Кузов / рама и конструкция с несущим кузовом

Кузов / рама и конструкция с несущим кузовом

Терминология

В разговоре со специалистом по ремонту кузова можно услышать такие названия как рама, подрамник и каркас, а также поддон, пол, моторный щит, соединитель, балка, днище и множество других терминов, которые обозначают основные кузовные несущие детали.

Дилетанту нелегко сориентироваться в этом разнообразии, так как иногда одна деталь может иметь несколько названий, в зависимости от класса автомобиля и некоторых других факторов. Подрамник представляет собой пару балок шасси, которые расположены сзади или спереди автомобиля и обычно прикреплены к несущему кузову, однако балка подрамника иногда может называться лонжероном. Несущим элементом может являться как пол (автомобили с несущим кузовом), так и обычная прямоугольная рама, изготовленная из стального швеллера или профиля прямоугольного сечения. Моторный щит может являться вертикальной панелью несущего кузова, которая служит одним из основных элементов жесткости, или прикрепленной болтами к раме металлической перегородкой (передней или задней). Пол (или поддон) может представлять собой металлическую панель, расположенную между лонжеронами рамы, основной элемент жесткости несущего кузова или базовую основу кузова платформенного типа, как, например, в Фольксвагене Жук.

В различных мастерских (или даже у различных производителей) применяется различная терминология. Также это имеет место, если речь идет об автомобилях из разных стран, особенно отличается традиционная европейская и новейшая японская терминология. Таким образом, чтобы внести ясность, в данной книге принимается стандартная единая терминология, а также коротко описываются конструктивные особенности различных типов кузовов.

Типы несущих конструкций

Существует шесть основных типов шасси или несущих конструкций автомобиля

• Несущий кузов (в настоящее время, вероятно, наиболее часто встречаемая конструкция)
• Несущий кузов с подрамником, крепящимся болтами
• Прямоугольная рама
• Х-образная рама
• Лонжеронная рама
• Рама платформенного типа

Также существуют другие типы конструкций, например, хребтовая рама с несущей центральной трубчатой балкой. Данная конструкция применяется на большинстве автомобилей "Лотос". Существует также конструкция с пространственной трубчатой рамой, которая изредка встречается на немецких и итальянских автомобилях.

Несущий кузов

Данная конструкция наиболее часто применяется на современных легковых автомобилях. В несущем кузове пол, пороги, передняя коробка воздухозаборника, внутренние панели крыльев, задняя перегородка салона, боковые стойки и крыша образуют единую несущую конструкцию, которая воспринимает всю нагрузку, и к которой прикреплены болтами детали двигателя и подвески. Даже элементы, похожие на стандартные лонжероны, как правило, расположенные спереди или сзади, в местах крепления компонентов двигателя и подвески, выполнены из штампованного листового металла и являются частью общей конструкции. Так как почти все элементы шасси, кроме трансмиссии, дверей, крышки капота и крышки багажника постоянно находятся в напряженном состоянии, повреждение одной части конструкции обычно приводит к смещению других, смежных частей. Рихтовка смятой конструкции сложная, но очень важная процедура при ремонте кузова после ДТП.

Несущий кузов с подрамником

Этот тип конструкции широко применяется на автомобилях с габаритным и/или тяжелым двигателем, установленным спереди, а также на большинстве переднеприводных автомобилей. В сущности, от заднего бампера до моторного щита/коробки воздухозаборника данная конструкция представляет собой несущий кузов (см. выше), к которому спереди болтами прикреплен подрамник из металлического профиля. Подрамник служит для крепления элементов подвески и двигателя. Так как крылья, крышка капота, опорная перемычка радиатора и т.д. прикреплены болтами к подрамнику, не являясь при этом несущими элементами, повреждение после фронтального столкновения при данной конструкции легче и/или быстрее устранить, чем при конструкции с полностью несущим кузовом.

Прямоугольная рама

Долгое время конструкция с прямоугольной рамой была стандартной на большинстве американских автомобилей. В настоящее время она наиболее часто встречается на грузовиках малого класса, внедорожниках и микроавтобусах.

Лонжероны рамы, выполненные обычно из стального швеллера или прямоугольного профиля, опоясывают салон автомобиля. Пол автомобиля является дополнительным элементом жесткости, воспринимающим нагрузку скручивания. Передняя и задняя перемычки кузова служат для крепления двигателя, элементов подвески и трансмиссии. Так как почти все детали кузова скреплены болтами или приварены друг к другу и одновременно прикреплены болтами к раме через резиновые опоры, повреждение листовых кузовных панелей при данной конструкции легче устранить, чем на автомобилях с несущим кузовом. Восстановление геометрических параметров кузова выполняется на специальном оборудовании.

Несущая конструкция кузова/шасси, используемая на большинстве современных автомобилей

При конструкции с несущим кузовом и подрамником почти все элементы, кроме дверей, крышки капота и крышки багажника, относятся к несущим элементам кузова

Долгое время конструкция с прямоугольной рамой была стандартной на легковых автомобилях большого класса. В настоящее время она наиболее часто встречается на грузовиках малого класса, внедорожниках и микроавтобусах.

Х-образная рама

Данная конструкция также широко применялась на автомобилях большого класса. Основным отличием от прямоугольной рамы является то, что в данной конструкции пол автомобиля не является элементом, воспринимающим нагрузки кручения. Наоборот, крупные элементы рамы, ее центральная часть и несколько перемычек являются основными элементами жесткости конструкции. Как и в случае с прямоугольной рамой, повреждение Х-образной рамы обычно легко устраняется на специальном оборудовании для восстановления геометрических параметров кузова или при вырезании поврежденных и приваривании новых элементов рамы. Так как кузовные панели в конструкции с Х-образной рамой не являются несущими элементами, их замена или восстановление производится проще, чем на автомобилях с несущим кузовом.

Лонжеронная рама

Структурно данная конструкция идентична прямоугольной раме. Отличие заключается в том, что лонжеронная рама имеет более простую форму, а наличие большего числа поперечин придает данной конструкции большую жесткость. Лонжеронные рамы наиболее широко применялись до и сразу же после второй мировой войны, но были вытеснены прямоугольными и Х-образными конструкциями в 50-е годы прошлого века.

Рама платформенного типа

Данная конструкция встречается на автомобилях «Фольксваген Жук». Пол и центральный тоннель образуют основной несущий элемент. Крепления торсионного вала подвески и опоры двигателя прикреплены болтами к передней и задней платформам. Кузов является дополнительным элементом жесткости в конструкции с рамой платформенного типа.

Отличие лонжеронной рамы от прямоугольной заключается в том, что лонжеронная рама имеет более простую форму, а наличие большего числа поперечин придает данной конструкции большую жесткость (что применяется при конструировании спортивных автомобилей).

Рама платформенного типа, например в автомобиле «Фольксваген-Жук» (показана на рисунке), имеет простую конструкцию, но не обеспечивает высокую жесткость и прочность

1. Головка рамы
2. Пол
3. Передняя поперечина
4. Отверстие вала блока педалей
5. Крепление педали газа
6. Направляющие салазки сиденья
7. Отверстие рычага переключения передач
8. Поддомкратники
9. Крепление рычага стояночного тормоза
10. Трубка троса управления отопителем
11. Кронштейны опорных дисков пружин
12. Крепление ремней безопасности
13. Задняя поперечина
14. Вилка рамы