Многолетние исследования показали, что во время движения автомобиля на кузов воздействуют неуправляемые силы, пропорциональные массе автомобиля в данный момент и его скорости, которые действуют в трех направлениях — вертикальном, горизонтальном и фронтальном - и вызывают такие виды деформации элементов кузова, как сгибание, сжатие, скручивание. Задачей ремонтных работ является восстановление запроектированной выносливости составных элементов кузова согласно установкам производителя. Технология ремонтных работ должна быть такой, чтобы выносливость отремонтированных частей соответствовала неремонтированным частям автомобиля.
У автомобилей с несущим кузовом функции рамы либо выполняет сам кузов, либо рама (или заменяющие ее подрамники) конструктивно объединена с кузовом и не может быть от него отделена без нарушения структурной целостности. Обычно кузов крепится к раме при помощи кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, служащими для уменьшения уровня вибраций.
К раме автомобиля крепятся все агрегаты: двигатель, трансмиссия, мосты, подвески. Вместе они образуют шасси. Рамное шасси представляет собой законченную конструкцию, которая может существовать и передвигаться отдельно от кузова.
В настоящее время рамные шасси применяют главным образом на тракторах и грузовых автомобилях, но в прошлом многие легковые автомобили также имели рамное шасси. Отдельную раму часто имеют и «жесткие» внедорожники.
Различают следующие виды рам: лонжеронные, периферийные, хребтовые, вильчато-хребтовые, несущее основание, решетчатые (они же трубчатые).
Лонжеронная рама с Х-образной поперечиной
Лонжеронные рамы состоят из двух продольных лонжеронов и нескольких поперечин, называемых «траверсами», а также креплений и кронштейнов для установки кузова и агрегатов.
Форма и конструкция лонжеронов и поперечин могут быть различными; различают трубчатые, К-образные и Х-образные поперечины. Лонжероны, как правило, в сечении представляют собой швеллер, причем длина сечения обычно меняется: в наиболее нагруженных участках высота сечения зачастую увеличена. Они могут располагаться и параллельно, и под некоторым углом друг относительно друга.
Периферийные рамы
Иногда рассматриваются как разновидность лонжеронных. У такой рамы расстояние между лонжеронами в центральной части увеличено настолько, что при установке кузова они оказываются непосредственно за порогами дверей. Так как в местах перехода от обычного расстояния между лонжеронами к увеличенному рама ослабляется, в таких местах добавляют специальные коробчатые усиления, в англоязычных странах называемые термином torque box.
Это решение позволяет существенно опустить пол кузова, разместив его полностью между лонжеронами, а следовательно - уменьшить общую высоту автомобиля. Поэтому периферийные рамы широко применялись на американских легковых автомобилях начиная с шестидесятых годов. Кроме того, расположение лонжеронов непосредственно за порогами кузова весьма способствует повышению безопасности автомобиля при боковом ударе.
Хребтовые рамы
Главным конструктивным элементом такой рамы является центральная трансмиссионная труба, жестко объединяющая картеры двигателя и узлов силовой передачи - сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи (или главных передач - на многоосных автомобилях), внутри которой расположен тонкий вал, заменяющий в этой конструкции карданный. Необходима независимая подвеска всех колес.
Преимущество такой схемы - высокая крутильная жесткость; кроме того, она позволяет легко создавать модификации автомобилей с различным количеством ведущих мостов. Однако ремонт заключенных в раме агрегатов крайне затруднен. Поэтому такой тип рамы применяется очень редко, а на легковых автомобилях совершенно вышел из употребления.
Вильчато-хребтовые рамы
Разновидность хребтовой рамы, у которой передняя, иногда задняя части представляют собой вилки, образованные двумя лонжеронами и служащие для крепления двигателя и агрегатов.
В отличие от хребтовой рамы, картеры узлов силовой передачи как правило (но не всегда) выполняются отдельными, при необходимости в нем используется обычный карданный вал. Такую раму имели в числе прочих представительские автомобили «Татра» от Т77 до Т613.
К этому же типу часто относят и Х-образные рамы, которые некоторыми источниками рассматриваются как разновидность лонжеронных. У них лонжероны в центральной части очень сильно приближены друг к другу и образуют закрытый трубчатый профиль. Такая рама использовалась на советских автомобилях «Чайка» ГАЗ-13 и ГАЗ-14 высшего класса.
Несущее основание
Эта рама объединена с полом кузова для повышения жесткости.
Такую конструкцию имели в числе прочих «Фольксваген Жук» и автобус ЛАЗ-695. В настоящее время эта схема считается достаточно перспективной благодаря возможности на одном и том же несущем основании строить самые разные автомобили, как на платформе.
Решетчатые
Также называются трубчатыми (tubular frame) или пространственными (spaceframe).
Решетчатые рамы имеют вид пространственной фермы, обладающей очень высоким отношением крутильной жесткости к массе (то есть они легки и очень прочны на кручение).
Такие рамы применяют либо на спортивных и гоночных автомобилях, для которых важна малая масса при высокой прочности, либо на автобусах, для угловатых кузовов которых она очень удобна и технологична в производстве.
Когда же заходит речь о технологии ремонта, нередко возникает вопрос о том, как ремонтировать или менять элемент, являющийся по своим конструктивным особенностям несущим. Например, рассмотрим фронтальную под углом деформацию передней части автомобиля, при которой деформированы передняя панель, капот, крыло, брызговик и лонжерон. Из них в данном узле можно выделить два съемных элемента - крыло и капот – и три или более сварных – рамка радиатора, брызговик, лонжерон. Во время проведения ремонтных работ деформированных элементов необходимо обеспечить функции, заложенные производителем (симметрия конструкции, симметрия формы кузова и его элементов, безопасность пассажиров во время движения и прочее).
Поэтому, если принимаем ремонт брызговика и крыла, тогда капот, рамка радиатора и лонжерон должны быть заменены. При замене капота есть возможность контроля за отремонтированной поверхностью крыла в месте примыкания к капоту, контроля расположения рамки радиатора при ее замене и примыкания к ней отремонтированного брызговика. При замене рамки радиатора существует возможность контроля геометрии проема капота, правильности примыкания брызговика к верхней части.
При замене лонжерона надо обеспечить прочность данного узла, ослабленного ремонтом брызговика и крыла. В этом случае необходимо учитывать, что условно к крылу и брызговику будет применен ремонт без нагревания и сваривания. В случае если к одному из ремонтируемых элементов будет применено нагревание для усадки металла или сваривание разрыва или технологического разреза, то другой элемент должен быть заменен новым. В данном случае наиболее целесообразно с экономической точки зрения выполнить замену крыла. Если же принимается решение о ремонте лонжерона в сборе, то есть самого лонжерона П-образной формы с незначительным подогревом, то при правке должен быть заменен усилитель, будь то отдельный усилитель, являющийся усилителем брызговик или иной элемент.
Необходимо также помнить, что хотя заводом-производителем конструкционная выносливость элементов кузова запроектирована на коэффициент безопасности n = 1,3–1,5, а для краев корпуса, которые поддаются совокупному действию турбулентных сил, образованных коробкой передач и колесами во время движения, коэффициент безопасности равен даже 1,5–2,0, не имея надлежащего оснащения, технологических карт и диаграмм распределения нагрузок при ДТП, мы не можем определить, как фактор ремонта повлияет на безопасность пассажиров при деформации в дальнейшем.
Учитывая, что технология ремонтных работ должна привести выносливость отремонтированных частей автомобиля в соответствовие с неремонтированными, идеальным вариантом ремонта данного узла будет замена всех элементов, которые невозможно исправить без применения нагревания или сваривания технологических разрезов.
Пример ремонта лонжерона на рамном автомобиле
Правый лонжерон под полом пассажирского сиденья поражен сквозной коррозией до такой степени, что кронштейны рычагов переднего моста не только не способны выполнять свои функции, но и отрываются.
Для ремонта куплен б/у лонжерон с брызговиком, из которого были вырезаны нужные части.
Для того чтобы надежно поставить подпорку под порог, его пришлось заменить, а также частично заменить пол.
После этого снимаются рычаги переднего моста, поврежденная часть лонжерона вырезается и заменяется. Работа это непростая, потому что вырезы для распределения нагрузки сделаны сложными, иногда доступ к ним для сварки затруднен, а накладывать швы необходимо с обеих сторон.
На фото показан усилитель пола, на который приваривается накладка, привариваемая к лонжерону.
Привариваем ремонтные части к полу, защищаем швы герметиком со всех сторон.
На все ремонтируемые места наносим антигравийное покрытие, проводим внутреннюю антикоррозионную обработку порога и лонжерона и получаем результат ремонта.
Если результатом столкновения автомобиля стала значительная деформация, сначала необходимо снять механические агрегаты – только так можно тщательно выправить складки и заменить детали, которые ремонту не подлежат. Кроме того, это позволит снять остаточные напряжения, которые могут возникнуть и оставаться после правки. При движении автомобиля остаточные напряжения могут вызвать напряжения в креплениях амортизаторов и втулок, а иногда и их разрывы.
Но в некоторых случаях предварительное выпрямление кузова с установленными механическими агрегатами может облегчить доступ к агрегатам, подлежащим снятию, например к двигательному агрегату у автомобилей с передним приводом, к переднему или заднему мосту. В данном случае необходимо позаботиться о замене крепежных болтов и амортизаторов. Эту операцию выполняют на стенде.
Если удар в передний или задний полумост вызвал деформацию основания кузова, можно также произвести выпрямление кузова, фиксируя (зацепляя) механизм растяжки за механические агрегаты, как, например, обода колес или рычаги подвесок, получившие деформацию. Правка производится в направлении, прямо противоположном удару. Выполнение такой операции возможно лишь в том случае, когда удар пришелся непосредственно в передний или задний полумост, и его замена необходима.
Также обязательно надо заменить шаровые опоры и рулевые тяги. Правка с помощью домкрата или иного гидравлического механизма применяется для восстановления формы или выпрямления деформированной детали. Однако, приступая к работе, не стоит забывать, что при очень резкой правке детали кузова может произойти деформация соседней зоны. Поэтому при растяжении, т. е. одновременно с действием домкрата, рекомендуется сопровождать восстановление линейности кузова выстукиванием складок. А после проведения вытяжки с помощью домкрата необходимо снять все внутренние напряжения посредством выстукивания (с помощью рихтовочного молотка) всего участка, подвергшегося правке.
Чтобы быть уверенным в том, что впоследствии не произойдут обратные перемещения выправленных участков кузова, обусловленных остаточными напряжениями, выстукивание поверхности производят через деревянную подкладку в направлении удара. Если при этом выпрямленный кузов не изменяет свою форму, то операция правки выполнена правильно. В противном случае следует снова произвести правку до получения геометрии в пределах допусков, установленных изготовителем автомобиля.
Если автомобиль получил боковой удар, это вызывает деформацию основания кузова, сопровождающуюся уменьшением длины кузова со стороны поврежденной поверхности, которую легко определить. При правке на стенде исполнитель должен учесть это обстоятельство. На практике правка осуществляется растяжкой в двух направлениях одновременно: боковой и продольной, что обеспечивает возможность восстановления первоначальной геометрии основания кузова.
Примером восстановления боковой поверхности является выправка средней стойки, которую обматывают тянущей цепью. Для предохранения стойки от повреждения и равномерного распределения усилия между стойкой и цепью прокладывают деревянную планку.
Продольное растяжение, выполняемое одновременно с боковым, может производиться различными способами. Если деформация сосредоточена в нижней части кузова, производят непосредственную выправку основания, закрепляя зажимы за отбортовку порогов. Домкрат помещается между двумя зажимами и под давлением перемещает их в продольном направлении по мере осуществления одновременной боковой растяжки. Если деформация сосредоточена в верхней части кузова, растяжка производится в продольном направлении с передней и задней частей кузова.
Работы по выправлению и проверке новых лонжеронов обязательно должны быть произведены на точном оборудовании, которое имеется только в мастерских.
В любом случае диагностику геометрии лучше всего производить на хорошем оборудовании, о выборе которого речь пойдет в следующем номере.
При подготовке статьи использованы материалы из открытых источников в соответствии с GNU Free Documentation License.
Сейчас рамные внедорожники, которые еще пару десятков лет назад были настоящими королями бездорожья, постепенно уступают место современным моделям джипов и кроссоверов с несущим кузовом или интегрированной рамой.
Во главу угла ставится комфортабельность и экономичность, а проходимость и надежность отодвигаются на второе место. Тем не менее, свой сегмент у таких автомобилей есть – они популярны в Северной и Южной Америке, в России, странах Ближнего и Среднего Востока, а также Африке. Одним словом, там, где «дорожное покрытие» – понятие довольно относительное, и, чтобы добраться из пункта «А» в «Б», нужно использовать «рамник» либо бронетранспортер.
Рассмотрим наиболее известные внедорожники на раме, которые выпускались раньше и сейчас.
Один из самых известных авто в списке рамных внедорожников, выпускаемый в кузове пикап, впервые увидел свет еще в далеком 1968 году. Изначально Hilux не был ориентирован на проходимость – слишком слабый мотор, малая колесная база и монопривод не позволяли пикапу штурмовать серьезное бездорожье. Это же относится и к Хонде Пилот , о которой мы писали в предыдущей статье.
Но все изменилось с появлением третьего поколения Hilux Regular Cab в 1978 году. На ней впервые был установлен полный привод, мощные и приемистые моторы – бензиновые на 1.8 и 2.4 л, и дизель 2.2 л.
Внедорожник активно продавался и его по достоинству оценили в странах третьего мира.
Достаточно сказать, что ливийско-чадская война 1986–87 годов получила название «Война Тойот» – за то, что чадские войска активно использовали пикапы Toyota Hilux.
Мощная рама позволяла устанавливать в кузов крупнокалиберный пулемет и ракетную установку, а неприхотливый мотор и неубиваемая подвеска обеспечивали отрядам армии Чада потрясающую мобильность в пустыне.
По заявлениям военных экспертов, использование этих рамных внедорожников позволило Чаду отразить нападение ливийской армии, вооруженной гораздо лучше. После, во многих африканских и ближневосточных странах полевые командиры широко применяли автомобиль в качестве патрульных средств, легкой огневой поддержки и для перевозки грузов.
Начиная с пятого поколения Hilux становится более комфортабельной и менее утилитарной. Появляется множество опций, несколько вариантов кабин и тому подобного – но рамная конструкция остается неизменной.
Современное восьмое поколение Тойоты Хайлюкс было запущено в серию в мае 2015 года. Новая усиленная рама повышенной жесткости обеспечивает шасси необходимую монолитность, позволяя преодолевать любое бездорожье.
В качестве силовых агрегатов на Hilux устанавливаются два варианта мощных и приемистых дизелей объемом 2.4 и 2.8 литра, на 150 и 177 л. с. соответственно, 6-ступенчатой механикой и таким же автоматом. Момент у первого 400 Нм, у второго – 450 Нм. Все это вкупе с клиренсом в 227 мм в низкой части шасси делает пикап королем на любом бездорожье.
Toyota Land Cruiser
Land Cruiser по праву считается одним из самых популярных рамных внедорожников в мире. Хотя в настоящее время он уверенно занимает премиум-сегмент, одним из представителей которого является Тойота Прадо 2016 года , довольно долгий срок это была «рабочая лошадка», разработанная специально для эксплуатации в тяжелых условиях и спокойно конкурировавшая с лидирующими на рынке американскими внедорожниками.
Успех к Land Cruiser, вполне оправдавшему прозвище «Наземный крейсер», пришел с появлением 60-й серии.
Здесь впервые было опробовано сочетание простой независимой рессорной подвески, мощного дизельного мотора и рамы лестничного типа, принесшей модели успех и впоследствии использовавшейся на других модификациях.
Апофеозом стала 100-я серия, выпускавшаяся с 1998 года.
Несмотря на то что он относится к премиум-сегменту внедорожников, поведение на бездорожье безукоризненно. В раму стали устанавливаться ударопоглощающие элементы, а в 105-серии – модернизированном варианте «сотки», по сей день используется зависимая передняя подвеска. Также для LC 100 разработана новая линейка силовых установок, включающая в себя бензиновые и дизельные моторы, прекрасно работающие на низких и средних оборотах.
Nissan Patrol
Появившись в 1958 году, как продолжение лицензионной копии американского Willys Jeep, Patrol 4W65 и следующие версии предлагались исключительно для нужд армии. Но с конца 1960 эти рамные внедорожники попали на гражданский рынок, где их по достоинству оценили жители сельской местности – мощная рама позволяла перевозить в кузове груз до тонны, а надежная и неприхотливая подвеска делала машину практически неубиваемой на любой местности.
Выпускаемая с 1960 года модель Patrol 160 была серьезно модернизирована, и конструкторам удалось совместить в автомобиле надежность, проходимость, комфортабельность и сравнительно невысокую цену.
Внедорожник стал настолько удачным, что в странах Среднего Востока, к примеру, в Иране, до сих пор считается одним из наиболее востребованных.
Усиленная рама с рессорной подвеской и неразрезными мостами, простые и неприхотливые дизели и двухступенчатая раздатка позволяли автомобилю преодолевать любые препятствия. Не стоит забывать и про откровенно простую и надежную конструкцию ходовой части, крайне редко выходившую из строя.
До 2010 года в семействе Nissan Patrol появились еще две версии недорогих рамных внедорожников: Y60 и Y61.
Они были модернизированы в плане улучшение комфортабельности – подвеска стала мягче, т. к. вместо рессор стали устанавливаться пружины и рычаги, просторный салон лучшего качества и т. д. Также появились более мощные силовые агрегаты: дизели от 2.8 до 4.2 л (112-200 л. с.) и бензиновые V-образные 4.5 и 4.8 л. Особенно популярными были 4.2-литровые атмосферные дизели TD42, на большинство которых устанавливался простой рядный ТНВД – моторы легко «отхаживали» по 200-400 тысяч км без капитального ремонта в очень суровых условиях.
А вот флагманская версия Patrol Y62 – модель довольно спорная. Сразу после появления стало ясно, что коммерческим успехом она пользуется исключительно в нефтяных монархиях Персидского Залива (как и Гелик Брабус), где предпочитают только два варианта автомобилей – элитные спорткары либо громадные внедорожники премиум-сегмента.
Сохранив свою проходимость (рама, клиренс, раздатка и мощнейший мотор 5.6 литра с моментом в 560 Нм и 400 л.с.), внедорожник приобрел слишком много опций, направленных на комфорт. В результате цена составляет порядка 4 млн рублей не в топовой комплектации – естественно, что покупать такой автомобиль для езды по бездорожью, как минимум глупо.
Заводя разговор о рамных внедорожниках, нельзя забывать об американском рынке, где подобные покорители бездорожья пользуются вполне заслуженным спросом. Причин несколько – от потребности в фактически легких и проходимых грузовиках для различных нужд и до присутствия серьезного бездорожья в тех же Колорадо, Монтане, Неваде и Аляске.
Поэтому в США очень популярны монстры, вроде Dodge Ram 1500 – настоящий пикап, способный легко перевозить полтонны груза.
Мощная рама со смешанной (торсионы + рессоры) или пружинной подвеской, полным приводом и объемным двигателем стала визитной карточкой модели. Первое поколение было запущено в 1981 году, а в 2012 компания Dodge представила четвертое.
Новый Ram 1500 отличается улучшенной аэродинамикой кузова, усиленной рамой и широким спектром моторов, в котором самый «слабый» – бензиновая V-образная «шестерка» объемом 3.7 л и мощностью 218 л. с. Но тем, кому этого мало, могут заказать версию с бензиновыми двигателями на 4.7, 5.7, 8.0 и 8.3 литров, а также двумя мощными турбодизелями на 5.9 и 6.7 л.
Заканчивая обзор лучших рамных внедорожников, нужно упомянуть об одном из наиболее титулованных представителей этого типа – знаменитом LR Defender, безусловном победителе практически всех известных трофи-рейдов.
Примечательно, что долгие годы за время производства – а первый Defender был выпущен в 1948, спартанская внешность автомобиля и убогий салон совершенно не влияли на его популярность.
Вообще, как шутят поклонники модели, облик Дефендера настолько же консервативен, как и Британия, остающаяся конституционной монархией.
По сути, этот внедорожник представляет собой жгучую смесь достоинств и недостатков. Лестничная рама вкупе с подвеской с длинным ходом, удачная геометрия кузова, приемистый низкооборотистый дизель, полный привод с двухступенчатой раздаткой и блокируемым межосевым дифференциалом – обеспечивают феноменальную проходимость на круто пересеченной местности.
В 1997 году на этом автомобиле несколько энтузиастов сумели заехать на Эльбрус – документально подтвержденный факт.
Но с другой стороны, комфорт в Defender – понятие крайне относительное даже в последних моделях, в отличие от компактного кроссовера Рендж Ровер Эвок . Разработчики так и оставили его спартанским и простым – регулировка боковых зеркал осуществляется вручную, не говоря уже об откровенно неудобных креслах заднего ряда и других минусах. Но «Дефендер» – живая легенда, сидя в которой, можно свысока смотреть на любой, даже самый дорогой внедорожник.
Видео
На десерт гляньте ролик, где настоящие джипы преодолевают суровое бездорожье. Кроссоверам и не снилось.
Рамой называется жёсткий элемент автомобиля, который принимает на себя основные нагрузки и используется для крепления на нём остальных элементов, представленных , трансмиссией, кузовом и разнообразным оборудованием. В отличие от альтернативного ей несущего кузова, рама в большинстве случаев является плоской и представляет собой своеобразный «стержень», придающий жёсткость всей конструкции в целом. Фактически рамная конструкция кузова представляет собой основу, вокруг которой собирается автомобиль - благодаря этому он становится намного проще в производстве и в обслуживании по сравнению с другими типами компоновки.
Существует множество видов рам, применяющихся в автомобилестроении. Наиболее распространённой в настоящее время является прямая лонжеронная рама, которая создаётся из двух продольных металлических балок, проходящих по всей длине кузова. В определённых местах они соединяются поперечинами - так называемыми траверсами, которые придают этому элементу жёсткости и предназначаются для крепления отдельных агрегатов. Особой модификацией лонжеронной рамы является периферийная конструкция, которая подразумевает существенное увеличение расстояния между продольными лонжеронами в центральной части кузова. Такие рамные обладают достаточно низко опущенным полом, который находится между балками, играющими роль порогов.
Существуют и экзотические варианты - в частности, хребтовые рамы, в которых несущим элементом выступает центральная труба, в которой проходят трансмиссионные валы. Она позволяет существенно уменьшить массу и габариты автомобиля относительно случая использования классической лонжеронной рамы, а также даёт возможность применять . Однако есть у неё и свой недостаток - сложность ремонта транспорта, для осуществления которого необходимо полностью разобрать машину.
Видео о том, как устроена конструкция рамы внедорожника:
Также необходимо упомянуть и о решетчатых рамах, применяющихся в - они создают не только несущую основу, но и каркас безопасности, на который навешиваются лёгкие кузовные панели. Иногда рамная конструкция автомобиля объединяется с несущим кузовом - в таком случае говорят об интегрированной раме, принимающей на себя только часть нагрузок. По типу соединения деталей рамы подразделяются на следующие виды:
- Клёпаные - легки в производстве.
- Болтовые - обладают повышенной прочностью, но очень высокой трудоёмкостью сборки.
- Сварные - и прочные.
Важнейшие преимущества
Если посмотреть на список рамных автомобилей легкового типа, то можно увидеть, что большая его часть принадлежит крупным внедорожникам, таким как Toyota Land Cruiser, Nissan Patrol, и прочим. Это неудивительно - ведь рама может переносить большие нагрузки по сравнению с несущим кузовом. За счёт этого достигается лучшая проходимость - автомобиль не деформируется при преодолении существенных уклонов и серьёзных преград. Также увеличение допустимых нагрузок способствует и повышению массы транспортируемого груза. Именно поэтому большая часть коммерческого транспорта строится на основе жёсткой рамы.
УАЗ Патриот — представитель рамных автомобилей
С точки зрения производителей, рама также является более предпочтительной - к ней легче крепить основные агрегаты и навесное оборудование. Подобную конструкцию удобнее пропускать через конвейер - она может собираться отдельно от кузова, что существенно ускоряет процесс изготовления транспортного средства, позволяя разделить его на две технологические цепочки. В пользу рамы выскажутся и работники - при её использовании намного легче восстанавливать геометрическую целостность кузова. В случае же, когда повреждения являются чересчур сильными, можно просто заменить раму, которая обладает меньшей стоимостью, чем готовый к использованию несущий кузов. Тем не менее от рамной конструкции отказалось большинство - следовательно, на то были свои причины.
Минусы жёсткой основы
Даже применение современных материалов не способно существенно облегчить раму или уменьшить её габариты - она всё равно будет утяжелять автомобиль, и вынуждать придавать ему большие размеры без существенного повышения полезного объёма внутри кузова. Следовательно, увеличиваются выбросы выхлопных газов и происходит нанесение существенного вреда окружающей среде. В масштабах узкого сегмента внедорожников это не очень важно, а если большинство легковых машин будет иметь подобную компоновку, все преимущества рамной конструкции автомобиля меркнут перед подобными проблемами. Кроме того, повышение массы означает увеличение нагрузки на ходовую часть. Пружины не всегда способны справиться с весом рамного транспорта, поэтому их зачастую заменяют более выносливыми, однако, не столь комфортабельными рессорами.
Стоит сказать и . При использовании рамы неразрушимой связи между ней и остальными частями кузова не существует. Соответственно, при возникновении очень сильного удара происходит взаимное смещение различных частей транспортного средства. Это приводит к очень серьёзным последствиям, в частности, получению травм пассажирами или даже к летальному исходу. Следовательно, основной причиной отказа большинства изготовителей от рамы является изменение требований к современному автомобилю, который должен быть максимально безопасным и экономичным.
Кому пригодится рама?
Зная о том, что значит «рамный автомобиль», мы без труда можем сделать вывод о назначении подобных транспортных средств. Они пригодны для использования в качестве коммерческой техники, а также специальных автомобилей, предназначенных для выполнения очень тяжёлых работ. Кроме того, рама обязательно нужна и внедорожнику, которого разработан не для преодоления городских бордюров. Если такие машины вам точно не нужны, стоит обратить более пристальное внимание на современные авто с несущим кузовом. Они обладают большей эффективностью использования топлива, а также безопасностью и практичностью.
Перед тем, как перейти к описанию плюсов и минусов такой автомобильной конструкции, как рама, давайте разберемся, что вообще представляет собой рамный автомобиль, а также ознакомимся с историей его возникновения и эволюции.
Рама или как говорят американцы «body-on-frame» — это такой способ конструирования автомобиля, когда жесткая рама несет на себе шасси (двигатель, трансмиссия, раздаточная коробка и прочее), а уже сверху на всю эту конструкцию отдельно крепят кузов.
Данный метод сборки был применен на самых первых моделях автомобилей и продолжает применяться до наших дней (правда, уже не так часто, как метод несущего кузова). Самые первые рамы изготавливались из дерева (обычно из ясеня), однако в 30-х годах и окончательно вытеснили более надежные стальные лонжеронные рамы.
Лонжеронная рама грузовика с рессорной задней подвеской и фиксированным мостом, а также звукопоглощающими пластинами и изоляцией.
На сегодняшний день в легковом сегменте рамы стремительно уступают свои позиции конструкции монокок (несущий кузов), где сам кузов является основным (или единственным) несущим элементом.
Примечательно, что в свое время условия развития автомобильной индустрии в США требовали использования именно рамы, так как это давало возможность быстро реагировать на спрос покупателей и менять внешний вид кузова и салона, не внося никаких изменений в шасси. Обновленный кузов просто крепился к раме с набором агрегатов, которые использовались в предыдущей модели.
Это значительно снижало время разработки «нового» автомобиля и его конечную стоимость соответственно. Это давало огромное преимущество, особенно учитывая отсутствие компьютерных систем автоматизированного проектирования (CAD).
Начиная с тридцатых годов, намечается тренд по использованию несущего кузова, например в Opel Olympia или Citroen Traction Avant. Уже в 60-х годах большинство небольших пассажирских автомобилей используют монокок, в то время как рама используется лишь для грузовиков и некоторых видов автобусов.
Такая тенденция сохранилась и по наши дни — использование рамы стало прерогативой производителей мощных коммерческих автомобилей, пикапов и редких «настоящих» внедорожников.
К чему это привело, вы, должно быть, знаете — современные производители делают максимальный акцент на производство (за редким исключением).
Мало кому известно, но существовал и промежуточный вариант полу-монокок, который использовался в таких автомобилях, как Volkswagen Beetle и Citroen 2CV. Такая конструкция представляла собой отдельное легковесное шасси из прессованных стальных листов, которое сохраняло некоторые преимущества настоящей рамы, но при этом было гораздо легче и жестче.
Еще одна рама с установленными агрегатами
Итак, настало время поговорить о том, зачем мы здесь собственно собрались: чем хороша рама и в чем заключаются ее слабые места.
Преимущества и недостатки рамных внедорожников
Плюсы:
- Рамные автомобили проще разрабатывать, производить и модифицировать (это преимущество нивелировано повсеместным распространением CAD);
- Лучшая шумоизоляция и подавление вибраций, так как кабина с пассажирами изолирована от рамы при помощи резиновых прокладок в районе крепежных болтов. Однако на сегодняшний день звукоизоляция современных машин с несущим кузовом практически ничем не хуже;
- Легче ремонтировать после аварий;
- Рамные авто обладают большим ресурсом и более долговечны;
- Рамные SUV традиционно предрасположены к установке мощных силовых агрегатов;
- Такая конструкция лучше приспособлена для буксировки и бездорожья, благодаря равномерному распределению нагрузок, уменьшенному кренению и общей прочности и надежности.
- Высокая посадка и хороший обзор;
- Упрощают визуальную оценку габаритов авто из салона;
Недостатки:
- Значительно тяжелее кузовных автомобилей, как следствие меньшая производительность и повышенный расход топлива;
- Как правило, рамные автомобили проигрывают кузовным в управляемости;
- Проблемы с пассивной безопасностью. В конструкции отсутствует так называемая «зона деформации» — в результате более высокий шанс погибнуть или получить серьезные травмы при столкновении.
В статье использованы фотографии из портфолио иллюстратора Kevin Hulsey (khiart.com)
С каждым годом конструкция автомобилей меняется, согласно спросу. Если раньше практически все так называемые внедорожники строились на раме, то сегодня многие мастодонты ее лишаются. Но есть еще порох в пороховницах и рамные внедорожники на рынке
В нашем материале мы расскажем о вымирающих рамных внедорожниках, которые все еще можно приобрести в Украине. Но для начала поговорим о том, что такое рама, и какова ее роль.
Что такое рама
Если не внедряться в технические подробности, то рамный кузов - это кузов, который крепится к ходовой части автомобиля с помощью рамы. То есть, рамной считается та машина, у которой рама несет на себе шасси (двигатель, трансмиссия, раздаточная коробка и прочее), а уже сверху на всю эту конструкцию отдельно крепят кузов.
Есть также такое понятие как интегрированная рама. В этом случае рама повторяет по конструкции обычную, но физически неотделима от кузова, то есть, имеет с ним неразборное сварное соединение. Кузов с интегрированной рамой от обычного несущего отличается тем, что интегрированная рама имеет полноценные лонжероны, идущие от переднего бампера до заднего. В сравнении с традиционной рамной конструкцией, такой кузов хуже гасит вибрации, его сложнее восстановить после ДТП. Зато пассивная безопасность лучше - можно сформировать зоны деформации. Если сравнивать с несущим кузовом, интегрированная рама позволяет более болезненно для ходовой воспринимать нагрузки, возникающие при перевозке грузов и езде по бездорожью.
Многие автогиганты отказываются от традиционной рамы (иногда в пользу интегрированной) в целях снижения расходов на материалы, хотя при создании новых/обновленных моделей рама выгоднее - на нее можно цеплять кузов практически любой формы. Есть и другие причины, постепенно отправляющие раму на пенсию. Но сначала о плюсах классических рамных авто.
Плюсы
- ходовая рамных авто считается более долговечной
- идеально подходят для буксировки и эксплуатации в сложных условиях
- рамные авто легче восстанавливать после ДТП
- при езде по бездорожью нагрузки равномерно распределяются на раму и кузов
- рамные внедорожники легко поддаются тюнингу (колеса увеличенного радиуса, "лифтование")
Минусы
- рама существенно увеличивает массу автомобиля
- увеличение массы означает увеличение расхода топлива
- по управляемости рамные авто проигрывают авто с несущим кузовом
- зачастую невысокий уровень пассивной безопасности, из-за вероятности смещения кузова по отношению к раме и сложности определения зон деформации
- рама снижает полезный объем салона
УАЗ
В сегменте самых доступных внедорожников выбор невелик. Но он есть.
Самой дешевой моделью с рамой является UAZ Hunter, который в стоит от 125 900 гривен до 163 740 грн. Hunter начали производить в 2003-м году, но все мы знаем, что на самом деле он является переделанной версией автомобиля далекого 1972 года. Так же напомним, что в основу УАЗа легла «Волга» (ГАЗ-21). Говоря проще, современный Хантер является российской интерпретацией модели прошлого - подобно и Mercedes G-класса.
Второй рамный УАЗ - Patriot. Это более современная модель, являющаяся улучшенной версией УАЗ-3160, кузов которого разрабатывался на АвтоВАЗе в 1980-х годах. Внешне он также выглядит современнее Хантера, а по размерам и клиренсу не уступает громоздкому Land Cruiser от . В Украине Патриот доступен как традиционный внедорожник (от 175 000 грн.) и в виде пикапа (от 176 200 грн.). Есть версии с кондиционером, ABS и другими благами цивилизации. Моторы - бензиновые и дизельные.
Great Wall
Представленная в Украине марка Great Wall является одной из тех, которые предлагают широкий ассортименты рамных внедорожников. На сегодняшний день их насчитывается три, включая один пикап.
Wingle 5. Рамный пикап из Поднебесной, который стоит даже дешевле УАЗа. На данный момент по акционной цене его можно приобрести за 122 400 грн. (в базовой версии). Правда, это если речь идет о моноприводном исполнении. Версия с полным приводом обойдется как минимум в 152 000 грн. (за автомобиль 2011 года выпуска). Такой же автомобиль 2012 года стоит 169 000 грн. Автомобиль является результатом независимых научно-исследовательских разработок компании Great Wall. Комплектуется двумя двигателями: бензиновым производства Mitsubishi Corp. и дизельным с применением технологий Bosch.
Haval H3. Стоит от 147 124 грн. (по акционной цене - 141 900 грн.). Комплектуется 2.0-литровым двигателем (технологии Mitsubishi), двумя подушками безопасности, системами ABS+EBD и соответствует европейским нормам безопасности (4 звезды E-NCAP).
Haval H5. Цена - от 187 900 грн. HAVAL H5 оснащен дизельным двигателем, разработанным немецкой компанией BOSCH совместно со специалистами GREAT WALL MOTORS, используется система впрыска топлива Common Rail. Комплектуется современными 6-ст. механической или 5-ст. автоматической трансмиссиями. Имеет подключаемый полный привод.
SsangYong
Как и у Great Wall, в модельной гамме корейской марки есть целая армия рамных внедорожников (исключение - кроссовер Korando). Причем даже флагман Rexton в последней ипостаси не утратил рамную конструкцию. Для современного автопрома невиданная редкость. В целом, SsangYong сегодня представлен в Украине шестью «рамниками».
Kyron. Весьма популярный в Украине внедорожник, что обусловлено его небольшой стоимостью (на данный момент - от 178 000 грн. за бензиновую версию в комплектации начального уровня).
В одну цену (196 900 грн.) стоят дизельные Kyron и Actyon в начальной комплектации. Отметим, что Kyron - обладатель титула «Лидер продаж - внедорожник» в национальной премии «Авторейтинг» по итогам 2010 года.
Actyon Sports (4-местный пикап) доступен в одной комплектации (с дизелем и автоматом) - за 212 900 грн. Его обновленная версия также доступна для покупки, но на сайте импортера на данный момент нет цены. В презентации сказано, что Actyon Sports создан специально для молодых, активных и практичных людей, которые любят быть в центре внимания.
Флагманская модель Rexton доступна как в новом облике (от 245 000 грн.), так и до рестайлинга (от 224 000 грн.). Двигатели - бензиновые и дизельные.
Nissan
Сегодня Nissan продает в Украине четыре рамных внедорожника, включая один пикап.
Самым противоречивым из них является Patrol последнего поколения. До сих пор ведутся споры по поводу его конструкции. Одни считают его рамным, другие же утверждают, мол, рамы там и в помине нет. На самом деле правы и те, и другие. Ведь на самом деле этот внедорожник оснащен независимой подвеской всех колес и кузовом с интегрированной рамой. То есть, он сохранил раму, но теперь она интегрирована в силовую структуру кузова и имеет зоны запрограммированной деформации спереди и сзади (вспоминаем о пассивной безопасности рамных внедорожников). Похожая конструкция и у Mitsubishi Pajero Wagon, поэтому считать эти авто настоящими рамными внедорожниками нельзя. Точнее, некорректно.
NP300. Доступный и весьма практичный 4-дверный пикап, доступный только с дизельным двигателем объемом 2,5 литра и механической КПП. Стартовая цена - 191 030 грн. Вряд ли этот автомобиль подойдет горожанину, но тем, кто большую часть времени проводит за городом - вариант хороший. Ведь уже в базе машина имеет полный привод.
Navara. Просторный и не самый дешевый пикап с повышенным уровнем комфорта. Также доступен лишь с дизельным мотором 2,5. Коробка передач - механическая или автоматическая. Базовая стоимость - 248 500 грн.
Pathfinder. Следующее поколение этой модели уже лишится рамы, но пока что она все еще есть для нынешней версии. На данный момент доступен по цене от 311 330 грн. Уже в базе - дизель и полный привод. Есть механика и автомат.
Mitsubishi
L200. Эта машина поставляется с дизельным двигателем объемом 2,5 литра, коробка передач —механика либо 4-ступенчатый автомат. Привод автомобиля — подключаемый полный или полный. Базовая версия на данный момент обойдется в 229 015 грн. (спеццена). Принудительная блокировка заднего дифференциала - по умолчанию.
Pajero Sport. Общеизвестно, что разделяет базу с L200. Говоря проще, практически тот же пикап, только с крытым багажником и повышенным уровнем комфорта. Стартовая цена на сегодняшний день - 259 985 грн. Трансмиссия - механическая или автоматическая.
Toyota
В компании Toyota пока что не спешат отказываться от рамы. Как и прежде, модели Land Crusier Prado (150) и Land Cruiser (200) имеют рамную основу. 200-й "Кукурузник" (так его называют в народе) имеет множество версий. Стоимость в официальной дилерской сети - от 760 873 грн. до 855 326 грн. Двигателей два - бензиновый объемом 4,6 литра мощностью 309 л.с. и дизельный объемом 4,5 литра мощностью 235 л.с. Коробка передач - 6-ступенчатая, автоматическая.
Land Cruiser Prado доступен в Украине по цене от 355 047 грн. Гамма моторов включает три агрегата. Два бензиновых - объемом 2,7 л и 4,0 л - и один дизельный, объемом 3 литра и мощностью 173 л.с. Вариантов комплектаций - аж 7!
Также в модельном ряду Тойоты есть рамный пикап Hilux, считающийся одним из самых выносливых автомобилей в мире. Так ли это, можно убедиться при условии, что есть на его покупку минимум 262 773 грн. Именно столько стоит базовая версия с 2,5-литровым дизельным агрегатом мощностью 144 л.с., который может работать только с механической. Доступен и 3-литровый дизель мощностью 172 л.с., агрегатируется автоматической КПП.
А еще у Тойоты есть громадные Tundra и Sequoia. Они имеют конструкцию "Body on frame" - как говорят американцы, это рама, на которой закреплены колеса, но кузов не привязан жестко к раме. Несмотря на очень внушительные габариты и прожорливые бензиновые моторы (4,0, 4,6 л и 5,7 л), в нашей стране, судя по количеству этих машин, поклонников самых больших Тойот хватает. - от 380 000 грн. до почти 800 000 грн.
Помимо Tundra и Sequoia, на нашем сайте представлены цены на рамные , и новый . Эти авто встречаются на наших дорогах, а вот что стало открытием для нас, так и это возможность покупки "старого", но нового Land Cruiser 70-й серии! Оказывается, эта модель до сих пор производится для отдельных рынков, и в нашей стране почти древнюю Тойоту без пробега можно купить через неофициальную дилерскую сеть. Цена - 400-450 тысяч гривен. За эти деньги предлагается авто с дизельным мотором, механической КПП и целым арсеналом блокировок для самого жесткого бездорожья. Для отъявленного гурмана.
Модельный ряд южнокорейском марки насчитывает один внедорожник, имеющий раму в основании. Это флагманский Mohave стоимостью от 376 000 грн. (по акции на авто 2011 г.в.) до 414 100 грн. На таком авто, кстати, ездит сын почетного президента корпорации "УкрАвто" Вахтанг Васадзе. Для украинцев доступно достаточно много комплектаций и два двигателя - бензиновый объемом 3,8 литра и 3-литровый турбодизель. Полный привод - по умолчанию. Коробка передач - только автоматическая, но в зависимости от года выпуска и типа двигателя может насчитывать от 5-ти до 8-ми (!) ступеней.
Suzuki
В основном, рамные внедорожники - это громоздкие и внушительные автомобили. Но Suzuki Jimny - исключение из правил. Этот малыш имеет прочную рамную конструкцию и во многом напоминает своего предка по имени Samurai. С технологической точки зрения он такой же простой, как, например, УАЗик. Но при этом имеет кондиционер, электронные системы безопасности и пр. Нельзя сказать, что эта модель пользуется бешеной популярностью, но свои поклонники в Украине у нее есть. На данный момент Jimny, которого называют маленьким вездеходом, доступен по цене от 178 200 грн. (на автомобили 2012 г.в.). Двигатель один - бензиновый, объемом 1,3 литра и мощностью 85 л.с. Коробок передач две - механическая 5-ступенчатая или автоматическая 4-ступенчатая.
Daihatsu
Еще один "малыш", имеющий раму - Daihatsu Terios. Несмотря на то, что эту модель продают сугубо "серые" дилеры, ее можно считать весьма популярной в Украине. Об этом свидетельствует количество таких машин на наших дорогах.
Daihatsu Terios — рамный, с жестким задним мостом и постоянным полным приводом. Настоящий внедорожник, только очень маленький. В Украине такое авто без пробега можно приобрести за 176-225 тысяч гривен.
Mercedes
Mercedes G-класса является, пожалуй, самым дорогим автомобилем с рамой. Созданный для военных нужд автомобиль, к сожалению, зачастую используется совсем для других целей и в большинстве случаев не видит бездорожье. Любители "кубика" (так любят называть это авто в СНГ) ценят его за прочную конструкцию и высокую надежность. Плата - соответствующая. Огромный выбор комплектаций и двигателей позволяет подобрать машину под любые требования. В официальной дилерской сети G-класс стоит не меньше 1 миллиона гривен.
Land Rover
Defender - нечастый гость на украинских дорогах. Он не такой комфортный как Mercedes G-класса, как при езде, так и по оформлению интерьера. Зато в плане надежности, если верить владельцам, он практически не имеет равных. Да и по проходимости к нему вряд ли могут возникнуть претензии. Сегодня Defender предлагается с короткой и длинной базой. Двигатель - турбодизельный 2,4-литровый. Постоянный полный привод, короткие свесы и надежная, но жесткая подвеска - все это атрибуты автомобиля для настоящих мужчин, которые только и думают об охоте и рыбалке. Цена - от 336 353 грн.
Jeep
У Jeep также есть классический рамный внедорожник - легендарный Wrangler. В Украине эта модель доступна с бензиновыми и дизельными агрегатами, а также в 3- или 5-дверном исполнении. Коробка передач - механическая или автоматическая.
"Трехдверка" стоит от 380 000 гривен, пятидверный Wrangler - от 414 000 грн.
Volkswagen
Dodge
Типичный представитель американских пикапов. Большой, прожорливый и, конечно же, имеет рамную основу. Существует масса разных вариантов кабины, длины, двигателей - на любой вкус. Единственное на что не стоит рассчитывать - экономию. Независимо от типа мотора, расходы на топливо будут такими же впечатляющими, как размеры автомобиля. Стоимость - от 350 000 до 500 000 гривен.
Обращать ли внимание
Рядовому автомобилисту, который использует авто преимущественно в городе, не особо важно наличие рамы. Ведь, как уже говорилось в плюсах и минусах рамных машин, они управляются хуже моделей с несущим кузовом. Тем не менее, если говорить о долговечности, по этому параметру рамные внедорожники остаются лучшими. Вот только пассивная безопасность не является "коньком" таких авто. Впрочем, все зависит от стараний производителей и количества вложенных в улучшение безопасности денег. Выбор - за вами...
