Od dłuższego czasu przy premierze nowych modeli aut terenowych zastanawiamy się, czy dane auto będzie jeszcze oparte na ramie? To, co było przypisane do auta terenowego nie jest już tak oczywiste, dziś pora przybliżyć sobie wady i zalety tego rozwiązania.
Rama – cóż to takiego?
W autach, które oparte są na ramie jest to zasadniczy szkielet pojazdu, do którego przymocowane są pozostałe elementy: silnik, zespół przeniesienia napędu i nadwozie. Jej podstawowym zadaniem jest zapewnienie wymaganej sztywności i przejmowanie obciążeń statycznych i dynamicznych powstających podczas ruchu i postoju pojazdu. Przenosi ona więc wszystkie obciążenia wywołane przez:
– masy odrębnych zespołów podwozia,
– masę nadwozia wraz z jego zainstalowanym wyposażeniem,
– reakcję na moment obrotowy generowany przez silnik,
– przemieszczenia wywołane przez nierówności podłoża,
– przyśpieszenia i opóźnienia powstające podczas ruchu pojazdu.
Rodzaje ram
Podział na rodzaje ram przedstawia rys. nr 1,
w dzisiejszym artykule zajmiemy się pierwszą grupą – ramami niezależnymi stanowiącymi element nośny większości starszych aut terenowych i części nowych (klasycznych). Ramy zespolone występują w wielu współcześnie produkowanych terenówkach, są one na stałe zespolone z nadwoziem samonośnym (np. Mitsubishi Pajero III, IV). Ramy pomocnicze występują często w autach typu SUV i samochodach osobowych, najczęściej mocowany jest do niej silnik z skrzynią biegów. Ramy niezależne dzielą się na cztery grupy widoczne na rys. nr 2.
- Rama centralna składa się z jednej belki podłużnej (czasami okrągłej) i mocowanych do niej kilku belek poprzecznych. Kiedyś stosowano je w ciągnikach i pojazdach terenowych, obecnie występuje w niektórych przyczepach.
- Rama krzyżowa składa się z dwóch podłużnic skrzyżowanych ze sobą lub zbliżonych do siebie. Rozwidlone końce połączone są mocnymi poprzeczkami, które służą do mocowania poszczególnych zespołów (w kształcie litery X). Obecnie ten typ ram nie jest już stosowany.
- Rama obwodowa stanowi wzmocnienie obrzeża nadwozia półniosącego i stosowana była tylko w dużych amerykańskich pojazdach osobowych (tzw. krążownikach szos).
- Rama podłużnicowa jest najczęściej spotykana w naszych autach terenowych, składa się z dwóch podłużnych belek nośnych (o przekroju otwartym lub zamkniętym), które są połączone kilkoma belkami poprzecznymi. Podłużnice mogą być proste lub wygięte zarówno w pionie jak i w poziomie. Połączenia podłużnic i belek bywają wzmacniane kątownikami lub/i zastrzałami. Do podłużnic i belek poprzecznych wspawane (lub nitowane) są wsporniki służące do mocowania poszczególnych podzespołów. Taka konstrukcja zapewnia dużą sztywność na skręcanie oraz zginanie i dużą wytrzymałość, a także znaczną nośność. Widoczna na rys. nr 3 rama pochodzi z Mercedesa G Klasse, widoczne są zarówno belki poprzeczne jak i wygięcia podłużnic umożliwiające montaż mostów napędowych wraz z elementami zawieszenia oraz jego pracę.
W celu zapewnienia sztywności rama podłużnicowa wykonana jest z stosownie ukształtowanych i połączonych ze sobą kształtowników wytłaczanych się na zimno z blachy stalowej o grubości 2,5 –4,0 mm (dla samochodów osobowych) tworzących tzw. profile zamknięte, sposoby łączenia przedstawia rys. nr 4
Wady i zalety ramy niezależnej
In minus:
- Wyższa masa auta,
- Gorsze przyspieszenie,
- Wyższe zużycie paliwa,
- Ograniczone możliwości zastosowania stref zgniotu,
- Wyższe nadwozie lub zmniejszona ilość miejsca w wnętrzu,
In plus:
- Prosta i tania konstrukcja,
- Wysoka sztywność pojazdu,
- Łatwość zakotwiczenia haków holowniczych, wyciągarki,
- Ułatwione dokonywanie modyfikacji terenowych (body lift),
- Większa odporność na „zmęczenie” konstrukcji niż w nadwoziu samonośnym.
To oczywiście kilka głównych wad i zalet.
Uszkodzenia ram
Uszkodzenia ramy samochodowej dzielimy na korozyjne i eksploatacyjne. Uszkodzenia eksploatacyjne dodatkowo możemy podzielić na przeciążeniowe i wypadkowe. Problem korozji możemy osuwać w czasie stosując konsekwentnie dobrze wykonane konserwacje ramy, oczywiście musimy wykonać to mając „zdrową” ramę, odpowiednie zakonserwowanie profili wewnętrznych zapobiegnie szkodom od gromadzącej się w nich wilgoci (czasem nawet błota), należy pamiętać, że każda rama ma otwory, którymi woda dostaje się do wnętrza, z wyjściem jest gorzej J Oczywiście należy regularnie konserwować ramę z zewnątrz biorąc pod uwagę charakterystyczne miejsca szybszej korozji zlokalizowane w aucie każdej marki. Często bywa to rama w okolicach baku, osłon podwozia, gdzie zalegające (nie spłukane) błoto potrafi szybko poczynić szkody. Prawidłowa eksploatacja bez nadmiernego przeciążania auta pozwoli uniknąć uszkodzeń drugiego typu, wypadki rządzą się niestety swoimi prawami i nie zawsze mamy wpływ na unikniecie ich. O tym, że prawidłowo eksploatowana rama długo spełnia swoją funkcję świadczy rys. nr 5 przedstawiający ramę 50-cio letniego GAZ’a 69 w idealnym stanie.
Naprawa ramy
Odkształcenia ramy możliwe są do naprawy, musi to być jednak wykonane w wyspecjalizowanym warsztacie (po jej wyjęciu) dysponującym odpowiednim sprzętem i w oparciu o wzorcowe dane fabryczne. Jest to kosztowny zabieg. Z korozją jest nieco gorzej, wymiana skorodowanych elementów jest z reguły wręcz nieopłacalna, również musi być wykonana w profesjonalnym warsztacie z wykorzystaniem materiałów zgodnych z zastosowanymi fabrycznie, blachy nie powinny być łączone na „zakładkę”, a jedynie „do czoła” i z fazowaniem brzegów zapewniającym dobrą wytrzymałość spoiny. Spoina musi być prawidłowo przetopiona, bez przepaleń, zgrubień i żużla. Blachy użyte do naprawy muszą mieć taką samą grubość jak blacha ramy. Przy połączeniach nitowanych powinny być stosowane nity takie, jakie zostały użyte przez wytwórcę ramy. Tak więc jest to zabieg kosztowny, możliwy jednak do wykonania.
Podsumowanie
Rama niezależna stosowana w naszych terenówkach jest dobrym rozwiązaniem, ułatwia wykonanie modyfikacji nadwozia, nie wybija się zbyt szybko w warunkach terenowych. Gwarantem długiego użytkowania będzie jednak konsekwentne wykonywanie profesjonalnych konserwacji. Pamiętajmy o tym, ze musimy zrobić to pierwszy raz przed pojawieniem się korozji i później konsekwentnie powtarzać.
Pozdrawiam terenowo.
Seba 4×4