: Этот тип рамы используется в автомобилях FIAT и некоторых европейских и американских автомобилей.

Рис. 1.45: Полуинтегральная рама

4. Цельная рама или безрамная конструкция:

В этом тип конструкции, нет каркаса. Его также называют унифицированным. каркасно-кузовная конструкция или, скажем, Unibody . В шт. конструкция , каркас кузова и днище кузова свариваются или крепятся болтами вместе в единую сборку.

Цельный корпус конструкция ( рис. 1.46 ), собранная путем сварки основных панелей кузова для формирования рамы для крепления двигателя, трансмиссии, подвески и других части.

Этот тип конструкции обычно используется на автомобилях.

Рис. 1.46: Цельная рама или бескаркасная конструкция

не требует отдельной рамы, обеспечивает структурную прочность или поддержку механические компоненты автомобиля.

В унифицированном кузове может использоваться монокок конструкция, или он может использовать прочные конструктивные элементы как неотъемлемую часть его строительства.

Цельная конструкция использует сам корпус для создания инфраструктуры автомобиля и изготавливается в большинстве случаев точечной сваркой вместе сотни небольших металлических сборок.

На современной сборочной линии можно увидеть автоматические точечные сварщики, искрящие куски листового металла, в конечном итоге формирование кузова автомобиля.

Нижняя часть кузова изготовлена ​​из листов пола и швеллерных и коробчатых профилей, сваренных в единое целое. Эта сборка заменяет раму.

Поэтому рамка всегда скрыта или устраняет отдельную рамку строительство. Но рама всегда присутствует в виде цельного кузова. Иногда называют своеобразной рамкой.

Уменьшает общий вес по сравнению с обычной раздельной конструкцией рамы и кузова. И дает больше прочность и жесткость или долговечность.

Рамки нет и все сборочные единицы крепятся к кузову. Все функции рамы несет выходит самим телом.

Из-за отсутствия длинной рамы дешевле и за счет меньшего веса наиболее экономична. Следовательно, это моно или бескаркасный или без шасси. Только недостаток — ремонт сложный.

Применение:  Эта рама в настоящее время используется в большинстве современные автомобили. Сегодня почти каждый автомобиль и многие современные грузовики или автобусы производятся на концепции «цельный» из соображений веса и стоимости.

Назначение этого конструкция:  если unibody поврежден в результате аварии, погнулся или деформировался, по сути, его рама тоже, и транспортное средство неуправляемое.

Если кузов автомобиля с кузовом на раме имеет аналогичные повреждения, он может быть разорван местами от рамы, которая еще может быть прямой, и в этом случае автомобиль проще и дешевле в ремонте.

5. Космос кадр:

Космический кадр имеет особый вид трубчатая рама, состоящая исключительно из относительно коротких труб малого диаметра. Трубы сварены вместе в конфигурации, которая нагружает их в первую очередь в напряжение и сжатие.

Металлическая конструкция кузова, покрытая наружная обшивка из пластиковых или композитных панелей.

Вытянутый вид  рис. 1,47 .

Крыша и боковые панели могут крепиться с помощью механических застежек или клеи. Рама шасси пространственной рамы имеет все компоненты, прикрепленные к скелетный каркас из труб и панели кузова имеют ограниченную конструктивную функцию.

Рис. 1.47: Распорные рамы

После столкновения пространственная рамка более вероятно наличие скрытых повреждений или скрытой коррозии. Опорные элементы крепятся болтами до цельного дна.

Необходим в зонах с высокой нагрузкой для снижения бодифлекс. Композитные (пластиковые) панели крепятся к металлическому внутреннему корпусу. состав.

Композитные панели можно сделать гибкими чтобы противостоять дверным звонам и небольшим вмятинам. Конструкция космических рам легче и жестче стали.
Преимущества: 

Дает правильная геометрия автомобиля, жесткость и поддержание точности контролирует. Это легкая жесткая конструкция, изготовленная из блокирующими стойками и является прочным из-за присущей жесткости, предлагаемой форма треугольника.

Приложение:

Примечательно примерами автомобилей с пространственной рамой являются Audi A8, Audi R8, Ferrari 360, Lamborghini Gallardo и Mercedes SLS AMG. Все легковые автомобили.

Audi A8 был первым серийным автомобилем с шасси с алюминиевой пространственной рамой (ASF). Претензия к тому, что шасси ASF 4 на цент легче и жестче, чем обычный стальной монокок.

Недостатки:

проблема, которую может создать пространственная рама, заключается в том, что она охватывает большую часть автомобиля и может затруднить доступ водителя и двигателя.

Fig 1.48: Space frame (  Audi R8 & A8 )

6. Superleggera:

An Итальянский термин (означающий «сверхлегкий» ) для конструкция спортивного автомобиля с использованием трехмерной рамы, состоящей из клетки узких трубок, которые не только проходят под кузовом, но и поднимаются вверх по крыльям и над радиатор, капот, крыша и под задним стеклом; это похоже на геодезическая структура.

кузов, не несущий нагрузку, крепится снаружи к раме и часто делают из алюминия.

Суперлеггера технология изготовления кузовов автомобилей, разработанная Felice Bianchi Anderloni итальянского производителя кузовов Carrozzeria Touring Superleggera в 1936 году.  

Первые кузова Superleggera были изготовлены к северу от Милана, недалеко от Альфа-Ромео, итальянский Citroën и бывшие компании Isotta Fraschini.

Рис. 1.49: Superleggera

Система superleggera состоит из несущий каркас из стальных труб малого диаметра, соответствующих форму кузова автомобиля и покрыты тонкими панелями из сплава, которые укрепить каркас.

Помимо небольшого веса, Система конструкции superleggera обеспечивает отличный дизайн и производство гибкость, позволяющая производителям кузовов быстро создавать инновационные кузова формы.

Трубки superleggera были припаяны к форма на зажимном приспособлении, и панели затем были установлены поверх него. Панели только прикреплены по краям, в основном за счет обжатия краев панели по угловому сечению полосы на стальном каркасе.

Большая часть панели не имеет жестких или контакт металл-металл с каркасом, он просто опирается на него, с трубки, обернутые мешковиной или с резиновой прокладкой.

Система superleggera больше не используется в крупносерийном автомобильном производстве по ряду причин.

В первую очередь тело superleggera не может соответствуют современным стандартам ударопрочности, а стоимость изготовления и гальванических коррозия между алюминиевыми панелями кузова и стальной трубчатой ​​рамой также являются запрещающими факторами.

Кроме того, трубы рамы, используемые для сконструировать тело superleggera слишком маленькое и из неподходящего материала для крепления элементов подвески, поэтому требуется шасси, недостаток не встречается в пространственной раме и других системах шасси.

В 1948 году производитель автомобилей Bristol представил Строительство Superleggera на Bristol 401. Bristol, у которого были самолеты. отраслевой опыт, были более успешными в борьбе с гальванической коррозией, чем другие производители.

Несколько других производителей создали автомобилей с использованием технологии строительства superleggera. Известные примеры включают:

Alfa Romeo 8C 2900 Милле Милья, Альфа Ромео 1900 Супер Спринт, Альфа Ромео 2600, Астон Martin DB4, DB5 и Lagonda Rapide, BMW 328 Touring Roadster, Бристоль Автомобили, Феррарис 166, 19Модели 5, 212 и 340, Lamborghini 350GT, Lancia Кабриолет Flaminia, Maserati 3500GT, Pegaso Z-102. и т. д.

6. Рама по периметру:

Аналогична лестничной раме, но средние секции лонжеронов рамы располагаются за пределами передних и задних лонжеронов сразу за панелями порогов или панелями порогов. Этот тип рамки предлагает нижний поддон пола и лучшая безопасность в случае бокового удара.

Рис. 1.50: Рамка по периметру

Этот тип конструкции не обладает жесткостью, это уменьшает лучевое сопротивление и сопротивление кручению в переходных зонах от передней части к центр или центр назад. Чтобы преодолеть это, некоторые необходимые дополнения находятся в дизайн понравился использованием моментных коробок и мягкими настройками подвески.

Рамы по периметру, используемые в легковых автомобилях в США, но не в остальных странах. мире, пока цельный корпус не приобрел популярность и до сих пор используется на полнокадровых камерах в США. легковые автомобили. Эти типы кадров видят много 19Продажи пассажиров в США за 50 лет легковые автомобили.

Типы секций рамы:

Рамы состоят из различных секций, они бывают; Коробка, Трубчатые швеллеры, U-образный профиль и т. д., сваренные или склепанные вместе для создания рамы шасси.

Три типа стальных профилей чаще всего используются для изготовления рам:
   1. Швеллерная секция,
   2. Трубчатая секция и
   3. Коробчатая секция.

Рис. 1.53: Секции рамы

Различные сечения используются для продольных и поперечных элементов. Обычно швеллерное сечение и коробчатое сечение используются для продольных (боковых) элементов , а другие сечения, такие как двутавровое сечение , шляповидное сечение, трубчатое сечение используются для поперечных элементов .

Швеллерные секции предпочтительны для приложения для тяжелых условий эксплуатации. Секция швеллера (в большегрузном автомобиле) используется для длинных стержней и коробчатого сечения для коротких стержней. Используется трубчатая секция современные трехколесные транспортные средства, скутеры, матадоры и пикапы. различные типы поперечных сечений рам показаны на рис. 1.53.

Секции канала имеют хорошее сопротивление на изгиб, табличные сечения имеют хорошую устойчивость к кручению, а коробчатые сечения имеют хорошую устойчивость к изгибу и кручению.

Материал для рамы:

Состав листового никелевого сплава сталь с содержанием углерода 0,25-0,35%, марганца 0,35-0,75%, кремния 0,30% макс., никель 3%, фосфор 0,05% макс. , сера 0,5% макс.

«Alpax» — алюминиевый сплав, который также использовался для изготовления рамы. материал. В то время как материал, используемый для различных кронштейнов рамы; мягкий сталь, среднеуглеродистая сталь, твердая сталь, 1% никеля, мягкая сталь, железо (черный сердце).

Рассмотрение дизайна в кадре:

Перед проектированием первый выбор материал, их свойства и форма или тип поперечного сечения являются первичными требования. Выбор материала зависит от типа транспортного средства (тяжелое или свет), конструкция шасси (расположение двигателя), фирма-производитель и т. д. 

Конструкция рамы шасси с необходима достаточная жесткость и прочность. Наряду с силой а. важным соображением в конструкции рамы шасси является увеличение характеристики жесткости (на изгиб и кручение). Адекватное кручение жесткость требуется, чтобы иметь хорошие характеристики управляемости. Обычно рамы шасси разработаны на основе прочности и жесткости.

Рамы должны быть достаточно прочными, чтобы нести нагрузку во время внезапных торможений и аварий.

Нагрузки на раму шасси, максимальное напряжение сдвига и прогиб при максимальной нагрузке являются важными критериями для проектирования и анализа.

При обычном методе расчета дизайн основан на прочности, и затем упор делается на увеличение жесткость шасси с очень небольшим учетом веса шасси.

Одна из таких процедур проектирования включает добавление структурной поперечины к существующей раме шасси для увеличения его жесткость на кручение.

В результате вес шасси увеличивается. Это увеличение веса снижает топливную эффективность и увеличение стоимости за счет дополнительных материалов.

Нагрузки, действующие на шасси Рама:

Рама испытывает множество различного характера во время движения автомобиля. Эти нагрузки, в свою очередь, производят стрессы и деформации различного характера. Как правило, рама выдерживает следующие виды нагрузок.

1. Стационарный (статический) нагрузки, а именно нагрузки постоянных навесное оборудование, как и все части шасси, кузова и т. д.

2. Инерционные нагрузки при повороте, торможении и т. д.

3. Мгновенные нагрузки при быстром ускорении, резком торможении и т. д.

4. Кратковременные нагрузки, действующие при пересечении дорог неровной и неровные поверхности.

5. Ударные нагрузки, вызванные ударом колес о дорогу препятствия. Это может привести к деформации рамы или ее крах. Внезапные аварии, лобовой сговор и т. д. Бамперы и более -райдеры используются для выдерживания ударных нагрузок, тем самым обеспечивая безопасность и более длительный срок службы. жизнь кадру.

6. Перегрузки, вызванные неравномерностью и перегрузкой транспортного средства.

7. Изгиб (или изгиб) load:  Производится в вертикальном плоскость лонжеронов из-за –
   a. собственный вес транспортного средства,
   b. вес пассажиров,
   c. Крутящий момент двигателя,
   d. тормозной момент.

Изгибающая нагрузка также развивается в боковая плоскость лонжеронов из-за –
   a. дорожный изгиб,
   b. угловая сила,
   c. боковой ветер.

Действие изгибающей нагрузки вызывают изгибные напряжения, которые могут быть как растягивающими, так и сжимающими по своей природе. Сопротивление сжимающему напряжению достигается за счет размещения элементов, воспринимающих тягу, между рама и задний мост. Напряжению противостоит использование материала достаточная прочность.

8. Крутящая нагрузка (или крутящий момент): это вызвано вертикальная нагрузка при наезде автомобиля на неровности дороги. Скручивание вызывает касательное напряжение в раме. Рама спроектирована достаточно прочной, чтобы противостоять кручения путем предоставления:
   a. элементы сопротивления крутящему моменту,
   b. поперечины,
   c. радиусный стержень,
   d. Моментные элементы бензорамного типа.

Дефекты рамы:

Обычно рамы являются дефектами доказательство, но единственный заметный дефект, который обычно возникает в рамах из-за несчастные случаи. ошибка выравнивания. Это можно проверить с помощью отвеса метод.

Таким образом, возможной причиной дефектов может быть любая из следующих:

1. Тупые утюги или боковые члены могут быть согнуты.

2. Поперечины могут быть пристегнут.

3. Некоторые заклепки могут ослаблены или сломаны.

Техническое обслуживание или ремонт Рама:

Рамы практически не требуют обслуживания. Однако, если рама согнута настолько, что это может привести к смещению автомобиля или привести к неисправности рулевого управления, автомобиль должен быть выведен из эксплуатации.

Сверление рамы и обшивки стыков можно временно отремонтировать небольшие трещины в боковинах рамы. Уход должен быть упражняться при выполнении этой задачи, так как рама может быть ослаблена.

Рама транспортного средства не должна быть сварены газовой или дуговой сваркой, если это не указано изготовителем. тепло удаляет закалку из металла, а при слишком быстром охлаждении вызывает металл для кристаллизации.

Незначительные изгибы можно устранить с помощью гидравлических домкратов, штанг и зажимов. Если повреждены элементы рамы небольшой, их можно отремонтировать при помощи гидравлического домкрата и отжима утюги. Если повреждение больше, изогнутый элемент рамы может быть нагрет до выпрямить его. Другой альтернативой может быть вырезать поврежденную часть и приварить вместо него новый. Некоторое случайное транспортное средство не может быть легко отремонтировано или следует заменить один раз.

Авария, резкое вождение и/или перегрузки и т. д. являются причинами изгиба, трещин в элементах рамы, а также выравнивание — еще один параметр дефектов кадра. Погода будет колесом проблема выравнивания или выравнивания кадров. Это может стать еще одной причиной повреждения рамка. Если сход-развал автомобиля находится в неудовлетворительном состоянии, необходимый.

Выравнивание рамы:

Выравнивание проверено с помощью «метода простого отвеса» . Автомобиль был установлен на ровной поверхности и подвешивание отвеса из четырех разных точек с каждой стороны рамы и затем их положение на земле было отмечено.

Затем транспортное средство забирают и диагонали измеряются между соответствующими точками. Это не должно отличаются более чем на 7 или 8 мм. Если любая из соответствующих диагоналей отличаются более чем на эту величину, кадр не выровнен, т.е. смещение.

Подрамник:

***

Кузовные работы и интегральная конструкция (автомобиль)

21.7.

Кузовные работы и интегральная конструкция

Некоторые термины, относящиеся к кузову.

Кабина. Это кабина водителя, которая может быть закрытой областью, отделенной от остального кузова (как в грузовике), или может быть открытой областью, являющейся частью кузова (как в легковом автомобиле).
Фасция. Это передняя часть автомобиля, видимая водителю. Включает приборную панель (щиток приборов), корпус магнитофона, глобус и т. д.
Приборная панель. В нем расположены различные индикаторы, такие как индикатор уровня топлива, индикатор температуры двигателя, спидометр, вольтметр, амперметр, одометр, панель управления кондиционером, выключатель зажигания, выключатели света, выключатель боковых указателей поворота, различные переключатели управления, переключатели автоматического управления и т. д.
Место для ног. Это пространство, предусмотренное для движения ног водителя и пассажиров. Достаточное пространство для ног необходимо для комфортного вождения, езды и путешествий.
Высота над уровнем моря. Это вертикальное расстояние внутри кузова от пола до потолка. Этот размер основан на соображении устойчивости транспортного средства, так как от этой высоты зависит положение ЦТ от уровня земли.
Плечевая комната. Это чистое горизонтальное расстояние, доступное внутри тела.
Загрузочное пространство. Это место для хранения под задним капотом.

Кузовные работы.

Требования. Кузов должен быть конструктивно прочным, легкодоступным и иметь хорошую отделку. Ниже приведены некоторые из важных соображений, касающихся хорошей работы кузова:
• Привлекательный стиль кузова.
• Обивка должна быть хорошо отделана и удобна.
• Конструкция кузова должна быть защищена от ржавчины.
• Покрасочные работы и другая отделка должны быть привлекательными.
• Кузов должен быть конструктивно прочным и легким. Поэтому строительный материал должен быть легким, прочным и дешевым.
• Двери и окна должны быть удобно расположены и просты в эксплуатации.
• Органы управления должны располагаться в удобных местах и ​​быть легко доступными.
• Расположение органов ручного управления и педалей должно быть надежным и неутомительным.
• Предоставление достаточного места для размещения принадлежностей, инструментов и элементов управления.
• Сиденья водителя и пассажира должны быть удобными и регулируемыми, а также удобно расположенными.
• Внутренняя кабина должна быть пыленепроницаемой и звуконепроницаемой.
• Кузов должен быть оборудован достаточными средствами безопасности. Главные части. Кузовные работы включают в себя следующие основные части.
• Защита кузова
• Капот
• Боковые стойки
• Задний капот
• Передняя боковая панель
• Задняя боковая панель
• Дверные стойки
• Стойка ветрового стекла
• Задняя стойка
• Порог кузова
• Крыша
• Дверные панели
• Передний бампер
• Задний бампер
Цельная конструкция.

Примерно в 1934 году была введена полностью стальная конструкция кузова, что позволило отказаться от отдельной рамы. Эта бескаркасная или интегральная конструкция обеспечивает жесткую и легкую конструкцию, которая особенно подходит для серийных автомобилей. С 1945 года легкие автомобили используют цельную конструкцию. При соответствующей конструкции корпус кузова способен выдерживать различные нагрузки на раму. На рис. 21.12 показаны некоторые силы, действующие на кузов автомобиля, и расположение различных панелей кузова, образующих единую конструкцию достаточной прочности, чтобы противостоять этим силам. Панели пола и крыши устойчивы к эффекту провисания, вызванному весом пассажиров. Поскольку эти два элемента расположены на большом расстоянии друг от друга, для формирования прочной и легкой коробчатой ​​конструкции используется тонкий листовой металл. Для увеличения жесткости кузова на кручение передняя часть усилена, а сзади подушки заднего сиденья используются поперечины или устанавливается ребристая металлическая панель.
Толщина листового металла зависит от нагрузки на панель. Конструктивные элементы, такие как пороги, перила и стойки, часто имеют толщину около 1,1 мм, тогда как панели, такие как крыша, имеют толщину 0,9 мм. Места крепления компонентов усилены более толстым профилем. В некоторых случаях для крепления двигателя и других элементов используется отдельный подрамник. Иногда этот подрамник соединяется с кузовом резиновыми изоляционными креплениями.
Сталь с очень низким содержанием углерода (0,1 процента) используется для обеспечения чрезвычайно хорошей пластичности, необходимой для прессования панелей. Низкая прочность, 278 МН/м2, этой стали требует усиления
конструктивных элементов, что достигается точечной сваркой сложных секций, сформированных из тонкого стального листа.

Рис. 21.12. Цельная конструкция кузова.
Модифицированная конструкция необходима, если крышу нельзя полностью использовать в качестве сжимающего элемента. Такая ситуация возникает на моделях купе с откидным верхом, а также там, где используется солнечная крыша или очень тонкие дверные стойки. Для достижения требуемой прочности в этих случаях используется прочная рама днища. Кроме того, детали кузова, подвергающиеся кручению, имеют дополнительную жесткость.

Рис. 21.13. Космический кадр.
Корпус-оболочка обычно изготавливается либо путем точечной сварки панелей, стоек и штамповок вместе для образования прочного короба, либо путем возведения каркаса или пространственного каркаса (рис. 21.13), что обеспечивает высокую прочность конструкции. К этой раме крепится корпус, панели кузова из алюминия или стеклопластика (GRP), двери, крыша и т. д. Сталь является наиболее распространенным материалом, используемым для производства автомобилей в больших объемах, поскольку производственные затраты становятся ниже после первоначальных инвестиций. на приспособлениях для тела и других объектах.
Вибрации панелей, вызывающей нежелательный шум, называемый барабанным стуком, можно избежать, закрепив звукопоглощающий материал на внутренней стороне панелей. Водитель и пассажиры для их безопасности заключены в жесткий отсек. Спереди и сзади этого жесткого отсека закреплены подрамники, которые рассчитаны на скручивание при ударе (рис. 21.14). Зоны деформации кузова поглощают удары при столкновении, поэтому скорость замедления пассажиров снижается.
В настоящее время перед продажей транспортных средств необходимо получить сертификат испытаний на удар в уполномоченном центре. Транспортное средство может пройти это серьезное разрушительное испытание при условии соблюдения требуемого стандарта уровня безопасности пассажиров. Двери должны оставаться закрытыми во время удара и открываться после испытания. Включение этой тестовой функции оправдывает широкое использование в настоящее время специальных противовзрывных замков.
Для водителя и всех пассажиров должны быть предусмотрены ремни безопасности транспортных средств или другие утвержденные системы фиксации тела. Эти ремни должны быть надежно закреплены на подходящих усиленных частях тела.