Что такое шасси автомобиля? 2 современных типа конструкции

Шасси автомобиля — основа конструкции транспортного средства, и его понимание важно для автомобильной инженерии и эксплуатации. В этой статье рассмотрим, что такое шасси, его основные элементы и функции, а также два современных типа конструкции подвески. Эти аспекты помогут вам лучше ориентироваться в мире автомобилей и понять, как различные конструкции влияют на характеристики и поведение транспортного средства на дороге.

Конструктивные особенности

У первых автомобилей шасси представляло собой раму, состоящую из двух продольных балок, соединённых поперечинами, расположенными крест-накрест, на которые устанавливались колеса. Эта рамная конструкция служила основой для размещения:

• двигателя;
• трансмиссии;
• кузова.

Кузов обычно имел внушительные размеры и выполнял дополнительные функции, такие как размещение мест для водителя и пассажиров, а также защиту от дождя и ветра во время поездки. Современные стандарты шасси магистральных грузовиков продолжают использовать подобную конструкцию. В то же время, на легковых автомобилях, включая внедорожники, шасси имеет совершенно другую схему. От традиционной рамы отказались в 1920-х годах с появлением автомобилей с несущими кузовами. К 1950-м годам была окончательно разработана универсальная концепция таких конструкций для легковых и грузовых автомобилей различных классов, а также автобусов:

• для малых и средних классов малолитражек – несущая кузовная конструкция;
• для автомобилей высшего класса и внедорожников – несущая рама или полунесущий кузов с элементами рамы;
• для грузовиков – старая рамная конструкция;
• на автобусах использовался полунесущий или несущий кузов, а рама применялась в моделях с шасси от грузовых автомобилей.

Шасси автомобиля представляет собой основную конструктивную часть, на которой монтируются все остальные элементы транспортного средства. Эксперты выделяют два современных типа шасси: несущую и раму. Несущее шасси, также известное как монокок, объединяет кузов и платформу в единую конструкцию, что обеспечивает высокую жесткость и снижает вес автомобиля. Этот тип шасси чаще всего используется в легковых автомобилях, так как он позволяет улучшить аэродинамические характеристики и повысить безопасность.

Второй тип — это рама, которая представляет собой отдельную конструкцию, на которую устанавливаются кузов и другие компоненты. Рамные шасси чаще встречаются в внедорожниках и грузовиках, так как они обеспечивают большую прочность и возможность замены кузова без необходимости менять всю конструкцию. Оба типа шасси имеют свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от назначения автомобиля и требований к его эксплуатации.

https://youtube.com/watch?v=FDhdhcPu5SI

Элементы конструкции

Современное автомобильное шасси имеет прочные и долговечные элементы и системы, которые располагаются между кузовной конструкцией, двигателем и дорожным полотном. Именно эти детали и узлы шасси обеспечивают движение транспортного средства, возможность управлять им и отвечают за комфорт пассажиров во время поездки. Современная конструкция шасси включает в себя такие важные детали, обеспечивающие нижеперечисленные возможности:

• колёса с шинами;
• трансмиссию;
• подвеску;
• рулевое управление и тормозную систему.

Несущим элементом в грузовиках выступает рама, выполняющая функции остова такого транспортного средства.

https://youtube.com/watch?v=p3qWdWvx-oU

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о шасси автомобиля и современных типах его конструкции:

1. Определение шасси: Шасси автомобиля — это основная рама, на которой монтируются все остальные компоненты, такие как двигатель, трансмиссия, подвеска и кузов. Оно играет ключевую роль в обеспечении прочности, жесткости и безопасности автомобиля.

2. Типы конструкции: Существует несколько типов шасси, но два наиболее распространенных современных типа — это монокок и рамное шасси. Монокок (или несущая конструкция) представляет собой цельную конструкцию, где кузов и шасси объединены в одно целое, что снижает вес и увеличивает жесткость. Рамное шасси, напротив, состоит из отдельной рамы, на которую монтируются кузов и другие компоненты. Этот тип чаще используется в грузовиках и внедорожниках, обеспечивая большую прочность и возможность замены кузова.

3. Инновации в шасси: Современные технологии, такие как использование композитных материалов и алюминия, позволяют значительно уменьшить вес шасси, что в свою очередь улучшает топливную эффективность и динамические характеристики автомобиля. Кроме того, системы активной подвески и адаптивного управления шасси становятся все более популярными, обеспечивая лучшую управляемость и комфорт при вождении.

https://youtube.com/watch?v=ftuEgPnlsYQ

Функциональность

Шасси легковых автомобилей сегодня выполняет три ключевые функции:

• обеспечение тягового усилия;
• комфортность движения;
• управление автомобилем.

Самоходное шасси, используемое в тракторах и специализированной технике, по-прежнему служит несущей основой, на которой устанавливаются все важнейшие компоненты транспортного средства.

В современных легковых автомобилях двигатель и другие критически важные элементы, а также водитель с пассажирами располагаются внутри кузова. При этом, во время движения, находящиеся в салоне люди не испытывают дискомфорта. Колесная база такой конструкции позволяет автомобилю передвигаться по дорогам с различным покрытием.

В современных автомобилях система узлов и механизмов, обеспечивающих комфортное движение по любой поверхности, называется ходовой частью, которая включает в себя:

• опорные элементы – колеса;
• подвеску, создающую упругую связь между колесами и несущей конструкцией автомобиля.

Эти компоненты обеспечивают плавное движение автомобиля по дорогам любого типа. На подрамник шасси устанавливаются кузов, двигатель и другие ключевые узлы современного автомобиля. Вращательное движение от переднего и заднего моста передается на колеса, что обеспечивает движение машины.

При разработке современных автомобильных шасси инженеры акцентируют внимание на эргономичности конструкции и ее структурной эффективности. Шасси со всеми его узлами должно гармонично вписываться в кузов, где располагаются салон, багажник и основные узлы автомобиля. Подвеска не должна занимать много пространства внутри кузовной конструкции, за исключением спортивных моделей, которые развивают высокие скорости. В таких автомобилях подвеска занимает значительную часть внутреннего пространства кузова.

При правильном расчете структурной эффективности удается передавать нагрузки от подвески на кузов в определенных точках крепления, что позволяет значительно снизить вес кузова автомобиля. Если нагрузки распределяются в стороне от этих точек, это приводит к увеличению веса кузовной части легкового автомобиля.

Подвеска

К основному узлу ходовой части автомобиля любой модели относится и подвеска, от которой зависят устойчивость машины на дороге во время движения, безопасность и комфорт процесса вождения. С момента появления первого в мире авто инженерами было придумано большое количество видов подвесок, но наибольшее распространение получили конструкции зависимого и независимого типа. Они отличаются способом соединения колёс, расположенных на одной оси.

Зависимая подвеска

В данной конструкции колеса жестко соединены между собой через ось. У нее есть свои плюсы и минусы. К преимуществам можно отнести максимальное сцепление поверхности колеса с дорогой, особенно когда автомобиль поворачивает на ровной поверхности. В этот момент оба колеса сохраняют свое положение на вертикальной оси благодаря жесткой фиксации.

Недостатки становятся очевидными при движении по неровным дорогам. Когда одно колесо сталкивается с препятствием, ось наклоняется, что влияет и на другое колесо. Это приводит к снижению комфорта во время поездки и ухудшению сцепления колес с дорожным покрытием. В настоящее время зависимую конструкцию не устанавливают на переднюю ось легковых автомобилей, ее заменили на систему МакФерсон.

Зависимая схема используется только на задней оси в виде конструкций для ведущей и ведомой оси. В первом случае устанавливается мост, который подвешивается на продольных рессорах или продольных направляющих рычагах, что характерно для некоторых внедорожников и пикапов.

Для ведомой задней оси применяются задняя балка или торсионы, работающие на скручивание. Этот тип конструкции обычно используется на бюджетных моделях с передним приводом.

Независимая подвеска

В этой схеме колеса одной оси не связываются жёстко друг с другом, поэтому изменения положения одного колеса не влияет на другое. При независимости работы на разных концах оси обеспечивается равномерное сцепление поверхности колёс с дорожным полотном при прохождении неровностей на дороге и более комфортный режим езды для водителя и пассажиров. В такой схеме неподрессорные массы имеют меньший объем, и у разработчиков новых конструкций автомобильных шасси есть возможность за счёт замены конфигурации и материалов и дальше уменьшать их объём и вес, делая автомобиль более скоростным и комфортным. Недостатком является изменение параметров положения развала-схождения и ширины колеи во время работы.

Классификация шасси

В современных автомобилях применяются два основных типа шасси:

• рамное, представляющее собой несущие балки, на которые монтируются все компоненты транспортного средства. Эта надежная конструкция обеспечивает высокую грузоподъемность и стойкость к динамическим нагрузкам;
• несущий кузов, который выполняет функции рамы. Это решение позволяет уменьшить вес автомобиля, улучшить комфорт и динамические характеристики, хотя и с некоторым снижением грузоподъемности.

Современные автомобили оснащаются различными типами ходовых конструкций:

• лонжеронные;
• хребтовые;
• периферийные;
• вильчато-хребтовые;
• решётчатые.

Характеристики ходовой части и эксплуатационные параметры конкретной модели автомобиля зависят от конструктивных особенностей выбранной схемы.

Шасси грузовых автомобилей

Грузовики обычно оборудуют лонжеронными рамами, соединёнными друг с другом балками трубчатой, Х- или К-образной формы. В месте, на которое оказывается повышенная нагрузка, используется швеллер с большим диаметром, что позволяет добиваться нужной грузоподъёмности.

Чаще всего грузовые машины имеют параллельную рамную конструкцию, в которой на всём её протяжении балки находятся на одном и том же расстоянии друг от друга. На внедорожниках лонжероны могут иметь расхождение осей по вертикали и горизонтали.

На конструкции хребтового типа имеется только одна балка, установленная продольно и скреплённая поперечинами. За счёт наличия в ней полости большого диаметра можно разместить в ней детали трансмиссии. В отличие от лонжеронов она обладает повышенной устойчивостью к кручению и позволяет использовать независимую подвеску для переднего и заднего привода.

Рама вильчато-хребтового типа отличается характерными разветвлениями в виде вилки на обоих её концах. Она позволила совместить характеристики балки хребтового типа и обычной рамной конструкции.

Кроме вышеперечисленных схем, используемых обычно на грузовом автотранспорте и машинах с повышенной проходимостью, имеется так называемое самоходное шасси, которое ставят на трактора, спецтехнику различного типа.

Кроме этого имеются ещё авиационные типы конструкций, позволяющие небольшим самолётам плавно перемещаться по поверхности во время взлёта и посадки. В отличие от автомобильных аналогов они могут иметь не только колёса, но также поплавки или и лыжи, в зависимости от условий использования самолётной техники.

Часто неопытные владельцы машин путают шасси с автомобильным приводом, забывая о том, что последний вместе с колёсами является составным элементом системы, передающей усилие мотора на движитель и колёсную базу.

Заключение

Автомобильное шасси представляет собой ключевой конструктивный элемент любого транспортного средства, в котором размещены все основные компоненты и механизмы, отвечающие за восприятие и передачу сил, необходимых для движения автомобиля. Современные конструкции шасси позволяют разрабатывать различные модели автомобилей с уникальными ходовыми качествами и кузовными формами. При выборе подходящей модели автомобиля крайне важно учитывать тип шасси, установленного в данном транспортном средстве.

История развития шасси

Шасси автомобиля — это основа, на которой строится весь автомобиль. Оно включает в себя раму, подвеску, колеса и другие ключевые элементы, обеспечивающие устойчивость и управляемость транспортного средства.

Первоначально шасси представляло собой простую конструкцию, состоящую из металлической рамы, на которую устанавливались колеса и двигатель. В начале 20 века, с развитием автомобилестроения, шасси стало более сложным и многофункциональным. Появление независимой подвески, улучшение тормозных систем и внедрение новых материалов, таких как сталь и алюминий, значительно повысили надежность и безопасность автомобилей.

В 1930-х годах началось массовое производство автомобилей с монококовыми шасси, что позволило уменьшить вес конструкции и повысить жесткость кузова. Это стало возможным благодаря использованию сварки и новых технологий обработки металлов. Монококовая конструкция, в отличие от традиционного шасси, объединяет кузов и раму в одно целое, что улучшает аэродинамические характеристики и снижает центробежные силы.

С развитием технологий в 1960-х и 1970-х годах шасси автомобилей продолжали эволюционировать. Появление переднеприводных автомобилей стало важным шагом в изменении конструкции шасси. Передний привод позволил улучшить распределение веса и повысить управляемость, что сделало автомобили более безопасными и удобными в эксплуатации.

В последние десятилетия акцент на безопасность и экологичность привел к внедрению новых материалов, таких как углеродное волокно и композитные материалы, которые значительно снижают вес шасси и улучшают его прочностные характеристики. Современные шасси также оснащаются различными электронными системами, такими как системы контроля устойчивости и адаптивные подвески, что делает управление автомобилем более комфортным и безопасным.

Таким образом, — это история постоянного поиска оптимальных решений, направленных на улучшение характеристик автомобилей, их безопасности и комфорта. Каждый этап эволюции шасси отражает достижения технологий и потребности общества, что делает эту тему особенно интересной для изучения.

Вопрос-ответ

Какие два типа конструкции шасси существуют?

Существует два основных типа шасси: шасси с кузовом на раме и шасси с цельным кузовом. Шасси с кузовом на раме состоит из отдельных компонентов: рамы автомобиля, обеспечивающей структурную поддержку, и кузова, установленного сверху.

Как подразделяется конструкция автомобилей по типу шасси?

По типу шасси выделяют: колесные авто (в качестве движителя используются колеса), гусеничный транспорт (в качестве движителя используются гусеничные ленты), специальные (снегоходы – на передней части расположены две лыжи, сзади – одна широкая гусеничная лента, воздушная подушка и т. д.).

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные компоненты шасси, такие как рама, подвеска и трансмиссия. Понимание их функций поможет вам лучше осознать, как они влияют на управляемость и комфорт автомобиля.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на различия между традиционным и монококовым шасси. Это поможет вам выбрать подходящий тип автомобиля в зависимости от ваших потребностей, будь то для городских поездок или внедорожных приключений.

СОВЕТ №3

При покупке автомобиля учитывайте не только внешний вид и технические характеристики, но и конструкцию шасси. Это может существенно повлиять на безопасность и долговечность транспортного средства.

СОВЕТ №4

Регулярно проверяйте состояние шасси вашего автомобиля. Обслуживание и диагностика подвески и других компонентов помогут избежать серьезных поломок и продлить срок службы автомобиля.