Рама или несущий кузов – что лучше?
Все внедорожники можно разделить на две группы, одни имеют рамную конструкцию, а вторые построены на базе несущего кузова. Любители поездок по бездорожью уверяют, что ничего лучше и надёжнее рамы нет, так как несущий кузов не способен выдерживать значительные нагрузки. Действительно ли внедорожники без рамы не способны ездить по серьёзному бездорожью?
Рама это прошлый век?
Многие производители именитых внедорожников отказались от использования рамы в своих машинах. Например, последнее обновление Land Rover Defender имеет несущий кузов. Однако отправлять рамную конструкцию на покой ещё рано. Именно такое решение позволяет добиться максимальной грузоподъёмности от автомобиля. Кроме того, рамные внедорожники позволяют добиться значительно больших ходов подвески, что крайне важно при езде по пересечённой местности. Да, дорабатывать рамную машину под различные задачи намного проще и дешевле, ведь её кузов — всего лишь надстройка над крепкой рамой.
Но есть у рамы и недостатки
Однако переход от рамы к несущему кузову сделан не просто так, ведь у рамной конструкции есть существенные недостатки. Во-первых, это большой вес. Машине приходится возить лишние 200 килограмм, что влечёт за собой больший расход топлива. Во-вторых, динамика и управляемость машины. Рамные внедорожники не отличаются хорошими скоростными характеристиками, да довольно посредственно управляются из-за сильной валкости кузова. В-третьих, безопасность машины при ДТП. Кто бы что ни говорил, но рамная машина значительно проигрывает в безопасности своим собратьям с несущими кузовами.
Все основные преимущества рамы раскрываются только в условиях сильного бездорожья. При обычной городской езде рамная конструкция скорее недостаток, чем польза. Несущие кузова оказываются намного долговечнеее и надёжнее, так как менее подвержены коррозии благодаря оцинковке, чего нельзя сказать о рамных машинах. Но самое важное, что инженеры научились проектировать несущие кузова таким образом, чтобы они могли выдерживать значительные нагрузки на кручение. Это достигается сочетанием различных сортов стали, поэтому при выборе современного внедорожника нет смысла рассматривать только рамные машины. Напомним, мы рассказывали о экономичных внедорожниках — как выбрать тот, что не разорит вас на топливе?
При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU
Рамный или несущий? Какой тип кузова лучше для внедорожника и почему
Если абстрагироваться от эмоций, то обе «стороны баррикады» по-своему правы. Важно, для какой цели приобретается автомобиль. Нужен легкий грузовичок? В этом случае рама действительно позволит обеспечить повышенную грузоподъемность, да и клиренс в зависимости от степени загрузки существенно меняться не будет. Вы большой поклонник жесткого бездорожья и путешествия по непроходимым дебрям доставляют вам несказанное удовольствие? Возможно, рамная конструкция вам и в этом поможет, но это уже не столь очевидно. Здесь главным преимуществом «рамника» станет возможность обеспечить большие, нежели у несущих аналогов, ходы подвески. Кроме того, лонжероны — это дополнительный демпфирующий элемент, который экранирует шумы и вибрации от дороги. В случае с несущими кузовами конструкторам придется озаботиться дополнительной шумо- и виброизоляцией. Немаловажен и другой момент: кузов для рамных машин легче модифицировать, то есть у разработчиков появляется больше возможностей для расширения модельной гаммы, базирующейся на одной платформе.
В то же время рамный внедорожник будет обладать большей массой — только рама потянет килограммов на 200. Понятно, что это не буквальная разница в весе, так как сам несущий кузов, с набором усиливающих его элементов, тоже не легок. Но, тем не менее, несущая конструкция легче рамной. А значит, и динамические показатели, и экономичность у такого автомобиля, при равной «энерговооруженности», будут выше. Как и управляемость. Реакции на работу рулем более легкого автомобиля станут четче — и центробежные силы, и инерционные массы в этом случае сократятся. Здесь хорошим примером могут служить спорткары с каркасом безопасности. Такой «монолит» создает максимально жесткую связь между передней и задней подвесками, позволяет очень точно настроить характеристики амортизаторов, обеспечивает отличную обратную связь… Если же говорить о динамическом комфорте, то и тут будет лидировать автомобиль с несущим кузовом.
Еще больший вклад несущий кузов вносит в повышение уровня пассивной безопасности. На раме сложнее спроектировать зоны программируемой деформации, так как при расчетах приходится рассматривать два конструктивных элемента: сам каркас и закрепленный на нем через эластичные подушки кузов. Случаи, когда во время ДТП эти крепления разрывало, отнюдь не редкость. Кроме того, в несущей конструкции легче спроектировать направляющие, по которым двигатель после удара уйдет вниз, а не в салон.
Многие считают, что «рамники» долговечнее. Но и в этом случае все не так просто. Во-первых, сама рама подвержена коррозии. Во-вторых, удары, пришедшиеся в определенные зоны рамы, могут привести к ее деформации, а значит и замене. А эта операция потребует и времени, и значительных финансовых вложений. Что касается кузова, то его долговечность зависит от того, насколько хорошо он защищен от коррозии, и этот момент, конечно же, в большинстве случаев учитывается. Например, производятся различные виды оцинковки, а при конструировании стараются исключить возникновение гальванических пар (как, к примеру, при непосредственном контакте стали и алюминия — комбинации материалов, все шире и шире используемой в современном автомобилестроении). Да что там современные, высокотехнологичные кузова — по нашим дорогам еще вовсю бегают ВАЗ-2121 «Нива» с несущими кузовами, которым от рождения по три десятка лет.
Инженеры компании Jaguar Land Rover имеют богатый опыт проектирования как рамных конструкций, так и несущих кузовов, и возможностей для сравнения характеристик у них более чем достаточно. Кстати, в автомобилях Land Rover использовались и «переходные» варианты, такие как интегрированная рама. По сути это — силовой каркас, повторяющий геометрию кузовных элементов. В ходе испытаний выяснилось, что жесткость кузова с интегрированной рамой Land Rover Discovery третьего поколения составляет 15 000 Нм/град., что само по себе отличный результат. Но прогресс не стоит на месте: у более свежего несущего кузова Discovery пятого поколения этот показатель в полтора раза выше: 23 000 Нм/град. А новый Defender и вовсе бьет все рекорды, демонстрируя 29 000 Нм/град. Согласитесь, весьма неплохой аргумент.
Юрий Овчинников,
организатор трофи-рейда Ladoga Trophy
По поводу рамной конструкции я бы не был столь категоричен, как многие из моих друзей-джиперов. Если ездить по пересеченной местности «не включая голову», с жесткими динамическими нагрузками, то да, наверное, здесь предпочтение может быть отдано раме. Что касается живучести кузовов, то в обоих случаях все будет зависеть от того, насколько хорошо они защищены от коррозии. Любая рама, несмотря на свою массивность, активно ржавеет. Я обратил на это внимание еще на моделях Toyota Land Cruiser 60 и Land Cruiser 40, несмотря на то что рама последней имела вентиляционные отверстия. И еще пример. Три года назад я купил 13‑летний Land Rover, номер на раме которого еле-еле читался в боковом свете. А через год номер и вовсе исчез. При авариях достаточно часты деформации рамы, а это весьма дорогостоящий ремонт, кроме того, нередки случаи, когда кузов после жесткого удара слетает с рамы. Я уже не говорю о «перевертышах». Да, старый рамный Land Rover Defender был очень популярен среди любителей езды по бездорожью. Приобретали его, во-первых, за имидж, во-вторых, за отличную проходимость, которую, в свою очередь, обеспечивали оптимальная артикуляция мостов и большие ходы подвески. Но, с моей точки зрения, самое важное оружие джипера в борьбе за проходимость — это правильное давление в шинах. И еще знание «матчасти» — если в момент преодоления препятствия, особенно в каменистой местности, ты точно знаешь, где у тебя находится «яблоко» редуктора моста, то с таким бездорожьем ты справишься. И рама здесь абсолютно не при чем.
Рамный кузов или несущий — что лучше?
Рамные или несущий кузов. Что лучше? Для этого надо разобраться в вопросе, что обозначает каждое понятие. Несущим кузов появился в 30-х годах. До этого автомобили строились на рамах из дерева. Но прогресс заставил удешевить и облегчить процесс сборки серийных автомобилей.
Литье металлов позволило создавать мощные каркасы, которые «обрастали» металлом до такой степени, что вес агрегатов вполне нормально выдерживался этим цельным кузовом. Первыми безрамными легковыми машинами стали Lancia Lambda.
В последствии было рождено еще немало моделей, созданных по тому же принципу. В середине столетия с появлением краш-тестов выяснилось, что цельнометаллические несущие кузова гораздо безопаснее, чем лонжеронная рама при столкновении «в лоб».
Твердая несгибаемая рама приводила к тому, что сила удара не поглощалась сгибанием металла, а луди в машине попросту убивались от удара о детали интерьера. Мягкий несущий кузов позволил рассчитать области деформации для примерной защиты человека внутри салона. Кроме того, несущий кузов при аварии выталкивает двигатель под машину, а не в салон, как это было было на рамных автомобилях.
Безрамный несущий кузов весил меньше, что сказалось на увеличении скорости и улучшении управляемости автомобилей. Без рамы увеличился полезный объем кузова. Так дела обстояли в Европе. А вот в Америке не шибко хотели отказываться от автомобилей с рамным кузовом. В штатах ценили военные автомобили, и запросы у автомобилистов были соответствующие.
Плавность хода, здоровые размеры, небольшая скорость при больших объемах двигателя, огромная масса. Именно по этому рамные машины в американском исполнении просуществовали аж до 2011 года. Последней машиной такого рода в Америке стала Ford Crown Victoria. Как бы там ни было, отказ от рам очень болезненно был пережит для внедорожных автомобилей.
Отсутствие рамы у внедорожной машины ведет к диагональному перекосу кузова при «скачках» по препятствиям. Кроме того, огромный цельнометаллический кузов, какие обычно бывают у внедорожников, сам по себе не может быть прочным. По этому целиком раму из внедорожников не вышло. Она стала интегрированной — то есть ее части встроились в сам цельный несущий кузов, в виде утолщений и уплотнений. Можно представить себе современные Ленд-Роверы.
Хотя пионером в этой области был отечественный вездеход ЛуАЗ-969. Интегрированная рама привела к тому, что джипперы потеряли возможность поднимать кузов над рамой для повышения проходимости. И получили возможность покупать такие разные кроссоверы.
Не стоит расстраиваться — рамы не ушли навсегда. Уже в 2015 году ожидается выход нескольких моделей внедорожников от именитых производителей, которые получат классический рамный кузов.
Рама или не рама — что лучше для внедорожника?
В этом году наконец появился совершенно новый Land Rover Defender. Главная новость — у него больше нет рамы. Но потеря ли это или, наоборот, — преимущество?
Рама и несущий кузов — в чём разница?
Так называемая рама была неотъемлемым элементом конструкции автомобиля со времён первых самобеглых повозок. И даже ещё раньше: так делали кареты — к крепкой основе из скреплённых между собой прочных балок крепили оси для колес, а сверху ставили пассажирский отсек с полом, боковыми стенками и крышей.
В случае с автомобилями на раме монтируются также силовой агрегат, трансмиссия и подвески, а кузов просто прикрывает все узлы и соединяет органы управления с исполнительными механизмами. А также является основой для комфортного и изолированного пассажирского отсека.
Есть и альтернативная архитектура автомобиля — с несущим кузовом. Как следует из названия, именно он несёт на себе все прочие элементы и является основой конструкции.
Именно к кузову присоединяют мотор, коробку передач, детали подвески и так далее. И поскольку автомобиль строится вокруг кузова, то в основном на него и приходятся все механические нагрузки — скручивание, на излом, ударные и пр.
Почему инженерам не понравилась рама?
Долгое время проектировщики были уверены, что у рамных автомобилей есть ряд существенных плюсов по сравнению с машинами с несущим кузовом. Главный — прочность и долговечность. Обычно рама проектируется из толстого металла и имеет высокую жёсткость, поэтому её сложно деформировать в процессе эксплуатации или ДТП. Также рамные автомобили более ремонтопригодны: достаточно отделить кузов от основы, чтобы получить полный доступ к агрегатам или кузовным панелям.
Однако у рамы есть и огромные недостатки. Например, рамные машины почти всегда довольно тяжёлые. Ведь массивная и громоздкая стальная конструкция по определению весит много. Получаем проигрыш в экономичности, динамике и управляемости. Также рама уменьшает полезный объем кузова. Да и в плане безопасности все не так однозначно, как принято считать в среде автолюбителей («прочнее — значит безопаснее»). Потому что при наличии жесткой рамы сложнее реализовать программируемую деформацию кузова.