Что такое лонжерон в автомобиле

Лонжерон автомобиля

В автосервисах могут сообщить о проблемах с лонжероном автомобиля. Но что такое лонжерон? Под ним подразумевается продольный профиль, которой может располагаться спереди, сзади или проходить по всей длине. От целостности этого элемента зависят многие системы автомобиля, преимущественно управляемость и безопасность. На лонжерон авто приходится сильное давление различных сил: вес агрегатов, пассажиров, груза, вибрационные, внешние удары и т. д.

Лонжерон – что это за элемент, и какие особенности он имеет?

Лучше всего определить, что такое лонжерон в автомобиле, на основании его функций. Основная задача балки сводится к усилению прочности днища. В легковых автомобилях они представляют собой 2 рейки, а в кроссоверах и джипах практически всегда устроен П-образный лонжерон.

Задние лонжероны автомобиля

Визуально может быть сложно оценить роль такого элемента, для этого стоит узнать, что будет при его разрушении, износе или отсутствии:

• листы днища начнут «гулять» под ногами пассажиров;
• несколько прогнётся весь кузов в центре, где сосредоточена максимальная нагрузка;
• изменится форма проёма для дверей;
• деформируются разъёмы компонентов кузова и могут отпадать отдельные крепления;
• нарушится положение мотора, он продавит металл и может цеплять землю;
• при полном разрушении лонжерона и весь кузов также будет разрушен.

Из-за настолько важных задач элемента, специалисты всегда осматривают лонжерон автомобиля в процессе технического обслуживания, ремонта или восстановления авто после ДТП.

Наибольшая подверженность разрушению отмечается в передней части машины, а на задний лонжерон приходится только 10% всех ремонтных работ, связанных с этими деталями. Быстрее всего восстановить транспортное средство с рамным лонжероном, так как ремонт конструкции проводится с минимальным разбором несущей части.

Немаловажную роль играет положение, в котором располагается элемент: горизонтальное, параллельное, под углом и т. д. Каждая конструкция имеет свои достоинства и недостатки.

Лонжероны передние и задние

Для рассмотрения конструкции устройства придётся спуститься под машину со стороны капота. Иногда места, где находятся передний и задний лонжерон машины, имеют дополнительные усиления. Задние и средние части могут быть видимыми снизу, но иногда закрыты слоем защиты днища. Во многих автомобилях можно заметить часть переднего лонжерона, если смотреть сверху капота. Чтобы нагляднее узнать, где находятся лонжероны, можно изучить фото.

Предназначение и устройство лонжеронов

Лонжерон в автомобиле – это основа конструкции практически всех легковых машин, он призван удерживать все агрегаты в целостности, и обеспечивает жёсткую фиксацию. Большинство кузовных компонентов прикрепляются к лонжерону. На агрегат приходится наибольшее количество нагрузок, поэтому для усиления конструкции используются перемычки. Внешний вид напоминает лестницу.

Конструкционно лонжерон автомобиля – это прямоугольная труба, используется 2 штуки для составления продольного набора. В стандартном варианте есть правый и левый лонжерон. Можно распределить конструкцию на 3 части: переднюю, среднюю и заднюю. Выше всех располагается левая передняя часть и задний лонжерон. Практически всегда между собой они имеют параллельное направление, но иногда встречаются модели с небольшими уклонами.

Лонжерон в автомобиле – это основа конструкции практически всех легковых машин

Встречаются составные варианты, которые имеют вид нескольких металлических запчастей, другие разновидности – цельные, изготавливающиеся методом штамповки или фрезеровки. Лонжерон преимущественно изготавливают из алюминия (в основном из сплавов), титана и разных композитных материалов. При рассмотрении в сечении деталь имеет вид швеллера, усиливающегося в местах наибольшего давления и истончающегося в области кузова.

Цель использования лонжерона – улучшение комфорта и снижение вибраций в салоне при движении. С этой целью швеллеры несколько ослабляются в местах минимальных нагрузок.

Существует 3 основных решения:

• уменьшение толщины металла. Подобный подход называют переменным сечением;
• создание прорезов и отверстий для ослабления конструкции;
• формирование особых складок. В моменты создания нагрузок лонжерон складывается в «гармошку». Самый эффективный вид, гасит практически всю кинетическую энергию, но он более всех подвержен разрушению, а восстановление становится крайне сложным.

Цель использования лонжерона – улучшение комфорта и снижение вибраций в салоне при движении

Лонжерон является силовым агрегатом автомобиля. Для грузовых видов транспорта и усиленных внедорожников устройство входит в раму. Для малогабаритных машин чаще используется безрамная конструкция, в ней лонжерон только усиливает дно кузова и багажного отсека. Расчёт прочности сделан с целью выдерживания сильных нагрузок, даже в момент ДТП лонжероны не сильно страдают, чаще остаются практически целыми. Конструкция собирается с целью восприятия больших нагрузок длительное время.

Функции и задачи, которые выполняет конструкция

Ролей у лонжерона всего несколько, но все они крайне важны:

• соединяющая. Важная задача – соединение всех кузовных, ходовых и других элементов системы воедино;
• несущая. Конструкция призвана выдерживать нагрузки любой направленности и силы. Динамические и статические силы воздействуют на лонжероны постоянно;
• смягчающая движение. Роль устройства сводится к улучшению комфорта пассажиров в процессе движения за счёт снижения силы динамических ударов подвески. Конструкция рассчитана на выполнение роли демпфера между подвеской и кузовом. Часть энергии гасится в лонжероне. Если бы он был слишком прочным, пассажиров кидало бы из стороны в сторону. Для смягчения ударов в устройстве предусмотрены места минимальной деформации, за счёт которых поглощается большая часть энергии.

Роль лонжерона смягчить движение

Типы существующих несущих конструкций

Наибольшим отличием является направление несущей части и расположение лонжеронов. Тип конструкции отличается в зависимости от роли и задач автомобиля, а также от решений производителя.

Сегодня существует ряд распространённых типов:

• полностью горизонтальное размещение с параллельным нахождением элементов между собой. Чаще устанавливается на авто, к которым предъявляются требования высокой проходимости;
• с небольшими изгибами. Искривление находится по всему днищу, лонжероны огибают форму дна, создавая единый контур. Улучшают комфорт пассажиров и эффективно снижают количество вибраций;
• вертикальное положение. Особенность типа сводится к возможности создания плоского пола с существенным снижением, больше чем у традиционных моделей авто;
• угловатые виды. Увеличивают пассивную безопасность транспортного средства.

Различается несущая часть по типу поперечен, устроенных во всех авто. Их роль сводится к созданию рёбер жёсткости, но конструкционно они устроены по-разному: перпендикулярно вставляются между швеллерами, в форме буквы К или X-образные модели. Поперечины практически всегда изготавливаются из стали, а затем изгибаются. В легковых авто поперечный набор сваривается с лонжеронами, а в грузовых моделях применяется метод клёпки. Далее к конструкции присоединяются кронштейны для крепления агрегатов машины.

Лонжерон на Infiniti FX35

Плюсы и минусы такой конструкции

Главное достоинство использования лонжеронной конструкции сводится к созданию достаточной прочности авто с минимальным увеличением веса. Благодаря сохранению лёгкости транспортного средства, оно легче управляется и становится более маневренным. Устройство относится к элементам, обеспечивающим пассивную безопасность.

Конструкция имеет не только плюсы, но и минусы:

• все тяжёлые и габаритные агрегаты крепятся к лонжерону, это приводит к взаимосвязи. При получении разрушительных ударов в процессе тяжёлого ДТП, получают повреждения все закреплённые агрегаты;
• особая конструкция лонжеронов приводит к сложности ремонта. Крайне редко удаётся восстановить сломанный швеллер.

Основные проблемы машины, связанные с лонжеронами

Низкая подверженность лонжеронов разрушению не является залогом полной безопасности. Проблемы все равно существуют, среди них:

• существенной проблемой классической конструкции является подверженность автомобиля эффекту усталости. Весь металл через 10 лет теряет большую часть прочности даже без визуальных повреждений. С виду лонжерон может быть прочным, а по техническим характеристикам он существенно уступает новому;
• сильная деформация лонжеронов при попадании в ДТП, в будущем машина теряет характеристики даже при ремонте этой составляющей. Нередко после ДТП смещается двигатель и компоненты подвески;
• сложность ремонта обусловлена спецификой конструкции. В свободном доступе не продаются швеллеры, которые имеют встроенные элементы «гармошки» или обладают переменным сечением. Если устройство лопнет, вернуть изначальную прочность будет невозможно, кроме замены. При попадании в аварии обязательно нужно проверить наличие повреждений на несущей части авто даже при визуально удовлетворительном состоянии.

Способ ремонта определяется на основании степени и типа повреждений. Проще всего заменить лонжероны в рамной конструкции, их можно будет извлечь с минимальным количеством дополнительных работ. Если он является основой несущей части кузова, возникают сложности в замене, а порой его невозможно сменить. В старых автомобилях стоимость работ такова, что замена лонжерона становится бессмысленной.

При частичной деформации есть возможность вытянуть лонжерон, но потребуется особое оборудование, которое можно найти только на крупных СТО. При помощи стенда удаётся вернуть практически изначальные характеристики, очевидно, что прочность всё же несколько ухудшается.

После особенно тяжёлых аварий вытягивание лонжерона становится невозможным, единственный выход – замена. При несоблюдении какого-либо из этапов замены – подбора, сваривания, крепления и т. п. – скоро может произойти повторная поломка.

Вывод

Особая важность лонжерона в конструкции обусловила необходимостью сохранения и восстановления высокой прочности устройства. За состоянием несущей части нужно следить и проводить необходимые ремонтные работы, так как из-за своей важности она достойна максимального внимания.

Что такое лонжерон в автомобиле

Все автомобилисты знают о таком элементе, как лонжерон автомобиля. Что это такое, для чего нужна эта деталь и каковы последствия повреждения лонжерона, мы хотим рассказать в этой статье.

Происхождение лонжерона

История создания лонжерона тесно связана с историей развития рамной конструкции кузова. Изначально рама была главной и единственной несущей (к слову, деревянной) конструкцией в машине. Со временем рама автомобиля усовершенствовалась и в ее составе появились лонжеронные элементы.

Устройство автомобильного кузова

В 20-х годах прошлого века инженерами фирмы Auburn была создана лонжеронная рама, оснащенная поперечиной в виде буквы Х. Данная конструкция состояла из двух лонжеронов, расположенных параллельно друг к другу, и нескольких поперечных балок. Своим видом данная конструкция была похожа на лестницу, за это они получили называние «лестничные». В наши дни лестничной рамой оснащаются все грузовые автомобили.

Постепенно создатели автомобилей начали интегрировать лонжеронную раму в кузов, а точнее, в пол автомобиля. Так лонжероны сделались неотъемлемой деталью кузова авто. Сейчас лонжеронные рамы имеются в конструкции всех машин, и ее наличие не зависит от разновидности несущей конструкции.

Функционал лонжеронной рамы

Что такое лонжерон и как выглядит данная деталь мы рассказали. А теперь давайте поговорим о его предназначении в автомобиле.

Название детали в переводе с французского обозначает движение по длине чего-либо. Данный термин используется для обозначения многих инженерных конструкций подобного типа, к примеру, для названия деталей железнодорожного, авиационного и корабельного транспорта. Несущие конструкции этого типа имеются практически во всех автомобилях, за исключением тех авто, где в качестве основного несущего элемента выступает сама рама.

Устройство лонжерона

В классической конструкции легковых автомобилей лонжерон расположен по длине кузова и призван усиливать его в тех местах, где установлены водительское и пассажирские сиденья, а также закрепляются тяжёлые элементы ТС. В определенном смысле лонжеронная рама выполняет функцию демпфера между подвеской и кузовной частью – некоторое количество энергии, которая воспринимается от дороги и должна передаваться кузову, поглощается несущим элементом. Если бы у кузова была столь высокая жесткость изначально, то люди, находящиеся в салоне, воспринимали бы все удары намного сильнее, чем при наличии данной конструкции.

А потому для предотвращения подобного эффекта, лонжерон в автомобиле выполняется так, чтобы он мог смягчить удары, а не только полностью деформироваться от этого. Для решения данной задачи существуют особые конструктивные решения, обеспечивающие это разными способами:

1. Некоторые места лонжерона немного уменьшены в толщину, изменен размер сечения.
2. Высверливаются технологические отверстия в местах, переносящих наименьшую статичную нагрузку.
3. Делаются особые складки, позволяющие снять лонжеронную раму машины, например, при ДТП или сильном ударе. Поэтому меньше страдают детали кузова, где присутствуют люди. Несущей конструкцией поглощается кинетическая энергия и принимается вся нагрузка. Благодаря этому удар, передающийся кузову машины, ощущается намного слабее.

Передний лонжерон

Что касается прочности и надёжности, любой из лонжеронов невозможно сравнивать с другими деталями ТС. Данный элемент ориентирован на крайне серьезную нагрузку, создаваемую не только массой самого автомобиля, но и постоянным передвижением по российским дорогам. Данная деталь способна очень долго переносить ударную нагрузку, возникающую при попадании колеса в яму.

Разновидности современных лонжеронов

Для начала необходимо отметить, что установка несущих конструкций в авто (фото, которые мы предлагаем, помогут это понять) осуществляется в разнообразных положениях. Главным образом это зависит от марки и модели машины и ее технических характеристик. Можно выделить следующие расположения лонжеронных конструкций:

• горизонтальные элементы, расположенные параллельно друг к другу — данная конструктивная характеристика свойственна для транспортных средств, имеющих повышенную проходимость
• изогнутые элементы, которые идут по днищу и повторяют его контур – в этом случае у несущей конструкции повышается пассивная защита людей в салоне;
• элементы, расположенные вертикально – таким образом конструкторы добиваются «плоского» пола, который существенно занижен, по сравнению с автомобильной классикой;
• элементы, расположенные под углом.

Все перечисленные виды конструкции лонжерона довольно часто встречаются. Причем увидеть их можно на весьма неожиданных машинах, к примеру, на грузовых автомобилях или внедорожниках.

Расположение лонжеронов

Конструкционные особенности

Конструкционной особенностью практически всех лонжеронов является наличие поперечников. Это своеобразные ребра жесткости кузовных деталей. При этом, поперечные элементы так же могут размещаться по-разному:

• перпендикулярно основным элементам лонжеронной конструкции;
• иметь Х-образную схему;
• конструкция К-образной формы.

Обычно поперечные элементы выполняются из металлического (сталь) профиля, а затем выгибаются под необходимым углом. Если говорить о легковом автомобиле, то у него поперечные элементы прикручиваются, у грузового транспорта крепятся при помощи клёпки. На лонжероны крепятся особые кронштейны, на которых впоследствии устанавливаются агрегаты и узлы ТС.

Преимущества и недостатки лонжеронного элемента

Огромный плюс присутствия лонжеронной конструкции, состоит в том, что это позволяет достичь необходимой жесткости при небольшой массе деталей. Именно это призвано обеспечивать повышенную управляемость и максимальную маневренность. Кроме того, из-за присутствия отдельных конструктивных решений создается наибольшая пассивная безопасность, о которой говорилось ранее. Хотя данная конструкция имеет и некоторые минусы:

1. Все основные агрегаты транспортного средства (мотор, коробка передач и пр.) крепятся на лонжерон, благодаря этому обеспечена их взаимосвязь. И когда кузов подвергается сильному удару, остальные детали также деформируются.
2. Имея некоторые особенности в конструкции лонжеронные рамы практически не подлежат ремонту, в случае их поломки.

Проблемы, связанные с лонжеронами

Проблемы, которые связаны с лонжероном

Лонжерон является важнейшей деталью любой машины. Она невидима, а потому редко привлекает внимание обычного автовладельца. Но, от этого элемента во многом зависит состояние автомобиля и его безопасная эксплуатация. Даже при малейших подозрениях на деформацию данной детали нужно срочно обратиться в автосервис. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта в дальнейшем и повышению рисков при движении.

Главной проблемой этого элемента состоит в том, что от времени металл подвергается эффекту «усталости», а потому лет через десять по виду надежная конструкция на самом деле может оказаться совсем не такой.

При серьезном ДТП лонжерон (задний, передний или оба сразу) довольно сильно деформируется, а это влияет на технические характеристики всего автомобиля. Может произойти смещение мотора, деталей подвески и других закрепленных на нем элементов.

Вернуть лонжерону изначальный вид бывает очень трудно, а иногда вовсе невозможно. В случае лопания лонжеронов кузовом утрачивается заложенная прочность. Вот почему даже после небольшой аварии необходимо проверить состояние несущей конструкции. Даже когда внешний вид кузова не вызывает подозрений.

В зависимости от степени повреждения авто, определяется категория восстановительных работ. Если автомобиль имеет рамную конструкцию, а при аварии пострадали несущие элементы, то поменять их будет довольно просто. Но если лонжерон является неотъемлемой частью кузова, то ситуация гораздо хуже. Иногда получается и так, что поменять лонжероны нельзя или элементарно не имеет смысла. Если элемент получил частичную деформацию, его удастся вытянуть при помощи специального оборудования, которое поможет попытаться вернуть изначальные параметры, хотя прочность элемента будет значительно уступать заводскому варианту.

Ремонт лонжерона

Но случаются такие ДТП, что конструкцию вытянуть нельзя, и ей требуется замена. Если неверно выбрать лонжеронный элемент для замены, непрофессионально соединить (методом сварки) или укрепить конструкцию, это приводит к новой поломке кузовных элементов.

Важно! Если предназначение лонжеронных элементов – это усиление кузовной конструкции, то можно сделать вывод, что это очень важная деталь для любого автомобиля. А потому к ремонту или замене данного элемента, при необходимости, нужно подойти с максимальным вниманием и ответственностью.

Ремонт и замена

Если разговор заходит о ремонте лонжеронов, то обычно это относится к передним элементам, поскольку задние лонжероны деформируются гораздо реже. Для восстановления элемента требуется специальный стенд. Кроме того, потребуется разобрать большую часть автомобиля. Впрочем, даже очень опытным специалистам справиться с этой задачей бывает довольно сложно. При этом замена лонжеронного элемента тоже процедура долгая, трудоемкая и дорогая.

Если основная часть данного элемента сохранила нормальное состояние, заменить деформированные участки можно с использованием газосварки. Но не нужно питать иллюзий, что это позволит восстановить изначальные качества. Прочность лонжерона после данных действий значительно снижается, а значит, важнейшие функции будут выполняться намного хуже. Лонжерон с лестничной рамой поменять намного проще. А вот при сильно «ушедшем» лонжероне его замена бессмысленная – в этом случае придется заменить целый кузов.

Замена лонжерона

Если существует возможность отремонтировать или заменить лонжерон, крайне важно, чтобы новый элемент имел такие же габаритные параметры, что и испорченная деталь, не превышая их.

Важно! Поставив перед собой цель увеличить прочность лонжеронного элемента, автовладелец рискует заметно снизить его амортизирующие свойства, а при постоянных ударах, при таком варианте, возникают весьма серьезные проблемы.

Лонжерон автомобиля

Термин «лонжерон» то и дело возникает при разговоре с работниками автомастерских. Что такое лонжерон в машине и куда он может «уйти»? В авто это основной конструкционный элемент, проходящий по всей его длине. Два лонжерона соединяются в раму с помощью поперечных перемычек. На раму крепится кузов и другие детали автомобиля. Иными словами, лонжерон — это труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.

В зависимости от модели машины, в ней может быть реализована задумка установки лонжеронов сзади и спереди, или же проходящих вдоль всего кузова.

Конструкция

Конструкцию составляют сами продольные балки и перемычки, устанавливаемые между ними. Она напоминает лестницу, соответственно в кругах автолюбителей эта рама часто называется лестничной.

Внешний вид напоминает сетчатую коробку. Это деталь исключительной прочности к ударным нагрузкам, способная выдерживать огромный вес — иначе и быть не может, ведь на неё приходится давление всего авто, вместе с багажом и пассажирами. Вариант конструкции в виде положенной набок буквы «П» чаще встречается в тяжелых внедорожниках и в грузовых авто. На легковых автомобилях обычно установлены лонжероны не лестничного типа.

Сам термин происходил от французского слова «longer» — это глагол, обозначающий движение вдоль. Соответственно, «лонжерон» можно буквально перевести как движение по длине конструкции авто. Этот же термин используется для названия соответствующей части самолета, вагона, корабля, моста.

Зачем нужен лонжерон

Задний и передний лонжерон являются силовым агрегатом любой системы, где он установлен. В грузовых машинах и тяжелых внедорожниках он становится составной частью рамы, в безрамном автомобиле он предназначен для усиления днища кузова. Вес мотора, кузова, водителя с пассажирами, тяжелого багажа в сумме могут быть колоссальными, и все их выдерживает лонжерон.

Еще одна функция этого элемента — амортизирующая для передней части автомобиля. Если кузов слишком жесткий, удар им полностью не может быть поглощен и передается на пассажиров. Лонжероны участвуют в поглощении деформационных искажений, что делает часть кузова, где размещаются пассажиры, мало деформируемой.

Для обеспечения этой функции в кузове сзади и спереди созданы деформируемые зоны, в которых продольная силовая структура ослаблена. Ослабление лонжеронов может происходить несколькими способами:

• уменьшение толщины стенок;
• уменьшение сечения;
• отверстиями в частях, подвергаемых минимальным нагрузкам;
• созданием складок, обеспечивающих снимание детали в своеобразную гармошку при ДТП. При фронтальном или тыловом ударе эти места разрушаются, зато достигается поглощение максимума ударной энергии с уменьшением направленной в салон силы удара.

Каким бывают лонжероны

Положение таких деталей в авто бывает нескольких вариантов, относительно кузова и друг друга, в зависимости от модели самой машины:

• параллельно или под углом в горизонтальном направлении;
• вертикально или горизонтально, в изогнутом виде.

Первый вариант используется на грузовых авто, три последующих применяются на рамных внедорожниках. Размещение друг к другу под углом делает возможный поворот колес на максимальный угол. При изогнутых в вертикальном направлении элементах снижается центр тяжести машины и пол в салоне находится на более низком уровне. При горизонтально изогнутых элементах уровень пола также снижается, а повышается пассивная безопасность машины в случае бокового столкновения.

Поперечины, которые находятся в соединении с продольным профилем, обеспечивают конструкции основания машины большую жесткость. Они бывают прямолинейными или в виде буквы К или Х. Сами поперечины являются изогнутым металлическим профилем. Для их соединения в грузовых авто используются клепки, в легковых машинах поперечины привариваются. Для закрепления частей автомобиля на раму используются кронштейны.

Неисправности лонжерона

Что такое лонжерон? Это сильно нагружаемый элемент автомобиля, на который приходится вес кузова, двигателя и всего, что находится в салоне и багажнике авто.

Под таким воздействием он может со временем деформироваться. При длительной интенсивной эксплуатации он может растрескаться, из-за чего самые важные характеристики автомобиля могут быть серьезно изменены. Детали машины могут изменить свое положение. Это относится к двигателю, подвеске, крыльям, которые вследствие изменения параметров лонжерона меняют свое положение. При ДТП изменение геометрии лонжерона — случай частый. При этом нарушается кузовная конструкция авто теряет цельность, её размеры.

При деформировании лонжерона из-за ДТП может нарушиться геометрия подвески, снаружи автомобиля возникают щели, не поддающиеся устранению. Нарушается рулевое управление, увеличивается износ покрышек.

При появлении таких признаков можно с достаточной уверенностью говорить о деформации лонжерона, потому специалисты в автомастерских, осматривая автомобиль после столкновений, обязательно выполняют проверку состояния и положения этой детали.

Лонжерон может лопнуть полностью при колоссальной ударной нагрузке, и это приводит к полному разрушению кузовной конструкции. Потому так важно проверять его состояние после даже незначительной аварии.

Ремонт

В подавляющем большинстве случаев ремонт касается передних лонжеронов, задний деформируется реже. Для исправления деформации необходим специальный стенд-каролинер. Приходится разбирать значительную часть авто. Но даже самым опытным мастерам выполнить задачу исправления деформированного лонжерона очень сложно. Замена, как и ремонт лонжерона — процедура длительная, очень сложная и дорогостоящая.

Когда основные части этой детали остались в нормальном состоянии, частичная замена может быть выполнена с помощью газосварочных работ. Но не следует надеяться, что сварка поврежденного лонжерона восстановит в нем заводские качества. Прочность его существенно снизится, соответственно, свои важные функции он будет выполнять гораздо хуже. При лестничной раме заменить лонжерон легче. Но если эта деталь сильно ушла в несущем кузове легкового автомобиля, замена лонжерона становится бессмысленной и нередко приходится менять кузов целиком.

Если есть возможность ремонта или замены, необходимо, чтобы новая деталь имела те же габариты, что и деформированная, не превышала их.

Задавшись целью повысить прочность лонжерона, вы рискуете потерять его амортизирующие характеристики, а при частых ударах в этом случае могут возникнуть серьезные последствия.

Лонжерон — важнейшая деталь автомобиля, которая остается невидимой и потому о ней мало задумывается обычный автовладелец. Тем не мене, от этой детали в огромной степени зависит состояние авто и безопасность его эксплуатации. При подозрении на деформацию этого элемента следует незамедлительно обращаться в автомастерскую, это поможет избежать очень дорого ремонта в будущем и повышенного риска во время езды.

Что такое лонжерон, для чего нужен

Конструкционные, особые элементы кузова в форме трубы или продольной балки, что проходят по всей длине машины. Это и есть лонжероны, которые соединяются с рамой с помощью поперечин. Так создаётся прочный остов, выдерживающий кузов и другие элементы автомобиля.

Что собой представляют лонжероны автомобиля

Происхождение слова от французского глагола longeron, означающего продольное движение. Термин встречается не только в автомобилестроении, но и в авиационной, судоходной и железнодорожной сферах. Лонжерон находится спереди или сзади авто, а также может проходить по всей длине кузова.

Что это такое, как выглядит и где находится

Лонжерон в автомобиле выполняет очень важные функции. Его конструкция состоит из труб и перемычек, устанавливаемых поперечно. По сути, это две продольные балки, расположенные по всей длине автомобиля — спереди и сзади кузова. Внешне напоминает металлический профиль или коробчатую сетку. Данные элементы похожи ещё на лестницу, поэтому автомобилисты их часто называют «лестничными».

На лонжероны привариваются особые кронштейны. Они предусмотрены для фиксации различных агрегатов автомобиля.

Для чего нужны

Детали делаются из очень твёрдого металла, способны выдерживать большой вес. Они поглощают ударные нагрузки, вибрации, получаемые автомобилем при передвижении по различным дорогам. Лонжероны нужны для усиления элементов днища и пола багажника (легковые авто) или чтобы полностью брать на себя все нагрузки (грузовики, рамные внедорожники).

Другая функция лонжеронов — амортизация. Беря на себя колебания, деталь распределяет нагрузку по всем частям машины. Трубы эффективно поглощают деформационные искажения. Поэтому они сделаны максимально жёсткими, но не везде. На самом деле, современный лонжерон — это конструктивно очень гибкий узел с программируемыми зонами деформации. В противном случае он не смягчал бы удары, поглощая их, а передавал в салон.

Так, лонжероны передней части автомобиля специально изготовлены с большей способностью к деформации. Благодаря этому, во время столкновения детали принимают разрушительную ударную волну на себя, не давая ей идти дальше.

Особенности конструкции

Как же удалось инженерам придумать такой универсальный вариант.

Делают это несколькими способами:

• уменьшают толщину стенок металлической балки, создавая переменное сечение;
• прорезают сквозные отверстия в зонах, наименее нагруженных массой кузова;
• создают на металле извилины, позволяющие лонжеронам складываться при лобовых или боковых ударах, а не ломаться.

Ещё одной особенностью лонжеронной системы является то, что балки располагаются всегда попарно, соединяясь перемычками. Это образует несущую конструкцию или раму, обеспечивающую жёсткость кузова.

Лонжерон — это швеллер. В самых нагруженных зонах кузова, например, под двигателем, водительским и пассажирскими сидениями, сечение его увеличено, металл очень прочен. А в местах, куда приходится максимальная ударная волна при столкновениях, профиль сделан тонким, выступает в качестве демпфера.

Виды лонжеронов

Лонжероны могут быть составными или цельными. В первом случае выглядят как набор металлических элементов. Это сравнительно лучший тип, чем цельный, так как даёт возможность хотя бы какого-либо восстановления. Составная лонжеронная система делится на переднюю, среднюю и заднюю части.

Существуют и разные формы лонжеронов. К примеру, на тяжёлых внедорожниках и грузовиках они встречаются в виде буквы «П», формируя кузовную раму. На легковых авто лонжероны не лестничного типа, так как кузов в данном случае несущего типа.

Вот какие они бывают.

1. Горизонтальные. Трубы лежат параллельно друг другу. Данная конструкция характерна для машин с повышенной проходимостью.
2. Изогнутые. Балки расположены вдоль днища, повторяют его контуры. Такая конструкция повышает пассивную безопасность.
3. Вертикальные. За счёт такого расположения получается плоский автомобильный пол, существенно сниженный, по сравнению с традиционными моделями.
4. Под углом.

Каждый из перечисленных вариантов можно встретить на автомобилях, включая внедорожники и даже грузовики. Однако чаще на грузовых автомобилях применяется традиционная горизонтальная схема, при которой лонжероны могут идти не только параллельно, но и под углом. Последний вариант делает машину более маневренной, она легче входит в поворот.

Отдельно стоит упомянуть поперечины. Они выполняют функцию рёбер жёсткости, размещаться могут перпендикулярно, X-образно или в виде буквы «К». Делаются из стального профиля, часто изгибаются под нужным углом. В легковых машинах поперечины крепят сваркой, а в грузовых — фиксируют на заклёпках.

Преимущества и недостатки конструкции

Главное преимущество лонжеронной конструкции — лёгкий вес, гибкость и прочность. Машина не теряет маневренности, обеспечивается высокий уровень управляемости, а за счёт передовых технологических решений — ещё и пассивная безопасность. Если первые автомобильные кузова строились на основе тяжёлой и прочной рамы, то сегодня в моде безрамная компоновка, основу которой составляют гибкие лонжероны — самые настоящие силовые элементы несущего кузова.

К сожалению, имеются и недостатки:

• при авариях и столкновениях повреждаются агрегаты машины, закреплённые на лонжеронах — мотор, КПП, подвеска;
• сложность ремонта из-за особенностей конструкции.

Передний и задний лонжероны намертво крепятся к кузову сваркой. Жёсткость кузова и степень противодействия изначально рассчитываются на заводе инженерами. По этой причине, после какого-нибудь серьёзного повреждения деталь изменяет первоначальные свойства, она больше не может выполнять прежние функции. Проблема ремонта — в неспособности обеспечить необходимые параметры лонжерону после деформации. Балку надо снова присоединять к кузову сваркой, что трудно сделать при повреждениях. Куда проще вырезать и установить новый кусок материала.

Продлить ресурс лонжеронной конструкции автомобиля поможет усиление ещё на начальной стадии эксплуатации. Надо установить ремонтные заплатки, но только на лонжероны, не имеющие очагов сквозной коррозии!

Причины и последствия деформации

Со временем металл под действием переменных нагрузок поддаётся эффекту усталости — на нём образуются трещины. Уже лет через десять прочная на вид конструкция слабеет, теряет былую выносливость. Не помогает ни азотирование, ни химико-термическая обработка. При попадании авто в ДТП, лонжероны сильно деформируются, одновременно ухудшая общие технические характеристики автомобиля. Возможно смещение двигателя, деталей подвески и трансмиссии. Да и весь кузов теряет заложенную прочность и геометрию, когда лопается лонжерон. Именно поэтому при осмотре машины на вторичном рынке специалист в первую очередь проверяет эти детали.

Легче восстанавливать рамную конструкцию. На несущих конструкциях дела обстоят намного хуже: здесь лонжерон выступает частью кузова, и в особо неудачных случаях менять его бессмысленно или просто невозможно.

Изгиб с течением времени

Лонжерон поддаётся ремонту при слабом, не резком изгибе. Для этого используется гидравлический станок растяжки или лебёдка. Резкий изгиб с острым углом — это уже потеря основной формы. Такой элемент практически невозможно восстановить: целесообразнее заменить часть трубы или всю балку.

Продольный изгиб прямого стержня — известная проблема в инженерии. Прямолинейная форма со временем теряет устойчивость.

Если лонжероны погнуло после ДТП

Детали просто сминаются, теряют начальную форму. Если лонжерон погнуло не сильно, его удастся выпрямить на стапеле, каролинере. Если же он лопнул от удара, ремонтировать нет смысла. Остаётся только вариант переварки, частичной или полной. Старая часть срезается болгаркой, затем устанавливается новый кусок трубы. Обязательна антикоррозийная обработка деталей и покраска.

Одновременно с лонжеронами, после аварии страдают такие части кузова, как дверные разъёмы, крылья, изменяется положение подвески и двигателя, нарушается форма подвески, на наружной части кузова образуются трещины.

Трещина или полный разрыв

Небольшие трещины и незначительные повреждения могут ремонтироваться. Помощь в данном случае окажет сварочный аппарат. Надо аккуратно заварить трещины, если детали не алюминиевые или титановые: такие лонжероны плохо свариваются.

Полный разрыв лонжерона — это плохо. Страдает вся конструкция кузова, особенно несущего типа. Чаще остальных повреждаются без возможности ремонта передние лонжероны автомобиля.

Последствия деформации или разрушения лонжерона крайне негативны для машины. Неправильный развал и повышенный износ шин, увеличение люфта между деталями кузова, снижение кузовной безопасности, — лишь несколько примеров печальной развязки. На высокой скорости слабая жёсткость кузова может привести к потере управляемости, травмам и человеческим жертвам.

Проверяются лонжероны грамотно только на стенде. Однако есть несколько способов это сделать и без оборудования. Если плохо запираются двери, крышка багажника, наблюдается неправильный развал/схождение колёс, визуально осмотрите детали. Наличие трещин, очагов коррозии — повод срочно обратиться за помощью в автосервис!

Заключение

Лонжерон отвечает за безопасность автомобиля, так как является основным несущим элементом. Поэтому устойчивость к деформациям и жёсткость кузова возложена на него. Владельцу нужно регулярно следить за его техническим состоянием, осознавая все печальные последствия разрушения. Внутри лонжероны пустотелые. Это приводит к скапливанию грязи и влаги — спутников наступающей коррозии. Поэтому рекомендуется хотя бы раз в год проводить диагностику, а перед зимними месяцами наносить антикоррозийные смеси.

Лонжерон автомобиля – что это такое, для чего нужны ланжероны в машине

Лонжерон – основа конструкции практически любого легкового автомобиля. Он служит для фиксации агрегатов, на него приходятся основные нагрузки. Лонжероны в автомобиле имеют парное расположение. Для их соединения между собой применяются перемычки. За счет этого формируется несущая конструкция, отвечающая за жесткость кузовной части.

Основные детали кузова и многие агрегаты транспортного средства закреплены на данной раме. Это одна из прочнейших деталей транспортного средства, рассчитанная на высокие нагрузки. Последние обусловлены не только весом автомобилей, но и вибрацией от дороги.

Особенно прочность важна в российских условиях, когда качество дорожных покрытий оставляет желать лучшего. Лонжероны устойчивы к ударным нагрузкам, возникающим на дорогах с ямами.

Термин имеет французское происхождение и обозначает продольное движение чего-либо. Так называют различные инженерные конструкции в ж/д, авиа и водном транспорте.

Почти каждое легковое транспортное средство оборудовано такой несущей конструкцией. Исключение составляют только рамные автомобили. Соответственно в них несущей деталью выступает рама.

В традиционных легковушках лонжерон расположен вдоль кузова. В точках расположения пассажиров и крепления габаритных массивных узлов деталь усиливает кузовную конструкцию. Можно сказать, он выступает демпфером между подвеской и кузовом.

Определенная часть нагрузок, которая от дороги могла бы быть передана на кузов, гасится именно лонжероном. Следовательно, это повышает комфортабельность для пассажиров.

Для смягчения ударов и других воздействий лонжерон может иметь различные конструктивные особенности:

— уменьшение толщины и изменение сечения в определенных зонах;

— технологические отверстия всегда выполняются в местах, меньше всего подверженных статическим нагрузкам;

— имеются своеобразные складки, за счет которых при ударе значительной силы деталь сминается. Это уменьшает воздействие на кузов для защиты пассажиров.

Виды использующихся несущих конструкций

Особенности конструкции и ее монтажа определяются технологией производства конкретной модели машины. Лонжероны могут быть расположены следующими способами:

— горизонтально параллельно между собой;

— изогнуто, повторяя контуры днища по всей его длине;

Один и тот же тип может встречаться на автомобилях абсолютно разной конструкции и предназначения – легковушке, внедорожнике или грузовике. Горизонтальные параллельные несущие конструкции часто встречаются на машинах с улучшенной проходимостью.

Вертикальная конструкция позволяет значительно снизить пол, сохранив его плоскую конфигурацию. Изогнутые дают такой же результат, но и обеспечивают дополнительную безопасность.

Между лонжеронами имеются поперечные вставки. Они выступают в качестве ребер жесткости для кузова. Могут располагаться разными способами – под углом 90° к лонжерону, К или Х-образно. В легковых ТС поперечные детали крепятся сваркой, в грузовых – клепками.

На лонжеронах монтируются специальные кронштейны, посредством которых затем устанавливаются функциональные узлы.

Сильные и слабые стороны

Ключевое достоинство лонжеронной конструкции – создание требуемого уровня жесткости при небольшом весе. Невысокий вес улучшает управляемость и маневренность.

Пассивная безопасность имеет самый высокий уровень эффективности, за счет ряда вышеописанных инженерных решений.

Но без недостатков не обошлось:

каждый агрегат ТС (мотор, КПП и т. д.) фиксируется на лонжеронной части. Следовательно, элементы связываются. При повреждении кузова повреждаются и узлы;

в большинстве случаев при деформации лонжерона исключается возможность его ремонта.

Проблемы автомобилей, обусловленные лонжеронной конструкцией

Ключевая проблема подобной конструкции ТС – «усталость» металла. Понятие усталости металла действительно существует и играет важную роль. По мере эксплуатации вследствие высоких нагрузок металл постепенно «устает». Поэтому спустя, допустим, 10 лет конструкция будет уже значительно менее прочной.

При попадании в ДТП лонжерон сильно повреждается и может изменить свою форму, что непосредственно сказывается на характеристиках ТС. Может сместиться мотор, составляющие подвески и иные узлы.

Восстановить изначальную форму крайне тяжело, а зачастую невозможно. Если лонжерон автомобиля лопнул, кузов становится значительно менее прочным. Поэтому проверку состояния несущей конструкции нужно выполнять даже при незначительных авариях.

В рамных машинах при повреждении лонжеронов замена производится достаточно легко. Значительно сложнее произвести ремонт, если они выступали составляющими кузовной конструкции. Зачастую замена таких деталей является нецелесообразной.

При частичном повреждении иногда можно вернуть лонжерону изначальную форму посредством вытягивания на специальном стенде. Но, это уже не позволит полностью вернуть прежнюю прочность.

При серьезных авариях вытягивание конструкции невозможно, она подлежит замене. Важно правильно подобрать новые детали. В противном случае неправильный монтаж станет причиной скорой поломи кузова. От лонжерона зависит прочность кузова и автомобиля в целом, а значит и безопасность пассажиров, поэтому к ремонту данной детали следует подходить крайне взвешенно.