Что такое лонжерон в авто

Конструкция любого автомобиля четко продумана и каждый элемент в ней имеет свое определенное назначение. В устройстве кузова немаловажную роль играют лонжероны. Этим элементам отведена не только опорная функция, но также защитная и поглощающая внешние воздействия. В этой статье разберемся, что представляет собой лонжерон автомобиля, его функции, положение и последствия деформации.

Назначение и устройство

Лонжерон представляет собой продольный профиль или швеллер, который располагается попарно спереди и сзади кузова автомобиля.

В конструкции несущего кузова они находятся на уровне днища параллельно друг другу. В некоторых моделях могут располагаться под небольшим углом. Если несущая часть рамная, то детали расположены по всей ее длине как цельные элементы. На рисунке можно увидеть положение деталей. Они отмечены красным.

Частично показываю, как мастер меняет лонжерон на автомобиле

От целостности и прочности этих элементов во многом зависит безопасность и управляемость автомобиля. Лонжероны предназначены выдерживать различное давление и нагрузки. Это вес внутренних агрегатов, пассажиров, грузов, а также внешние удары и вибрации во время движения. Как видно, эти элементы выполняют важную несущую функцию в конструкции кузова.

Функции лонжеронов

Таким образом, лонжероны выполняют следующие функции:

• Соединительная. Соединяют различные элементы кузова и ходовой части в единую конструкцию.
• Несущая. Одна из главных функций. Элементы способны выдержать большой вес и нагрузки. Во время движения на них непрерывно воздействуют статические и динамические силы.
• Гашение колебаний. Детали также выступают в роли демпфера, принимая определенную долю кинетической энергии при ударах. Это своеобразные связующие элементы между кузовом и подвеской.
• Пассивная безопасность. В некоторых конструкциях предусмотрены специальные запрограммированные зоны деформации, которые гасят энергию удара при столкновении.

Особенности конструкции и виды

В большегрузных автомобилях и внедорожниках используется рамная конструкция несущей системы. Это обусловлено увеличенной нагрузкой. В таких конструкциях лонжероны располагаются параллельно друг другу по всей длине. Цельные элементы соединяются между собой специальными перемычками. За своеобразную форму рамы водители часто называют такую конструкцию «лестницей».

В современных легковых автомобилях несущей частью является сам кузов. Поэтому лонжероны уже интегрированы в конструкцию кузова и являются его частью. Они могут быть как цельными, так и раздельными и обязательно устанавливаются в передней и в задней части, хотя встречаются конструкции без задних несущих элементов. Задние лонжероны не несут такой большой нагрузки, как передние.

Что такое лонжерон. Лонжерон в автомобиле.

Цельные лонжероны также могут использоваться в несущем кузове. Это дает свои преимущества. Конструкция становится более жесткой и надежной, но имеет сложную форму. Это сказывается на технологии изготовления.

Таким образом, лонжероны можно разделить на два вида:

Если преимущество цельных в жесткости, то составные более практичны. При столкновении чаще всего страдают лонжероны. Они гнутся, ломаются. Составные элементы будет легче заменить на новые.

В свою очередь, многое зависит от геометрии элементов. Дополнительные изгибы позволяют повысить прочность конструкции при ударе сбоку или спереди. Также изгибы позволяют повысить маневренность автомобиля и угол поворота колеса.

Положение лонжеронов в кузове

Положение этих элементов будет зависеть от конструкции кузова и модели автомобиля. Выделяют несколько вариантов:

• параллельно друг другу или под небольшим углом;
• вертикально под углом;
• горизонтально под углом;
• с горизонтальным изгибом.

Первый вариант, как было уже сказано, встречается на рамной конструкции большегрузных автомобилей. Остальные три варианта встречаются на несущих кузовах разных марок.

Возможные неисправности

Для изготовления лонжеронов используют только особые сплавы алюминия или титан. Прочность конструкции очень важна, так как элементы испытывают постоянные нагрузки.

Такое воздействие со временем может привести к их деформации. В процессе эксплуатации на металле могут появиться микротрещины. Данный эффект часто называют «усталостью» металла. Повреждения, изгибы и трещины могут повлиять на изменение геометрии кузова и на многие другие параметры автомобиля. Например, изменятся углы установки колес, появится неправильный зазор при закрывании дверей, разного рода скрипы в салоне и так далее.

Также эти важные элементы могут деформироваться во время ДТП. Это наиболее частые случаи. Изгиб лонжеронов грозит серьезным ремонтом, а то и вовсе утилизацией кузова. Возникают щели, зазоры, нарушается геометрия кузова. Эксплуатировать автомобиль в таком случае небезопасно. Даже ремонт не всегда дает нужный результат.

Из-за нарушения геометрии, вероятнее всего, увеличится износ покрышек и нарушатся заводские настройки рулевого управления.

С другой стороны, лонжероны также относятся к элементам пассивной безопасности. На них есть зоны запрограммированной деформации. В случае ДТП деталь погнется именно в этом месте, забрав часть энергии удара.

Особенности ремонта

В большинстве случаев обращаются с проблемами именно передних лонжеронов, задние деформируются не так часто. Погнутые элементы «вытягивают». Это делают с помощью специальной установки. Сложность также заключается в том, что приходится разбирать большую часть автомобиля. Снимать двигатель, элементы подвески, кузова и так далее.

Не каждый мастер берется за такой сложный ремонт.

Если лонжерон лопнул, но основная его часть в нормальном состоянии, то ремонт может обойтись сварочными работами. В этом случае стоит иметь в виду, что даже после качественной сварки добиться прежнего состояния этих элементов будет уже невозможно. Прочность снизится именно в месте шва. В рамных конструкциях заменить эти элементы намного легче.

В некоторых кузовах лонжероны крепятся не с помощью сварки, а кронштейнами. Это также облегчает ремонт, так как заменить деталь уже проще. Но если элементы сильно повредились или изогнулись, то зачастую смысла в ремонте нет.

Некоторые водители пытаются заранее усилить лонжероны, добавив дополнительные ребра жесткости. В этом случае нужно понимать, что деталь теряет амортизирующие свойства.

Лонжероны являются одними из важнейших деталей не только кузова, но и всего автомобиля. Может они и скрыты в глубине кузова, но не стоит забывать об их значении. Они играют большую роль в безопасности и управляемости автомобиля. При деформации этих важных элементов нужно обязательно обращаться в автомастерскую, чтобы избежать возможного дорогостоящего ремонта в будущем.

Источник: techautoport.ru

Лонжерон автомобиля – конструкция, функционал, ремонт

Что такое лонжерон автомобиля? Каковы последствия, если лонжерон «устанет» или «уйдет»? Может ли он лопнуть? Как выглядит? И, в конце концов, где находится этот элемент авто?

Эти вопросы очень беспокоят особенно начинающих автовладельцев.

Лонжерон представляет собой трубу прямоугольного сечения. Также его можно назвать продольной балкой набора кузова. Проходят лонжероны через заднюю или переднюю часть кузова. Конструкции корпуса отличаются по многим признакам, поэтому бывают и такие, что проходят насквозь между бамперами. На все вопросы, связанные с особенностями подобных приспособлений, мы ответим в данной статье, причем сделаем это так, чтобы понятно было всем водителям.

Что такое лонжерон автомобиля

Давайте рассмотрим, что такое лонжерон автомобиля. Все просто – это конструктивный узел (фото наглядно показывает его внешний вид) машины, точнее профиль из металла прямоугольного сечения.

Данный элемент служит дополнительной опорой, проходящей через переднюю и заднюю части кузова. Также можно увидеть детали между бамперами, все зависит от конструктивных особенностей основания автомобиля.

Еще узел может быть цельного вида либо составного, то есть собранный из нескольких деталей.

Сравнение цен актуально на 11.03.2023
Получите скидку на летние шины до 15% от средней рыночной цены 2023 года!
Мы сравнили цены в ряде магазинов шин и дисков и предлагаем вам лучшую цену

Быстрый просмотр
Нешипованные
Средняя цена по рынку
Ваша выгода

Быстрый просмотр
Нешипованные
Средняя цена по рынку
Ваша выгода
Быстрый просмотр
Нешипованные
Достаточно

Средняя цена по рынку
Ваша выгода
Выбирайте свой комплект шин и экономьте уже сегодня!

Классическая комплектация состоит из двух элементов, установленных справа и слева. Все детали поделены на три группы: переднюю, среднюю и заднюю. Основное отличие – место расположения. К примеру, деталь, которая установлена слева и спереди, располагается на порядок ниже, по сравнению с такими же элементами сзади и на крыле.

Как правило, один узел параллелен другому, однако возможно их размещение под самым маленьким углом.

Для изготовления лонжеронов автомобиля в качестве исходного материала применяется алюминий либо титан. Изредка используются компонентные слои, которые делают конструкцию более крепкой. В местах наибольшей нагрузки сечение увеличивается. В разрезе деталь имеет П-образную форму.

Основным достоинством элемента является его необыкновенная прочность. Детали могут выдерживать огромные нагрузки: массу автомобиля, багажа, различных узлов и пр.

Помимо этого, лонжероны выдерживают различные удары, возникающие на ухабах либо при ДТП. Тип конструкции – это лестничная рама, имеющая форму буквы «П» в сечении, которую уложили на бок.

Данная конфигурация является составляющей частью большинства внедорожников и грузовых машин. В конструкции легковых автомобилей лестничная конфигурация не используется. Для того чтобы увидеть нужные детали, достаточно просто заглянуть под машину.

Функции лонжерона автомобиля

Данное название имеет французские корни и говорит о продольном движении чего-либо. Такое наименование есть у разных инженерных конструкций в авиации, ж/д и водном транспорте. Почти у каждого ТС есть такая несущая конструкция. Лишь рамные автомобили являются исключением. У них несущая деталь – рама.

В традиционных автомобилях лонжероны находятся там, где располагаются пассажиры и массивные габаритные узлы, усиливая конструкцию кузова, выполняют функции демпфера между кузовом и подвеской.

Некоторая доля нагрузки, которую получает автомобиль от дорожного покрытия, приходится на лонжерон. Соответственно, увеличивается комфорт людей, находящихся в машине.

• Сечение меняется в конкретных точках и толщина уменьшается.
• Отверстия, предусмотренные по технологии, выполняются в точках, где меньше всего статическая нагрузка.
• Присутствуют необычные складки, с помощью которых деталь сминается во время очень сильного удара. Такая конфигурация лонжерона способствует защите пассажиров за счет снижения негативного воздействия.

Виды лонжерона

Конструктивные особенности элементов и их монтаж зависят от технологии изготовления определенного типа транспортного средства, где лонжероны автомобиля могут располагаться так:

• параллельно и горизонтально по отношению друг к другу;
• изогнуто, в соответствии с контуром всего днища машины;
• вертикально;
• под углом.

Одинаковый тип можно увидеть на транспортных средствах совершенно разного исполнения и назначения: грузовик, внедорожник, легковой автомобиль. Несущие конструкции, выполненные горизонтально параллельно, обычно можно увидеть на машинах с улучшенной проходимостью.

Конструкция в вертикальном исполнении дает возможность снизить пол, не изменяя его плоских качеств. Изогнутые элементы позволяют получить такой же результат, только при этом появляется дополнительная безопасность.

Между лонжеронами кузова автомобиля есть поперечные вставки, которые являются ребрами жесткости. Расположение вставок может быть различным: К- либо Х-образно, под углом 90° к лонжерону. Для легковых машин используется для закрепления деталей сварка, для грузовых – клепки.

Элементы оборудуются специальными кронштейнами, с помощью которых происходит установка функциональных узлов.

Преимущества и недостатки лонжерона

Лонжерон автомобиля – прочный конструктивный элемент, который может выдержать огромные нагрузки от веса кузова, двигателя, багажа, пассажиров и пр. Также данный элемент способен выдержать значительные нагрузки, которые формируются колесами ТС во время движения.

Главная ценность конструкции таких элементов – это возможность создать необходимый уровень жесткости при малой массе. Небольшой вес способствует улучшению маневренности и управляемости.

Наиболее эффективна пассивная безопасность, которая достигается за счет указанных выше инженерных решений.

Однако есть и недостатки:

• Все устройства транспортного средства (силовой агрегат, коробка передач и пр.) устанавливаются на лонжеронную часть, соответственно происходит связывание элементов. В итоге повреждения кузова приводят к поломкам и узлов.
• По большей части, если изменилась форма детали, то отремонтировать ее уже нельзя.

Неисправности лонжерона

Итак, лонжерон – это деталь автомобиля, которая подвергается сильной нагрузке за счет веса кузова, мотора и всего остального, что находится в машине.

Испытывая такие нагрузки, с течением времени он может деформироваться. Если эксплуатация будет интенсивной на протяжении длительного промежутка, то лонжерон автомобиля может растрескаться. В результате его очень важные свойства претерпят изменения в худшую сторону. При этом и элементы ТС могут поменять свое расположение. Более подвержены таким изменениям подвеска, мотор, крылья.

Если автомобиль попал в ДТП, то в большинстве случаев меняется геометрия лонжерона. Происходит нарушение конструкции кузова: целостность, размеры.

При изменении формы данной детали в результате ДТП меняет свои геометрию и подвеска. Снаружи машины появляются щели, которые нельзя устранить. Рулевое управление нарушается, изнашивание покрышек повышается.

Если возникли данные неполадки, то можно точно сказать, что деталь деформирована. В связи с этим, мастера обязательно проверяют положение и состояние элемента при осмотре машины после аварии.

Есть вероятность того, что, получив огромную ударную нагрузку, элемент может треснуть полностью. В итоге конструкция кузова оказывается полностью разрушенной. Следовательно, нужно проверять состояние детали даже после незначительных ДТП.

Распространенные повреждения лонжеронов

Как было сказано выше, детали повреждаются обычно вследствие серьезных ДТП. Такие неполадки можно поделить на три вида:

• внешние изменения – деформация, искривление и пр.;
• внутренние нарушения – возникновение напряжения в металле, трещины;
• сварные соединения лонжерона утратили целостность.

Внешние неполадки можно обнаружить в результате простого осмотра и проведения контрольного измерения. Внутренние изменения определить намного сложнее. В такой ситуации поможет спектрографическое изучение структуры детали и съемка в инфракрасном диапазоне.

Ремонт лонжерона автомобиля

Ремонт лонжеронов автомобиля либо их замена производится в зависимости от того, как высока степень повреждения. Обычно изменения элементов происходят во время различных ДТП. Помимо этого, поводом для того, чтобы менять полностью или частично деталь, может стать появление коррозии, трещин, возникших в ходе эксплуатации автомобиля.

Если после аварии повреждение без резких изломов, то деталь можно отремонтировать. При наличии острых углов (менее 90°) на небольшом участке, трещин, коррозии, от которых проблематично избавиться после вытягивания, элемент подлежит частичной либо полной замене. Структура и характеристики металлической детали меняются при наличии таких повреждений.

Элементы, которые имеют значительные повреждения и выполнены из ультрапрочной стали (UHSS-Ultra High Strenth Steel), чаще других нуждаются в замене. Дело в том, что их нельзя отремонтировать либо ремонт связан со значительными сложностями. Прочность такого сплава ослабляется в результате нагрева.

Подготовительные мероприятия перед заменой лонжерона:

• Напомним, что для правильной замены элемента нужно знать расстояния между контрольными узлами кузова. Такая информация должна быть в мануале по ремонту вашей машины. Как вариант, посмотреть аналогичные узлы целой детали с другой стороны (см. статью о том, как измерить геометрию кузова). Еще понадобиться линейка, рулетка и уровень.
• До того, как проводить замену лонжерона автомобиля, нужно немного приподнять ТС, снять колеса и установить по уровню на стапель либо на упоры.
• Если необходимо, то до начала замены убрать мотор и компоненты подвески. Иногда, при частичной смене детали, можно двигатель не снимать.
• Перед тем как менять элемент, нужно провести его вытягивание.
• Следует выключить систему подушек безопасности (SIR).
• Далее необходимо снять и изолировать минусовую клемму АКБ.
• В процессе электродуговой сварки возникают электромагнитные колебания, которые способны вывести из строя электронику машины. Необходимо проверить, чтобы в момент сварки в радиусе 30 см не было электронных устройств.
• Нужно провести демонтаж всех элементов, которые прилегают к лонжерону.

Для полной замены переднего лонжерона нужно:

• Из зоны ремонта следует удалить герметик и антикоррозионные средства.
• Высверлить точки контактной сварки.
• Временно установить деталь. Провести контрольный замер расстояния между контрольными точками. Проверить при помощи уровня расположение детали по высоте, сравнив с целым лонжероном.
• Если установка выполнена верно, то можно проводить окончательное приваривание.
• Поставить на свои места все элементы, которые прилегали к лонжерону.
• Далее нанести герметик. Провести антикоррозионную обработку и окрашивание.

Обычно хватает и частичной замены данной детали.

При этом необходимо провести вытягивание элемента до изначальных размеров, вырезать и заменить только поврежденные его части. Такие действия оправданы тем, что при ремонте не будут затронуты точки сварки, выполненные на заводе, и герметик в неповрежденных зонах. Проводить частичную замену лонжерона можно только в тех местах, которые рекомендует производитель. Если выполнить замену неверно, можно нарушить жесткость и прочность машины.

Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля

1. Эволюция рамы. «Сначала для остова использовались твердые породы деревьев, иногда – трубы из металла. В 1910-х гг. на грузовых ТС стали применять рамы с открытым профилем. Если знаешь английские термины, то понять, как выглядит лонжерон на автомобиле, не составит труда. Нередко его называют лестничным, потому что внешне он похож на лестницу. Элементы, расположенные продольно, обычно выполняют из открытого профиля. Поперечные балки по форме могут быть различными: К- и Х-образные, перпендикулярные. Куски рам могут быть соединены друг с другом с помощью сварки (в легковых машинах), заклепок (в грузовых ТС) либо болтов (выполняется на заказ).

• Развал и схождение. Если у детали неполадки, то развал и схождение колес машины будет неверным. Даже если провести настройку, то она будет постоянно сбиваться, и покрышки начнут неравномерно изнашиваться.
• Зазоры между деталями кузова. Если лонжероны неисправны, то зазоры между ними будут неравномерными. Такие проблемы видны даже на глаз.
• Внешние дефекты. Проблемы с деталями легко увидеть невооруженным глазом: нарушена геометрия кузова. Также можно посмотреть из смотровой ямы. Элементы не должны содержать сварных швов, дефектов, трещин. Обычно передняя деталь держит силовой агрегат. Задний лонжерон автомобиля идет под багажником, на нем закреплены задний бампер и фаркоп».

Источник: rad-star.ru