إطار مركبة

الهيكل المنصي

في هذا الإطار، واستُخدمت شاسيهات المنصة في عدة سيارات أوروبية ناجحة، أبرزها سيارة فولكس فاغن بيتل، حيث عُرفت هذه البنية باسم "بناء الجسم على الوعاء". وثمة مثال ألماني آخر يتمثل في سيارات في خمسينيات وستينيات القرن العشرين، حيث سُميت "أرضية الهيكل" في الإعلانات الصادرة باللغة الإنجليزية.

ومن جهة أخرى، كما استعملت سيارة رينو 4 الفرنسية، التي صُنع منها أكثر من ثمانية ملايين وحدة، هيكل المنصة كذلك. في حين اعتمد هيكل سيارة سيتروين 2CV على تطبيق مبسّط في حده الأدنى لشاسيه المنصة تحت جسمها.

في هذا الإطار، يُعد هذا التصميم تعديلاً على الهيكل المحيطي أو هيكل العمود الفقري، حيث أُدمجت أرضية مقصورة الركاب، وأحياناً أرضية صندوق الأمتعة، في الهيكل لتصبح أجزاءً حاملة للأحمال بهدف توفير القوة والجساءة. وتتطلب الصفائح المعدنية المُستعملة في تجميع المكونات كبسها لتشكيل نتوءات وتجاويف لإكسابها المتانة اللازمة.

السمات التصميمية

وفي هذا السياق، على الرغم من أن الهياكل تبدو للوهلة الأولى كشكل بسيط مصنوع من المعدن، إلا أنها تتعرض لإجهاد كبير وتُبنى بناءً على ذلك. أول مسألة تُعالج هي "ارتفاع الكمرة"، أي ارتفاع الجانب الرأسي للهيكل. فكلما كان الهيكل أطول (أكثر ارتفاعاً)، زادت قدرته على مقاومة الانحناء الرأسي عند تسليط قوة على الجزء العلوي منه. وهذا هو السبب الذي يجعل عوارض هياكل الشاحنات نصف المقطورة أكثر ارتفاعاً من المركبات الأخرى بدلاً من أن تكون أكثر سُمكاً فحسب.

من جهة ثانية، ومع تزايد أهمية المظهر الخارجي، وجودة الركوب، والتحكم بالنسبة للمستهلكين، أُدمجت أشكال جديدة في الهياكل. وتُعد الأقواس والانحناءات المرفوعة أبرز هذه الأشكال. فبدلاً من الامتداد بشكل مستقيم فوق كلا المحورين، تستقر الهياكل المقوسة في مستوى أخفض — بحيث تتساوى على وجه التقريب مع محاورها — وتنحني صعوداً فوق المحاور ثم تعود للانخفاض على الجانب الآخر لتحديد موضع المصد. وتؤدي الانحناءات المرفوعة الوظيفة ذاتها ولكن دون الانحناء للأسفل على الجانب الآخر، وهي أكثر شيوعاً في الأجزاء الأمامية.

الأنواع

من جانب آخر، وثمة سمة أخرى تتمثل في العوارض المستدقة التي تضيق رأسياً أو أفقياً أمام كابينة المركبة. ويُطبق هذا التصميم بشكل أساسي في الشاحنات لتقليل الوزن وزيادة المساحة المخصصة للمحرك بنسبة طفيفة، نظراً لأن مقدمة المركبة لا تتحمل عبء أوزان ثقيلة مقارنة بالخلف. وتشمل التطورات التصميمية هياكل تستعمل أشكالاً متعددة ضمن العارضة الواحدة؛ فمثلًا، تحتوي بعض شاحنات البيك أب على هيكل صندوقي أمام الكابينة، وعوارض أقصر وأضيق تحتها، وعوارض اعتيادية على شكل حرف C أسفل صندوق التحميل.

الإطار الكامل أسفل الجسم

وفي هذا الصدد، أما في الهياكل المحيطية، فإن المناطق التي تتصل فيها العوارض من الأمام إلى الوسط، ومن الوسط إلى الخلف، تُعد ضعيفة مقارنة بالهياكل العادية، لذلك تُغلق تلك الأقسام بشكل صندوقي، مما يُشكل ما يُعرف باسم "صناديق العزم".

المقطع على شكل حرف C

إضافةً إلى ذلك، تُعد العارضة المجرّاة على شكل حرف C الأكثر شيوعاً على الإطلاق، وقد استُخدمت في جميع أنواع المركبات على وجه التقريب في وقت أو آخر. وتُصنع هذه العارضة عبر أخذ قطعة مسطحة من الصلب (يتراوح سُمكها عادةً بين 1/8 بوصة و3/16 بوصة، وقد يصل إلى 1/2 بوصة أو أكثر في بعض شاحنات الخدمة الشاقة) ودرفلة كلا الجانبين لتشكيل كمرة على شكل حرف C تمتد على طول المركبة. وتتسم العارضة المجرّاة على شكل حرف C عادةً بمرونة أعلى مقارنة بالهياكل الصندوقية (بالكامل) ذات القياس المعياري نفسه.

الهيكل المحيطي

وعلى صعيد آخر، يُشبه الهيكل السُلَّمي، غير أن الأجزاء الوسطى من عوارض الهيكل تستقر خارج نطاق العوارض الأمامية والخلفية، حيث تُمرَّر حول مناطق أقدام الركاب، داخل الألواح المتأرجحة وألواح العتبات. وقد سمح ذلك بخفض مستوى وعاء الأرضية، لا سيما في مناطق أقدام الركاب، مما أدى إلى خفض ارتفاع مقاعد الركاب، وبالتالي تقليل كل من خط السقف والارتفاع الإجمالي للمركبة، فضلاً عن خفض مركز الثقل، مما أسهم في تحسين التحكم والتماسك على الطريق في سيارات الركاب.

كذلك، وعلاوة على السقف المنخفض، يتيح الهيكل المحيطي اتخاذ وضعيات جلوس أكثر انخفاضاً متى كان ذلك مرغوباً، ويقدم مستوى أمان أفضل في حال وقوع تصادم جانبي. غير أن هذا التصميم يفتقر إلى الصلابة؛ نظراً لأن المناطق الانتقالية من الأمام إلى الوسط، ومن الوسط إلى الخلف، تقلل من مقاومة الكمرة والانفتال، ويُستعمل هذا التصميم بالاقتران مع صناديق العزم وإعدادات تعليق مرنة.

علاوةً على ذلك، وكانت - التي أُوقف إنتاجها في عام 2011 - واحدة من أواخر منصات سيارات الركاب ذات الهيكل المحيطي في الولايات المتحدة. واستعملت الأجيال من الرابع إلى السابع من سيارة شيفروليه كورفيت هيكلاً محيطياً مدمجاً مع هيكل داخلي يعمل كغلاف صدفي.

كذلك، وأصبح هذا التصميم هو السائد لسيارات الجسم على هيكل في الولايات المتحدة، على عكس بقية أجزاء العالم، وذلك حتى اكتسب الهيكل المدمج شعبيته. فمثلًا، أدخلت شركة هذه البنية في طرازات "كومودور" من الجيل الثالث عام 1948. وأتاح هذا النوع من الهياكل إمكانية إجراء تغييرات سنوية على الطرازات، وإنتاج سيارات أكثر انخفاضاً - والتي طُرحت في الخمسينيات لزيادة المبيعات - دون تكبد تكاليف تغييرات هيكلية باهظة.

الوظائف

عزم الدوران الصادر عن المحرك وناقل الحركة.

إضافةً إلى ذلك، التعامل مع الأحمال الاستاتيكية والديناميكية دون التعرض لانحناء أو تشوّه غير مقبول.

وفي السياق ذاته، القوى الجانبية المستعرضة الناتجة عن ظروف الطريق، والرياح الجانبية، وتوجيه المركبة.

إضافةً إلى ذلك، تتمثل الوظائف الرئيسية للاطار في المركبة ذات المحرك في ما يلي:

دعم المكونات الميكانيكية وجسم المركبة.

• وتشمل هذه الأحمال ما يلي:
• وزن الجسم، والركاب، وأحمال الحمولة (البضائع).
• الالتواء العمودي والفتل الناجم عن السير على أسطح غير مستوية.

ومن ناحية أخرى، قوى الشد الطولية الناتجة عن البدء والتسارع، فضلاً عن قوى الانضغاط الناجمة عن الكبح.

الصدمات المفاجئة الناتجة عن التصادمات.

الإطار السُلَّمي

من جهة ثانية، سُمي الهيكل السُّلمي بهذا الاسم نظراً لشبهه بالسلم، وهو أحد أقدم تصاميم الشاسيه أو الهيكل المنفصل أسفل جسم المركبة، وأكثرها بساطةً وشيوعاً في الاستخدام. ويتألف هذا الهيكل من كمرتين، أو عارضتين، أو مجريين متماثلين تمتد على طول المركبة، وتربط بينها عدة عوارض تقاطعية مستعرضة. وبعد أن كان يُستعمل في البداية في جميع المركبات على وجه التقريب، استُغني عن الهيكل السلمي تدريجياً في سيارات الركاب لصالح الهياكل المحيطية وبنية الجسم المدمج. ويقتصر ظهوره الآن بشكل رئيسي على الشاحنات الكبيرة. يوفر هذا التصميم مقاومة جيدة للصدمات الجانبية بفضل عوارضه المستمرة من الأمام إلى الخلف، ولكنه يُظهر مقاومة ضعيفة للالتواء أو الانفتال إذا استُخدمت عوارض تقاطعية متعامدة بسيطة. وسيكون الارتفاع الإجمالي للمركبة أكبر نتيجة استقرار وعاء الأرضية فوق الهيكل بدلاً من أن يكون متداخلاً فيه.

شكل القبعة

من جهة ثانية، وبعد التخلي عنها لفترة، استعادت هياكل القبعة شعبيتها عندما بدأت الشركات بِلَحْمِها في أسفل السيارات ذات الهيكل المدمج، مما أدى عملياً إلى تكوين هيكل صندوقي.

وفي هذا الصدد، تُشبه هياكل القبعة حرف "U" وقد تكون معتدلة أو مقلوبة بحيث تواجه المنطقة المفتوحة نحو الأسفل. ولا يُشاع استخدامها نظراً لضعفها وقابليتها للصدأ. ومع ذلك، يمكن العثور عليها في سيارات شيفروليه المنتجة بين عامي 1936 و1954، وفي بعض سيارات .

العوارض الهيكلية

إضافةً إلى ذلك، وتوجد ثلاثة تصاميم رئيسية لهذه العوارض. فإذا ثُنِيَت المادة مرتين، ينتج مقطع عرضي مفتوح الطرفين، إما على شكل حرف C أو على شكل قبعة (على شكل حرف U). أما الهياكل "الصندوقية"، فتحتوي على عوارض هيكلية مغلقة، إما عن طريق لحامها معاً أو باستخدام أنابيب معدنية مسبقة الصنع.

في هذا الإطار، عادةً، تشمل المواد المُستعملة في بناء اطار المركبات وهياكلها الصلب الكربوني لتوفير القوة، أو سبائك الألومنيوم لتحقيق بنية أخف وزناً. وفي حالة الإطار المنفصل، يتألف الهيكل من عناصر إنشائية تُسمى العوارض أو الكمرات. وتُصنع هذه العناصر عادةً من مقاطع فولاذية مجراة عن طريق ثني الألواح الفولاذية، أو درفلتها، أو كبسها.

هيكل شكل X

كذلك، وكانت إحدى نقاط القصور فيه ضعفه في مقاومة الصدمات الجانبية، مما أدى إلى إضافة عوارض جانبية (والتي سمحت رغم ذلك بالحفاظ على مقصورة غائرة)، وهو ما دفع عجلة تطوير الهيكل المحيطي.

من جهة ثانية، وتفاوتت صلابة الهيكل على شكل حرف X تبعاً للقياس المعياري لسُمك المعدن ونسب مقطعه العرضي، ولكنه كان يحقق جساءة كافية عندما يكون وزنه ثقيلاً بالقدر الكافي. وقد شاع استخدامه في مركبات مثل سيارات الليموزين الحصرية من طراز مرسيدس-بنز 300 "أديناور"، وفي بعض سيارات جنرال موتورز (GM) كاملة الحجم في أواخر خمسينيات وأوائل ستينيات القرن العشرين.

من جانب آخر، يُبنى الهيكل على شكل حرف X بشكل عام متخذاً هذا الشكل، ويبدأ في أبسط صوره بعارضتي هيكل متوازيتين في حجرة المحرك، ثم تتقاطعان (أو تلتقيان) في المنتصف، لتعودا إلى التوازي عند المحور الخلفي أو بعده. وكان الغرض من هذا التصميم السماح بوضع وعاء الأرضية في مستوى أخفض مما كان مُمكناً عند استقراره فوق هيكل سُلَّمي كامل. ومع ذلك، فإن النتوءات الممتدة على خط المركز، والمخصصة لمجموعة نقل القدرة والعارضة العرضية المركزية، كانت تتداخل مع مساحة المقصورة.

أنبوب العمود الفقري

من جانب آخر، هو نوع من بُنى السيارات التي تتمتع بشاسيه يُشبه تصميم "الجسم على هيكل". وبدلاً من وجود هيكل مسطح نسبياً يشبه السُلَّم بعارضتي هيكل طوليتين ومتوازيتين، يتألف هذا النوع من عمود فقري أنبوبي قوي ومركزي (عادةً ما يكون مستطيل المقطع العرضي) يحمل مجموعة نقل الحركة ويربط بين الهياكل المخصصة لربط نظام التعليق الأمامي والخلفي. وعلى الرغم من أن العمود الفقري يُسحب غالباً إلى الأعلى، ليكون في الغالب فوق مستوى أرضية المركبة، إلا أن جسم المركبة يوضع على هذا الهيكل أو فوقه (وأحياناً يمتطيه) من الأعلى.

الهيكل الشبكي

من جهة ثانية، وفي سنة 1994، كانت أودي إيه8 أول سيارة مخصصة للسوق الشامل مزودة بشاسيه من الألومنيوم، وهو ما أصبح ممكناً عبر إدماج هيكل فراغي من الألومنيوم في بنية الجسم. ومنذ ذلك الحين، استعملت طرازات "أودي إيه 8" طريقة البناء هذه التي طُورت بالتعاون مع شركة ألكوا، وسُوّقت تجارياً باسم "هيكل أودي الشبكي".

من جانب آخر، صُممت وأُنتجت أولى شاسيهات الهياكل الشبكية الحقيقية في ثلاثينيات القرن العشرين على يد ريتشارد بوكمينستر فولر ووليام بوشنيل ستوت، اللذين استوعبا النظرية الداعمة لها سواء من الهندسة المعمارية أو من تصميم الطائرات، مما أسفر عن تصميم مركبتي و الشبيهتين بالحافلات. وكانت الأهداف تتركز على زيادة المساحة إلى أقصى حد مع تقليل الوزن إلى أدنى حد.

من جهة ثانية، ولا يُعد الهيكل الأنبوبي الذي لا يكون حاملاً للأحمال هيكلاً شبكيا حقيقياً. وقد سُجِّل المصطلح الإيطالي - والذي يعني "فائق الخفة" - كعلامة تجارية لبنية أجسام السيارات الرياضية خفيفة الوزن التي لا تزال تتطلب شاسيهاً خاصاً بها، وبالتالي فهي لا تشبه شاسيه الهيكل الشبكي إلا في المظهر العام وطريقة البناء. وتَستخدِم هذه البنية شبكة شبيهة بالهياكل الجيوديسية من الأنابيب الضيقة التي تمتد أسفل الجسم، وإلى أعلى الجناح، وفوق المُشع، وقاعدة الزجاج الأمامي، والسقف، وأسفل النافذة الخلفية، لتوفير الشكل الهندسي ونقاط التثبيت لغلاف من الصفائح المعدنية - والذي يُصنع عادةً من الألومنيوم لتقليل الوزن - نظراً لأن الصلابة لا تؤخذ في الحسبان هنا كعامل رئيسي.

وعلى صعيد آخر، يُعرف الهيكل الشبكي في الأصل باسم "الهيكل الأنبوبي"، ويَستخدِم أنابيب من الصلب أو السبائك أو ألياف الكربون لإنشاء هيكل عظمي ثلاثي الأبعاد حامل للأحمال، تُلتحق وتُثبَّت عليه مكونات نظام التعليق، والمحرك، وألواح جسم المركبة. ونظراً لأن ألواح الجسم تؤدي وظيفة إنشائية محدودة أو معدومة، تُستغل الهندسة لزيادة الجساءة إلى أقصى حد وتقليل الوزن إلى أدنى حد، حيث تُستخدَم المثلثات بكثرة بحيث تكون جميع القوى المؤثرة في كل دعامة إما قوى شد أو قوى ضغط. ويتيح غياب قوى الانحناء إبقاء العناصر الإنشائية عند الحد الأدنى من الوزن والمقطع العرضي.

من جهة ثانية، وبفضل نسبة القوة إلى الوزن العالية، طُوع الهيكل الشبكي للاستخدام في سباقات السيارات في أعقاب الحرب العالمية الثانية. فقد اعتمدت سيارة السباق الرياضية جاكوار سي-تايب طراز عام 1951 على هيكل خفيف الوزن، متعدد الأنابيب، ومثلثي البنية، صُنِع فوقه جسم أيروديناميكي من الألومنيوم. وشهد هذا التصميم إنتاجاً كمياً مع طرح السيارة الرياضية "مرسيدس-بنز 300 إس إل" ذات الأبواب المجنحة في عام 1954، والتي كانت أسرع سيارة مخصصة للطرقات في عصرها. وجعلت عتبات السيارة المرتفعة بشكل استثنائي الأبواب التقليدية غير عملية، مما أدى إلى ابتكار الأبواب المجنحة الأيقونية لهذا الطراز.

الهيكل الموحد

الهياكل الجزئية

إضافةً إلى ذلك، أدمجت شركة أمريكان موتورز - بالتعاون مع شريكتها رينو - خلال أواخر سبعينيات القرن العشرين بنية الهيكل المدمج عند تصميم منصة جيب شيروكي (أكس أل). واستندت في ذلك إلى مبادئ التصنيع المُستعملة في سيارات الركاب الخاصة بها (مثل الجوانب الموحدة، ومخطط الأرضية المدمج معه عوارض الهيكل ومناطق التصادم، ولوح السقف)، كما في سيارات هورنيت وسيارة إيجل ذات الدفع الرباعي، وذلك لابتكار نوع جديد من الهياكل يُسمى "الهيكل الموحد". ويُعرَّف هذا الهيكل بأنه هيكل متين من الصلب المكبوس يُلحم ببنية جسم مدمج قوية، مما يمنح قوة الهيكل الثقيل التقليدي مقترنة بمزايا الوزن الخفيف لبنية الهيكل المدمج. واستُخدم هذا التصميم كذلك في النموذج الاختباري "إكس جيه سي" (XJC) الذي طوّرته شركة أمريكان موتورز قبل اندماجها في شركة كرايسلر، والذي أصبح لاحقاً سيارة جيب جراند شيروكي (زد جي). ولا يزال التصميم مُستعملاً في السيارات الرياضية متعددة الاستخدامات (SUVs) الحديثة مثل جيب جراند شيروكي ولاند روفر ديفندر. كما يُستعمل هذا التصميم في شاحنات الفان الكبيرة مثل فورد ترانزيت، وفولكس فاغن كرافتر، ومرسيدس بنز سبرينتر.

الهيكل المدمج

من جانب آخر، وببالنسبة لسيارة بين عامي (1934-1937)، وفّرت شركة باد تصميماً مختلفاً؛ حيث لُحمت ثلاثة أقسام رئيسية من جسم سيارة إيرفلو لتشكيل ما أسمته شركة كرايسلر بنية الجمالون الجسري. وللأسف، لم تكن هذه الطريقة مثالية نظراً لضعف تطابق الألواح. ولإقناع الجمهور المتشكك بمتانة الهيكل المدمج، أنتجت كل من ستروين وكرايسلر أفلاماً إعلانية تُظهر سيارات تنجو بعد دفعها من أعلى منحدر.

كذلك، واستعملت سيارة الانسيابية لعام 1936، ذات التخطيط التقليدي الذي يضم محركاً أمامياً ودفعاً خلفياً، بنية الهيكل المدمج. وبحلول عام 1941، لم تعد البنية الأحادية فكرة جديدة للسيارات، "ولكنها كانت غير مألوفة في مجال السيارات منخفضة السعر [في أمريكا]، وأرادت شركة ناش حصة أكبر من ذلك السوق". ووفرت البنية الأحادية لجسم سيارة وفورات في الوزن، وكان رئيس مجلس الإدارة والمدير التنفيذي لشركة ناش، جورج دبليو. ماسون، مقتنعاً "بأن الهيكل المدمج يمثل موجة المستقبل".

إضافةً إلى ذلك، واستعملت أغلب السيارات ذات الهيكل المدمج المصنعة أمريكياً صناديق العزم في تصميم مركباتها لتقليل الاهتزازات وانحناء الشاسيه، باستثناء سيارة ، التي احتوت على واجهة أمامية مُثبتة بمسامير (والتي يُشار إليها بشكل خاطئ على أنها إطار فرعي).

وفي هذا السياق، يتطلب بناء الهيكل والجسم المتكامل أكثر من مجرد لحام جسم غير مُجهد بهيكل تقليدي. ففي بنية الجسم المدمج بالكامل، تُعد السيارة بأكملها وحدة حاملة للأحمال تتعامل مع كافة الأحمال التي تتعرض لها المركبة، سواء القوى الناتجة عن القيادة أو أحمال البضائع. وتُصنع الأجسام من النوع المتكامل للمركبات ذات العجلات عادةً عن طريق لحام ألواح معدنية مسبقة التشكيل ومكونات أخرى معاً، أو عبر تشكيل أو صب أقسام كاملة كقطعة واحدة، أو من خلال الجمع بين هذه التقنيات. وعلى الرغم من الإشارة إلى هذه البنية أحياناً باسم هيكل ، نظراً لأن القشرة الخارجية للسيارة وألواحها تُجعل حاملة للأحمال، إلا أنه لا تزال هناك أضلاع، وحواجز، ومقاطع صندوقية لتعزيز الجسم، مما يجعل وصف أكثر ملاءمة.

إضافةً إلى ذلك، ويُعد الهيكل المدمج الآن البنية المُفضلة لسيارات السوق الشامل. إذ يوفر هذا التصميم وفورات في الوزن، وتحسيناً في استغلال المساحة، وسهولة في التصنيع. وقد أتاح التطور السريع لأساليب تحليل العناصر المحدودة في سبعينيات القرن العشرين للمهندسين تحسين هياكل الأجسام المدمجة بسهولة لتعزيز المتانة، وحماية الركاب عند التصادم، وتقليل استخدام المواد للحد الأدنى. وتنامى القبول بدرجة كبيرة في أعقاب أزمتي الطاقة في السبعينيات وأزمة العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، حيث خضعت سيارات الدفع الرباعي المدمجة التي تستعمل منصة الشاحنات (بشكل رئيسي في السوق الأمريكية) لمعايير متوسط اقتصاد الوقود للشركات (CAFE) بعد عام 2005 (وبحلول أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أُلغي إنتاج سيارات الدفع الرباعي المدمجة القائمة على الشاحنات واستُبدلت بسيارات الكروس أوفر). وتكمن ميزة إضافية للسيارة ذات الجسم القوي في توفير حماية أفضل لركابها عند التصادم.

في هذا الإطار، ولعبت الشركة الأمريكية شركة باد، التي تُعرف الآن باسم ، دوراً رئيسياً في تطوير الجسم الأحادي. فقد زوّدت شركة "باد" شركات صناعة السيارات مثل دودج وفورد وبويك والشركة الفرنسية ستروين بهياكل مصنوعة من الصلب المكبوس، مُثبتة على هياكل منفصلة.

علاوةً على ذلك، وعلى الرغم من أن سيارة كرايسلر إيرفلو لعام 1934 كانت تمتلك هيكلاً أضعف من المعتاد وإطار جسم ملحوماً في الشاسيه لتوفير الجساءة، فقد انتقلت شركة كرايسلر في سنة 1960 من بنية هيكل على اطار إلى تصميم الجسم المدمج في أغلب سياراتها.

علاوةً على ذلك، ومنذ ذلك الحين، أُعيد تصميم المزيد من السيارات لتعتمد بنية الهيكل المدمج، والذي يُعتبر الآن "معياراً في الصناعة". وبحلول عام 1960، استُخدم تصميم الجسم المدمج من قِبل "الثلاثة الكبار" في ديترويت في سياراتهم المدمجة (، و، وشيفروليه كورفير). وبعد اندماج شركة "ناش" مع "هدسون موتورز" لتشكيل شركة أمريكان موتورز، استمرت سياراتها التي تحمل شارة رامبلر في بناء تنويعات من الهيكل المدمج حصرياً.

ومن جهة أخرى، يُعد المصطلحان "unibody" و"unit-body" اختصاراً لـ "الجسم المدمج"، أو "البنية الأحادية"، أو كبديل عن ذلك، الجسم والهيكل/الشاسيه المدمج (بالكامل). ويُعرَّف بأنه:نوع من بناء الجسم/الهيكل يُشكل فيه جسم المركبة، ووعاء أرضيتها، وهيكلها بنية واحدة. ويُعد هذا التصميم عموماً أخف وزناً وأكثر جساءة من المركبة التي تمتلك جسماً وهيكلاً منفصلين.وقد تحولت بنية المركبات من معمارية هيكل على اطار التقليدية إلى بنية الجسم المدمج/المتكامل الأخف وزناً، والتي تُستعمل الآن في أغلب السيارات.

إضافةً إلى ذلك، وكانت أوبل ثاني شركة أوروبية وأول شركة ألمانية لصناعة السيارات تنتج سيارة ذات هيكل مدمج، حيث بدأ إنتاج سيارة المدمجة في سنة 1935. ودخلت سيارة الأكبر حجماً مرحلة الإنتاج في عام 1938، على الرغم من أن عوارضها الطولية الأمامية كُبِست بشكل منفصل ثم أُلحِقت بالجسم الرئيسي. وقد حققت نجاحاً كبيراً لدرجة أن سيارة السوفيتية، التي أُنتجت كمياً بعد الحرب في سنة 1946، استنسخت بنية الهيكل المدمج من سيارة أوبل كابيتان. وفي وقت لاحق، أدخلت سيارة الليموزين السوفيتية لعام 1950 تصميم الهيكل المدمج إلى السيارات التي تصل قاعدة عجلاتها إلى 3.2 متر (126 بوصة).

من جهة ثانية، وفي سنة 1930، صمم جوزيف ليدوينكا، وهو مهندس في شركة باد، نموذجاً أولياً لسيارة ذات بنية أحادية كاملة. واشترت شركة ستروين تصميم الجسم الأحادي الكامل هذا لسيارتها سيتروين تراكسيون أفان. وطُرحت هذه السيارة المخصصة للإنتاج الكمي كبير الحجم في سنة 1934، وبيعت منها 760 ألف وحدة على مدار السنوات الثلاث والعشرين التالية من الإنتاج. ومثّل هذا التطبيق الإصدار الأول للدمج الهيكلي الحديث بين الجسم والشاسيه، باستخدام صفائح صلب عميقة الكبس ومُلحمة نقطياً لتشكيل قفص هيكلي، يشتمل على العتبات، والأعمدة، وعوارض السقف. وعلاوة على الجسم الأحادي الخالي من هيكل منفصل، تميزت سيارة تراكسيون أفان كذلك بابتكارات أخرى مثل الدفع الأمامي. وأسفر ذلك عن مركبة منخفضة الارتفاع بتصميم داخلي مفتوح وأرضية مسطحة.

كذلك، جرت أول محاولة لتطوير تقنية التصميم هذه في سيارة عام 1922، وذلك لتوفير جساءة هيكلية وارتفاع جسم أقل لجسم سيارة الطوربيد الخاصة بها. وتميزت سيارة لامبدا بتصميم مفتوح ذي سقف غير مُجهد، مما جعلها أقل شبهاً بالهيكل أحادي القشرة وأقرب إلى شكل الوعاء. وأُنتجت منها ألف وحدة.

الهياكل الصندوقية

من جانب آخر، وفي ستينيات القرن العشرين، كانت الهياكل الصندوقية للسيارات الأمريكية التقليدية تُلحم نقطياً في أماكن متعددة على طول خط اللحام؛ وعند تحويلها إلى سيارات سباق ناسكار من فئة ستوك كار، كان الصندوق يُلحم لحاماً مستمراً من طرف إلى آخر لتوفير متانة إضافية.

وفي هذا السياق، في الأصل، كانت الهياكل الصندوقية تُصنع عن طريق لحام عارضتين متطابقتين على شكل حرف C معاً لتشكيل أنبوب مستطيل. إلا أن التقنيات الحديثة تعتمد عملية مشابهة لصناعة العوارض على شكل حرف C، حيث تُثنى قطعة من الصلب لتشكل أربعة جوانب ثم تُلحم عند النقطة التي يلتقي فيها الطرفان.

الإطار الفرعي

• انظر كذلك
• هيكل الدراجة الهوائية
• الهيكل
• مصمم هياكل السيارات

من جانب آخر، يُعد الإطار الفرعي مكوناً هيكلياً إنشائياً مستقلاً، يهدف إلى تعزيز أو إكمال قسم معين من بنية المركبة. وعادةً ما يُربط هذا الإطار الفرعي الجاسئ بهيكل مدمج أو هيكل أحادي القشرة، ويمكنه التعامل مع قوى هائلة صادرة عن المحرك ومجموعة القيادة. ويستطيع نقل هذه القوى وتوزيعها بالتساوي على مساحة واسعة من الصفائح المعدنية الرقيقة نسبياً والمكونة لقشرة الجسم المدمج. وتوجد الإطارات الفرعية غالباً في الطرف الأمامي أو الخلفي للسيارات، وتُستعمل لربط نظام التعليق بالمركبة. وقد يحوي الإطار الفرعي كذلك المحرك وناقل الحركة. وعادةً ما يتمتع ببنية من الصلب المكبوس أو الصندوقي، ولكنه قد يكون أنبوبياً و/أو مصنوعاً من مواد أخرى.

كذلك، وتشمل أمثلة استخدامه في سيارات الركاب بين عامي 1967 و1981، والكثير من الطرازات التي بُنيت على من الشركة ذاتها (1962)، فضلًا عن شاحنات الفان المعتمدة على منصة "إم/إل" من جنرال موتورز (مثل شيفروليه أسترو/جي إم سي سفاري، والتي تضمنت فئة ذات دفع رباعي كامل). كما استُخدم في سيارة ذات الهيكل المدمج، والتي تضمنت إطاراً فرعياً أمامياً لعزل مقصورة الركاب عن المحرك، ونظام التعليق، وأحمال التوجيه.