[ clarifica ]
Cadru , circuit de putere detașabil-separator - un fel de sistem de transport auto [1] , baze pentru atașarea caroseriei și unităților [2] .
De regulă, toate unitățile principale ale mașinii sunt atașate la cadru - motor , transmisie , osii , suspensii , direcție . Împreună formează șasiul . Șasiul cadrului este o structură completă, care, de regulă, poate exista și se poate mișca separat de caroserie. Caroseria este, de obicei, atașată la cadru cu suporturi înșurubate cu perne groase de cauciuc pentru a reduce nivelul vibrațiilor care afectează șoferul și pasagerii .
În prezent, șasiurile cu cadru sunt utilizate în principal pe tractoare și camioane , dar în trecut, multe mașini de pasageri aveau și un șasiu cu cadru. De asemenea, SUV-urile „dure” au adesea un cadru separat .
În industria auto se disting următoarele tipuri de cadre: spate , periferice , spinale , bifurcate-spinal , bază de susținere , grilaj (sunt și tubulare, spațiale ).
Caroseria montată pe cadru poate fi semi -susținând - percepând parțial sarcina care cade pe ea, sau descărcată - nepercepând nicio sarcină, cu excepția sarcinii din sarcina transportată de mașină . În ambele cazuri, acesta poate fi atașat de cadru atât rigid, cât și cu perne elastice. Astfel, cadrul poate forma sistemul de transport al mașinii atât independent, cât și împreună cu caroseria - fie legat rigid de acesta, fie instalat prin perne elastice. În practică, proporția cadrului în rigiditatea totală a unui autoturism cadru este de obicei de la 35% (corp semi-suport pe un cadru ușor) la 70% (caroseria aproape complet descărcată), iar pentru camioanele cu platformă de încărcare basculabilă. și o cabină basculabilă, poate fi aproape 100%.
În mașinile cu o caroserie portantă în sensul strict al cuvântului, nu există cadru, deoarece caroseria în sine își îndeplinește funcțiile (piele cu întărire locală); totuși, împreună cu aceasta, corpul portant poate avea subcadre la capete, reprezentând în esență un cadru scurtat și servind la distribuirea forțelor concentrate pentru a evita concentrarea tensiunilor în elementele cu pereți subțiri ale corpului caroseriei. Mașinile cu un cadru care este integrat structural cu caroseria și inseparabile de aceasta fără a încălca integritatea structurală pot fi fie clasificate ca având o caroserie portantă [2] , fie considerate un tip de cadru (așa-numitul „cadru integrat schema de alimentare”), sau chiar separat într-un tip de corp separat cu un cadru integrat .
Cadrul (din germanul Rahmen - „bază”, „ pat ”) sau, în terminologia acelor ani, „cadru”, a început să fie folosit în zorii dezvoltării tehnologiei auto. Ideea unui astfel de design al sistemului de transport a fost împrumutată de la transportul feroviar - vagoane trase de cai gestionate cu un cadru de caroserie din lemn datorită sarcinilor semnificativ mai mici, adică, de fapt, aveau un corp de transport . Dacă primele mașini, în care unitatea de putere era amplasată în interiorul ampatamentului , au putut încă să se descurce cu același cadru din lemn, atunci aspectul și omniprezența aspectului clasic , în care motorul masiv a fost avansat mult și a creat foarte semnificativ încărcături în timpul mișcării, a făcut ca prezența unei treceri de-a lungul întregului corp sub podeaua cadrului habitaclului să fie o nevoie urgentă.
Inițial, cadrele erau din lemn masiv , mai rar - țevi metalice rotunde . În primul deceniu al secolului al XX-lea, cadrele s-au răspândit pe scară largă, constând din două profile ștanțate cu o secțiune în formă de U ( canal ) sau dreptunghiulară (cutie) - bare - și mai multe bare transversale. Pentru a asigura posibilitatea de întoarcere a roților din față, cadrul a fost făcut mai îngust în partea din față și apoi, pentru a reduce costul de producție, pur și simplu au început să pună elemente laterale drepte la un anumit unghi unul față de celălalt, astfel încât în vedere de sus cadrul extins din față spre spate. De asemenea, de-a lungul timpului, la mașinile de pasageri, barele cadrului au început să fie îndoite într-un plan vertical, astfel încât partea sa din mijloc a început să fie situată sub extremități - acest lucru a făcut posibilă plasarea podelei cabinei mai jos și îmbunătățirea condițiilor de lucru ale linia de transmisie .
Acest design al cadrului sa dovedit a fi foarte rațional; la camioane, s-a schimbat doar în detalii până în prezent. În forma sa originală, un astfel de cadru era foarte flexibil, dând o înclinație foarte vizibilă atunci când conduceți peste denivelări de pe drum - era perceput în acel moment ca parte integrantă a suspensiei, care era destul de rigidă. Corpurile acelor ani, care aveau un cadru de lemn , erau prinse rigid de cadru, fără perne elastice, astfel încât toate deformațiile cadrului erau transferate asupra caroseriei.
Desigur, a fost inutil să faceți corpul fixat pe un cadru atât de slab și flexibil - deformările cadrului în timpul deplasării mașinii ar duce foarte repede la distrugerea acestuia. Flexibilitatea corpului, capacitatea sa de a se deforma împreună cu cadrul într-o măsură semnificativă, a fost considerată proprietatea sa integrală și chiar de dorit. Mulți producători au încercat în mod direct să ofere flexibilitate corpului, deoarece era aproape fără speranță să se ocupe de deformarea acesteia și de scârțâitul însoțitor la joncțiunile plăcilor individuale ale cadrului. De exemplu, metoda de fabricare a unei caroserie conform brevetului Weymann , populară în anii 1920 la mașinile scumpe, presupunea prezența unor inserții metalice speciale elastice între grinzile de lemn ale cadrului, care eliminau contactul dintre părțile individuale și, în anumite limite. limite, le-au permis să se deplaseze unul față de celălalt, eliminând două probleme tipice ale corpurilor acelor ani - scârțâitul și slăbirea articulațiilor carcasei. În exterior, un astfel de corp era învelit cu o plasă metalică flexibilă , montată peste el cu un calicot dens căptușit cu vată și acoperit cu o țesătură special tratată (material precum pielea ), care în unele cazuri putea fi vopsită, devenind aproape imposibil de distins de metal.
Pe de altă parte, chiar și o caroserie foarte flexibilă cu un cadru de lemn a crescut semnificativ rigiditatea mașinii în ansamblu, fiind astfel semi-suport cu un cadru foarte slab, de obicei sub forma a două canale legate prin două sau trei cruce deschise. -secțiuni.
În 1915, HJ Hayes a propus un corp portant care acționează ca un cadru, dar această idee a fost pusă în practică mult mai târziu.
În anii 20, compania cehoslovacă Tatra a dezvoltat un cadru spinal sub forma unui tub central cu un diametru suficient de mare, la flanșele la capetele cărora unitatea de putere și carcasa axei spate (despărțite cu arbori oscilați) erau rigid. atașat. Transmiterea rotației s-a realizat folosind un arbore închis în interiorul conductei de transmisie fără balamale. Acest design a fost aplicat de Tatra pe o serie de modele de pasageri și camioane. Foarte rigid la torsiune, a făcut posibilă reducerea semnificativă a deformării caroseriei atunci când mașina se mișca, sporind astfel confortul și creșterea durabilității mașinii în ansamblu și permițând, de asemenea, scăderea nivelului podelei din cabină. , care nu mai era interferat de spatele care treceau pe sub el. Acesta din urmă a fost deosebit de valoros pentru „Tatra” de capacitate mică, cu un cadru spinal, care avea o înălțime moderată a corpului conform standardelor epocii, un centru de greutate scăzut și, în același timp, un interior destul de spațios. Șasiul de acest tip putea fi extins foarte ușor variind doar lungimea tubului de transmisie și a arborelui de transmisie - ceea ce era foarte convenabil pentru a crea camioane cu sarcini utile diferite și chiar cu un număr diferit de axe motoare .
Cu toate acestea, cadrul coloanei vertebrale în forma sa pură nu a primit o distribuție largă în afara industriei auto cehoslovace din cauza deficiențelor sale semnificative. În primul rând, toate unitățile unei mașini cu un cadru spinal trebuia să aibă un design special, proiectat pentru montarea cu flanșă pe țeava centrală, iar carterurile lor trebuiau să fie suficient de puternice și, prin urmare, ponderate, deoarece erau atașate la flanșe ale țevii de transmisie cantilever și a trebuit să perceapă sarcini semnificative care decurg din mișcarea mașinii și, de asemenea, a servit la fixarea pieselor de suspensie. Întreținerea și repararea unităților de transmisie închise în interiorul tubului de transmisie a fost extrem de dificilă. Fixarea rigidă a unității de alimentare la sistemul de transport al mașinii a provocat un nivel ridicat de zgomot și vibrații în cabină.
Cadrul furcă-coloană dezvoltat de concurentul Tatra, compania Skoda , a devenit oarecum mai răspândit , în designul căruia a fost folosită și țeava centrală, dar unitățile în cea mai mare parte nu erau închise în interiorul acestuia, ci aveau carter separate de tipul obișnuit și au fost atașate în exterior de țeavă în sine și furci instalate la extremitățile acesteia, care sunt în esență elemente ale unui cadru de baron convențional. Doar arborele de antrenare al punții din spate și perechea principală au fost amplasate direct în interiorul conductei de transmisie. Carterurile separate ale motorului și ale cutiei de viteze au simplificat dramatic întreținerea și repararea mașinii , făcând posibilă utilizarea unei suspensii moale a unității de putere, care a redus nivelul de vibrații în cabină. Acest tip de proiectare a sistemului de transport a devenit destul de popular printre inginerii cehoslovaci și germani. . De exemplu, modelele Mercedes-Benz de dinainte de război cu o unitate de putere spate (W23, W28) aveau un cadru furcă-spinal sub forma unui tub central rotund, de care era atașată o furcă în spate, purtând o unitate de putere realizată. sub forma unui singur bloc. Tatra însuși a folosit un cadru furcă-spinal cu un tub dreptunghiular central pe modelele sale de dinainte de război cu un aspect al motorului din spate, iar în interiorul tubului era amplasată doar schimbătorul de viteze - toate celelalte unități au fost realizate în cartere separate.
Apariția modelului Lancia Lambda datează din 1922 , care, se pare, a avut primul corp portant cadru-panou din producție de masă , iar dezvoltatorii săi s-au inspirat din designul carenelor de bărci . Panourile sale exterioare de piele au fost atașate de un cadru spațial de profile metalice și au perceput încărcătura împreună cu aceasta, deși într-o mică măsură.
Aproape simultan , la Auburn , în SUA , a fost creat un cadru de spate cu o traversă în formă de X , combinând o rigiditate ridicată la torsiune (de exemplu, la Rolls-Royce Silver Cloud , rigiditatea la torsiune a acestui tip de cadru singur a ajuns la 3600 Nm per grad ) și ușurință relativă - foarte repede a devenit standardul de facto pentru mașini. În acest moment, corpurile devin integral metalice, mai rigide decât cele cu un cadru din lemn, cu toate acestea, rigiditatea cadrului a crescut într-o măsură mult mai mare datorită introducerii traversei în formă de X, deci raportul dintre acestea. funcțiile se modifică - dacă o caroserie cu un cadru de lemn, instalat pe un cadru relativ slab, este întărită semnificativ, acum cadrul este cel care percepe partea principală a sarcinilor care apar în timpul mișcării mașinii, în timp ce caroseria devine aproape complet descărcat, luând în principal greutatea pasagerilor și a mărfurilor din interiorul acestuia și oferind, de asemenea, puterea de serviciu necesară în exploatare . Acest lucru a făcut posibilă ușurarea acestuia la limită, reducând greutatea totală a mașinii, mai ales ținând cont de înlocuirea lemnului cadrului cu profile metalice, care asigură o rezistență mai mare pentru aceeași greutate. Aspectul unui cadru suficient de puternic și rigid a făcut posibilă utilizarea unei suspensii mai moale, care a sporit și confortul, mai ales dacă era independentă în față.
Caroseria începe să fie atașată de cadru cu perne elastice, ceea ce a făcut posibilă creșterea confortului datorită unei mai bune amortizari a șocurilor și vibrațiilor, deși cu prețul unei mase totale mari a mașinii (unul dintre pionierii implementării acestora). a fost Chrysler , care a fost și primul care a folosit un suport de motor plutitor pe perne de cauciuc).
În același timp, alți producători au luat decizia de proiectare opusă - în loc de fixarea elastică a unui corp relativ slab de un cadru puternic, au folosit un cadru relativ slab pe mașinile lor, care era conectat rigid cu șuruburi, nituri sau sudură în puncte la un corp integral din metal în multe puncte (câteva zeci). Cadrul în acest caz, deși era separat fizic de caroserie, dar în sine nu avea suficientă rigiditate pentru a absorbi sarcinile rezultate din mișcarea mașinii, făcând acest lucru numai în asamblare cu caroseria, care, prin urmare, era semi -sprijinirea, datorită căreia s-a realizat relieful mașinii în ansamblu. Un astfel de cadru a servit în principal pentru a simplifica asamblarea mașinii la fabrică : șasiul cu unități și caroseria au fost asamblate în diferite locații de producție, iar în etapa finală ambele ramuri ale transportorului s-au unit într-una singură, iar caroseria finită a fost coborâtă. pe cadru. Exemple de acest design sunt Ford Anglia de dinainte de război și Ford Prefect sau KIM-10 . [3]
Între timp, trecerea la metal în loc de lemn ca material pentru cadru de caroserie a creat premisele pentru utilizarea pe scară largă a caroserii fără cadru, care aveau avantajul unei greutăți mai mici și, în același timp, a unei rigidități și mai mari, prin urmare, în anii treizeci în Europa, mai mult. și mai mulți producători de automobile renunță la un cadru separat, folosind corpuri autoportante pe structurile lor.
Unul dintre primele dintre ele a fost Citroën Traction Avant din 1934 , a cărui caroserie era o monococă sudată din panouri mari de oțel ștanțate, cu o ușoară întărire locală, care amintește structural puțin de fuselajul unui avion cu un suport de motor proeminent . Cavitățile închise formate de panourile unui astfel de corp având o formă spațială complexă au jucat rolul de amplificatoare și i-au asigurat rigiditatea. Între timp, în acei ani, acest design nu era utilizat pe scară largă, deoarece cultura de proiectare și producție a majorității companiilor de automobile nu era încă pregătită să treacă la astfel de tehnologii, iar cadrul tradițional era mai de încredere de către consumatori.
În special, tehnologia de ștanțare a panourilor de dimensiuni mari ale corpului de susținere, care joacă rolul elementelor sale de putere și, prin urmare, sunt realizate dintr-o tablă de oțel relativ groasă, a rămas o mare problemă - aceasta a necesitat prese de ștanțare foarte puternice și costisitoare. , în unele cazuri se folosește ștanțarea la cald.
Majoritatea mașinilor din acei ani au păstrat un cadru de spate cu o traversă în formă de X, care asigura rigiditate și controlabilitate acceptabile pentru vitezele relativ scăzute de atunci, precum și o capacitate ridicată de fabricație și reparație. Caroseria unei astfel de mașini era detașabilă cu un cadru și amintea foarte mult de cea veche din lemn, în care grinzile cadrului din lemn au fost înlocuite cu ștanțare din oțel de formă similară - panourile exterioare încă nu participau practic la percepția sarcinilor, fiind o „greutate moartă”, care a provocat o masă mare.
În 1936, carosierul italian Carrozzeria Touring a brevetat un nou mod de a crea o caroserie de automobile, dezvoltat de Felice Bianchi Anderloni pe baza brevetului Weymann menționat mai sus, care a fost numit Superleggera - „super light” în italiană. Caroseria de tip „superlegger” a constat dintr- un cadru foarte ușor, ajurat, din tuburi de oțel și panouri subțiri din aluminiu sau duraluminiu de calitate aeronautică suprapuse peste acesta și nu erau atașate rigid de tuburile cadrului, ci erau fixate doar pe acesta la mai multe puncte - deschideri de ferestre și uși, decupaje, găuri - păstrând în mare măsură mobilitatea independentă. Deoarece cadrul subțire nu a fost capabil să preia greutatea unităților și forțele care decurg din mișcarea mașinii, corpurile „superleggerului” au păstrat cadrul de tipul obișnuit pentru acea perioadă, așa că nu trebuie confundate cu corpuri portante sau un cadru spațial (unele versiuni ulterioare aveau o bază portantă din oțel, care includea curelele de putere inferioară și mijlocie, iar conform tehnologiei Superleggera , doar cadrul părții superioare a caroseriei, inclusiv acoperișul , a fost realizat - de exemplu, caroseria Aston Martin DB4 [4] ). Cu toate acestea, a fost un pas important înainte - nu numai din cauza reducerii dramatice a greutății în comparație cu construcția cu cadru din lemn folosit anterior, ci și pentru că unor astfel de corpuri li s-a putut da o formă foarte complexă, limitată aproape doar de imaginația culturiștilor. Fără îndoială, această metodă, care a făcut posibilă obținerea rapidă și cu investiții relativ mici de corpuri de arhitectură complexă în condițiile semi-artizanale ale atelierelor mici de caroserie, a jucat un rol imens în dezvoltarea designului auto italian.
Compania germană Adler pe modelul 2,5 litri (1937) a folosit așa-numita bază de rulment - un cadru cu bare care acoperă habitaclu, combinat cu podeaua caroseriei . Acest design a făcut posibilă combinarea capacității de fabricație a unei mașini cu cadru cu utilizarea rațională a spațiului și greutatea redusă a corpului de susținere. Un design similar a fost aplicat ulterior celebrului KdF (viitorul Volkswagen Kafer ).
În ultimii ani de dinainte de război în Europa, modelele de masă cu corpuri portante au început să devină mai răspândite, dar acestea nu erau „monococi”, ci un fel de tip de tranziție de la un corp de cadru la unul portant, păstrând în continuare. elemente de cadru la extremități - așa-numitele subcadre atașate corpului cu șuruburi. În cele mai multe cazuri, acestea au fost așa-numitele corpuri portante de tip schelet, în care cadrul este cât mai ușor posibil și constă din amplificatoare în formă de U de deasupra capului sudate pe panourile exterioare și interioare și percepând sarcinile la egalitate cu acestea. . Multe părți ale penajului au fost fixate cu șuruburi, practic fără a lua parte la percepția sarcinilor.
După cel de -al Doilea Război Mondial în Europa, noile modele de pasageri sunt construite în principal cu caroserii portante, în timp ce în America, majoritatea producătorilor rămân angajați în fața cadrelor individuale, în mare parte datorită tradiției actualizărilor anuale de design care exista la acea vreme în Statele Unite. : la restyling s-au schimbat panourile exterioare ale caroseriei , design care a fost semnificativ accelerat și simplificat datorită faptului că nu a suportat nicio sarcină semnificativă - dar cadrul de transport în sine ar putea rămâne practic neschimbat mulți ani. Compania americană Nash , dimpotrivă, a trecut la caroserii portante, dar acest lucru a stricat-o în mare măsură: Nash nu a ținut pasul cu ritmul accelerat de reînnoire vizuală a gamei de modele stabilit de liderii pieței, întrucât în cazul unui caroserie portantă, orice modificare semnificativă a designului exterior a însemnat necesitatea reefectuării calculelor structurii portante a caroseriei și teste ulterioare pe termen lung pentru a asigura fiabilitatea și durabilitatea necesare.
Mașinile cu cadru de după război erau, în general, similare ca design cu cele dinainte de război - în cele mai multe cazuri, foloseau cadre cu o traversă centrală puternică în formă de X - cu excepția modificărilor necesare pentru a instala o suspensie față independentă, care a devenit standard de facto pentru mașinile de pasageri postbelice și o oarecare reducere a înălțimii lamelor față de sol pentru a facilita intrarea și ieșirea din mașină. Deoarece înălțimea mașinilor produse în serie era încă destul de mare, defectele de aspect datorate utilizării unui astfel de cadru au rămas cu greu vizibile, iar în ceea ce privește calitățile de consumator, mașinile cu cadru erau comparabile cu cele cu o caroserie portantă, deși acestea avea o masă ceva mai mare.
În raport cu tipul european de mașină fără cadru din acei ani, designul elementelor de susținere ale caroseriei modelelor autohtone Pobeda M-20 și Volga GAZ-21 poate fi considerat caracteristic : deși corpurile lor în ansamblu erau portante. , aveau la capătul din față (semi-cadru) un subcadru cu drepturi depline, sub formă de două lăți cu profil în formă de cutie, conectate printr-o grindă de suspensie și mai multe bare transversale. Acest subcadru a fost făcut detașabil structural și, de fapt, era un cadru scurt care ajungea aproximativ până la mijlocul mașinii (și exact așa se numea în documentația din fabrică). Acest design a dictat o poziție înaltă a podelei în partea din față a cabinei, direct deasupra cadrului auxiliar, astfel încât beneficiile unei caroserie monococă nu au fost pe deplin utilizate. . În partea din spate a caroseriei acestora, din punct de vedere tehnologic, elementele portante erau deja amplificatoare în formă de U de deasupra capului, sudate pe podeaua cabinei și portbagajului și conectate la pragurile caroseriei în formă de cutie, deși în configurație. ele încă repetau, în esență, spatele unui cadru convențional, de la -pentru care aveau numele de spate. Acest lucru a făcut posibilă plasarea panoului de podea jos în zona picioarelor pasagerilor din spate, datorită căruia a fost posibilă asigurarea unei potriviri confortabile pe bancheta din spate cu dimensiuni de gabarit mai mici ale mașinii - deși lungimea și ampatamentul Volga a fost vizibil inferioare mașinilor sale moderne americane cu cadru de tip „ Ford ” sau „ Chevrolet ” din „clasa ușoară” (2700 mm față de aproximativ 2900), confortul și spațiul de pe bancheta din spate erau aproape același lucru, care a fost realizat tocmai prin utilizarea unui corp monococ. În general, configurația elementelor portante ale caroserii acestor mașini amintea foarte mult de un cadru periferic sudat la fund cu lăți distanțați larg în mijloc. Cu toate acestea, sarcinile principale au fost percepute de caroserie, în primul rând de pragurile sale în formă de cutie, în timp ce rolul suportului frontal în asigurarea rezistenței și rigidității generale a caroseriei a fost foarte nesemnificativ și s-a rezumat în principal la distribuția sarcinii pentru a elimina concentrarea tensiunilor în elementele sale cu pereți subțiri.
În mașina Borgward Hansa 2400 (1952-1958) și versiunea sa cu un ampatament extins Borgward Pullman, designul corpului portant a făcut un alt pas înainte: nu aveau elemente laterale față, în loc de care elementele de putere din față La capătul caroseriei erau apărători de noroi ai compartimentului motorului întăriți cu amplificatoare deasupra capului, iar aceste elemente de putere erau ridicate sus și amplasate în interiorul aripilor față, deasupra pasajului roților , iar în zona scutului motorului erau conectate direct. la cutiile de prag. Absența unui subcadru (semi-cadru) în partea din față a mașinii a făcut posibilă plasarea panoului de podea foarte jos în zona picioarelor șoferului și pasagerului din față, eliberând spațiu suplimentar suplimentar. pentru habitaclu și coborârea centrului de greutate. Cadrul auxiliar, pe care erau montate unitatea de putere și suspensia față, era atașat de jos de apărătoarele de noroi ale aripilor în patru puncte prin suporturi groase de cauciuc și nu era un element de putere al caroseriei. Ulterior, o configurație similară a elementelor de putere ale capătului frontal al caroseriei a fost utilizată pe Oka VAZ-1111 , iar un design similar al subcadru este în prezent larg răspândit.
Până în anul modelului 1948, firma americană Hudson Motor Car Company , pe linia de modele Step-Down („Step Down”), a folosit designul original al monobilt, care avea denumirea comercială Monobilt , în care mijlocul și spatele piesele, inclusiv pasajele roților din spate, erau înconjurate de un prag solid în formă de cutie, percepând sarcina la egalitate cu subcadrele de la capete. Acest lucru a făcut posibilă reducerea semnificativă a secțiunii transversale a acestuia din urmă și plasarea podelei habitaclului foarte jos. Când aterizează într-o astfel de mașină, o persoană și-a transportat piciorul peste un prag înalt, mai întâi ridicându-l la nivelul său, apoi coborându-l din nou cu o duzină de centimetri, la nivelul unei podele joase (aici este „coborârea” vine de la); pentru acei ani, acest lucru a fost foarte neobișnuit, deoarece la mașinile cu un cadru separat sau cu caroserii portante de design convențional, podeaua habitaclului era situată direct deasupra traverselor, la același nivel cu pragul. La Hudson, la acest nivel, au fost localizate doar traversele setului de putere al caroseriei, situate sub scaune și care nu interferează cu plasarea pasagerilor în cabină. Pentru producția de corpuri ale noului Hudson, pentru acea vreme au fost folosite prese uriașe de ștanțare de o putere fără precedent.
Locația inferioară a podelei habitaclului a făcut posibilă coborârea scaunelor și a acoperișului cu aceiași zece centimetri: mașina s-a dovedit a fi foarte ghemuită pentru acei ani, vizual mai dinamică și raționalizată, iar aranjarea pasagerilor mai mult raţional. Nu mai intrau într-un astfel de cadavru, ca o trăsură sau un autobuz , ci s-au așezat. La conducerea pe drumuri accidentate, pasagerii erau mai puțin legănați, iar rostogolirea în colțuri a scăzut, deoarece centrul de greutate al mașinii era situat mai jos. Manevrarea lui Hudson a fost de neegalat în rândul mașinilor americane de dimensiuni mari până la mijlocul anilor cincizeci. În cele din urmă, praguri puternice situate pe părțile laterale ale habitaclului au protejat bine șoferul și pasagerii în cazul unei coliziuni laterale.
În primii câțiva ani de la lansare, monococă Hudson a fost un vehicul de succes comercial. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, concurenții au prezentat modele cu o configurație îmbunătățită a cadrului detașabil - în loc de canale cu armare locală, elementele laterale au început să fie realizate sub formă de profile închise, ceea ce a făcut posibilă reducerea semnificativă a secțiunii lor transversale. Astfel de caroserii erau apropiate ca performanță de transportatorii din vremea lor, dar, spre deosebire de ei, au făcut posibilă modificarea designului mașinii în fiecare an fără investiții serioase, în timp ce orice modificare serioasă a caroseriei unice de transport Hudson i-a afectat întregul suport. sistem și a necesitat esența unei reproiectări complete, care în epoca de dinaintea apariției computerelor și CAD -ului era o sarcină foarte dificilă. Drept urmare, deja în a doua jumătate a anilor cincizeci, Hudson a părăsit scena, incapabil să reziste ritmului de reînnoire a aliniamentului stabilit de concurenți. În plus, corpurile Hudson s-au dovedit a fi mai vulnerabile la coroziune datorită prezenței unui număr mare de cavități ascunse, a căror tratament anticoroziv eficient era practic imposibil la acel moment - în plus, prin coroziunea pragurilor unui astfel de corp. a fost periculos din punct de vedere al deformarii sale, in timp ce pentru cadru auto pericolul a fost reprezentat doar de deteriorarea cadrului prin coroziune functionand in conditii mult mai favorabile din acest punct de vedere.
În Europa, unde nu existau cerințe atât de stricte pentru viteza actualizărilor de proiectare, corpurile portante au devenit predominante în acești ani. Pentru a asigura durabilitatea necesară, elementele de putere ale caroseriei au încercat să fie din metal mai gros, precum și să aplice cel mai bun tratament anticoroziv disponibil.
La începutul anilor cincizeci și șaizeci, a apărut o criză în conceptul tradițional al mașinii cu cadru american: noile tendințe în domeniul designului, care necesitau cea mai mare reducere posibilă a înălțimii totale a caroseriei, au intrat în conflict cu șasiul . pe baza cadrului de spate, în esență puțin diferit de modelele de dinainte de război. Dacă la mașinile de la începutul până la mijlocul anilor cincizeci, care aveau o înălțime a caroseriei de 1550 ... 1600 mm, era încă posibilă combinarea cerințelor stilului modern cu un confort interior suficient prin utilizarea unor lame inferioare în formă de cutie, atunci la modelele de la sfârșitul aceluiași deceniu, a căror înălțime a caroseriei a scăzut sub semnele de 1500 mm și a continuat să scadă, înălțimea cabinei, limitată de dedesubt de labele cadrului care treceau pe sub podea, s-a dovedit a fi în mod clar insuficientă. pentru acomodarea confortabilă a șoferului și a pasagerilor, iar aterizarea pe scaune a fost excesiv de joasă și incomodă. Nu a fost posibil să se corecteze acest dezavantaj cu menținerea cadrului tradițional de spate.
General Motors , pe multe dintre modelele sale de la începutul deceniului, folosea un cadru în formă de X, care consta dintr-un tub central care juca rolul unui tunel de transmisie și furci atașate de acesta în față și în spate, transportând puterea. unitate și ansambluri suspensii față și spate. Deoarece nu existau lățișoare în partea de mijloc a cadrului care trecea pe sub habitaclu, a devenit posibil să se așeze podeaua mai jos și, cu aceeași înălțime totală a vehiculului, să se „taie” câțiva centimetri suplimentari de înălțime a cabinei, ceea ce a oferit în mod semnificativ confort mai mare pentru șofer și pasageri, în special așezat în rândul din spate - cu toate acestea, cu prețul creșterii dimensiunii tunelului de transmisie care iese din podeaua caroseriei. Inginerii Uzinei de Automobile Gorki au ajuns la același design pe GAZ-13 din 1959, „Pescăruș”. Pentru a compensa lipsa lonjelor de cadru în secțiunea mediană, caroseriile acestor vehicule au fost puternic întărite cu praguri mai rezistente, fiind în esență semi-suportante și suportând în mare măsură sarcini la egalitate cu cadrul. Cu toate acestea, această decizie nu a devenit general acceptată; în special, rezistența insuficientă a tubului central al cadrului într-o coliziune laterală a stârnit îngrijorări.
Chrysler în aceiași ani, la majoritatea modelelor sale, cu excepția reprezentantului Imperial, a trecut la caroserii portante cu un cadru secundar în față, ceea ce a făcut posibilă obținerea unui efect similar și, în plus, reducerea semnificativă. greutatea mașinilor și crește rigiditatea la torsiune. La modelele mai mari, acest subcadru era atașat de caroserie prin perne de cauciuc, rămânând în esență un cadru scurt, dar la „compactele” Valiant și Dart, barele sale erau sudate rigid pe podeaua caroseriei.
Doar Ford Motor Company , pe toate mașinile sale cu cadru până în 1965, a continuat să se încăpățâneze să se țină de cadrele tradiționale, folosind același șasiu din 1957 până în anul model 1964 inclusiv - drept urmare Fordurile de la începutul deceniului au avut interioare înghesuite în clasa lor și cea mai joasă aterizare, chiar și în ciuda faptului că erau superioare ca înălțime totală față de majoritatea modelelor concurente.
În cele din urmă, victoria în industria auto americană a fost câștigată de așa-numitele cadre periferice, cu spații larg distanțate în partea de mijloc, ceea ce a făcut posibilă îndepărtarea lor în interiorul pragurilor caroseriei. . Cadrul periferic a fost folosit pentru prima dată pe modelul sportiv Chevrolet Corvette C2 din 1963, iar datorită avantajelor sale, în câțiva ani acest tip de cadru a devenit cel mai comun pe noile modele de mașini cu cadru american.
Trecerea la cadre periferice a făcut posibilă reducerea înălțimii autoturismelor la o limită rezonabilă de 1300 ... 1400 mm. Habitaclul, amplasat complet între lățișoarele cadrului, a făcut posibil să se confere caroseriei proporții frumoase fără a sacrifica spațiul. În ceea ce privește eficiența utilizării spațiului și raționalitatea cazării pasagerilor, mașinile cu cadru periferic au fost doar puțin inferioare caroseriei de transport, în timp ce posibilitatea de restyling anual fără a afecta sistemul de transport, ieftinitatea comparativă a asamblarii unei mașini, ușurează de reparare a caroseriei și alte avantaje ale unui cadru separat au fost păstrate pe deplin. În plus, stanțele larg distanțate în partea centrală au făcut posibilă îmbunătățirea semnificativă a siguranței pasive în cazul unui impact lateral: într-o mașină cu un cadru clasic, doar pragurile exterioare ale caroseriei relativ slabe și subțiri (panouri basculante) protejează pasagerii pe lateral , în timp ce într-o mașină cu un cadru periferic - amplasate pe părțile laterale din cabină există larguloane puternice care joacă același rol ca și cutiile (pragurile interne) ale corpului portant. Cu același scop de creștere a siguranței pasive, în anii șaptezeci, în proiectarea cadrelor auto americane au început să fie introduse elemente de deformare programată; de exemplu, pe mașinile cu cadru Ford, elemente metalice ondulate deformabile („acordeoane”, claxone de cadru ) au apărut în fața lăturilor cadrului, care amortizează energia cinetică la impact.
Cadrele autoturismelor și SUV-urilor de la mijlocul anilor șaizeci și șaptezeci și până în prezent practic nu s-au schimbat, doar tehnologia de producție a fost îmbunătățită (de exemplu, la cele mai recente modele, cadrul este realizat prin ștanțare cu suport elastic - „hidroformare". ”, sunt utilizate oțeluri aliate de înaltă rezistență și aluminiu ), precum și elemente de siguranță pasive încorporate în designul cadrului (zone de deformare programate, suporturi mai puternice pentru caroserie etc.). Cu toate acestea, de atunci prevalența lor a scăzut semnificativ: dacă la sfârșitul anilor șaptezeci, cea mai mare parte a mașinilor americane, pe lângă „compacte” (mașini compacte) și „subcompacte” (mașini subcompacte) , aveau cadre separate de caroserie, apoi astăzi este în principal pentru camionete mari și SUV-uri, precum și pentru modele rare de autoturisme, care datează structural din anii șaptezeci - de exemplu, Ford Crown Victoria și Lincoln Continental .
Corpul portant, dimpotrivă, aștepta un lung proces evolutiv. În anii cincizeci și șaizeci au apărut corpuri portante, în care nu existau subcadre, iar încărcăturile erau deja percepute exclusiv de pielea interioară a caroseriei (în principal podeaua și apărătoarele de noroi ale aripilor), care avea diverse ștampile și deasupra capului. amplificatoare în locurile cele mai încărcate și, de asemenea, într-o anumită măsură, și carcasa sa exterioară. De exemplu, în corpul lui Zhiguli și al prototipului lor italian Fiat 124 , subcadrele sub formă de fragmente ale unui cadru de spate lipsesc structural ca atare, iar structura de putere a capătului din față este formată din părțile inferioare ale apărătoarelor de noroi ale aripile frontale, la care sunt sudate din interior amplificatoare sub formă de profile în U, formând împreună cu ele o secțiune închisă în formă de cutie și, astfel, din punct de vedere funcțional, jucând rolul de longonoane frontale, pe care este atașată de jos grinda suspensiei față, care funcționează și ca o traversă a setului de putere al caroseriei. Aripele din față și șorțul barei de protecție din față din caroseria Zhiguli, care formează pielea exterioară a capătului din față , sunt sudate pe apărătoare de noroi și, împreună cu acestea, percep o parte din sarcina care apare atunci când mașina se mișcă. Corpul „ Zaporozhets ” a fost aranjat într-un mod similar , în care fundul întărit și cavitățile formate de aripile exterioare și apărătoarele lor de noroi interioare au jucat rolul de elemente de putere.
Astfel, acest tip de corp portant este o monococă întărită - o structură tridimensională în care pielea însăși preia aproape întreaga sarcină, iar cadrul, dacă este prezent, este sub formă de amplificatoare, bare și suporturi locale separate. Acest lucru a făcut posibilă ușurarea corpului și mai mult sporindu-i rigiditatea, reducerea costurilor de producție prin reducerea consumului de metal și creșterea capacității de fabricație, deși designul său a început să necesite o cultură de producție mai mare, s-a dovedit a fi mai greu de reparat și mai puțin. durabil atunci când rulează pe drumuri proaste. Metodele îmbunătățite de protecție a metalului împotriva coroziunii în timp au făcut posibilă asigurarea unei durabilitate suficientă pentru funcționarea normală.
Deși caroserii portante cu subcadre separate aveau anumite avantaje în ceea ce privește confortul de conducere (dacă existau garnituri de cauciuc între caroserie și subcadru), precum și ușurința și comoditatea reparației, totuși, considerațiile de fabricație a producției de masă și asigurarea rigidității maxime s-au dovedit a fi mai semnificative, prin urmare caroseriile mașinilor moderne sunt în principal semi-monococ.
Corpurile portante moderne sunt structuri complexe sudate sau lipite din oțel - adesea realizate din oțeluri aliate de înaltă rezistență - sau din aluminiu ștanțat și concepute pentru a absorbi cel mai eficient energia în timpul deformării în timpul unui accident de circulație, în timp ce sunt formate din carcasa cutiei-cavități. , împreună cu armături suplimentare cu suprapuneri în formă de U, elemente tubulare, umplutură cu spumă specială polimerică și așa mai departe - formează o „cușcă de siguranță” puternică în jurul habitaclului care protejează șoferul și pasagerii. Termenul „cadru auxiliar” în relație cu o caroserie modernă nu mai desemnează un element portant al designului său, ci doar un cadru ușor atașat de jos de corpul portant sarcinii, pe care, pentru comoditatea ansamblului transportor al unei mașini , părțile suspensiei față și spate, motor, transmisie sunt premontate. Corpurile portante moderne, de regulă, nu sunt proiectate pentru recondiționare după impacturi grave, deoarece în afara condițiilor din fabrică este imposibil să se asigure conformitatea cu geometria corpului și să se reproducă măsurile tehnologice stabilite în etapa producției sale, care vizează creșterea siguranței pasive a mașinii.
O trăsătură distinctivă a oricărei structuri de cadru este separarea fizică a elementelor portante (putere, perceperea sarcinilor de lucru care decurg din mișcarea mașinii) și a corpului în sine. Cadrul percepe greutatea încărcăturii și a componentelor vehiculului, prin suspensie transferă forța de tracțiune de la roți sau osii către caroserie, percepe sarcinile dinamice și de șoc care apar la conducere. În același timp, corpul în sine, pe lângă panourile decorative, poate avea și propriul cadru, ceea ce îi asigură rigiditatea, de exemplu, în zona deschiderilor de uși, dar nu participă la percepția greutatea mărfurilor și agregatelor sau încărcăturile care apar la conducere, sau participă într-o măsură mult mai mică decât cadrul.
Cadrele sunt clasificate în funcție de tipul de structură de susținere pe care o folosesc.
Versiunea clasică a unui astfel de cadru seamănă cu o scară ca aspect și design, așa că în terminologia engleză poate fi numit uneori cadru de scară . Cadrele de bară sunt formate din două traverse longitudinale și mai multe traverse [2] , numite și „traverse”, precum și suporturi și console pentru montarea caroseriei și a unităților [2] . Forma și designul barelor și traverselor pot fi diferite; deci, există bare transversale tubulare, în formă de K și în formă de X. Spars au de obicei o secțiune de canal [1] , și de obicei variabilă ca lungime - în zonele cele mai încărcate, înălțimea secțiunii este adesea crescută [2] . Uneori au o secțiune închisă (cutie) cel puțin pe o parte din lungimea lor. Pe mașinile sport , ar putea fi utilizate barele tubulare și secțiunile rotunde, care aveau un raport mai bun între masă și rigiditate. După amplasare, lămpile pot fi paralele între ele sau amplasate unul față de celălalt la un anumit unghi. Părțile cadrului sunt conectate prin nituri , șuruburi sau sudură. Camioanele au de obicei cadre nituite, basculante ușoare și super-grele - sudate [2] . Conexiunile cu șuruburi sunt de obicei folosite în producția la scară mică [2] . Camioanele grele moderne și remorcile au uneori și cadre cu șuruburi, ceea ce facilitează foarte mult întreținerea și repararea acestora, în timp ce trebuie luate măsuri speciale pentru a preveni autoslăbirea șuruburilor.
Cadrul spate de tip tradițional oferă mașinii o rigiditate suficient de mare, mai ales în cazul prezenței barelor transversale dezvoltate (în formă de K, în formă de X), iar din punct de vedere tehnic încă nu este depășit, totuși , are un dezavantaj semnificativ - spatele sale trec pe sub podeaua caroseriei, astfel încât trebuie să fie plasat suficient de sus. Atâta timp cât mașinile de masă au rămas relativ ridicate, aceasta nu a fost o problemă, totuși, în a doua jumătate a anilor 1950 s-a răspândit moda corpurilor ghemuite, care, în cazul utilizării unui cadru de tip tradițional, a obligat scaunele să fie făcut foarte jos pentru a asigura o distanță suficientă între pernele scaunului și acoperiș, iar acest lucru a redus confortul. Calea de ieșire a fost trecerea fie la un corp portant, fie la un cadru cu coloană bifurcată sau de tip periferic, în care labele ocolesc cumva habitaclu (fie scoase pe părțile laterale ale acestuia, fie situate în tunelul central al caroseriei), permițând coborârea podelei și o înălțime comună mică a mașinii cu spațiu suficient în cabină. La mașinile care nu au astfel de cerințe, de exemplu, SUV-urile cu caroserie înaltă, cadrul de spate este folosit și astăzi în forma sa originală. Unul dintre cele mai recente exemple de utilizare a unui cadru de spate pe o mașină obișnuită este Wartburg din Germania de Est , care a fost produs până la sfârșitul anilor 1980. La camioane, dimpotrivă, caroseria portantă este o excepție, iar cadrul de spate este regula.
Un număr de surse [2] includ, de asemenea, cadre periferice (deseori distinse ca un tip separat) și în formă de X până la rame (acestea din urmă sunt clasificate de alte surse [5] ca un fel de cadre spinale).
Considerat uneori ca un fel de spar [2] . Într-un astfel de cadru, distanța dintre lățișoarele din partea de mijloc este crescută atât de mult încât atunci când este instalată caroseria, acestea se află direct în spatele pragurilor ușii. Întrucât punctele slabe ale unui astfel de cadru sunt punctele de tranziție de la distanța obișnuită dintre spate la cea crescută, în aceste locuri se adaugă întărituri speciale în formă de cutie, în țările vorbitoare de limbă engleză numite termenul cutie de cuplu (elemente de putere similare - bretele - se găsesc adesea pe mașinile cu caroserie portantă la punctele de tranziție de la lățișoarele din față și din spate la cutii).
Această soluție vă permite să coborâți în mod semnificativ podeaua caroseriei, plasându-l complet între lăți și, prin urmare, să reduceți înălțimea totală a mașinii. Prin urmare, cadrele periferice (ing. Perimeter Frame) au fost utilizate pe scară largă pe mașinile americane încă din anii șaizeci. În plus, amplasarea lăturilor direct în spatele pragurilor caroseriei este foarte propice pentru îmbunătățirea siguranței mașinii în cazul unei coliziuni laterale. Acest tip de cadru a fost folosit pe mașinile de pasageri ZIL sovietice de top, începând cu modelul ZIL-114 .
Spre deosebire de cadrul convențional, care este principalul sistem de transport al mașinii, cadrul periferic este de obicei capabil să perceapă momentul încovoietor numai atunci când este asamblat cu caroseria, care în acest caz este semi-suportant, deoarece participă și la percepție. a sarcinilor care apar atunci când mașina este în mișcare. Motivul principal pentru menținerea cadrului separat de caroserie ca unitate de asamblare în acest caz este simplificarea asamblarii mașinii la fabrică, care este caracteristică tuturor structurilor cadrului, datorită subansamblului preliminar al tuturor unităților principale de pe rama. În etapa finală a producției de mașini, caroseria asamblată pe o linie de asamblare separată cu toate ornamentele și echipamentele este coborâtă pe șasiul cadrului finit - acest lucru este mult mai ușor din punct de vedere tehnologic decât instalarea unităților pe rând în interiorul încărcăturii. -corp de rulment. Repararea caroseriei este, de asemenea, mult simplificată, deoarece elementele portante au o formă simplă și pot fi restaurate cu ușurință, iar elementele caroseriei cu o formă complexă nu sunt portante și nu există cerințe ridicate pentru precizia geometriei.
Acest tip de cadru a fost dezvoltat de compania cehoslovacă Tatra în anii douăzeci și este o trăsătură caracteristică de design a majorității mașinilor sale.
Principalul element structural al unui astfel de cadru este tubul central de transmisie, care conectează rigid carterurile motorului și unitățile de transmisie a puterii - ambreiaj, cutie de viteze, cutie de transfer, angrenaj principal (sau angrenaje principale - pe vehiculele cu mai multe axe) [2] , în interiorul căruia se află un arbore subțire care înlocuiește acest cardan de design. Atunci când se folosește un astfel de cadru, este necesară o suspensie independentă a tuturor roților, implementată de obicei sub forma a doi arbori de axă oscilant atașați de creastă pe laterale, cu câte o balama pe fiecare.
Avantajul unei astfel de scheme este o rigiditate la torsiune foarte mare [2] , în plus, facilitează crearea modificărilor vehiculului cu un număr diferit de osii motoare. Cu toate acestea, repararea unităților închise în cadru este extrem de dificilă. Prin urmare, acest tip de cadru este folosit foarte rar, de obicei pe camioanele de teren cu un număr mare de axe motoare, iar pe mașini a căzut complet în nefolosire.
Un fel de cadru spinal, în care partea de mijloc a cadrului este o țeavă, iar părțile din față și, uneori, din spate arată ca niște furci formate din două lăți care servesc la montarea motorului și a altor unități. [2]
Spre deosebire de cadrul din spate, de regulă (dar nu întotdeauna) carterurile unităților de transmisie a puterii sunt realizate separat și, dacă este necesar, se folosește un arbore cardanic convențional. Primul cadru furcă-coloană a fost folosit de compania cehă Skoda, folosindu-l pe modele create în sfidarea Tatras 11 și 12 de capacitate mică, care aveau un cadru spinal curat. Ulterior, cadrul furcii-coloană a fost folosit de către Tatra însuși pe mașinile sale executive de dinainte de război cu motor spate - T77 și T87 . Un cadru similar, format dintr-un tub central și o furcă concepută pentru a monta unitatea de putere, a fost utilizat pe unele modele Mercedes-Benz cu motor spate (Mercedes-Benz 130, 150 și 170 H / W 28) .
Cadrul furcii-coloană nu trebuie confundat cu cadrul în formă de X, în care spatele din mijlocul sunt apropiate unul de celălalt, dar nu formează un tub de transmisie central închis. Cadrul „Pescăruș”, care are un tub scurt de transmisie închis, poate fi considerat un tip de tranziție.
Cadrele în formă de X pot fi considerate atât un fel de coloană vertebrală bifurcată [5] , cât și considerate ca un fel de spate [2] . La bază, atât acestea, cât și acelea sunt un tip intermediar de tranziție între cadrele spate și spinale.
O caracteristică comună a tuturor cadrelor în formă de X este că labelele lor din partea din mijloc sunt atât de aproape una de alta, încât între ele există loc doar pentru arborele de antrenare care transmite rotația de la unitatea de putere către puntea spate. În același timp, secțiunea cadrului cu bare apropiate poate fi fie închisă, formând un fel de tub de transmisie (această opțiune a fost folosită pe "Pescărușii" sovietici GAZ-13 și GAZ-14 , multe mașini de dimensiuni mari ale General Motors. concern, fabricat la sfârșitul anilor cincizeci - începutul anilor șaizeci) și deschis (unele modele Mercedes-Benz din anii 1930 - 50, precum 170 V / W136, British Triumph Herald și Spitfire ). În orice caz, antrenarea punții spate pe un vehicul cu cadru în X este de obicei efectuată de un arbore cardanic convențional cu două sau trei articulații. Pe mașinile cu alte aspecte, cu excepția celui clasic, un astfel de cadru practic nu este utilizat.
În acest design, cadrul este integrat cu podeaua caroseriei pentru a crește rigiditatea și a reduce greutatea totală [2] . Datorită acestui fapt, o mașină cu o bază portantă, întărită suplimentar cu părți ale caroseriei în sine (cadru sau panouri ștanțate voluminoase), este în general mult mai puțin grea și consumatoare de metale în comparație cu un cadru care percepe independent toate sarcinile, separate. din corp. Totuși, în același timp, confortul mașinii are de suferit în comparație cu un cadru complet separat de caroserie, deoarece caroseria este prinsă rigid de cadru, fără perne de cauciuc, iar podeaua interioară este în general o parte din aceasta, percepând pe deplin. vibratiile emanate din agregate si suspensie.
La Volkswagen Beetle din Germania de Vest , baza de susținere era un tub central al coloanei vertebrale cu o furcă pentru montarea unității de alimentare în spate, realizată integral cu un panou plat al podelei habitaclului, caroseria fiind prinsă la bază. Baza portantă a caroseriei Renault 4 era o structură cu secțiune dreptunghiulară, combinată cu podeaua, de care erau sudate în față și în spate barele folosite pentru a fixa suspensiile și unitatea de putere, o caroserie foarte ușoară. a fost, de asemenea, fixat la bază. Mercedes-Benz W120 avea o bază portantă sub forma unui cadru în formă de X integrat cu podeaua, fixarea caroseriei era detașabilă cu șuruburi. La autobuzul LAZ-695 , baza caroseriei era o structură spațială de ferme realizată din țevi modelate și ștanțate, legate inseparabil de un cadru de caroserie ușor. Autobuzul ZIL-158 avea aceeași bază portantă și era alcătuit din opt ferme separate și cinci bare care legau ferme de la prima la a treia și de la a cincea la a opta, cu armătură suplimentară cu grinzi longitudinale și o armătură întărită. podea din placaj bachelit de 15 mm (o roată de rezervă a fost amplasată între a treia și a cincea fermă). Toate conexiunile bazei de susținere au fost realizate pe șuruburi și nituri, ceea ce a facilitat foarte mult întreținerea și revizia. RAF-2203 „Letonia” avea o bază de rezemare sub forma unui cadru de spate cu arcuri de roată atașate prin sudură și un cadru de podea pentru habitaclu.
Corpurile cu o bază portantă sunt în esență portante și, în cazul în care baza portantă nu poate fi separată fizic de corp (de exemplu, LAZ-695), ele sunt de obicei clasificate în acest fel. Mașinile, în care baza de susținere este făcută demontabilă cu o caroserie, ca același „Beetle”, pot fi și ele clasificate drept cadru, deoarece din punct de vedere tehnologic sunt mai aproape de ele.
Au venit în industria auto din aviație. De asemenea, în unele cazuri, ele sunt numite tubulare (cadru tubular) - în cazul în care cadrul este sudat din țevi finite, sau spațial (cadru spațial).
Cadrele cu zăbrele sunt o sarcină tridimensională de tuburi relativ subțiri, adesea realizate din oțeluri aliate de înaltă rezistență, care au un raport rigiditate la torsiune-greutate foarte mare [2] (adică sunt ușoare și totuși foarte rigide la torsiune). În mod ideal, un astfel de cadru este configurat astfel încât tuburile sale să fie încărcate numai în compresie sau tensiune, nu în îndoire, ceea ce face posibilă reducerea diametrului tuburilor și reducerea semnificativă a greutății, menținând în același timp aceeași rigiditate generală.
Astfel de cadre sunt de obicei folosite la mașinile sport și de curse, pentru care greutatea redusă este importantă cu rezistență ridicată, realizată prin utilizarea unui cadru tubular cu zăbrele din oțel de înaltă rezistență. Și, de asemenea, pe autobuzul MAZ-256 .
Diferența dintre un corp cu un cadru spațial și un corp de cadru-panou portant este că prima piele este pur decorativă, adesea realizată din plastic sau aliaje ușoare și nu participă deloc la percepția sarcinii, în esență. fiind o carcasă deasupra unităților, protejându-le de acțiunea atmosferică, precum și un caren aerodinamic.
Dacă pielea întărește în mod semnificativ cadrul și cu atât mai mult - este ea însăși un transportator și percepe sarcina la egalitate cu cadrul în sine, ca, de exemplu, în căruciorul motorizat C3A , cărucioarele , multe autobuze și vagoane de tren - atunci vorbim despre un corp portant , respectiv, cadru-panou sau tip schelet, în designul căruia se utilizează un cadru din semifabricate tubulare, în principal datorită unei mai mari fabricabilități în producția la scară mică. Pe de altă parte, corpul portant poate fi considerat ca un fel de cadru spațial, în care pielea preia aproape întreaga sarcină, iar cadrul în sine, reprezentat de armături ale pielii în formă de U și cutie, este ușurat. si redusa la limita.
Un exemplu de vehicul cu cadru spațial (fără tuburi) este prima generație Renault Espace , cu un cadru din oțel galvanizat și panouri cu balamale din fibră de sticlă fără încărcare. Exemplul opus al unei mașini cu o caroserie monococă cu cadru și panou este Audi A2 cu un cadru din aluminiu și panouri din aluminiu implicate în percepția unei părți a sarcinilor (în ciuda denumirii comerciale înșelătoare utilizate de Audi pentru astfel de caroserie, ASF - Audi Space Frame).
De asemenea - un circuit de alimentare integrat în cadru (Frame-in-body, UniFrame). Acesta nu este un tip de cadru, ci o variantă a designului structural al unui corp de cadru, în care cadrul, de regulă, de tip spart sau periferic, este inseparabil fizic de corp, adică are o rigiditate. , de obicei conexiune sudata neseparabila cu acesta. Caroseria, deci, este semi-suportanta si preia sarcina la egalitate cu cadrul.
Caroseria cu cadru integrat se deosebește de o caroserie portantă convențională prin aceea că prima are, la maximum, doar subcadre la capete, în timp ce cadrul integrat are labele cu drepturi depline care merg de la bara față spre spate. Un astfel de corp nu are multe avantaje ale unui cadru separat - amortizarea vibrațiilor, ușurința de reparare a caroseriei, ușurința de a crea modificări cu diferite tipuri de corpuri pe un singur cadru și altele, dar uneori se dovedește a fi ceva mai convenabil și mai ieftin. pentru a proiecta și fabrica decât un corp portant și, de asemenea, percepe sarcini mai bune rezultate din transportul de mărfuri și conducerea off-road. Acest lucru determină gama de utilizare a unui astfel de design în industria auto modernă - în principal camionete și SUV-uri (cu excepția celor „hard”).
Exemple de mașini cu un cadru integrat - Izh Kombi cu un cadru spate, care este subcadrele din față și din spate ale Moskvich-412 conectate prin elemente suplimentare , VAZ-2121 Niva și LuAZ-969 , Volga Siber / Chrysler Sebring cu un cadru periferic integrat în structura de susținere a corpului.
Subcadru , de asemenea un semi -cadru sau sub-cadru - un cadru scurtat care formează o structură de susținere doar la vârful (de obicei partea din față) a corpului de susținere. Este atașat de cadrul său prin șuruburi sau sudură, uneori prin garnituri de cauciuc pentru o mai bună amortizare a vibrațiilor.
Inițial, un subcadru, sau cadru fals, a fost numit grinzi longitudinale suplimentare instalate în fața cadrului pentru montarea unității de putere.
Deoarece la mașinile moderne capetele caroseriei sunt, de obicei, portante, sensul acestui cuvânt s-a schimbat - un subcadru poate fi numit o traversă detașabilă sau un cadru pe care sunt atașate părțile de suspensie și, în unele cazuri, o unitate de putere, împreună. formând un singur ansamblu (vezi ilustrația) . Faptul este că elementele portante cu pereți subțiri ale unui corp portant modern percep slab sarcinile localizate, cum ar fi cele care apar în punctele de atașare a brațelor de suspensie. Este de dorit să se distribuie astfel de sarcini pe mai multe elemente de fixare distanțate una de cealaltă pentru a reduce tensiunile locale, care este funcția principală a subcadrului. În plus, utilizarea sa oferă o mașină cu o caroserie monococă cu unele dintre avantajele unui cadru - în primul rând, o mai bună izolare de zgomot și vibrații, precum și simplificarea și accelerarea ansamblului transportorului. Dintre mașinile autohtone, VAZ-1111 Oka și Izh-2126 Oda au avut un astfel de design, în prezent LADA Largus și LADA Vesta .
.jpg){kind=link}
