Ce înseamnă mașină cu cadru. Cadrul este pentru totdeauna: de ce mașinile cu caroserie monococă nu le vor înlocui niciodată pe cele cu cadru. Pentru ce este o structură a caroseriei cadru?

Acasă / Sfat

Cum să adunăm toate unitățile unui cărucior cu rulare automată, asigurând poziția relativă exactă a acestora în orice condiții de condus? Primii ingineri auto nu s-au gândit mult timp la asta. Totul fusese deja inventat înaintea lor, iar opțiunile erau în fața ochilor lor: fie „corpul” de transport al căruciorului și căruciorului, fie structura cadrului unei locomotive cu abur și a altor transporturi feroviare. Atunci problema a fost decisă în favoarea cadrelor, iar astăzi mașinile cu o structură tradițională a cadrului sunt destul de rare. Deși elementele schemei de cadru sunt utilizate de majoritatea mașinilor în serie moderne.

Ce este un cadru?

Într-un sens general, un cadru (în terminologia primei jumătăți a secolului trecut - un schelet) este o pereche de lame realizate dintr-un profil metalic, conectate prin mai multe traverse. Cadrul servește ca bază, un cadru de putere de care sunt „atârnate” caroseria, unitatea de putere, elementele de suspensie etc.

De ce au ales designerii cadrul?

1. Carcasa portantă fie nu era suficient de rigidă, fie prea grea - nivelul scăzut de tehnologie de atunci a fost afectat.

O caracteristică importantă a structurii cadrului, care este în esență plană, este rezistența scăzută la torsiune în comparație cu structura structurală a unui corp în formă de cutie. De-a lungul „era cadrelor”, această problemă a fost rezolvată în două moduri - prin creșterea grosimii metalului și a numărului de bare transversale sau prin modificarea caracteristicilor metalului în sine.

Problema, în principiu, s-a dovedit a fi rezolvabilă, mai ales că rezistența scăzută la torsiune nu a dăunat întotdeauna mașinilor. Deci, în camionul sovietic de masă ZIS-5, cadrul „elastic” („picăturile” dintre capetele diagonal opuse ale cadrului ar putea ajunge la 3-4 cm) a crescut semnificativ permeabilitatea celor trei tone, împiedicând roțile să atârnând pe denivelări. Pierderea contactului dintre roata axei motoare și drum este plină de oprirea mașinii din cauza „plecării” cuplului către roata ridicată, prin urmare ZIS-ul de trei tone a fost apreciat pe off-road din față în timpul Marele Război Patriotic.

ZIS-5

2. Pe aceeași platformă s-au putut vinde multe modele de mașini pentru diferite solicitări ale clienților.

Acesta este acum termenul „platformă” este înțeles ca un fel de comunalitate a pieselor a două mașini diferite. În prima jumătate a secolului al XX-lea, tehnologia a funcționat literalmente.

Multe mașini au fost vândute sub formă de șasiu - un cadru cu toate unitățile de șasiu până la volan și pedale, iar clientul însuși a comandat caroseria de la un studio specializat. Drept urmare, cumpărătorul, deținând o sumă suficientă de finanțare, și-ar putea permite o mașină absolut exclusivă, cu o bază totală completă în serie. Acum, acest lucru este deja, din păcate, imposibil.

„Scheletul” unei mașini de la începutul secolului, foto: Wikipedia.org

Evoluția cadrului

Inițial, pentru fabricarea ramei s-au folosit lemn de esență tare, mai rar țevi metalice. În anii 1910, cadrele cu profilul deschis familiar au fost deja introduse pe camioane.

Rame spar

În terminologia engleză, acest tip de cadru este adesea numit scară din cauza asemănării exterioare cu obiectul cu același nume. Cele două bare longitudinale sunt cel mai adesea realizate dintr-un profil deschis. Forma traverselor este diferită (în formă de K, în formă de X, perpendiculară), iar fragmentele de rame pot fi legate între ele prin sudură (în principal mașini), nituri (camioane) sau chiar șuruburi (copii piese).

Rama Spar, foto: Wikipedia.org

Astăzi, cadrele nituite sunt cel mai frecvent utilizate în camionete și camioane. Unii ingineri se referă, de asemenea, la cadrele din spate ca fiind X-rames, care sunt mult mai ușoare (au construit toate clasicele americane din anii 50, precum și „Pescărușii” sovietici - GAZ-13 și GAZ-14). Principalul avantaj al cadrului de spate este simplitatea designului și capacitatea de fabricație. Principalele dezavantaje sunt greutatea mare și volumul, care au afectat negativ spațiul utilizabil din interiorul mașinii.

„Pescăruș” GAZ-13

Rame spinale

Istoria cadrelor de creastă (centrale) a început în anii 1920 în Republica Cehă. Designerii mașinilor Tatra au fost primii care au dezvoltat și implementat noua schemă în mașinile lor. Elementul structural principal este o țeavă care conectează carcasa axei motoare din spate la unitatea de putere și transmisie. În interiorul acestui tub care transportă întreaga sarcină se află un arbore fără articulație universală care transferă cuplul de la motor la roți. Adică, legătura, spre deosebire de toate vehiculele moderne cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală, era rigidă.

Experiența de exploatare a arătat că principalele avantaje ale cadrului de coloană vertebrală sunt rigiditatea ridicată la torsiune și capacitatea de a crea cu ușurință structuri de tracțiune integrală cu mai multe axe. Principalul dezavantaj este considerat a fi accesul dificil la unitățile încorporate în cadru.

Cadrele de coloană vertebrală erau folosite cândva pe mașini, iar astăzi sunt folosite cu succes doar în oraș. Este suficient să spunem că Karel Loprais pe un astfel de utilaj Tatra, evoluând la maratonul Paris - Dakar, timp de 14 ani (din 1988 până în 2002) a devenit de șase ori campion la categoria camioane și a câștigat argintul de patru ori.

Camion "Tatra"

Rame furcă-coloană

Și din nou Republica Cehă ... Cadrele cu furcă au apărut pentru prima dată înainte de al Doilea Război Mondial pe mașinile din această țară - „Skoda” și „Tatras”. Uneori, ramele furculițe-coloană sunt numite un tip de rame a coloanei vertebrale. Caracteristica principală a acestui tip este că părțile din față și din spate sunt tridenți formați din tubul central al cadrului și două largi care se extind din acesta, care sunt folosite pentru fixarea componentelor și ansamblurilor.

Spre deosebire de vehiculele cu cadru central, vehiculele de tip furcă utilizează un arbore de elice convențional, iar carcasele axei și ale motorului nu sunt integrate cu tubul central. Tatra-77 și Tatra-87 de dinainte de război sunt purtători proeminenti ai acestui design. Acestea erau mașini confortabile revoluționare pentru vremea lor: diferă în același timp cu un coeficient de rezistență extrem de scăzut (0,34) pentru anii 30 ai secolului trecut, „apetit” moderat și manevrabilitate slabă cauzată de aspectul motorului din spate. Cadrele furcii-coloană nu sunt folosite astăzi în industria auto.

"Tatra-87"

Rame periferice

Ele reprezintă următorul pas în evoluția cadrelor de spate și au fost utilizate pe scară largă pe „dreadnought-urile” americane și mașinile mari de pasageri europene (de exemplu, Opel Admiral) din prima jumătate a anilor ’60; toate limuzinele executive sovietice, începând cu ZIL. -114, au fost create după același principiu.

Barele din acest design sunt atât de larg distanțate încât atunci când corpul este instalat, se găsesc aproape de pragurile. Îndepărtarea elementelor masive ale cadrului pe părțile laterale ale mașinii le-a permis designerilor să coboare semnificativ nivelul podelei din mașină și să reducă înălțimea mașinii în sine.

Cadru periferic

Principalele avantaje ale cadrului periferic sunt considerate a fi rezistența ridicată a structurii la impactul lateral, precum și o mai bună adaptabilitate la ansamblul transportorului. Principalul său dezavantaj este că un astfel de cadru nu poate suporta în sine toate sarcinile, astfel încât caroseria mașinii trebuie să fie mai durabilă și mai rigidă, ceea ce îi afectează greutatea.

Până de curând (până în 2012) se producea cu acest tip de cadru un sedan confortabil Ford Crown Victoria, care a devenit simbolul taxiului și mașinii de poliție americane din anii 1990-2000. Inginerii au reușit să atingă niveluri surprinzătoare de confort, inclusiv prin utilizarea unor amortizoare speciale din cauciuc prin care caroseria a fost atașată de cadru.

Ford Crown Victoria

Cadre spațiale

Cadrele spațiale sau 3D au apărut pentru prima dată în sporturile cu motor mari în anii 1920. Cel mai adesea au fost create din țevi subțiri (fabricate din oțeluri aliate, produse din care torsiunea este neobișnuită).

În general, structurile de conducte pot suporta cu greu sarcini de încovoiere. Prin urmare, proiectanții s-au străduit întotdeauna să se asigure că țevile sunt încărcate numai în compresie sau tensiune, dar nu „la rupere”. Astăzi, în sporturile cu motor, cadrele spațiale au făcut loc monococului, dar și-au găsit o a doua viață în industria autobuzelor. Apropo, până la începutul anilor 2000, toate monovolumele Renault Espace erau construite pe un cadru spațial - cadrul tubular era învelit cu panouri de caroserie. Din motive de siguranță și pentru a reduce costul de producție, această schemă a fost abandonată.

Cadru spațial Mercedes-Benz 300SL Coupe (Gullwing) W198 (1954)

Purtând fundul

Baza structurală a vehiculului este o etapă intermediară între structura cadrului și caroseria structurală. În această versiune, cadrul este combinat cu podeaua caroseriei. Cel mai masiv și cel mai faimos proprietar al fundului rulmentului este „Volkswagen Beetle” german, în care caroseria a fost atașată la un panou plat de podea cu șuruburi. De asemenea, conform unui principiu similar, se fabrică o altă mașină de masă din Franța vecină - Renault 4СV, o configurație cu tracțiune spate similară cu „Beetle”.

Deși corpul său era deja un suport tipic dintr-o singură piesă, avea un subcadru cu drepturi depline în față. Sudată în podea, arăta ca două bare care se extind de la bara de protecție din față până la zona picioarelor pasagerilor din față. Cu toate acestea, integrarea ramelor în corpul caroseriei (sau, dacă preferați, „fouling” a caroseriei cu elemente de cadru) este un alt subiect, pe care îl vom dedica următorului articol.

GAZ-21 "Volga"

Un cadru este un element rigid al unei mașini, care preia sarcinile principale și este folosit pentru a atașa restul elementelor de acesta, reprezentate de transmisie, caroserie și diverse echipamente. Spre deosebire de caroseria monococă alternativă la aceasta, cadrul în cele mai multe cazuri este plat și reprezintă un fel de „pivot” care rigidizează întreaga structură în ansamblu. De fapt, structura cadrului este baza în jurul căreia este asamblată mașina, ceea ce face mult mai ușor de fabricat și întreținut decât alte tipuri de aranjament.

Există multe tipuri de rame folosite în industria auto. Cel mai des întâlnit în prezent este cadrul de spate drept, care este creat din două grinzi metalice longitudinale care se desfășoară pe toată lungimea corpului. În anumite locuri, acestea sunt conectate prin traverse - așa-numitele traverse, care dau acestui element de rigiditate și sunt destinate pentru fixarea unităților individuale. O modificare specială a cadrului longitudinal este designul periferic, care implică o creștere semnificativă a distanței dintre longitudinalele din centrul corpului. Astfel de cadru au o podea coborâtă destul de joasă, care este situată între grinzile care joacă rolul de praguri.

Există, de asemenea, opțiuni exotice - în special, cadre de coloană vertebrală, în care tubul central acționează ca element de susținere, în care trec arborii de transmisie. Vă permite să reduceți semnificativ greutatea și dimensiunile mașinii în raport cu cazul utilizării unui cadru clasic de spate și, de asemenea, face posibilă utilizarea. Cu toate acestea, are și dezavantajul său - complexitatea reparației vehiculelor, pentru a cărei implementare este necesară dezasamblarea completă a mașinii.

Videoclip despre cum funcționează structura cadrului SUV-ului:

De asemenea, este necesar să menționăm cadrele cu zăbrele utilizate în - acestea creează nu numai o bază portantă, ci și o cușcă de siguranță pe care sunt atârnate panouri ușoare ale corpului. Uneori, structura cadrului unei mașini este combinată cu o caroserie monococă - în acest caz, vorbim de un cadru integrat care preia doar o parte din sarcină. După tipul de conexiune, părțile cadrului sunt împărțite în următoarele tipuri:

Nituit - ușor de fabricat.
Boltate - au rezistență crescută, dar intensitate foarte mare a muncii de asamblare.
Sudat - și durabil.

Cele mai importante beneficii

Dacă te uiți la lista de mașini cu cadru, poți vedea că cea mai mare parte aparține SUV-urilor mari, cum ar fi Toyota Land Cruiser, Nissan Patrol și altele. Acest lucru nu este surprinzător - cadrul poate transporta sarcini grele în comparație cu caroseria monococă. Datorită acestui fapt, se obține cea mai bună abilitate de cross-country - mașina nu se deformează atunci când depășește pante semnificative și obstacole serioase. De asemenea, o creștere a încărcăturilor admisibile contribuie la creșterea masei încărcăturii transportate. Acesta este motivul pentru care majoritatea vehiculelor comerciale sunt construite pe un cadru rigid.

UAZ Patriot - reprezentant al vehiculelor cu cadru

Din punctul de vedere al producătorilor, cadrul este, de asemenea, mai de preferat - este mai ușor să atașați unitățile principale și atașamentele la el. Este mai convenabil să treceți o astfel de structură printr-un transportor - poate fi asamblată separat de caroserie, ceea ce accelerează semnificativ procesul de fabricare a unui vehicul, permițându-i să fie împărțit în două lanțuri tehnologice. Muncitorii vor vorbi și în favoarea cadrului - atunci când îl folosesc, este mult mai ușor să restabiliți integritatea geometrică a corpului. În cazul în care deteriorarea este prea gravă, puteți înlocui pur și simplu cadrul, care are un cost mai mic decât caroseria monococă gata de utilizare. Cu toate acestea, majoritatea a abandonat structura cadrului - prin urmare, au existat motive pentru asta.

Contra unei baze rigide

Nici măcar utilizarea materialelor moderne nu este capabilă să ușureze semnificativ cadrul sau să-i reducă dimensiunile - va face în continuare mașina mai grea și va forța să fie mai mare fără a crește semnificativ volumul util din interiorul caroseriei. În consecință, emisiile de eșapament cresc și se produc daune semnificative asupra mediului. Într-un segment îngust de SUV-uri, acest lucru nu este foarte important și, dacă majoritatea mașinilor de pasageri au un aspect similar, toate avantajele structurii cadrului mașinii palesc în fața unor astfel de probleme. În plus, greutatea crescută înseamnă mai mult stres asupra șasiului. Arcurile nu sunt întotdeauna capabile să facă față greutății vehiculelor cu cadru, așa că sunt adesea înlocuite cu arcuri mai durabile, dar nu atât de confortabile.

Merită spus și. Când utilizați cadrul, nu există nicio legătură indestructibilă între acesta și restul corpului. În consecință, atunci când are loc un impact foarte puternic, diferitele părți ale vehiculului sunt deplasate reciproc. Acest lucru duce la consecințe foarte grave, în special, rănirea pasagerilor sau chiar moartea. În consecință, principalul motiv pentru refuzul majorității producătorilor de la cadru îl reprezintă cerințele în schimbare pentru o mașină modernă, care trebuie să fie cât mai sigură și economică.

Cine are nevoie de un cadru?

Știind ce înseamnă o „mașină cu cadru”, putem trage cu ușurință o concluzie despre scopul unor astfel de vehicule. Sunt potrivite pentru utilizare ca vehicule comerciale, precum și vehicule speciale pentru lucrări foarte grele. În plus, un SUV, care nu este conceput pentru a depăși bordurile orașului, este o necesitate pentru un SUV. Dacă cu siguranță nu aveți nevoie de astfel de mașini, ar trebui să acordați mai multă atenție mașinilor moderne cu caroserie monococă. Sunt mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, precum și mai sigure și mai practice.

După cum a remarcat odată Napoleon, nu există drumuri în Rusia - există doar direcții. Această formulă este valabilă și astăzi, la 200 de ani de la invazia franceză. Dacă mai devreme era posibil să călărești peste tot pe un cal năruitor, acum, de multe ori, singura modalitate de a ajunge din punctul „A” în punctul „B” este un SUV cu cadru. Ce este, hai să ne dăm seama în ordine.

Ce înseamnă o mașină cu cadru?

Unele mașini au un cadru structural de care sunt atașate toate celelalte componente, la fel ca un schelet uman. Cadrul este conceput pentru a rezista nu numai la elementele mecanice ale mașinii, ci și pentru a face față sarcinilor statice și dinamice, evitând deformarea sau deformarea excesivă.

Greutatea pasagerilor și a mărfurilor;
Forța de răsucire transmisă la conducerea pe suprafețe denivelate;
Forțe laterale laterale cauzate de condițiile drumului, presiunea vântului transversal și efectele virajului;
Cuplu de la motor și transmisie;
Întindere longitudinală la pornire din loc și accelerare, precum și compresie la frânare;
Impacturi puternice de la coliziuni.

S-a dovedit practic că fac față sarcinilor în cel mai bun mod rame din oțel carbon... În cazuri rare, structurile sunt realizate din aluminiu, pentru a reduce drastic greutatea portantă a mașinii.

Până în anii 1930, cadrul a fost în serviciu cu aproape orice cal de fier. Dar treptat tot mai mulți producători au început să se încline în favoarea unui design fără cadru în care șasiul și caroseria sunt integrate unul în celălalt.

Avantajele construcției cadrului

Această soluție tehnologică are următoarele punctele forte:

Simplitate constructivă relativă din punct de vedere ingineresc;
Confort și ergonomie îmbunătățite pentru pasageri și șofer. Cadrul poate îmbunătăți semnificativ izolarea la zgomot și vibrații. În absența acestuia, va fi mult mai dificil și mai costisitor să obțineți un efect similar;
Acesta este singurul mod sigur de a face vehiculul rezistent la stres fizic sever. Acesta este motivul pentru care camioanele, autobuzele, pick-up-urile și majoritatea SUV-urilor au încă o structură de cadru ;
Pentru producător, aceasta înseamnă o reducere relativă a costului tehnologiei pentru producția de modele noi. Un cadru alungit, de exemplu, al unui autoturism poate da naștere unei limuzine;
Simplificarea ansamblului transportorului, datorită căreia este posibil să se reducă oarecum costul costurilor de producție;
Durabilitatea este si ea un punct forte, mai ales cand vine vorba de modelele din anii trecuti, cand nu existau substante chimice eficiente pentru combaterea ruginii;
Menținere suficientă datorită aceleiași simplități de design. În cazuri deosebit de avansate, cadrul poate fi înlocuit complet.

Motive pentru scăderea popularității

În condițiile moderne, acest tip de design se găsește din ce în ce mai puțin. Respingerea tehnologiei cadrelor se datorează acesteia semnificativ dezavantaje:

Greutate mare a vehiculului, care afectează negativ viteza de deplasare și consumul de combustibil;
Volumul mic al interiorului. Elementele portante (grinzile) care trec direct pe sub podeaua caroseriei sunt suficient de mari – atât de mult încât pot crea probleme pasagerilor cu statură înaltă;
În cazul unei coliziuni, există un risc diferit de zero de deplasare a corpului și a cadrului unul față de celălalt. Consecința inevitabilă a unui astfel de rezultat ipotetic ar fi pierderile umane;
Stabilitatea autoturismelor sub efectul de deformare al forțelor în plan transversal este destul de scăzută. Modelele volumetrice evită acest dezavantaj, dar utilizarea lor în modelele de producție în masă este imposibilă.

De aceea mașinile cu un astfel de cadru sunt din ce în ce mai rar întâlnite pe drumurile noastre.

Ce înseamnă cadru SUV?

Dacă cadrul nu se găsește acum aproape niciodată pe mașinile de pasageri, atunci este încă instalat pe vehiculele de teren.

Masina primeste astfel foarte mult oportunități suplimentare :

Lift... Pasionatul de mașini poate modifica garda la sol la discreția sa instalând roți de rază mai mare;
Construcția stabilă vă permite să vă folosiți calul de fier ca un remorcher... În broșurile publicitare, „jeep-ul” conduce de obicei iahtul (ceea ce devine destul de posibil cu cadrul);
Călărind peste denivelări devine puțin mai puțin dureros. Cadrul din oțel carbon de sub podea mănâncă orice denivelare.

Un astfel de tanc se simte la fel de bine atât pe autostrada orașului, cât și în îndepărtatul outback. Dar puterea aspectelor negative (le-am examinat în secțiunea anterioară) este de așa natură încât chiar și mărcile legendare de SUV-uri ies într-o caroserie fără cadru.

Topul clasei: lista

Să enumeram primele vehicule cu structura cadru-pod care sunt inca pe piata:

« Gelendvagen". Mașina preferată a mafiei interne, mai ales la cinema. Puterea motorului ajunge la jumătate de mie de cai putere. Designul auster tocat a trecut prin decenii și este considerat standardul aspectului masculin la un SUV adevărat;
« Mitsubishi Pajero". Un alt ficat lung pe linia de asamblare, de data aceasta din Țara Soarelui Răsare;
« Toyota Land Cruiser". Datorită combinației dintre confort și calități înalte de off-road, se bucură de dragoste binemeritată printre reprezentanții elitei regionale. Spre deosebire de exemplul anterior al industriei auto japoneze, Toyota oferă o calitate de construcție mult mai mare;
« Patrula Nissan". Concurent direct al Land Cruiser. Disponibil și în versiunea cu ampatament scurt;
« UAZ Patriot". O opțiune mai realistă pentru portofelul rusului obișnuit. Cel mai recent model i-a încântat pe fanii mărcii cu o manevrabilitate îmbunătățită și un volum interior mare. Dar, ca toate produsele din industria auto rusă, această mașină suferă de o calitate extrem de slabă a construcției.

Caroseria, așezată pe un cadru metalic rigid ridicat deasupra solului, este așa cum arată un SUV cu cadru la prima aproximare. Este posibil ca șoferii tineri să nu știe ce este. Aceasta este o clasă de mașini pe cale de dispariție care va dispărea la fel ca dinozaurii.

Video: principiul de design al SUV-urilor moderne cu cadru

În acest videoclip, pasionatul de mașini Grigory Igorev vă va spune cum sunt aranjate SUV-urile cu cadru, care sunt avantajele lor față de mașinile cu cadru:

Cadru auto

Cadrul servește drept bază pe care sunt întărite toate piesele și mecanismele mașinii și ale corpului acesteia.

Toate camioanele au cadru. Cadrul este alcătuit din două grinzi longitudinale - bare, conectate prin mai multe traverse - traverse. Labele sunt realizate din tablă de oțel ștanțată și au o secțiune de jgheab sau cutie de profil variabil, cea mai mare parte întărită în partea de mijloc. Părțile cadrului sunt fixate cu nituri și ghișe sau prin sudură.

Orez. 1. Cadru de camion

Traversele din față sunt folosite pentru montarea motorului. Suporturile sunt atașate de elementele laterale pentru atașarea pieselor de suspensie.

Pentru camioane, în spatele cadrului este instalat un dispozitiv de remorcare pe traverse speciale, care include un cârlig cu încuietoare și un arc de absorbție a șocurilor sau cu un amortizor de cauciuc. Cârligul este conceput pentru atașarea remorcilor tractate de un vehicul.

În partea din față a cadrului se află două cârlige simple folosite pentru remorcarea mașinii în cazul unei defecțiuni, scoaterea din noroi etc.

Pe partea din față a cadrului este atașat un opritor metalic - un tampon. Cadrul cu toate piesele asamblate pe el este susținut prin piesele de suspensie pe osii cu roți.

Cadrul este folosit și pentru mașini de mare capacitate, cu o distanță considerabilă între axele roților ("Chaika", ZIL-111).

Orez. 2. Caroseria portantă a unui autoturism

Pentru a obține rezistența necesară și a elimina posibilitatea deformărilor caroseriei, cadrul autoturismelor este realizat dintr-un design special, de obicei cu o grindă transversală în formă de X și cu grinzi cu secțiuni transversale crescute. Tampoanele sunt atașate pe partea din față și din spate a cadrului.

Mașinile de pasageri de dimensiuni mici și mijlocii nu au de obicei un cadru separat și în loc de un cadru se folosește o bază de caroserie rigidă. Un astfel de corp se numește corp portant. Structura portantă a caroseriei este a vehiculelor Zaporozhets, Moskvich și Volga.

Într-o mașină ușoară cu caroserie monococă, cadrul este înlocuit cu o structură de cadru de caroserie rigidă (Fig. 2), constând dintr-o podea întărită cu grinzi, o parte din față, bare laterale, un plafon și o parte din spate. Aceste piese sunt echipate cu armături și sudate între ele. În partea din față, un cadru scurt (submotor) este înșurubat sau sudat pe podeaua caroseriei, care servește la instalarea unității de putere și a suspensiei din față a mașinii. Strucurile sudate pe cadru sunt înșurubate sau sudate pe scutul caroseriei.

Cadrul mașinii servește la montarea motorului, a unităților de șasiu, a caroseriei pe acesta și, astfel, este o structură de susținere.

Orez. 3. Cadru spar al mașinii ZIL -130: 1 - cârlig de remorcare; 2 - tampon; 3 - suport amortizor; 4 - traversă; 5 - spar; 6 - dispozitiv de remorcare; 7 - console cu arc; в - suport pentru motor

Toate camioanele, mașinile de înaltă clasă și unele tipuri de autobuze au cadru. Prin design, cadrele sunt spate, centrale (cotor) și în formă de X (combinate).

Cel mai răspândit cadru de bară este format din două traverse (grinzi longitudinale) interconectate prin mai multe traverse (Fig. 3). Un tampon cu două cârlige de remorcare este atașat la capătul frontal al cadrului; un dispozitiv de remorcare este instalat în partea din spate a cadrului. Pe longoanele laterale sunt montate suporturi pentru amortizoare, arcuri, suporturi de motor, cabină și platformă.

Barele și traversele sunt ștanțate din tablă de oțel și nituite împreună. Secțiunea traverselor are un profil în formă de jgheab cu cea mai mare înălțime și rigiditate în mijloc, partea mai încărcată a cadrului. Traversele pot avea o formă specială necesară pentru instalarea anumitor unități și ansambluri ale vehiculului.

Designul vehiculului fără cadru prevede utilizarea unei caroserie monococ și este utilizat în mașinile de pasageri de dimensiuni mici și mijlocii și în unele tipuri de autobuze. Acest lucru permite reducerea greutății unui autoturism cu aproximativ 5% și a unui autobuz cu 15%. Caroseria mașinii este o structură sudată rigidă, care include o podea întărită cu traverse și traverse, un capăt din față cu două traverse laterale sub-cadru, o parte din spate cu un panou, pereți laterali cu bare, aripi și un acoperiș. .

În timpul conducerii, cadrul mașinii suferă sarcini dinamice verticale semnificative din forțele inerțiale ale pieselor cu arc - cadrul în sine, motorul, ambreiajul și cutia de viteze, caroserie. Cadrul este proiectat pentru rezistență la încovoiere, la torsiune și este realizat din oțeluri cu conținut scăzut de carbon sau slab aliate, cu rezistență și ductilitate bune.

Cadrul mașinii este un schelet pe care sunt fixate toate mecanismele mașinii. Cadrul trebuie sa aiba rezistenta si rigiditate mare, dar in acelasi timp sa fie usor si sa fie modelat astfel incat centrul de greutate al vehiculului sa fie cat mai jos posibil pentru a ii creste stabilitatea.

Există trei tipuri principale de cadre:
- lânzorii, formaţi din două grinzi longitudinale (spars) legate prin traverse;
- centrală, având drept coamă o grindă longitudinală sau țeavă;
- combinate, combinând ambele principii în designul lor (partea de mijloc a cadrului este executată ca cea centrală, iar capetele sunt făcute lung-geronny).

La camioane, cele mai răspândite sunt cadrele de lățișoare, formate din două grinzi paralele longitudinale - traverse legate prin traverse (traverse) prin sudură sau nituri. În zonele cele mai solicitate, lateralele au un profil mai înalt și sunt uneori întărite cu inserții locale. Materialul pentru longoanele sunt profile din oțel în formă de jgheab (canale). Slăbiile sunt uneori făcute curbate în planul vertical și orizontal.

Orez. 3. Cadre auto: a și b - lame; c - central; d - combinat

Suporturile sunt nituite sau înșurubate pe traversele laterale pentru atașarea arcurilor, a tăbliei și a unei roți de rezervă, precum și a unui tampon și a unui cârlig de remorcare. Tampoanele protejează caroseria de deteriorarea în timpul coliziunilor, iar cârligul de remorcare este folosit pentru tractarea remorcilor.

Cadrul este baza pentru atașarea unităților, mecanismelor și caroseriei mașinii.

Cadrul unui camion este alcătuit din două grinzi longitudinale - bare și mai multe traverse. Elementele cadrului sunt realizate prin ștanțare și nituite împreună. Labelele de-a lungul lungimii lor au o secțiune transversală inegală; în mijloc, iar la vehiculele cu trei osii tot în spate, au o înălțime mare. Traversele sunt realizate într-o astfel de formă, care asigură atașarea mecanismelor corespunzătoare la cadru.

În partea din față a cadrului, un tampon și cârlige de remorcare sunt atașate de elementele laterale. Vehiculele ZIL au un suport pentru picioare înclinabil pe bara de protecție față. Pe traversa spate sunt instalate un dispozitiv de remorcare și tampoane elastice detașabile. La vehiculele ZIL, există două șuruburi cu ochi pe traversa spate pentru fixarea lanțurilor de urgență ale remorcii.

Dispozitivul de remorcare este format dintr-un cârlig cu zăvor, un tampon de cauciuc cu șaibe de împingere, un corp cu un suport și un capac. Încuietoarea cârligului este ținută în poziții închise sau deschise de un clichet. Pentru a elimina decuplarea spontană, un știft este introdus în găurile zăvorului și clichetului, atașat de cârlig pe un lanț. Suprafețele de frecare sunt lubrifiate printr-un niplu de unsoare. Dispozitivul de remorcare al vehiculului Ural-375D folosește un arc ca element elastic, iar dispozitivul în sine este fixat într-o traversă specială, care este atașată de dedesubt la capetele din spate ale elementelor laterale ale cadrului.

Orez. 4. Cadrul mașinii ZIL -131:
1 - tampon frontal; 2 - cârlig de remorcare; 3 - suport mâner de pornire; 4, 9, 12, 13, 14 - bare transversale; 5 - apărător de noroi; 6 - suport pentru suport motor spate; 7 - suportul superior al amortizorului; .8 - suport pentru fixarea electrovalvei pentru controlul angajării osiei față; 10 - suport pentru suspensia spate a cabinei; 11 - suport pentru fixarea cutiei de transfer; 15 - ochiul lanțului remorcii; 16 - dispozitiv de remorcare; 17 - suporturi pentru amortizoare spate; 18, 20 - suporturi arc fata; 19 - spar

Principalele defecțiuni ale cadrului sunt niturile slăbite, crăpăturile și spargerile cadrului. Niturile slăbite sunt detectate de zgomotul pe care îl emit atunci când sunt lovite cu un ciocan. Fisurile și fracturile sunt determinate prin inspecție vizuală. Niturile slăbite trebuie înlocuite cu altele noi sau trebuie folosite șuruburi cu șaibe elastice.

Datorită rezistenței și rigidității sale ridicate, cadrul nu necesită nicio întreținere specială. Este necesar să-l curățați zilnic de murdărie și praf (zăpadă) și să-l spălați. Cu TO-1, se verifică starea îmbinărilor nituite și integritatea elementelor individuale ale cadrului. Este necesar să monitorizați starea de vopsire a cadrului și să colorați în timp util locurile în care pictura este deranjată.

Cadrul mașinii trebuie să fie de mare rezistență și rigiditate. Cadrul trebuie să fie ușor și modelat astfel încât centrul de greutate al vehiculului să poată fi poziționat mai jos, ceea ce crește stabilitatea acestuia.

Orez. 5. Rame:
a - cu spate paralele; b - cu spate conice; c - cu bare curbate; 1 - spar; 2 - traversă

Cadrele de spate își iau numele de la grinzile longitudinale care alcătuiesc baza lor, care sunt legate între ele prin bare transversale prin sudare sau nituire. În locurile supuse celei mai mari solicitări, lateralele au un profil mai înalt și sunt uneori întărite cu inserții locale. Elementele laterale sunt adesea curbate vertical și orizontal. Pentru a proteja radiatorul și aripile împotriva deteriorării, barele de protecție transversale sunt instalate la capătul din față al cadrului pentru a absorbi impactul atunci când vehiculul lovește un obstacol.

Traversa frontală are o formă specială pentru a găzdui motorul. Pentru a întări barele transversale, uneori batiste și pătrate sunt aplicate pe lăți în punctele de atașare a acestora.

Mașinile cu caroserie monococă nu au cadru, dar există un subcadru pentru atașarea motorului și a roților din față la caroserie.

În fig. 6 prezintă un cadru de camion format din două traverse cu profil de canal variabil și traverse. Barele și traversele sunt realizate din tablă de oțel moale.

Bara de protecție frontală și cârligele de remorcare sunt atașate de elementele laterale din față cu suporturi și șuruburi.

Traversa frontală nituită pe traversele laterale servește la fixarea radiatorului și a suporturilor frontale ale motorului. Suporturile motorului din spate sunt suporturi.

Arcurile din față sunt atașate de console. Barele de protecție din cauciuc împiedică arcurile să lovească elementul lateral. Arcurile din spate sunt atașate la suporturi. Într-o mașină încărcată, capetele arcurilor (arcuri suplimentare) se sprijină pe plăcuțele de susținere.

Pe elementul lateral stâng, există o priză pentru baterii și un suport pentru atașarea carcasei cutiei de direcție. Pe elementul lateral drept se află un suport pentru roată de rezervă 6.

Suportul intermediar al arborelui elicei este întărit în partea inferioară a celei de-a doua traverse, de vârful căruia este atașat suportul din spate al cabinei.

Cârligul de remorcare este atașat cu un distanțier și bretele de traversa spate. Capătul din spate al elementului lateral drept găzduiește suportul semnalizatorului, iar capătul din spate al elementului lateral stâng găzduiește suportul luminii din spate.

Orez. 6. Cadru auto ZIL -130:
1 - tampon frontal; 2 - suport pentru fixarea cârligului de remorcare; 3 - cârlig de remorcare; 4 - suport de montare motor; 5 - amplificator spar; 6 - suport de montare roata de rezerva; 7 - suport semnalizator; 8 - întindere; 9 - dispozitiv de remorcare; 10, 13, 16, 17 și 24 - traverse; 11 - suport lumini spate; 12 - bară pentru fixarea cârligului de remorcare; 14 - suport de fixare arc spate; 15 - plăcuțe de susținere ale arcului; 18 - suport de montare platformă; 19 - spar; 20 - soclu pentru acumulator; 21 - suport pentru fixarea carcasei casetei de directie; 22 - suport de fixare arc fata; 23 - tampon de cauciuc; 25 - suport pentru direcția mânerului de pornire

Suporturile sunt folosite pentru a fixa platforma, iar suportul este folosit pentru a ghida mânerul declanșatorului.

Pentru a crește rigiditatea și rezistența cadrului, armăturile sunt atașate de elementele laterale ale acestuia.

Cârligele sunt folosite la remorcarea vehiculului.

Cadrul este baza camionului și este folosit pentru a instala toate unitățile pe acesta. Pentru a asigura interacțiunea corectă a unităților, cadrul trebuie să aibă o rigiditate ridicată. Cadrul este format din două bare longitudinale cu o secțiune de canal și mai multe grinzi transversale. Grinzile cadrului sunt formate la cald din bandă de oțel. Oțelul slab aliat este folosit pentru traverse și oțel carbon pentru traversă. Labelele au o secțiune transversală variabilă pe lungime - mai mare în partea de mijloc și mai mică la ambele capete. Suporturile arcuri, suporturile laterale ale motorului, servodirecția etc. sunt nituite la ele.

Categorie: - Șasiu auto

SUV-urile nu se tem de noroi, ploaie și zăpadă. Proprietarii lor numesc drumul în orice loc în care plănuiesc să conducă. Acest lucru se datorează faptului că au o capacitate excelentă de cross-country datorită garda la sol ridicată, precum și a unei distanțe solide între caroserie (cadru) și sol.

Acesta este, probabil, motivul pentru care în țara noastră, unde drumurile sunt una dintre necazuri, există atât de multe dintre aceste mașini atractive, cu dimensiuni impresionante. După cum sa menționat deja, SUV-urile sunt caroserie și cadru.

Care este diferența dintre SUV-urile cu caroserie și cadru?

În modelele de corp, rolul unui element de susținere este, după cum sugerează și numele, corpul. Iar caracteristica de design a SUV-urilor cu cadru se datorează prezenței unui cadru special. Acesta este scheletul mașinii, sistemul său de susținere, pe care sunt atașate cele mai importante unități (motor, axe, transmisie, suspensie) și caroseria.

În același timp, șasiul, care este o combinație a unităților enumerate într-o singură structură, se poate mișca independent de caroserie.

Există mai multe tipuri de rame:

scara (sau spatul);
periferic;
spinal;
în formă de X (sau bifurcat);
baza de rulment;
zăbrele (uneori tubulare și spațiale).

Cele mai populare sunt cadrele spate. Sunt cele mai des folosite de constructori. Astfel de cadre sunt realizate din grinzi care au o secțiune transversală cu armături în zonele supuse sarcinilor maxime. Părțile cadrului sunt conectate prin sudură, nituri sau șuruburi speciale.

Care sunt avantajele structurii cadrului unui SUV

Numărul de aspecte pozitive este destul de mare. Ne vom referi la ei la următoarele:

1) pasagerii se confruntă cu un confort mai mare atunci când călătoresc decât în alte mașini, deoarece vibrațiile și sunetele neplăcute sunt mai puțin transmise corpului de anvelope și ansambluri;

2) șasiul vehiculelor de teren cu cadru are o resursă sporită. În consecință, mașina este mai durabilă;

3) la trecerea în teren, sarcinile sunt distribuite uniform pe cadru și caroserie, prin urmare mașina nu suferă rostogoliri;

4) deoarece motoarele cu un volum mare, putere și cuplu sunt de obicei instalate pe astfel de mașini, ele sunt capabile să nu se defecteze chiar și în cele mai dificile condiții fără supraîncărcare;

5) Structura cadrului SUV-ului facilitează procesul de asamblare a mașinii în pereții fabricii. Unitățile sunt montate pe cadru, ornamentele și interiorul sunt instalate în caroserie. Adică se lucrează separat. La asamblarea modelelor de caroserie, specialiștii mută structura într-o parte și înapoi de mai multe ori;

6) un cadru independent face posibilă modificarea corpului. Adică puteți schimba designul sau puteți crea mai multe modificări pe baza aceluiași șasiu. (Apropo, această tendință a predominat în Statele Unite ale Americii până în anii 80 ai secolului trecut);

7) SUV-urile cu cadru pot fi ridicate. Adică, roți cu un diametru puțin mai mare pot fi instalate pe ele pentru a crește garda la sol și, ca urmare, capacitatea de cross-country. Acest eveniment este asociat cu introducerea unor modificări în designul mașinii, dar acest lucru nu afectează principalii indicatori.

Caracteristici de reparare

Reparația mai devreme sau mai târziu amenință fiecare mașină. Cu toate acestea, experții notează că deformațiile cadrului, fisurile și coroziunea sunt fenomene rare. Ele pot apărea doar ca urmare a unui accident teribil sau cu exploatarea prea neglijentă a SUV-urilor cu cadru.

Deoarece cadrul are o structură simplă, este ușor să ajungeți la piesele șasiului în timpul reparațiilor. Dacă repararea caroseriei rezultată este planificată, atunci procesul de lucru va fi mai ușor decât în cazul unui corp monococ.

Toate panourile, care sunt complexe, nu sunt portante în corpul cadrului, unitățile importante nu sunt atașate la ele. În cursul restaurării lor, nu este nevoie să respectați toleranțe dimensionale exacte. Înlocuirea sau recondiționarea unui astfel de cadru durează mai puțin timp și necesită mai puține investiții. Se poate considera că această împrejurare este și un avantaj serios al SUV-ului cadru.

Dezavantajele lor

După cum se spune, medalia are două fețe. SUV-urile cu cadru nu fac excepție. Au și câteva dezavantaje (în comparație cu caroseria „fraților”):

În primul rând, au o masă semnificativ crescută, deoarece cadrele sunt create din grinzi cu secțiune închisă. Manevrarea unui vehicul greu este complicată de momente precum un centru de greutate ridicat și deformarea reciproc direcționată a cadrului și caroseriei. În acest sens, structura cadrului este inferioară în ceea ce privește rezistența la torsiune a structurii față de automobile, unde rolul elementului de susținere este jucat de caroserie.
În al doilea rând, SUV-urile cu cadru necesită mai mult combustibil.
În al treilea rând, volumul util al habitaclului este redus.
În al patrulea rând, mașinile luate în considerare se disting prin cei mai rele indicatori ai siguranței pasive, care se datorează posibilității de deplasare a corpului în raport cu cadrul și complexității determinării zonelor mototolite.

În ciuda prezenței deficiențelor, SUV-urile cu cadru sunt achiziționate nu numai de fanii sporturilor extreme, pescari și vânători. De asemenea, sunt preferați: de la bărbați respectabili la femei fragile.

Care este fenomenul SUV-urilor cu cadru

Primul și cel mai important lucru care face ca deținerea unei mașini cu cadru mare să fie un sentiment de siguranță. Vizibilitatea bună exclude situațiile de urgență. De exemplu, este imediat clar dacă mașina va trece sau nu într-un fel de gol, deoarece dimensiunile față sunt vizibile pentru șofer.

La rândul lor, roțile mari ajută la conducerea confortabilă prin gropi sau tăierea secțiunilor de asfalt, iar spațiul liber mare nu permite trecerea peste borduri. Când șoferul se simte în siguranță, comportamentul său pe drum devine mai calm și mai deliberat.

Modele de astfel de mașini răspândite în Federația Rusă

UAZ Patriot și UAZ Hunter sunt printre cele mai accesibile vehicule de teren cu structură de cadru pentru locuitorii țării noastre. SUV-urile cu cadru chinezesc sunt, de asemenea, solicitate, deoarece prețul lor nu este prea mare, iar capacitatea de cross-country este satisfăcătoare. Printre modelele chinezești, liderii sunt Hover H3 și Hover H5 de la Great Wall. Printre „coreeni” se poate distinge Ssang Yong Kyron, deoarece pe lângă abilitățile excelente de cros, cucerește cu echipament.

Fanii modelelor prestigioase vor găsi Toyota Land Cruiser Prado, Nissan Patrol, Toyota Land Cruiser 200, Nissan Pathfinder, Land Rover Defender. Desigur, aceasta nu este o listă completă de mașini care pot fi apreciate de pasionații de off-road.

Concluzie

După cum am aflat, SUV-urile cu cadru au o gamă întreagă de diferențe față de mașinile cu caroserie. Un grup de diferențe poate fi atribuit avantajelor, celălalt - dezavantajelor. Ce scară depășește, rămâne la latitudinea fiecărui șofer să decidă.

În ciuda scăderii sistematice a ponderii vehiculelor cu cadru în segmentul SUV și a concentrării atenției producătorilor asupra caroserii semi-lagăre și monococ, numărul șoferilor, ale căror inimi sunt pentru totdeauna acordate „cadrului”, nu este în scădere.

Astfel de mașini sunt numite în mod solid „eterne”. Și există ceva adevăr în această definiție, deoarece SUV-urile cu cadru, a căror durată de viață a depășit granița de 10-15 ani, arată mult mai atractiv decât ceilalți colegi, mașinile.