Nadwozie samonośne a konstrukcja ramowa - co wybrać?

Spis treści:

1. Czym jest nadwozie w samochodzie?
  1.1 Rola nadwozia w samochodzie
  1.2 Konstrukcja nadwozia
2. Nadwozie samonośne
  2.1 Budowa nadwozia samonośnego
  2.2 Jakie są zalety i wady nadwozia samonośnego?
3. Konstrukcja ramowa
  3.1 Budowa konstrukcji ramowej
  3.2 Jakie są rodzaje ram?
  3.3 Jakie są zalety i wady konstrukcji ramowej?
4. Nadwozie samonośne a rama
  4.1 Połączenie zalet obu konstrukcji
  4.2 Niezrównane doświadczenia na każdej drodze
5. Najczęściej zadawane pytania
  5.1 Jaka jest różnica między nadwoziem szkieletowym a bezszkieletowym?
  5.2 Jakie są główne zalety nadwozia samonośnego?
  5.3 Czy Defender ma nadwozie samonośne czy ramę?
  5.4 Kiedy warto wybrać samochód z konstrukcją ramową?
  5.5 Który rodzaj nadwozia jest najpopularniejszy?

Nadwozie samochodu to swego rodzaju osłona, która znajduje się nad podwoziem. Może być integralnie połączona z podwoziem lub zamontowana oddzielnie, stanowiąc jedną z głównych części pojazdu. Nadwozie występuje w różnych formach, z których każda charakteryzuje się unikalnymi cechami wpływającymi na komfort użytkowania, estetykę i przeznaczenie samochodu.

Nadwozie jest odpowiedzialne za przejmowanie obciążeń wynikających z siły ciężkości oraz przeciążeń występujących podczas jazdy. Podczas ruszania, jazdy po nierównych nawierzchniach czy pokonywania zakrętów, siły powstające w tych sytuacjach są początkowo absorbowane przez zawieszenie. Jednakże, gdy przeciążenia stają się większe, obciążenia te zostają przeniesione na całą konstrukcję pojazdu. Dlatego każdy samochód musi być wyposażony w element, który przejmie te obciążenia zarówno podczas jazdy, jak i postoju.

Nadwozie składa się z dwóch głównych elementów:


• Konstrukcja nośna - to szkielet nadwozia, który nadaje mu kształt i funkcjonalność. Odpowiada za sztywność oraz sposób montażu pozostałych elementów, takich jak słupki, podłużnice silnika, belki pod zderzakiem, wzmocnienia, belki progowe, pas podokienny i podłoga.


• Poszycie - to zewnętrzna karoseria, która tworzy zabudowę wnętrza pojazdu. Składa się z widocznych na zewnątrz elementów, takich jak drzwi, zderzaki, błotniki oraz pokrywy bagażnika i silnika.


Struktura nośna w samochodach osobowych może być wykonana w różnych formach, takich jak nadwozie samonośne lub konstrukcja oparta na ramie nośnej.

Nadwozie samonośne (z fr. monocoque) to konstrukcja pojazdu, w której cały szkielet pojazdu stanowi jednocześnie element nośny, zastępując tradycyjną ramę. W takim rozwiązaniu cała struktura nadwozia lub jego szkielet przejmuje obciążenia wynikające z jazdy oraz siły działające na samochód. Dzięki temu nadwozie samonośne integruje wszystkie zespoły pojazdu w jedną, spójną całość, zapewniając odpowiednią sztywność i wytrzymałość konstrukcji.

Nadwozie samonośne składa się z kilku istotnych elementów, które razem tworzą jego nośną strukturę. Te elementy współpracują ze sobą, tworząc spójną i wytrzymałą konstrukcję, zdolną do przenoszenia obciążeń działających na pojazd.


Na nadwozie samonośne składa się:


• Płyta podłogowa - stanowi podstawę konstrukcji, najczęściej występuje w samochodach osobowych i autobusach niskopodłogowych.


• Struktura nośna nadwozia - obejmuje elementy takie jak słupki boczne, wzmocnienia dachowe i inne wzmocnienia, które zapewniają integralność i bezpieczeństwo całej konstrukcji.

Konstrukcja samonośna ma wiele zalet, które czynią ją popularnym wyborem w nowoczesnych pojazdach. Przede wszystkim, dzięki eliminacji dodatkowej ramy, samochody z nadwoziem samonośnym są lżejsze, co przekłada się na niższe zużycie paliwa. Ponadto, taka konstrukcja pozwala na lepsze ukształtowanie nadwozia pod kątem aerodynamiki, co jest istotne dla osiągów pojazdu i efektywności paliwowej. Dodatkowym atutem jest większa przestrzeń wewnątrz pojazdu, ponieważ brak ramy umożliwia obniżenie podłogi, co zwiększa komfort dla pasażerów i pojemność bagażnika.


Niemniej jednak, nadwozie samonośne ma także swoje wady. Jedną z nich jest mniejsza wytrzymałość w trudnym terenie, gdzie takie konstrukcje są mniej odporne na duże obciążenia i uderzenia, jeśli zostały wykonane ze standardowych materiałów. To sprawia, że postrzegane są jako mniej odpowiednie do ekstremalnych warunków terenowych. Warto jednak zaznaczyć, że współczesne nadwozia samonośne, wykonane ze specjalnych materiałów, mogą swoją sztywnością daleko przewyższać dawne ramy.

Konstrukcja ramowa to tradycyjny sposób budowy pojazdu, w którym nadwozie jest zamocowane na solidnej ramie. Rama pełni rolę głównego elementu nośnego, na którym montowane są wszystkie inne podzespoły pojazdu, takie jak silnik, skrzynia biegów, zawieszenie, a także samo nadwozie. W pojazdach z konstrukcją ramową nadwozie może być wykonane jako szkieletowe, czyli z lekkiego i mocnego szkieletu pokrytego blachą lub bezszkieletowe, gdzie nadwozie jest zbudowane z cienkiej blachy stalowej.

Konstrukcja ramowa składa się z dwóch podłużnic (najczęściej o przekroju prostokątnym lub rurowym) połączonych poprzeczkami. Na tej sztywnej ramie montowane są wszystkie kluczowe elementy pojazdu, w tym układ napędowy, silnik, skrzynia biegów oraz całe nadwozie. Oto główne komponenty budowy konstrukcji ramowej:

1. Podłużnice - to dwie główne długie belki biegnące wzdłuż pojazdu. Wykonane z wytrzymałej stali, stanowią podstawę całej konstrukcji ramowej. Podłużnice mogą mieć różne przekroje, najczęściej ceowe lub skrzynkowe, w zależności od wymagań konstrukcyjnych.


2. Poprzeczki - to krótsze belki łączące podłużnice, zapewniające sztywność i stabilność całej konstrukcji. Poprzeczki są umieszczone w różnych miejscach wzdłuż ramy, aby zwiększyć jej wytrzymałość na skręcanie i zginanie.


3. Kątowniki i zastrzały - w miejscach, gdzie występują większe obciążenia, stosowane są dodatkowe wzmocnienia w postaci kątowników i zastrzałów. Zapewniają one dodatkową sztywność i odporność na obciążenia dynamiczne.


4. Mocowania - na ramie znajdują się specjalne punkty mocowania, do których przykręcane są: silnik, skrzynia biegów, zawieszenie, układ wydechowy oraz nadwozie.


5. Zderzaki i uchwyty - na końcach ramy znajdują się uchwyty, do których mocowane są zderzaki oraz inne elementy ochronne pojazdu.

Ze względu na budowę wyróżniamy następujące rodzaje ram:


• Rama centralna - to typ konstrukcji, w której główny element nośny stanowi podłużnica centralna o przekroju rurowym lub skrzynkowym, do której przymocowane są pozostałe elementy pojazdu. W pojazdach z taką konstrukcją, na ramie mocowane są komponenty, takie jak skrzynia biegów, układ napędowy oraz elementy nadwozia. Często stosowana jest również rama pomocnicza, która dodatkowo wspiera układ zawieszenia i inne mechanizmy.


• Rama krzyżowa - składa się z dwóch podłużnic skrzyżowanych lub blisko siebie połączonych, których rozwidlone końce są zintegrowane z mocnymi poprzeczkami, służącymi do montażu poszczególnych zespołów.


• Rama płytowa - jest wytłoczona z jednego arkusza blachy stalowej lub kilku połączonych elementów. Aby zapewnić odpowiednią sztywność w ramie płytowej wytłacza się odpowiednie wgłębienia. Często pełni ona rolę podłogi pojazdu.


• Rama kratownicowa - składa się z kratownic wykonanych z rur lub kształtowników, które tworzą lekką, ale bardzo wytrzymałą strukturę. Tego typu ramy są często stosowane w pojazdach wyścigowych i sportowych, gdzie priorytetem jest minimalizacja masy przy zachowaniu wysokiej sztywności.

Konstrukcja ramowa ma kilka istotnych zalet, które przez lata czyniły ją szczególnie atrakcyjną w zastosowaniach do pojazdów przeznaczonych do trudnych warunków terenowych. Ramy charakteryzują się dużą wytrzymałością, co sprawia, że są idealne do jazdy w ekstremalnych warunkach, gdzie nadwozie musi wytrzymać znaczne obciążenia.


Cała konstrukcja ramowa jest projektowana tak, aby wytrzymać ekstremalne obciążenia, zarówno w trakcie jazdy, jak i w sytuacjach awaryjnych, takich jak zderzenia. Dzięki swojej modułowej budowie, ramy mogą być dostosowywane do różnych zastosowań, co czyni je bezpiecznym rozwiązaniem.


Kolejną zaletą jest łatwość napraw – w przypadku uszkodzenia ramy można ją naprawić lub wymienić bez konieczności ingerowania w całą strukturę pojazdu, co jest dużym plusem dla pojazdów użytkowych. Dodatkowo, modułowa konstrukcja ramowa umożliwia łatwe modyfikacje i dostosowanie pojazdu do specyficznych potrzeb, takich jak montaż ciężkiego osprzętu czy opancerzenia.


Jednakże konstrukcja ramowa ma także swoje wady. Jedną z nich jest większa masa, która wpływa na wyższe zużycie paliwa oraz może pogarszać właściwości jezdne na utwardzonych drogach. Ponadto, konstrukcja ramowa wymusza wyższe umieszczenie podłogi, co skutkuje wyższym środkiem ciężkości, co z kolei może negatywnie wpływać na stabilność pojazdu, zwłaszcza podczas pokonywania zakrętów. Zastosowanie ramy wymusza też podniesienie podłogi samochodu, przez co wnętrze auta jest mniej przestronne, a pasażerowie często muszą w podróży przyjmować niewygodną pozycję.

Wybór między nadwoziem samonośnym a konstrukcją ramową zależy od przeznaczenia pojazdu. Samochody z nadwoziem samonośnym są idealne do codziennej jazdy po mieście i autostradach, gdzie liczy się lekkość, przestronność wnętrza i komfort jazdy. Rama świetnie sprawdza się w pojazdach specjalnych, które nie służą do podróży. W ekstremalnych warunkach terenowych, gdzie liczą się przede wszystkim wytrzymałość i niezawodność, sprawdzają się samochody z ramą (jednak z kompromisem w kwestii prowadzenia i wygody), jak i samochody z nadwoziem samonośnym. W przypadku tych ostatnich niezbędne jest jednak, by nadwozie zostało wykonane z uwzględnieniem wzmocnień i wysokowytrzymałych materiałów. Są one niezbędne w terenie, choć wiąże się to z wyższym kosztem wytworzenia i wyższą ceną samochodu.

Defender jest doskonałym przykładem pojazdu, który łączy zalety zarówno konstrukcji ramowej, jak i samonośnej. W przeszłości był on znany z klasycznej konstrukcji ramowej i sztywnych mostów, za to w nowych modelach Defendera (90, 110 i 130) zastosowano zupełnie inne podejście – wyposażone w szereg wzmocnień aluminiowe nadwozie samonośne wspierane jest przez dwie stalowe ramy pomocnicze, a tradycyjne sztywne mosty zostały zastąpione niezależnym zawieszeniem wielowahaczowym.

To nowoczesne rozwiązanie, które przewyższa zwykłe nadwozia samonośne sztywnością, a tradycyjne ramy - wszechstronnością i dynamiką. Nadwozie nowego Defendera jest niemal 3 razy sztywniejsze niż ramy dawnych Defenderów. Taki układ pozwala na osiągnięcie lepszego komfortu jazdy, większej stabilności oraz możliwości regulacji prześwitu dzięki innowacyjnemu pneumatycznemu zawieszeniu.


Napęd na cztery koła sterowany zaawansowaną elektroniką oraz tryb brodzenia z głębokością do 90 cm sprawiają, że Defender pozostaje pojazdem zdolnym do pokonywania trudnych terenów. Mimo tych zmian, nowy Defender wciąż łączy w sobie dziedzictwo marki z nowoczesnymi technologiami, oferując unikalne połączenie zdolności terenowych i współczesnego komfortu.
Add a description consisting of one or more sentences. Use Paragraph to expand on what title says.

Defender to luksusowy SUV, który harmonijnie łączy wyjątkowe zdolności terenowe z najwyższym poziomem komfortu. Pokonuje wyzwania z łatwością i jest gotowy na każdą drogę, a to za sprawą swoich unikalnych cech innowacyjnych rozwiązań takich jak:


• konstrukcja nadwozia - solidne samonośne nadwozie w połączeniu z niezależnym zawieszeniem gwarantuje stabilność i precyzyjną kontrolę w najbardziej wymagających sytuacjach


• elektroniczne zawieszenie pneumatyczne - automatycznie dostosowuje się do zmiennych warunków terenowych, oferując prześwit znacznie większy niż tradycyjne konstrukcje


• System Terrain Response 2 - inteligentnie dobiera ustawienia pojazdu do różnych rodzajów nawierzchni, zapewniając optymalne osiągi


• Systemy HDC i Gradient Release Control - ułatwiają bezpieczne zjazdy ze stromych wzniesień


• All Terrain Progress Control - to innowacyjny tempomat terenowy, który zapewnia płynność jazdy w najtrudniejszych warunkach