Ljestvičasti okvir (ladder frame)

Ljestvičasti okvir je šasija vozila izrađena od dviju dugih, usporednih uzdužnih greda koje teku cijelom duljinom vozila i koje su u razmacima spojene poprečnicama, pa cijela struktura, gledana odozgo, podsjeća na ljestve. Na tu se krutu platformu pričvršćuje zasebno izrađena karoserija, što je izvedba poznata kao gradnja karoserija-na-okviru. Riječ je o jednom od najstarijih oblika automobilske šasije, izravnom potomku zaprežnih kola, koji ostaje standardom za vozila koja moraju nositi ili vući teški teret i podnositi grubu uporabu.

Dvije glavne grede čine nosivu okosnicu, najčešće prešane ili valjane od debelog čeličnog lima u zatvoreni kutijasti ili otvoreni profil oblika slova C kako bi se oduprle savijanju i uvijanju. Poprečnice povezuju grede, određuju njihov razmak i pružaju krutost potrebnu da se okvir ne savija poput paralelograma, a ujedno nude i točke za ugradnju motora, mjenjača, ovjesa i karoserije. Budući da okvir nosi sva mehanička opterećenja, karoserijska školjka može biti razmjerno jednostavna: ona pruža putnički prostor i oblikovni izgled, ali malo pridonosi ukupnoj čvrstoći, te je od okvira odvojena gumenim nosačima karoserije koji upijaju vibracije i buku ceste.

Velike su vrline te izvedbe čvrstoća, izdržljivost i svestranost. Ljestvičasti okvir dobro podnosi koncentrirana opterećenja vuče prikolice te savijanje i udarce terenske vožnje, a njegova zasebna gradnja olakšava popravak, preinaku ili zamjenu karoserije vozila. Isti okvir može poslužiti kao temelj pickupu, kombiju, vozilu s golom šasijom i kabinom ili velikom SUV-u, zbog čega ga proizvođači rado biraju za gospodarska i radna vozila koja se izrađuju u brojnim izvedbama. Budući da se karoserija jednostavno pričvršćuje vijcima, oštećenja strukture nastala u nezgodi često se mogu izravnati ili pojedini dijelovi zamijeniti umjesto da se otpiše cijela školjka.

Povijesno je gotovo svaki automobil koristio zaseban okvir sve do sredine dvadesetog stoljeća, kada su putnička vozila prešla na lakše i krute integrirane strukture. Danas ljestvičasti okvir preživljava ponajprije u pickup vozilima, SUV-ovima s karoserijom na okviru, teškim terencima s pogonom na sve kotače i gospodarskim vozilima, gdje njegove nosive i vučne sposobnosti nadmašuju njegove nedostatke. Neki suvremeni okviri koriste visokočvrste čelike, hidrooblikovane dijelove i zatvorene kutijaste grede kako bi povratili krutost i smanjili masu.

Glavni su nedostaci masa i dinamika. Ljestvičasti je okvir teži od istovrijedne samonosive strukture, što otupljuje potrošnju goriva i upravljivost, a budući da je okvir otvoren, nudi manju torzijsku krutost od zatvorene samonosive karoserije, dopuštajući više savijanja koje može naškoditi preciznosti upravljanja i profinjenosti vožnje. Također obično postavlja karoseriju više, podižući težište. Nasuprot tomu, samonosiva ili monokok gradnja stapa karoseriju i strukturu u jednu opterećenu školjku koja je lakša i kruća, ali težu za popravak i manje pogodna za ekstremna opterećenja, zbog čega oba pristupa i dalje supostoje, svaki prilagođen zadaći za koju su njegova vozila namijenjena.