Популярный миф гласит, что у настоящего внедорожника должна быть рама. Однако все больше моделей со сменой поколения отказываются от рамы даже в усеченном виде в пользу несущего кузова. «Лента.ру» разобралась, почему рама постепенно превращается в атавизм и в чем преимущества несущего кузова для внедорожника.
На протяжении столетий конструкция транспортных средств — от самых первых до самых современных, — как ни удивительно, не менялась. В основе — рама, на которую устанавливался кузов, а снизу закреплялись оси. Как ни странно, после перехода с конной тяги на двигатель внутреннего сгорания мало что изменилось. Безлошадные экипажи продолжали создавать по тому же принципу. Рамная конструкция была привычна, понятна и дешева.
Первые альтернативы раме появились только в середине 1930-х годов, когда сразу несколько европейских производителей предложили автомобили с несущим кузовом. Главное отличие такой конструкции в том, что нагрузку воспринимает каждый элемент кузова, а не только лежащая в его основе рама. Довольно быстро стало ясно, что преимуществ у рамы не так уж много, поэтому в 1950-е годы от нее начали стремительно отказываться и в США, и в Европе, и в Советском Союзе. Причем несущий кузовов получили не только компактные машины, как это было изначально, но и огромные представительские седаны.
В итоге по эту сторону Атлантики от рамы к 1970-м годам отказались практически все автопроизводители, за исключением некоторых производителей лимузинов. В США держались дольше, но и там к началу 1980-х годов почти все легковые модели получили несущий кузов, а рамные автомобили предназначались лишь для самой консервативной и возрастной публики. Исключением долгое время оставались коммерческие автомобили да внедорожники. Но и они в XXI веке все чаще переходят на конструкцию с несущим кузовом. В чем же его преимущества?
Легкость бытия
Собственно, главный минус рамы — это ее вес. Переход на несущий кузов сразу помогает сбросить 150-200 килограммов, что критически важно для любого автомобиля. Постепенный отказ от рамы, который продиктован и временем, и развитием технологий, улучшает динамику, экономичность и снижает вредные выбросы.
Фото: Land Rover
Большая масса, в свою очередь, требует иных, более жестких настроек подвески, без которых кренов не избежать, поэтому у рамных автомобилей зачастую или хуже плавность хода, или заметны сильные крены. Понятно, что инженеры стараются найти баланс, но в любом случае поведение рамного автомобиля на дороге отличается от движения машины с несущим кузовом в худшую сторону.
Это приводит к тому, что в дело чаще вступают современные системы безопасности, которые вынуждены одергивать автомобиль, не давая ему перевернуться или вылететь с дороги. Так что говорить об удовольствии от активного вождения не приходится — в большинстве случаев рамный автомобиль обеспечивает спокойное и не слишком динамичное перемещение в пространстве.
Но есть у рамной конструкции и косвенные недостатки. Так, у рамных автомобилей выше центр тяжести, из-за чего страдает управляемость и устойчивость. В салоне из-за высокого уровня пола (по сравнению с машинами с несущим кузовом он выше на пять-десять сантиметров) водитель и пассажиры сидят с высоко поднятыми коленями, доступ в салон затруднен — ноги приходится поднимать выше, да и объем багажника меньше.
Почему не все отказываются от рамы?
Зачастую это объясняется консервативностью и принципиальностью клиентов, которые десятилетиями покупали автомобили с рамой и просто привыкли к ним. Отказ от рамы в прошлом чаще всего приходился на топливные кризисы и периоды ужесточения экологических норм — то есть отчасти был вынужденным.
Однако у рамы, безусловно, есть и свои козыри в рукаве. Во-первых, рамный автомобиль проще конструировать. При создании новой модели совершенно не обязательно заново разрабатывать раму, а развязанный от силовых нагрузок кузов проще и дешевле разработать.
Неслучайно в 1950-1970-е годы, когда большинство легковых автомобилей в США были рамными, в гамме каждого производителя можно было увидеть едва ли не все типы кузовов — от фургона до кабриолета, установленные на одну и ту же раму. Также у рамного автомобиля, при прочих равных, выше грузоподъемность, поэтому практически все средне- и полноразмерные пикапы в мире сохраняют рамную конструкцию. Держатся за раму и производители грузовиков.
Производители внедорожников в конце 1980-х постепенно начали переходить на интегрированную раму, которую, в отличие от классической, нельзя было отделить от кузова, а сама она была тоньше и легче. У машин с такой конструкцией кузов принимал на себя часть силовой нагрузки, но ему все еще помогала рама.
Defender с рамной конструкцией
Фото: Land Rover
Пожалуй, единственным плюсом рамной конструкции для пассажирских машин является возможность лучше изолировать кузов от вибраций агрегатов и дорожных шумов, ведь двигатель, элементы трансмиссии и подвеска крепятся не к кузову, а непосредственно к раме.
Раньше уровень развития металлургии не позволял придать несущему кузову такую же жесткость, как автомобилю с рамной конструкцией, но в XXI веке произошел настоящий прорыв: появились новые сорта высокопрочной стали и алюминия, что привело к росту жесткости несущих кузовов. Это положительным образом сказалось и на управляемости автомобиля, и на грузоподъемности, и на его поведении на бездорожье.
Например, у Land Rover Discovery 3 с интегрированной рамой жесткость на кручение составляла 15 тысяч Ньютон-метров на градус, а у Discovery пятого поколения с несущим кузовом — уже 23 тысячи Ньютон-метров на градус. А у нового Defender — 29 Ньютон-метров на градус, что в три раза жестче модели с рамной конструкцией.
Применение таких металлов и сплавов требует многомиллионных инвестиций, поэтому некоторые масс-бренды продолжают производить рамные автомобили, чтобы не удорожать производство.
Дополнительные нюансы
Для инженеров рама — не только радость от общего упрощения задачи, но и дополнительные проблемы. Во-первых, во время краш-тестов и реальных аварий у рамных машин есть слабое место — крепления кузова к раме. Зачастую от сильных ударов кузов срывается с рамы и устремляется вперед. Не имея достаточной жесткости, кузов рамного автомобиля сильнее деформируется, подвергая угрозе жизнь и здоровье сидящих в салоне людей.
Во-вторых, в случае неудачного удара ремонтировать придется не только кузов, но и раму. То же самое касается и защиты от коррозии: появление ржавчины на раме — распространенная проблема в российских условиях. Рама находится под кузовом, и на нее попадает вся грязь, влага и реагенты, а отмыть ее практически невозможно из-за затрудненного доступа. Все это приводит к возникновению очагов коррозии. Зачастую рама сгнивает до такого состояния, что требуется ее замена, хотя на кузове ржавчины может вообще не быть.
Естественно, давно известны способы защиты рамы от ржавчины. Но хорошая антикоррозийная обработка требует снятия кузова с рамы, а это очень дорогостоящая операция, которую выполняют далеко не в каждом сервисном центре.
Все меньше моделей сохраняют такую конструкцию. Сначала от рамы начали отказываться автомобили, ориентированные на семейных клиентов, которые больше времени проводят на асфальте. Например, с появлением пятого поколения от рамы отказался Land Rover Discovery.
Теперь очередь дошла и до внедорожников, владельцы которых значительную часть времени проводят на грунтовых дорогах или даже вне дорог. Ярким примером стал новый Land Rover Defender, который был и остается по сей день образцом настоящего внедорожника.
Прогресс не остановить, а с учетом все ожесточающихся норм по расходу топлива и вредным выбросам рамные автомобили рискуют полностью исчезнуть уже к середине XXI века. Но пока процесс замещения идет постепенно, и привычный для многих кузов еще поживет.