Рама автомобиля

Общее устройство автомобиля

Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:

1. Двигатель;
2. Кузов;
3. Шасси;
4. Электрооборудование.

Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов. 

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.

Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.

Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.

• Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
• Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобилей.
• Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (с барабанными и дисковыми тормозами). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.

Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.

Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.

Комбинированные виды

Выше перечислены основные виды рамных несущих частей. Но, как отмечено, существует немало вариаций, представляющих собой комбинированные типы.

К ним относится вильчатая рама. В этом типе присутствуют основные составные элементы лонжеронного и хребтового видов – центральная балка и лонжероны. Конструкция выглядит так: в передней и задней части для крепления узлов авто применяются продольные лонжероны, а в центральной части установлена труба (но здесь она не используется для размещения приводных валов). Между собой балка и лонжероны жестко соединены.

Вильчатая рама — симбиоз нескольких видов, причем он не единственный. На некоторых авто применялись конструкции, состоящие, к примеру, из компонентов Х-образной рамы и несущего основания, или же центральной балки и лонжеронов (в отличие от вильчатой, лонжероны располагаются только спереди).

Но существуют также и варианты, которые совмещают в себе разные виды несущей части – раму и несущий кузов. К такому типу относится так называемая интегрированная рама. Суть ее сводится к тому, что элементы рамы (лонжеронной классической или периферийной) входят в конструкцию кузова и выполнена с ним заодно (они жестко между собой соединены). Но стоит отметить, что лонжероны обычно располагаются только в передней части и предназначены для фиксации силовой установки.

Интегрированная рама с кузовом

Еще одним вариантом комбинированных несущих частей является кузов с подрамником. Этот элемент выполняет те же функции, что и лонжероны в интегрированном варианте, но в отличие от него крепиться к кузову при помощи болтовых соединений.

Напоследок отметим, что хоть рама применяется только на авто определенных классов, элементы, входящие в конструкцию используются достаточно широко и сейчас, поскольку ими усиливают жесткость несущих кузовов. Практически в любом легковом авто можно найти усиливающие лонжероны или подрамники.

Одним из важнейших элементов автомобиля является несущая система. Именно она дает возможность сделать из всех составляющих машины единое целое. Ранее все транспортные средства имели рамную конструкцию. Однако со временем она была вытеснена другими типами, в том числе несущим кузовом, который используется почти на всех легковых машинах. Тем не менее, рамная несущая часть все равно используется – на внедорожниках и грузовых авто.

Какие бывают рамы: виды особенности

В замости от конструктивных особенностей рамы могу быть следующих видов: хребтовые, пространственные и лонжеронные. Кроме всего прочего, каждый из видом в свою очередь может подразделяться на подвиды. Есть и комбинированные типы рам, которые сочетают в своей конструкции решения разных типов рам. Простейшим видом считается лонжеронная рама. Конструкция ее представлена двумя продольными балками — лонжеронами.  Они тянуться вдоль кузова и соединяются поперечинами. Изготавливаются балки из стали, что обеспечивает повышение показателя скручивания. В хребтовых рамах главным несущим элементом является труба. Она соединяет спереди двигатель с элементами трансмиссии, что расположены внутри. 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. Самым сложным типом рамы считается пространственная рама. Такую раму применяют на спортивных автомобилях. Представляет собой конструкция каркас из тонких легированных труб. Такая конструкция имеет высокие показатели прочности и жесткости.

Подробнее об автомобильной раме будет рассказано в этом видеоматериале:

 

Опубликовано:
27 ноября 2019

Рама — автомобиль

Рама автомобилей КамАЗ штампованная, клепаная, состоит из двух лонжеронов, соединенных поперечинами.
 

Рама автомобиля ( рис. 68) служит основанием, на котором установлены все агрегаты, механизмы и кабина водителя. Она состоит из двух продольных балок, называемых лонжеронами. Для повышения жесткости рамы ее узлы скрепляют косынками и накладками. Рама через подвеску опирается на оси 10 и 22 автомобиля.
 

Рама автомобиля состоит из двух продольных балок-лонжеронов / и 2 ( фиг.
 

Схема работы дифференциала.

Рама автомобиля служит основанием для крепления всех агрегатов и механизмов автомобиля. Она состоит из двух продольных балок швеллерного сечения и нескольких поперечин, штампованных из листовой стали и соединенных между собой заклепками.
 

Рама автомобиля состоит из двух продольных балок, связанных между собой поперечинами. Многие легковые автомобили имеют безрамные конструкции; роль рамы в этих автомобилях выполняет кузов, называемый несущим. Такой кузов позволяет значительно снизить вес и высоту автомобиля при достаточной жесткости и прочности конструкции в целом. Кузов автобуса ЛАЗ-695Е Львов — цельнометаллический, сварной из тонкостенных труб, с несущим основанием.
 

Передняя ось КрАЗ — 257.

Рама автомобиля состоит из двух продольных балок, связанных между собой поперечинами. В местах, подверженных наибольшим нагрузкам, сечение балок увеличено; для повышения жесткости рам легковых автомобилей применяют Х — образные поперечины.
 

Рама автомобиля подлежит ремонту, если имеются деформации, износ отверст. По-гчутые н перекошенные продольные балки правят на прессе или специальном стенде в холодном состоянии. Небольшие прогибы рамы можно править специальным ручным приспособлением, которое состоит из балки с отверстиями и винта.
 

Рама автомобиля служит основанием для крепления всех агрегатов и узлов автомобиля и в процессе. На раму действуют статические вертикальные нагрузки от массы всех агрегатов и груза платформы или кузова. Кроме того, рамы подвергаются коррозионному воздействию. В результате совместного действия указанных нагрузок детали рамы, особенно лонжероны, подвергаются изгибу, кручению и иногда наблюдаются разрушения от напряжений усталости. По всем этим причинам рамы автомобилей должны обладать высокой надежностью и жесткостью.
 

Рама автомобиля должна окрашиваться асфальтовой краской № 122 ( ТУ МХП 277 — 47) или алкидно-стирольной эмалью МС-17 ( ВТУ УХП 105 — 59) в два слоя.
 

Рама автомобиля опирается на переднюю ось через две полуэллиптические рессоры. Концы рессор установлены в кронштейнах рамы и могут в них перемещаться. Тяговое и тормозное усилие от оси воспринимается тягами.
 

Рама автомобиля служит остовом, на котором укреплены все механизмы автомобиля. Она должна обладать высокой прочностью и жесткостью, но в то же время быть легкой и иметь форму, при которой возможно более низкое расположение центра тяжести автомобиля для увеличения его устойчивости.
 

Рама автомобиля ЗИЛ-130 имеет пять поперечин. У рамы автомобиля ГАЗ-53А количество поперечин увеличено до семи.
 

Рама автомобиля МАЗ-500 состоит из двух продольных балок, имеющих форму швеллера переменного сечения, и пяти поперечин.
 

Типы рам автомобилей

С развитием автомобильной отрасли конструкции силовых каркасов машин эволюционировали. Рассмотрим типы рам автомобилей, их назначение и особенности устройства.

Лонжеронная рама

Упрощенно такую конструкцию можно описать как два металлических толстых продольных лонжерона, соединенных между собой несколькими поперечными балками. Лонжеронную раму называют автолестницей за схожесть с одноименным предметом. Конструкция проста, понятна, надежна, поэтому такие рамы устанавливают на грузовых автомобилях, например, ЗИЛах, а также в современных джипах и пикапах.

Лонжероны, изготовленные из прочного металла разного сечения, идут вдоль кузова. Симметричные друг другу на всем своем протяжении, они необязательно параллельны земле. Балки могут изгибаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях, находиться под углом к полу, (например, на внедорожниках). Вертикальный изгиб наблюдается в некоторых марках машин в районе колес: этим достигается смещение центра тяжести вниз, что делает транспорт более устойчивым на дорогах.

Профиль лонжеронов, чтобы поднять показатель скручивания, изготавливают в виде швеллеров, двутавра, коробов. Соединяют поперечины с долевыми балками сваркой, заклепками, болтами. К кузову рама крепится кронштейнами.

Лонжеронная Х-образная

Поперечины не всегда имеют вид лесенки: на чертеже некоторые из них выглядят как буквы «К» или «Х». Более распространенная – Х-образная рама, которая представляет, скорее, подвид классической лонжеронной системы.

Лонжеронная рама

Суть конструкции в том, что лонжероны в передней и задней частях разведены в стороны, тогда как в середине максимально приближены друг к другу. Поперечные балки здесь соединены крестообразно, из-за чего места хватает только на валы трансмиссии.

Х-образный каркас значительно легче классики: его активно использовали в американском автомобилестроении в середине прошлого века. Отечественные премиальные «Чайки» (ГАЗ-13 и ГАЗ-14) также базировались на крестообразной раме.

Периферийная

Это очередная разновидность лонжеронного устройства. Особенностью конструкции периферийной рамы автомобиля является расположение лонжеронов: элементы разведены далеко на края, под самые пороги. Это обстоятельство делает автомобиль (чаще – внедорожник) очень устойчивым на труднопроходимых трассах. Другое достоинство: машина отлично держит боковые удары.

Хребтовая рама

Идея оригинальной конструкции принадлежит инженерам компании «Татра». Несущую основу рамы грузового автомобиля составляет мощная, жесткая на кручение толстостенная труба, которая соединяет силовую установку, расположенную спереди, с трансмиссией. При этом последняя вместе с раздаточной коробкой и приводными валами инсталлирована непосредственно в трубу.

Получается единый картер, надежность которого проверена транспортом особого назначения. На основе хребтовых созданы многоосные полноприводные конструкции. Однако ремонту такие типы рам автомобилей поддаются с трудом.

Вильчато-хребтовая

Вильчато-хребтовые каркасы, также разработанные чешским предприятием «Татра», сегодня ушли в историю. Трансмиссионная труба оставалась, но моторы к ней не крепили, а устанавливали на лонжеронной вилке. Положительным моментом было то, что вибрация от двигателя в меньшей степени передавалась на раму и кузов транспортного средства.

Пространственная рама

Самая сложная, но жесткая и прочная система была придумана для спортивных автомобилей. Трехмерный каркас состоит из множества тонких труб, материалом служит высокопрочная легированная сталь. Трубки формируют отсеки для компонентов авто и ездоков.

Конструкция выдерживает нагрузки на сжатие и растяжение, но не на излом. Поэтому в спортивных авто пространственные системы уступили место монококам (несущим кузовам), но остались в автобусостроении.

Комбинированные

Гибридные рамы появились, когда мировой автопром стал массово переходить на несущие кузова. Процесс, однако, был постепенным: рамы для установки мотора делали на половину длины кузова. Лонжероны простирались от фронтального бампера до ног передних пассажиров. Получилось, что у несущего, вваренного в пол кузова появился спереди полноценный подрамник.

Процедуры для рамы авто

Другим примером комбинированной рамы может служить вильчатая система, сочетающая лонжеронную и хребтовую конструкции. Также существует симбиоз Х-образной рамы с несущим основанием.

Устройство автомобиля

Несущая конструкция автомобиля

Несущей конструкцией автомобиля принято называть остов, который соединяет между собой все его части. Это может быть либо отдельная конструкция, рама, на которую устанавливаются кузов и агрегаты автомобиля (двигатель, механизмы трансмиссии, ведущие и управляемые мосты, подвеска и т. п.), либо сам кузов. Раму автомобиля с установленными на ней агрегатами называют шасси. Под словом «кузов» в автостроении в большинстве случаев понимают пространство для размещения основного объекта перевозок. Несущая конструкция автомобиля воспринимает различные виды нагрузок: нагрузки, связанные с массой узлов и агрегатов, установленных на ней, а также массой пассажиров и груза, и динамические нагрузки, возникающие при движении автомобиля по неровной дороге и при изменении режимов работы двигателя. В исключительных случаях, например при дорожно-транспортных происшествиях, несущая конструкция воспринимает нагрузки аварийного характера.

Основное назначение несущей конструкции состоит в объединении в единое целое всех частей автомобиля в процессе его функционирования.

Требования к несущим конструкциям. Из основного назначения несущей конструкции — объединение в единое целое всех частей автомобиля — вытекают главные требования, предъявляемые к ней, — прочность и жесткость. Под прочностью понимают способность несущей конструкции воспринимать эксплуатационные нагрузки без поломок системы в целом или ее элементов, а под жесткостью — ее способность сохранять свою форму без остаточных деформаций и без недопустимых упругих деформаций при воздействии тех же нагрузок.

Классификация несущих конструкций. Несущие конструкции автомобилей могут быть классифицированы по различным признакам.

По способу распределения функций несущие конструкции автомобилей могут быть:

рамными (несущей конструкцией служит отдельная конструкция — рама, на которой монтируется кузов, полностью или частично освобожденный от функций несущей конструкции), такое конструктивное решение типично для грузовых автомобилей высокой проходимости;

с несущими кузовами (функции несущей конструкции выполняет кузов), это типично для большинства легковых автомобилей и автобусов.

Несущие кузова легковых автомобилей могут быть:

каркасные;

полукаркасные (скелетные);

оболочковые.

Несущие кузова автобусов могут быть:

каркасными или скелетными;

с интегральным основанием.

Преимущества жесткой рамы

На примере внедорожников можно рассмотреть преимущества несущих систем рамного типа.

1. Во время преодоления дорожных препятствий на кузов и несущую конструкцию нагрузка распределяется практически равномерно, поэтому данный факт значительно снижает риск опрокидывания.
2. Рама позволяет устанавливать тяжелое оборудование (более мощные двигатели, усиленное шасси) и колеса больших размеров.
3. Возможность делать салон просторным и комфортным.
4. Процесс сборки автомобиля отличается простотой и небольшими временными трудозатратами. К тому же, подобраться ко многим элементам ходовой части можно без особых сложностей.
5. Простота проведения ремонтных работ. В отличие от кузовных автомобилей, несущая рама значительно реже подвергается различным механическим повреждениям и воздействию коррозионных процессов.
6. Повышенный уровень проходимости. За счет жесткой несущей базы есть возможность устанавливать независимые подвески (полный привод) на машине. Этот фактор значительно улучшает пассивную безопасность автомобиля.

В заключение необходимо отметить, что все же, несмотря на отказ многих производителей от использования рамы в качестве несущей системы автомобиля, такие машины очень надежны в процессе эксплуатации. К тому же, за счет использования цельных металлических балок, значительно увеличивается срок эксплуатации автомобиля и возможность перевозки грузов на большие расстояния. Поэтому использование рамы по-прежнему является актуальным для грузовиков и спецтехники. Легковые автомобили с несущим типом кузова не менее практичны и отличаются высоким уровнем безопасности. Так что выбор за вами.

В чем заключаются недостатки рамной конструкции

• стальная рама имеет большой вес, что сказывается на расходе топлива, разгонной динамике, повышенной инерции всего автотранспорта;
• высокий центр тяжести, из-за которого машина больше склонна к кренам и опрокидыванию;
• сильные, в сравнении с несущими системами, аэродинамические шумы.

Еще один недостаток: мягкая подвеска не сочетается с рамой, поэтому пассажиры в большей мере ощущают тряску, чем в кузовном авто.

Главный элемент в каждом транспортном средстве – это несущая система. Благодаря ей составляющие автомобиля собираются в единое целое. Раньше конструкция была рамной, но спустя время ее вытеснили другие типы.

Преимущества рамной конструкции. Нет никаких сомнений, рамные конструкции не сдадут своих позиций в течение длительного времени, а все благодаря своим преимуществам:

• простота;
• прочность, чтобы рама сломалась или прогнулась, придется приложить много усилий;
• эластичные крепления, за счет чего пассажиры чувствуют себя более комфортно;
• сопротивление кручению низкое;
• увеличенный клиренс.

На одной платформе может быть сконструировано сразу несколько разных моделей автомобиля. Нельзя не отметить легкий капитальный ремонт, ведь рама существует отдельно от кузова. Чтобы получить доступ к шасси, достаточно демонтировать верхнюю часть.

Типы рам. По мере развития автомобильной отрасли начали эволюционировать силовые каркасы автомобилей. Существует несколько типов рам, они имеют определенное назначение, особенности.

Лонжеронная. Конструкцию можно описать простыми словами: это два толстых продольных лонжерона из металла, между собой они соединены поперечными балками. Конструкция простая, надежная, чаще устанавливается на грузовые автомобили.

Периферийная. Это разновидность лонжеронного устройства. Главная особенность рамы – все элементы разведены далеко от края, под пороги. Благодаря такой особенности автомобиль становится более устойчивым, может преодолевать труднодоступные места.

Пространственная рама. Считается самой сложной. Она жесткая, прочная, продумана до мелочей. Разработана специально для спортивных автомобилей. Каркас трехмерный, в нем много тонких труб. В качестве материала для изготовления использовали высокопрочную легированную сталь. Конструкция способна выдержать нагрузки на сжатие, растяжение, но не на излом.

Комбинированные рамы. Когда мировой автопром начал переходить на несущие кузовы, начали появляться гибридные варианты. Рама для установки мотора делалась только на половину длины кузова. У несущего кузова, вваренного в пол, спереди был полноценный подрамник.

Недостатки рам. Постепенно несущие кузова вытесняют собой рамные конструкции. При разделении функций рамы и кузова последствия могут быть неприятными. Среди основных негативных моментов можно выделить:

• вес стальной рамы очень большой, это увеличивает расход топлива;
• центр тяжести высокий, автомобиль становится склонен к опрокидыванию, кренам;
• чрезмерные аэродинамические шумы.

Мягкая подвеска не может сочетаться с рамой, именно поэтому пассажиры часто жалуются на тряску в процессе движения.

• Отступное и новация кратко

    

• Гендер в обществознании это кратко

    

• Способы снижения финансовых рисков кратко

    

• Географическое положение османской империи в 18 веке кратко

    

• Свадьба маши троекуровой и верейского кратко

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.

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.

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.

• 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.)

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.

В чем заключаются недостатки рамной конструкции

В современном автомобилестроении продолжается тенденция к вытеснению настоящих «рамников» несущими кузовами. Разделение функций рамы и кузова несет следующие негативные последствия:

• стальная рама имеет большой вес, что сказывается на расходе топлива, разгонной динамике, повышенной инерции всего автотранспорта;
• высокий центр тяжести, из-за которого машина больше склонна к кренам и опрокидыванию;
• сильные, в сравнении с несущими системами, аэродинамические шумы.

Еще один недостаток: мягкая подвеска не сочетается с рамой, поэтому пассажиры в большей мере ощущают тряску, чем в кузовном авто.