Рама автомобиля. основные виды рамных конструкций

В чем заключаются недостатки рамной конструкции

Необходимо отметить, что на сегодняшний день легковые автомобили имеют конструкцию несущего кузова, а рамные системы уже практически не используются. Несмотря на простоту несущей рамы и простоту ремонта, она обладает рядом недостатков:

несущая рама значительно увеличивает вес автомобиля и его наружные габариты;
повышенный расход потребляемого топлива и выброс большого количества отработанных газов;
невозможность достичь высоких скоростных показателей (легковые авто);
пониженный уровень комфорта, в случае использования жестких рессор;
необходимость повышенного клиренса. Высокие пороги могут затруднять процесс посадки водителя и пассажиров в салон машины.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, конструкция с рамой активно используется для производства грузовиков и внедорожников, для перемещения больших грузов и преодоления участков дорог повышенной сложности. К тому же езда на грузовиках и вездеходах отличается высоким уровнем безопасности.

Как вытянуть лонжерон

Робот стапель

Вытягивают передний и задний лонжероны обычно с помощью специального робота стапеля. Но возможен и другой вариант вытягивания – к дефектном силовому элементу приваривается цепь одним концом, другой конец прикрепляют к бетонному столбу. Это самая простая правка лонжерона. После этого жестянщик должен сесть за руль, включить заднюю скорость и пробуксовать на автомобиле задним ходом до характерного щелчка. Главное, чтобы вытяжка была выполнена правильно. Если деталь выпрямили, но в итоге они стоит криво, то неправильно стоят и такие важные авто-запчасти, как двигатель, подвеска и подрамник. Именно поэтому вытягивать лонжерон своими руками попросту опасно и чревато последствиями для Вашего авто.

Если лонжерон треснул, то его придется менять полностью и частично, вытягивать тут уже не поможет.

Последовательность действий

Перед началом работы с машиной ВАЗ, нужно убрать все детали, которые стоят на пути к лонжерону. Также необходимо отсоединить провода и электрические приборы в автотранспорте. После всех этих манипуляций вы увидите сам лонжерон и теперь сможете легко до него добраться

Дальше начнем сам процесс вытяжки, фиксируем авто и отрезаем болгаркой сильно поврежденные части детали — это нужно делать осторожно используя защитную маску и рукавицы. Присоединяем цепи к лонжерону, и делаем плавную натяжку, одновременно придавая ему изначального вида

После того как вы отрезали «ненужные» части и сделали вытяжку, проверьте можно ли правильно закрыть дверь в машине. Если дверь закрывается как надо – значить вы на правильном пути, в противном же случае придется проводить манипуляции с натяжкой еще несколько раз. Дальше в работе используя таблицу технических характеристик автомобиля ВАЗ, восстанавливаем геометрию точек кузовного лонжерона. Чтобы в таких условиях легче было выставлять точки, можно использовать цветной скотч для засечек тех самых точек. Вытягивать лонжерон необходимо так чтобы отметки скотча совпадали с отметками, которые указанные в технических характеристиках. Не забудьте проверить параллельно ли расположены лонжероны и колесные арки.

Используя молоток «рихтовки» можно исправить часть арки колеса и другие вмятины, которые появились во время работы. Следующим шагом будет удаление старого герметического покрытия путем нагревания газовой горелкой. Если во время работы возникли мелкие неровности и шероховатость поверхности, то с помощью шлифовальной машинки можно самому от них избавиться. Заключительным этапом будет подготовка к покраске автомобиля ВАЗ, наносим новый слой герметика и грунтовки, после высыхания — красим. Когда краска полностью высохнет можно собирать кузов, устанавливая детали в обратном порядке, как при разборке.

Если вы уверены в своих силах, то можете смело приступать к работе и своими руками вытянуть лонжерон на автомобиле ВАЗ, но если есть даже малейшие сомнения, то лучше всего обратиться в станцию технического обслуживания к квалифицированным и опытным профессионалам.

Менять или вытягивать повреждённый лонжерон?

Прежде всего, нужно принять решение о ремонте или замене лонжерона.

p, blockquote 7,0,1,0,0 —>

Решение по замене лонжерона должно приниматься исходя из степени его повреждения. При плавном, не резком изгибе лонжерон можно отремонтировать до состояния сравнимого с целым.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

На данном автомобиле правый лонжерон (на левой фотографии) был восстановлен, а левый (на правой фотографии) был заменён.

Иногда оба передних лонжерона, при боковом ударе, одновременно (так как соединены между собой усилителем бампера и нижней балкой) смещаются на приличное расстояние, но даже не имеют повреждений. В этом случае бывает достаточно закрепить автомобиль и вытянуть оба лонжерона боковым воздействием (гидравлической растяжкой или лебёдкой).

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Левый лонжерон, не подлежащий восстановлению был заменён. Правый лонжерон был выправлен.

При резком изгибе (с острым углом), либо потере основной формы, лонжерон сложно будет отремонтировать до состояния, которое было до аварии.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Замена может быть как полной, так и частичной. При частичной замене меняется только часть, не пригодная для восстановления. Более подробно о замене лонжерона можете прочитать в статье “Замена переднего лонжерона”. Лонжерон после ремонта должен иметь такую же жёсткость, как и до аварии. Если прочность лонжерона будет слабее или лонжерон получится более жёстким, то это может отразиться на аварийной безопасности автомобиля. Подушки безопасности будут срабатывать чуть раньше или чуть позже, что недопустимо.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Какие повреждения лонжеронов бывают

Если лонжерон находится в неисправном состоянии, то проблема является крайне серьёзной. Эти детали могут поддаваться различным повреждениям. Некоторые из них могут устраняться в профессиональных СТО, другие — служат приговором для авто и не могут быть устранены никаким образом. С лонжеронами могут случаться следующие неприятности:

В уставшей детали имеются микротрещины, которые только зародились. Со временем под воздействием нагрузок эти трещины будут разрастаться и превращаться в большие повреждения, которые распространятся по всей поверхности детали.
Серьёзные повреждения лонжеронов могут вызвать нарушения в параметрах автомобиля. А это уже очень серьёзно. Например, может меняться положение дверей, расположение двигателя, некоторых разъёмов кузова, геометрия подвески. Всё это приводит к нарушению управляемости машины.
Лонжероны могут вовсе лопаться. Это самая страшная ситуация, поскольку кузов полностью разваливается. Исправить такую ситуацию невозможно, а если кто-то из мастеров и возьмётся за такую работу, то достойного результата ожидать не стоит.

Мастера кузовного ремонта обязательно в первую очередь исследуют состояние лонжерона и выносят вердикт о предстоящем ремонте и судьбе автомобиля. Проще всего обстоит дело с рамным лонжероном, который подлежит замене. Кузовной элемент в большинстве случаев не меняется. При небольшом повреждении применяется стенд-каролинер, который возвращает детали первоначальные параметры.

Замена лонжерона — очень сложная работа, которую выполняют не все автосервисы

При замене такой важной детали меняются свойства кузова. Этого не избежать

Ни один сервис не сможет точно определить нужную форму, рассчитать вес и подобрать материал, как это было сделано на производстве. Возможна частичная замена лонжерона. В этом случае деталь должна быть испорчена лишь частично. При помощи дуговой сварки осуществляется замена испорченных элементов.

Находятся и такие умельцы, которые исправляют самые ужасные ситуации. Лонжерон кое-как сваривается в кучу, подгоняются основные параметры кузова и автомобиль продаётся дешевле, чем аналогичные ему машины. И это всё несмотря на то, что его эксплуатация будет опасной, поскольку поведение такого восстановленного авто может быть непредсказуемым. Чтобы не попасть на такое авто, необходимо проводить полную проверку и диагностику перед покупкой.

Без лонжеронов автомобили были бы ненадёжными и даже опасными для человека. Когда возникают проблемы с этой деталью, их в обязательном порядке нужно решать, если это возможно. При разрушении балки дальнейшая эксплуатация машины крайне опасна. Не стоит рисковать своей жизнью и безопасностью пассажиров.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Лонжерон автомобиля – это прямоугольная труба, проходящая через переднюю или заднюю часть кузова. Поскольку конструкции этой детали отличаются, существует несколько разновидностей силовых балок, проходящих между бамперами авто насквозь.

Ремонт лонжерона автомобиля

Ремонт лонжеронов автомобиля либо их замена производится в зависимости от того, как высока степень повреждения. Обычно изменения элементов происходят во время различных ДТП. Помимо этого, поводом для того, чтобы менять полностью или частично деталь, может стать появление коррозии, трещин, возникших в ходе эксплуатации автомобиля.

Если после аварии повреждение без резких изломов, то деталь можно отремонтировать. При наличии острых углов (менее 90°) на небольшом участке, трещин, коррозии, от которых проблематично избавиться после вытягивания, элемент подлежит частичной либо полной замене. Структура и характеристики металлической детали меняются при наличии таких повреждений.

Классификация автомобилей

Классификация автомобилей осуществляется по нескольким критериям:

Сегментам.
Типу кузова.

В основе классификации по сегментам – габаритные размеры.

Существует две вариации классификации: на 6 и 8 сегментов. В первом варианте сегменты сформированы на основании размеров. Во второй классификации также учитывается вместимость, стоимость автомобиля.

Классификация с 6-ю сегментами:

A. Длина – до 3,6, ширина – до 1,6 м.
B. Длина – до 3,6…3, 9 и ширина 1,5…1,7 м.
C. Длина – до 3,9…4,4, ширина –1,6…1,75 м.
D. Длина – 4,4…4,8, ширина – 1,7…1,8 м.
E. Длина – более 4,8 и ширина более 1,7 м.
F. Длина более 5,0 и ширина более 1,82 м.

Классификация с 8-ю сегментами:

G. Первый спортивный.
H. Второй спортивный (спортивные купе премиум-класса).
J. Транспорт повышенной проходимости.
S. Спорткары – купе, кабриолеты.
SUV-1. Небольшие внедорожники.
Сегмент SUV-2. Вместительные внедорожники.
Сегмент M. Минивэны, универсалы повышенной вместимости.
Сегмент MPV. Субкомпактные автомобили с кузовом минивэн.

Интегрированная рама

Рассказывая на нашем сайте Vodi.su о внедорожниках, мы упоминали, что кузовные конструкции бывают трех основных видов:

рамные — УАЗ-Патриот, Mitsubishi L200, Jeep Wrangler и другие;
несущий кузов — практически все седаны и хэтчбеки;
интегрированная рама.

Вот как раз интегрированной раме мы и собираемся посвятить данную статью.

Чтобы разобраться с темой, нужно сначала вспомнить об устройстве двух остальных видов. Так, обыкновенная рама автомобиля представляет собой конструкцию, напоминающую лестницу. Основными ее элементами являются лонжероны и поперечины, соединенные между собой с помощью сварных швов, заклепок, болтов повышенной прочности.

Такая рама обеспечивает высокую жесткость платформы и некоторую независимость кузова — он может перемещаться относительно рамы, что имеет важное значение при езде по бездорожью или если речь идет о грузовых автомобилях. Кабина крепится к платформе с помощью заклепок или болтов, а для смягчения применяются подушки из армированной резины для поглощения колебаний

Несущий кузов или основание — кузов конструктивно объединен с рамой и представляет с ней одно целое. Можно сказать, что кабина приварена к раме, либо, если речь идет о более современных автомобилях, кабина с рамой штампуются из одного куска металла. Такая конструкция привлекательна для производителя своей легкостью, но в то же время страдает комфорт — любые неровности воспринимаются весьма болезненно. Соответственно, на авто подобной конструкции можно ездить исключительно по более или менее ровным дорогам.

Интегрированная рама (рамно-кузовная конструкция) является переходным звеном между двумя выше описанными типами.

Ее основные параметры:

рама на лонжеронах неразрывно связана с кузовом с помощью сварных швов;
кузов является неразборным и воспринимает все нагрузки наравне с платформой;
имеются полноценные лонжероны, соединяющие переднюю и заднюю часть автомобиля;
поперечины применяются для придания жесткости.

Понятно, что производители постоянно совершенствуют устройство несущей части автомобилей, поэтому за всю историю автомобилестроения появлялось множество видов и подвидов различных конструкций, но если мы возьмем, к примеру, рамный внедорожник и SUV с интегрированной рамой, то разница очевидна:

рамные — соединение рамы и кузова разъемное, то есть без особого труда можно снять кабину и переустановить на новую платформу;
рамно-кузовная несущая конструкция — снять кабину можно только с помощью болгарки, срезав ее.

Соответственно, интегрированный кузов имеет больше общего с несущим, разница состоит лишь в деталях: в первом применяются полноценные лонжероны, во втором — подрамники, которые могут находиться в передней части автомобиля под двигателем и коробкой передач, либо только спереди и сзади для придания жесткости.

Исходя из всего выше сказанного, можно сделать следующие выводы:

несущий кузов — идеальный выбор для автомобилей малого и среднего классов, которые преимущественно передвигаются по качественному асфальтированному покрытию;
интегрированная рама — практически все SUV (кроссоверы), пикапы, малые и средние внедорожники, 5-7-местные минивэны;
рамная конструкция — полноразмерные кроссоверы и внедорожники, грузовые авто, автобусы, микроавтобусы, сельхоз техника, гоночные автомобили.

Преимущества и недостатки

Рамно-кузовная конструкция не может быть идеальной, впрочем, как и любая другая, тем не менее она пользуется популярностью по целому ряду причин:

относительная простота сборки — в сварочном цехе приваривают раму к кузову, без дополнительного крепежа;
нагрузки равномерно распределяются по всей поверхности;
благодаря меньшему весу автомобиль легче поддается управлению;
повышенная прочность на кручение — кузов не будет деформироваться при резком торможении, на виражах, при перегрузках.

Минусы тоже есть:

сложности ремонта — интегрированную раму нельзя ремонтировать, только приваривать, особенно если появилась коррозия;
уступает по прочности рамной платформе;
в местах сварных швов быстро нарастает усталость металла, что приводит к быстрому износу при агрессивной манере езды.

Нужно также отметить, что свои минусы есть у любого типа, поскольку идеала достичь невозможно.

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Требования к несущим системам

В части прочностных свойств несущей системы наибольшее значение имеет усталостная прочность, поскольку она определяет срок службы системы, а часто и всего автомобиля, до предусмотренного нормативными документами на автомобиль капитального ремонта или списания. Таким образом, усталостная прочность (долговечность) несущей системы должна быть достаточной для обеспечения межремонтного или полного пробега автомобиля, но не должна быть слишком большой, поскольку это означало бы, что при конструировании в элементы несущей системы заложен излишний запас прочности, излишний материал, что сказалось бы на увеличенной массе, которую пришлось бы перевозить в течение всего срока службы автомобиля.

Статическая прочность несущей системы, ее способность воспринимать единовременные эксплуатационные нагрузки без поломок и остаточных деформаций, безусловно, должна быть достаточной, но в то же время при стандартных динамических воздействиях на автомобиль, имитирующих аварии (например, лобовое столкновение), несущая система должна деформироваться таким образом, чтобы поглотить энергию удара и уменьшить динамические нагрузки до предусмотренных нормативными документами величин. С этой точки зрения деформация несущей системы и связанная с ней деформация кузова должна быть возможно большей, но в то же время внутри кузова должен сохраняться объем («пространство выживания»), достаточный для того, чтобы водитель и пассажиры травмировались в наименьшей степени и имели наибольшие шансы на сохранение жизни.

В части жесткости требования к несущим системам грузовых и легковых автомобилей существенно отличаются.

Жесткость кузова пассажирского автомобиля, легкового или автобуса, должна быть возможно большей, чтобы кузов уверенно противостоял изгибам и перекосам.

К несущей системе грузового автомобиля, роль которой обычно играет рама, предъявляются иные требования. Если изгибная жесткость рамы, т.е. способность противостоять изгибающим нагрузкам в вертикальной и горизонтальной плоскости, должна быть достаточно большой, то крутильная жесткость, т.е. способность противостоять скручивающим нагрузкам при движении, например, по дороге с большими неровностями, напротив, не должна быть излишней. Конечно, имеются конструктивные возможности получить большую крутильную жесткость рамы, но это влечет за собой значительное утяжеление конструкции в целом, поскольку в ее жестких узлах возникали бы высокие механические напряжения и, соответственно, поломки. Относительно податливая на кручение рама деформируется без появления больших напряжений в ее узлах. К раме грузового автомобиля крепятся агрегаты и узлы, и в ряде случаев деформация рамы могла бы вызвать в корпусах этих агрегатов нежелательные нагрузки. Чтобы избежать этого, предусматривается упругое закрепление агрегатов, и они имеют крепление в трех точках. В этом случае перекосы рамы не могут вызвать соответствующих перекосов агрегатов. Таким образом закрепляется на раме грузового автомобиля, например, кабина или двигатель с коробкой передач. Выше упоминалось о том, что долговечность несущей системы должна соответствовать долговечности автомобиля в целом. При изготовлении деталей, входящих в несущую систему, чаще всего применяется низкоуглеродистая сталь, которая легко штампуется и сваривается. Но сталь подвержена коррозии. Кузов легкового автомобиля, например, выходит из строя обычно именно из-за коррозионного разрушения. Чтобы повысить долговечность несущей системы, предусматривается покрытие различными защитными составами, которые предохраняют металл от воздействия влаги и солей. В ряде случаев для изготовления основания кузовов легковых автомобилей применяют оцинкованный металл или подвергают цинкованию собранный кузов. Следовательно, одним из требований к несущей системе является ее достаточная стойкость к воздействиям окружающей среды.

Преимущества конструкции

У каждой конструкции есть преимущества. Так, «угловые» лонжероны позволяют колесу поворачиваться на больший угол, а устройства с вертикальным изгибом — приспустить центр тяжести авто и снизить уровень днища.

Детали с горизонтальным изгибом — конструктивные элементы, также дают возможность снизить уровень днища, повысив безопасность при ударе сбоку.

Для роста жесткости лонжероны укрепляются поперечинами. Последние бывают различного профиля — в виде буквы К, Х или быть прямолинейными.

Такой тип поперечин изготовлен из особого профиля, выполненного из надежного и устойчивого к деформациям металла.

Для повышения надежности в грузовом транспорте поперечины и лонжероны объединены специальными клепками, а в легковом транспорте — сваркой.

Немаловажный момент — фиксация кузова на раме, которая происходит с помощью специальных кронштейнов.

Рассматривая лонжеронную конструкцию в целом, стоит выделить следующие преимущества:

Минимальный вес и жесткость на скручивание;
Высокий уровень управляемости и динамики, а также минимальный расход топлива, обусловленный небольшой массой узла;
Наибольшая пассивная безопасность. Последняя возможна, благодаря специальным зонам, которые «впитывают» лишнюю энергию и повышают уровень комфорта.

Передние лонжероны Toyota Mark II.

Стоит отметить и «ложку дегтя»:

При поломке одного узла целостность и связи элементов конструкции нарушаются. Это связано с тем, что распределение нагрузки происходит равномерно по площади;
Сложности в ремонте. При серьезных деформациях единственным выходом является замена узла.

Основные неисправности и проблемы, связанные с лонжеронами, способы устранения

В процессе эксплуатации возможны следующие проблемы:

Деформация (искривление) по причине воздействия нагрузок длительные периоды времени. Стоит помнить, что лонжероны выполнены из металла, который со временем устает и повреждается.
При попадании в аварию возможно сильное повреждение детали. В таких ситуациях многие параметры авто нарушаются. Так, при аварии возможно смещение подвески или силового узла по отношению к кузовной части, изменение местоположения крыльев или дверей, деформация геометрии кузова, возникновение явных трещин с наружной части и так далее.

При явном повреждении (появлении трещин) в детали разрушается и целостность конструкции.

Вот почему после ДТП стоит убедиться в отсутствии деформации узлов. На практике в 90% случаев после аварии приходится ремонтировать лонжероны спереди.

Способ восстановления определяется с учетом серьезности проблемы и повреждений демпферного участка. Так, лонжерон, составляющий часть рамы, поменять несложно. Если же узел — часть несущего кузова, то восстановительные работы могут быть бесполезны.

Возможность ремонта зависит от степени деформации:

При минимальном повреждении узел вытягивается на специальном стенде, после чего проверяются параметры детали;
При серьезной деформации лучший вариант — замена. Если же пытаться внести исправления в искаженную деталь, то возможно изменение структуры и снижение прочности конструкции. Итог — ухудшение характеристик кузова.

Возможны ситуации, когда замена производится не полностью. В таком случае новые детали крепятся с помощью сварки. Применение муфт для соединения конструкций запрещено.

Нельзя забывать, что главная функция лонжерона — усилить кузов, поэтому в процессе ремонта максимальное внимание уделяется прочности. С другой стороны, чрезмерное усиление узла приводит к снижению амортизационных функций, что недопустимо

С другой стороны, чрезмерное усиление узла приводит к снижению амортизационных функций, что недопустимо.

Так что при ремонте стоит учитывать данный параметр и стараться не завышать уровень жесткости.

Рейтинг самых дешевых машин в России, новых и б/у – анализ рынка

Неисправности лонжерона

Итак, лонжерон – это деталь автомобиля, которая подвергается сильной нагрузке за счет веса кузова, мотора и всего остального, что находится в машине.

Испытывая такие нагрузки, с течением времени он может деформироваться. Если эксплуатация будет интенсивной на протяжении длительного промежутка, то лонжерон автомобиля может растрескаться. В результате его очень важные свойства претерпят изменения в худшую сторону. При этом и элементы ТС могут поменять свое расположение. Более подвержены таким изменениям подвеска, мотор, крылья.

Если автомобиль попал в ДТП, то в большинстве случаев меняется геометрия лонжерона. Происходит нарушение конструкции кузова: целостность, размеры.

При изменении формы данной детали в результате ДТП меняет свои геометрию и подвеска. Снаружи машины появляются щели, которые нельзя устранить. Рулевое управление нарушается, изнашивание покрышек повышается.

Если возникли данные неполадки, то можно точно сказать, что деталь деформирована. В связи с этим, мастера обязательно проверяют положение и состояние элемента при осмотре машины после аварии.

Есть вероятность того, что, получив огромную ударную нагрузку, элемент может треснуть полностью. В итоге конструкция кузова оказывается полностью разрушенной. Следовательно, нужно проверять состояние детали даже после незначительных ДТП.

Лонжерон автомобиля, какие задачи возложены на эти элементы корпуса авто

Помимо всего сказанного выше, лонжерон является амортизатором переднего отдела кузова, поскольку расположен в районе поглощения деформации. Слишком прочная и жесткая конструкция кузова не способна поглотить энергию удара, в результате чего кузов фактически в полном объеме передает энергию пассажирам автомобиля.

Чтобы часть кузова, где находятся пассажиры, деформировалась минимально, нужно смягчить удар. Для этого в задней и передней частях кузова организованы деформируемые зоны, силовая структура которых сознательно ослабляется в продольном направлении. В частности, разными методами ослабляют лонжероны — в слабонагруженных местах выполняют специальные отверстия и сквозные прорези, уменьшают толщину их сечения или стенок, создают специальные складки при штамповке, которые предусматривают смятие лонжеронов при аварии и так далее. Эти части при столкновении подвергаются существенному разрушению, однако, одновременно с этим, поглощают большинство кинетической энергии, что уменьшает силу удара, который направлен в сторону салона.

Рама автомобиля и все,что нужно о ней знать