Ра́ма, разъёмно-разделительная силовая схема — разновидность несущей системы автомобиля, основа для крепления кузова и агрегатов.

К раме, как правило, крепятся все основные агрегаты автомобиля — двигатель, трансмиссия, мосты, подвески, рулевое управление. Вместе они образуют шасси. Рамное шасси представляет собой законченную конструкцию, которая, как правило, может существовать и передвигаться отдельно от кузова. Кузов обычно крепится к раме при помощи кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, служащими для уменьшения уровня вибраций, воздействующих на водителя и пассажиров.

В настоящее время рамные шасси применяют главным образом на тракторах и грузовых автомобилях, но в прошлом многие легковые автомобили также имели рамное шасси. Также отдельную раму часто имеют «жёсткие» внедорожники.

В автомобилестроении различают следующие виды рам: лонжеронные, периферийные, хребтовые, вильчато-хребтовые, несущее основание, решётчатые (они же трубчатые, пространственные).

Установленный на раму кузов может быть полунесущим — отчасти воспринимающим приходящуюся на неё нагрузку, либо разгруженным — не воспринимающим никаких нагрузок, кроме нагрузки от перевозимого автомобилем груза. И в том, и в другом случае он может быть прикреплён к раме как жёстко, так и при помощи эластичных подушек. Таким образом, рама может образовывать несущую систему автомобиля как самостоятельно, так и вместе с кузовом — как жёстко соединённым с ней, так и установленным через эластичные подушки. На практике доля рамы в общей жёсткости рамного легкового автомобиля составляет обычно от 35 % (полунесущий кузов на облегчённой раме) до 70 % (практически полностью разгруженный кузов), а у грузовиков с опрокидываемой грузовой платформой и откидывающейся кабиной может составлять практически 100 %.

У автомобилей с несущим кузовом в строгом смысле этого слова рама отсутствует, так как её функции выполняет сам кузов (обшивка с местным усилением); тем не менее, наряду с этим у несущего кузова могут присутствовать подрамники в оконечностях, по сути представляющие собой укороченную раму и служащие для распределения сосредоточенных сил во избежание концентрации напряжений в тонкостенных элементах корпуса кузова. Автомобили с рамой, конструктивно объединённой с кузовом и неотделимой от него без нарушения структурной целостности, могут как относить к имеющим несущий кузов, так и считать разновидностью рамных (так называемая «рамно-объединённая силовая схема»), либо даже выделять в отдельный тип кузовов с интегрированной рамой.

История В раннем автомобилестроении

Рама (от нем. Rahmen — «основание», «станина»), или, по терминологии тех лет — «остов», стала применяться ещё на заре развития автомобильной техники. Идея такой конструкции несущей системы была позаимствована у железнодорожного транспорта — конные экипажи обходились деревянным каркасом кузова из-за существенно меньших нагрузок, то есть, по сути имели несущий кузов. Если самые первые автомобили, у которых силовой агрегат располагался внутри колёсной базы, ещё могли обходиться тем же самым деревянным каркасом, то появление и повсеместное распространение классической компоновки, при которой массивный двигатель был вынесен далеко вперёд и при движении создавал весьма значительные нагрузки, сделало наличие проходящей вдоль всего кузова под полом пассажирского салона рамы настоятельной необходимостью.

Изначально рамы делали из твёрдого дерева, реже — круглых металлических труб. В первое десятилетие XX века получили повсеместное распространение рамы, состоящие из двух штампованных профилей П-образного (швеллер) или прямоугольного (короб) сечения — лонжеронов — и нескольких поперечин. Для обеспечения возможности поворота передних колёс раму выполняли суженной в передней части, а затем — для удешевления производства просто стали ставить прямые лонжероны под некоторым углом друг к другу, так что на виде сверху рама расширялась от передней части к задней. Также, со временем, на легковых автомобилях лонжеронам рамы стали придавать изгиб в вертикальной плоскости, так, что её средняя часть стала располагаться ниже оконечностей — это позволило ниже разместить пол салона и улучшить условия работы карданной передачи.

Эта конструкция рамы оказалась весьма рациональной, на грузовиках она до нашего времени изменилась лишь в деталях. В своём изначальном виде такая рама была очень податлива, давая весьма ощутимый перекос при проезде неровностей дороги — его в то время воспринимали как составную часть работы подвески, которая была достаточно жёсткой. Кузова тех лет, имевшие деревянный каркас, крепились к раме жёстко, без эластичных подушек, так что все деформации рамы передавались и кузову.

Естественно, закреплённый на такой слабой, податливой раме кузов было бесполезно делать жёстким — деформации рамы при движении автомобиля очень быстро привели бы к его разрушению. Податливость кузова, его способность деформироваться вместе с рамой в значительных пределах, считалась его неотъемлемым и даже желательным свойством. Многие производители напрямую старались специально придать кузову гибкость, поскольку бороться с его деформацией и сопровождающим её скрипом в местах соединения отдельных досок каркаса было делом практически безнадёжным. Например, способ изготовления кузова по патенту Уэйманна (Weymann), популярный в 1920-х годах на дорогих автомобилях, предполагал наличие между деревянными балками каркаса специальных пружинящих металлических вставок, которые устраняли контакт между отдельными деталями и в определённых пределах позволяли им смещаться друг относительно друга, устраняя две типичные проблемы кузовов тех лет — скрип и расшатывание сочленений каркаса. Снаружи такой кузов обшивался гибкой металлической сеткой, обтягивался поверх неё плотным коленкором с подбивкой из ваты и покрывался особым образом обработанной тканью (материал типа дерматина), которая в некоторых случаях могла окрашиваться, становясь на вид почти неотличима от металла.

С другой стороны — даже весьма податливый кузов с деревянным каркасом в значительной степени повышал жёсткость автомобиля в целом, будучи, таким образом, полунесущим при очень слабой раме, обычно имевшей вид двух швеллеров, соединённых двумя-тремя поперечинами открытого сечения.

В 1915 году Х. Хэйз (H. J. Hayes) предложил несущий кузов, выполняющий функции рамы, но реализована на практике эта идея была намного позже.

В межвоенные годы

В двадцатые годы чехословацкая фирма «Татра» разработала хребтовую раму в виде центральной трубы достаточно большого диаметра, к фланцам на концах которой жёстко крепились силовой агрегат и картер заднего моста (разрезного с качающимися полуосями). Передача вращения осуществлялась при помощи заключённого внутрь трансмиссионной трубы вала без шарниров. Такая конструкция была применена «Татрой» на ряде легковых и грузовых моделей. Очень жёсткая на кручение, она позволяла значительно снизить деформацию кузова при движении автомобиля, тем самым повышая комфорт и увеличив долговечность автомобиля в целом, а также позволяя понизить уровень пола в салоне, чему более не мешали проходящие под ним лонжероны. Последнее было особенно ценно для малолитражных «Татр» с хребтовой рамой, которые имели умеренную по меркам своего времени высоту кузова, низкое расположение центра тяжести, и при этом — достаточно просторный салон. Шасси такого типа можно было очень легко удлинить, варьируя лишь длину трансмиссионной трубы и приводного вала — что было очень удобно для создания грузовых автомобилей различной грузоподъёмности и даже с различным числом ведущих мостов.

Однако широкого распространения за пределами чехословацкого автопрома хребтовая рама в чистом виде так и не получила ввиду характерных для неё существенных недостатков. В первую очередь, все агрегаты автомобиля с хребтовой рамой приходилось делать специальной конструкции, рассчитанными на фланцевое крепление к центральной трубе, причём их картеры должны были быть достаточно прочными, а следовательно — и утяжелёнными, так как они крепились к фланцам трансмиссионной трубы консольно и должны были воспринимать значительные нагрузки, возникающие при движении автомобиля, а также служили для крепления деталей подвески. Обслуживание и ремонт агрегатов трансмиссии, заключённых внутрь трансмиссионной трубы, были крайне затруднены. Жёсткое крепление силового агрегата к несущей системе автомобиля обуславливало высокий уровень шумов и вибраций в салоне.

Несколько большее распространение получила разработанная конкурентом «Татры» — фирмой «Шкода» — вильчато-хребтовая рама, в конструкции которой также использовалась центральная труба, но агрегаты в большинстве своём не заключались внутрь неё, а имели отдельные картеры обычного типа и крепились снаружи к самой трубе и установленным в её оконечностях вилкам, представляющим собой в сущности элементы обычной лонжеронной рамы. Непосредственно внутри трансмиссионной трубы располагались лишь вал привода заднего моста и главная пара. Отдельные картеры двигателя и коробки передач резко упростили обслуживание и ремонт автомобиля, позволили применить мягкую подвеску силового агрегата, снизившую уровень вибрации в салоне. Этот тип конструкции несущей системы стал достаточно популярен у чехословацких и германских инженеров. Например, довоенные модели фирмы Mercedes-Benz с задним расположением силового агрегата (W23, W28) имели вильчато-хребтовую раму в виде круглой центральной трубы, к которой сзади крепилась вилка, несущая выполненный в виде единого блока силовой агрегат. Сама «Татра» использовала вильчато-хребтовую раму с центральной трубой прямоугольного сечения на своих довоенных моделях с заднемоторной компоновкой, причём внутри трубы располагался лишь привод переключения передач — все остальные агрегаты были выполнены в отдельных картерах.

К 1922 году относится появление модели Lancia Lambda, имевшей, видимо, первый в массовом производстве каркасно-панельный несущий кузов, причём его разработчики были вдохновлены конструкцией лодочных корпусов. У него наружные панели обшивки были прикреплены к пространственному каркасу из металлических профилей и воспринимали нагрузки вместе с ним, хотя и в незначительной степени.

Практически одновременно на фирме «Обёрн» (Auburn) в США была создана лонжеронная рама с Х-образной поперечиной, объединявшая высокую крутильную жёсткость (например, у Rolls-Royce Silver Cloud жёсткость одной только рамы данного типа на кручение достигала 3600 Н·м на градус) и относительную лёгкость — очень быстро она стала стандартом де-факто для легковых автомобилей. Кузова к этому времени становятся цельнометаллическими, более жёсткими, чем имеющие деревянный каркас, однако жёсткость рамы благодаря введению Х-образной поперечины выросла в намного большей степени, поэтому соотношение их функций изменяется — если кузов с деревянным каркасом, установленный на сравнительно слабую раму, в значительной степени её усиливал, то теперь именно рама воспринимает основную часть возникающих при движении автомобиля нагрузок, кузов же становится практически полностью разгруженным, воспринимая главным образом лишь вес находящихся внутри него пассажиров и грузов, а также обеспечивая необходимую в эксплуатации служебную прочность. Это позволило до предела его облегчить, снизив общую массу автомобиля, особенно с учётом замены дерева каркаса на металлически профили, обеспечивающие большую прочность при той же маcсе. Появление достаточно прочной и жёсткой рамы позволило применить и более мягкую подвеску, чем также повысить комфортабельность, особенно если спереди она была независимой.

Кузов начинают крепить к раме при помощи эластичных подушек, что позволило повысить комфортабельность благодаря лучшему гашению толчков и вибрации, правда ценой большой общей массы автомобиля (одним из пионеров их внедрения была фирма Chrysler, также первой применившая плавающую подвеску двигателя на резиновых подушках).