Cadru auxiliar (subframe)

Cadrul auxiliar este un subansamblu structural care se montează pe caroseria sau pe șasiul principal al vehiculului și susține componente mecanice grele, precum motorul, cutia de viteze, caseta de direcție sau brațele suspensiei. În loc să prindă aceste piese direct de caroserie în puncte risipite, proiectanții grupează locurile lor de fixare pe o singură unitate fabricată, care este apoi atașată vehiculului ca o singură bucată. Această abordare simplifică asamblarea pe linia de producție și concentrează forțele de la grupul motopropulsor și de la suspensie în câteva puncte dure, bine dimensionate.

Majoritatea cadrelor auxiliare sunt presate sau turnate din oțel ori aluminiu și iau forma unui leagăn, a unei bucle perimetrale sau a unui element în formă de K. Cadrul auxiliar față susține de obicei suporții motorului, brațele inferioare de control, bara stabilizatoare și caseta de direcție; un cadru auxiliar spate poartă de regulă suspensia multilink și, la punțile motrice, diferențialul. Cadrul auxiliar se atașează în general de caroserie prin bucșe din cauciuc sau hidraulice, nu prin șuruburi rigide, ceea ce este esențial pentru rolul său.

Tocmai acele bucșe izolatoare explică de ce cadrul auxiliar contează atât de mult pentru confort. Vuietul drumului, șocurile suspensiei și vibrațiile motorului sunt transmise mai întâi în cadrul auxiliar, iar suporții flexibili filtrează apoi o mare parte din acea energie înainte ca ea să ajungă în habitaclu. Rezultatul este o mașină mai liniștită și mai cursivă, fără ca inginerii să fie nevoiți să înmoaie suspensia în sine. Cadrul auxiliar distribuie totodată sarcinile concentrate ale suspensiei pe o suprafață mai mare a caroseriei, reducând tensiunile și permițând structurii înconjurătoare să fie mai ușoară.

Proiectarea cadrului auxiliar variază în funcție de arhitectura vehiculului. La un automobil de teren cu caroserie pe șasiu, șasiul-cadru greoi preia mare parte din această muncă, așa că aici cadrele auxiliare sunt mai puțin proeminente, în timp ce la o mașină cu construcție autoportantă cadrul auxiliar este esențial, fiindcă monococa cu pereți subțiri nu poate prelua singură sarcinile punctuale ale suspensiei. Cadrele auxiliare proiectate pentru performanță și pentru comportamentul la impact pot fi gândite să se deformeze sau să se desprindă într-o coliziune frontală puternică, ajutând la controlul modului în care grupul motopropulsor se deplasează în raport cu habitaclul.

Din perspectiva întreținerii și a reparațiilor, cadrul auxiliar este important fiindcă de el atârnă foarte multe. Bucșele uzate ale cadrului auxiliar pot produce zgomote de tip clinchet, o direcție imprecisă și o uzură neuniformă a anvelopelor, iar înlocuirea lor impune uneori coborârea întregului ansamblu. La vehiculele mai vechi din climatele unde drumurile se sărează, coroziunea unui cadru auxiliar din oțel este un motiv recunoscut de respingere la ITP (inspecția tehnică periodică), de vreme ce un element ruginit afectează integritatea prinderilor suspensiei. Cadrul auxiliar lucrează împreună cu șasiul în ansamblu și cu traversele, acestea din urmă fiind grinzi transversale mai simple, pentru a forma structura de rezistență generală a vehiculului.