Интегрированная рама

В чем преимущество интегрированной рамы перед другими несущими конструкциями кузова?

Кузов

Разновидности несущих систем
Несущие системы автомобилей можно разделить на несколько групп. Чаще всего их делят на рамные и безрамные.
В основе рамной конструкции лежит рама, которая в этом случае и воспринимает все основные нагрузки, т.е. является несущей.
В безрамных системах несущим является непосредственно кузов, что позволяет сделать машину более легкой и комфортной для рядового водителя.
Однако при классификации выделяют еще одну группу – автомобили с рамой, интегрированной в кузов. Что же представляют из себя автомобили этой группы? И что дает использование такой несущей системы?

Конструкция интегрированной рамы

По конструкции такая рама очень похожа на классический вариант (чередование продольных и поперечных стержней). Разница состоит лишь в том, что в данном случае, рама неотделима от кузова, т.е. крепится к нему не болтами, а представляет с ним единую сварную конструкцию.

Superleggera - фирменная пространственная рама ателье Carrozzeria Touring для спортивных автомобилей. Интегрированная трехмерная рама из тонких стальных труб выполняет несущую функцию

От обычного несущего кузова такая система тоже отличается. Несущий кузов в основании имеет не раму, а подрамники, в то время как у интегрированной рамы в основании настоящие рамные лонжероны (лонжерон с фр. «идущий вдоль»).

Если нагрузки небольшие, необходимую жесткость создает кузов, а рама, хотя она и неделима с кузовом, берет на себя основные нагрузки при езде по бездорожью.

История

Первыми стали отказываться от классической рамы спортсмены. Для них была важна не только масса машины, но и повышенная жесткость кузова, что позволяло улучшить управляемость. У несущего кузова жесткость на кручение больше, что тоже говорило в его пользу. Применение несущего кузова позволило уменьшить вес машины и сделать автомобиль значительно более послушным на высокой скорости.

Однако автомобили с такой конструкцией были гораздо более шумными, чем рамные. В связи с этим были разработаны системы расчета вибро- и шумораспределения., и простенькие резинки между рамой и кузовом заменили на шумопоглощающие покрытия.

Сидеть на заднем сиденье в рамном внедорожнике (например, в Mitsubishi Pajero 2) так неудобно, потому что сиденье расположено над колесными арками. Рама поднимается вверх, чтобы их "обогнуть"

В 30-е годы практически все производители легковых автомобилей старались уйти от использования рамы как таковой. В связи с этим начались поиски и эксперименты. Некоторые автомобили тех лет имели облегченный вариант рамы (довоенный Ford Prefect или КИМ-10). Эта рама хотя и существовала отдельно от кузова, но не была достаточно жесткой для восприятия нагрузок, и могла их воспринимать только в сочетании с кузовом. Такая рама значительно облегчала сборку автомобиля на заводе: с начала к ней прикреплялись все системы, а уже затем раму соединяли с кузовом.

В это же время появились первые автомобили, в которых рама с кузовом имели сварную конструкцию. Примерами таких машин являются «Победа» ГАЗ-М-20 и «Волга» ГАЗ-21. Хотя считалось, что это машины с несущим кузовом, в их основании были самые настоящие лонжероны. Передний подрамник был не плоским, а объемным, и представлял из себя небольшую, идущую до середины автомобиля раму . Задний подрамник был соединен с кузовом при помощи сварки и не отделялся от него. Но все равно представлял из себя заднюю часть классической лонжеронной рамы. Можно сказать, что это были автомобили с частично интегрированной рамой.

Интегрированную раму имеют пикапы и внедорожники (за исключением тяжелых внедорожников, у которых в основании обычная рама).

Самый первый в мире внедорожник с интегрированной рамой – Jeep Cherokee 1984 года. Сварную конструкцию с ланжеронной рамой имеет кузов автомобиля Иж Комби и многие другие, например, «ВАЗ 2121», ЛуАЗ 969, Volga Siber. У Chrysler Sebring в кузов вварена переферийная рама. Кроме того интегрированные рамы используют в автобусах.

Преимущества и недостатки

Конечно, всех преимуществ отдельной рамы интегрированная не имеет. Конструкцию не так легко ремонтировать, нет возможности легко менять дизайн и т.д. Однако в некоторых случаях интегрированная рама оказывается более дешевой и выгодной в производстве и может лучше воспринимать нагрузки, чем несущий кузов (нагрузки распределяются равномерно между рамой и кузовом). Иногда можно даже встретить такое название «рамно-кузовная» несущая система. Кроме того, в сравнении с обычной рамой, интегрированная повышает жесткость системы на кручение и уменьшает вес конструкции. А это, конечно, сказывается на управлении автомобилем.

Как правило, рамный автомобиль, значит - долговечный. Массивная рама не сгнивает полностью даже при непрерывном хранении автомобиля без движения в течение 25 лет

Минусом же является то, что изготовить интегрированную раму можно только из тонкого металла, следовательно, конструкция уступает по жесткости раме. Кроме того, тонкий металл более подвержен коррозии и усталости, а стало быть, срок эксплуатации автомобиля сокращается.