Лонжерон – что это такое и с чем его едят?!
Лонжерон – это главный силовой элемент конструкции автомобиля, который расположен по всей её длине. Два лонжерона, между которыми расположены поперечные элементы, формируют раму. Она, в свою очередь, используется в качестве опоры для крепления кузова, элементов подвески и других деталей авто. По сути, лонжерон выглядит как металлический профиль или труба, имеющая прямоугольное сечение.
Лонжероны бывают двух типов:
• расположенные в передней или задней части автомобиля; • проходящие по всей длине конструкции авто.
Лонжероны – это очень прочные конструктивные элементы, которые могут выдерживать очень серьезные нагрузки, создаваемые весом кузова, силового агрегата, пассажиров, багажа и др. Помимо этого, лонжероны могут выдерживать значительную нагрузку во время движения, которая формируется колесами машины.
— Пара лонжеронов, из которых состоит рама лестничного типа, с виду напоминают литеру «П», положенную на бок. Сегодня такие рамы с лонжеронами применяются почти на всех грузовиках и серьезных внедорожных автомобилях. Большинство легковых автомобилей производится с использованием несущего кузова. Лонжероны присутствуют в составе конструкции каждой машины.
Как мы уже упомянули выше, лонжероны подвержены существенным нагрузкам. В случае превышения допустимых показателей эти элементы конструкции могут деформироваться. Это крайне негативно влияет на основные параметры авто. К примеру, зачастую меняется положение элементов авто по отношению к кузову. Это значит, что мотор, детали передней и задней подвески, двери, крылья и другие составляющие автомобиля располагаются неправильно по отношению к основной конструкции кузова.
— В большинстве случаев деформация лонжерона – это результат серьезного ДТП. В случае повреждения этой детали восстановить изначальные габариты и параметры кузова бывает очень непросто. Наверное, вы неоднократно видели, как некоторые автомобили «жуют» резину на колесах буквально на глазах. Такая проблема возникает в случае неправильного восстановления автомобиля после серьезной аварии.
— Ещё один признак этой проблемы – автомобиль постоянно «ведет» влево или вправо. Отметим также, что в случае серьезного повреждения автомобиля в дорожно-транспортном происшествии очень важно выполнить тщательную диагностику лонжеронов, а также других элементов конструкции. Опытные специалисты точно знают, что такое лонжерон и что можно сделать в случае его повреждения.
— Вытягивание лонжеронов после ДТП проводится с помощью специального оборудования. Перед выполнением процедуры осуществляется серьезная разборка транспортного средства. Получить требуемый результат не всегда возможно. Многие мастера не хотят браться за ремонт лонжерона. Да и заменить его не так уж и просто. Если вам предлагают произвести ремонт лонжеронов с применением сварки, нужно понимать, что характеристики этого элемента конструкции никогда не смогут вернуться к заводским значениям.
— Не стоит пренебрегать этим, поскольку от этого зависит безопасность экипажа автомобиля. Лонжерон, который входит в состав рамы лестничного типа, подлежит замене. Если говорить о серьезной деформации данного элемента, менять его просто бессмысленно. Придётся полностью менять кузов автомобиля. Перед тем как доверить вытягивание деформированного лонжерона специалисту из соседнего гаража, советуем ещё раз всё взвесить и подумать, готовы ли вы рисковать безопасностью.
Что такое лонжерон?
Что представляет из себя лонжерон, который временами может «уставать» или «уходить», а в крайнем случае даже лопнуть?
Лонжерон – это труба прямоугольного сечения (продольная балка), которая проходит через переднюю или заднюю часть кузова автомобиля (или насквозь от переднего бампера до заднего).
Что такое лонжерон?
Лонжероны могут быть монолитными (изготавливаются в виде одной детали фрезерованием или штамповочным методом) и составными (конструируется из нескольких элементов при помощи сварки). Обычно лонжероны парные: правый и левый. Левый или правый составной лонжерон условно делится на три части: передний, средний и задний. Причем передний и задний находятся выше относительно среднего, что придает лонжерону так называемую S-образную форму.
Относительно друг друга лонжероны могут располагаться как параллельно друг другу (в составе лонжеронных рам), так и под некоторым углом (например, в вильчато-хребтовых рамах).
Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы
Изготавливают лонжероны из алюминиевых или титановых сплавов, а также из сталей или композиционных материалов. Основным сечением является швеллер (коробчатое П-образное сечение), причем в наиболее нагруженных местах высота сечения больше. Иногда, хотя бы на небольшом отрезке, они могут иметь сечение короб (замкнутое).
История лонжеронов связана с историей рамных конструкций кузова, потому как изначально именно рамы были единственной несущей системой авто. Постепенно рамные конструкции совершенствовались (сначала они были деревянными), и в состав рамы стали входить лонжероны.
Примерно в 20-е годы фирма Auburn создает лонжеронную раму с Х-образной поперечиной. Лонжеронные рамы состояли из двух параллельных лонжеронов и нескольких поперечин. По своему виду эти рамы напоминали лестницу, за что иногда их называли лестничными. Сегодня лестничную раму можно увидеть у любого грузовика, например, у ГАЗели.
Постепенно стали появляться автомобили с интегрированными рамами (лонжероны интегрировались в пол кузова, стали его частью).
Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы.
Лонжерон является основным силовым элементом транспортного средства: в рамных автомобилях (грузовики, тяжелые внедорожники) лонжерон является частью рамы, в безрамных (легковые автомобили) — служит усилительной деталью для брызговиков, днища кузова и пола багажного отсека.
Лонжерон несет на себе нагрузки кузова, двигателя и пассажиров. Это одна из самых прочных частей машины.
С этой целью в передней и задней частях кузова организуются деформируемые зоны, их силовая структура в продольном направлении сознательно ослабляется. В частности, различными способами ослабляют лонжероны: уменьшают толщину их стенок или сечения (переменное сечение лонжеронов), выполняют сквозные прорези и специальные отверстия в слабонагруженных местах, при штамповке создают складки, предусматривающие в случае аварии смятие лонжерона в гармошку и т.д. При столкновении эти части подвергаются значительному разрушению, но одновременно поглощают большую часть кинетической энергии (энергии движущегося тела), тем самым они уменьшают силу удара, направленную в сторону салона.
Проблемы, связанные с лонжеронами
Под воздействием нагрузок с течением времени лонжерон может деформироваться, уставать и трескаться. Кроме того лонжерон может оказаться в значительной степени деформированным после аварии.
В этом случае могут оказаться нарушенными важные параметры машины: положение агрегатов (подвески, мотора) относительно кузова, линии разъемов кузовных деталей, а также дверей и крыльев, могут быть нарушены параметры силовой конструкции кузова, геометрия подвески, снаружи могут появиться неустранимые трещины.
Если лонжерон лопнет, конструкция кузова окажется полностью разрушенной. Поэтому после ДТП в первую очередь проверяют, насколько деформированы лонжероны, а также в каком положении они находятся.
По статистике около 90% работ по правке и замене лонжерона приходится на передний лонжерон.
В зависимости от степени повреждения и протяженности деформируемой зоны, определяют вид ремонтных работ. Лонжерон, входящий в состав рамы, поменять легко, что же касается лонжерона несущего кузова, иногда менять его просто уже нет смысла.
Если лонжерон деформирован несильно, его можно отремонтировать (вытянуть). Делают это на специальном стенде-каролинере, что позволяет точно измерить все его параметры.
Если же лонжерон сильно деформирован, необходимо его заменить, потому как исправление при такой деформации приведет к изменению структуры металла, соответственно, уменьшится его прочность, что, в свою очередь, повлечет за собой изменение характеристик всего кузова.
При частичной замене лонжерона соединение производится встык дуговой газосваркой, никакие соединительные муфты не используются.
Так как лонжерон является усиливающей частью кузова и во многом определяет его жесткость, при ремонте иногда стараются усилить (упрочить) лонжерон. Однако, если лонжерон будет усилен, он перестанет выполнять свою амортизирующую функцию при ударе, а это может привести к более серьезным последствиям.
Отдельное спасибо Blamper за полезную инфу.
Что такое лонжерон в авто и можно ли его отремонтировать
Нет, это не французский аристократ и не пляж в Одессе. Хотя он может уйти, устать, треснуть и сгнить. Поговорим о нездешнем и непонятном слове, которое иногда становится очень актуальным для рядового автовладельца.
Если вас заинтересовал вопрос о лонжероне, то, скорее всего, у вашего авто серьезные проблемы с кузовом. Который, напомним, является самой дорогой частью любой машины. Скажем сразу – ремонтировать лонжероны можно, хотя это не всегда рентабельно и всегда непросто.
У несущего кузова лонжероны частично заменяют раму: к ним крепится силовой агрегат и элементы ходовой
Что это такое
Лонжерон в автомобиле – это прочная кузовная деталь, которая является частью силового каркаса. Лонжероны обычно расположены попарно вдоль кузова, ближе к бортам. Иначе говоря, это остатки несущей рамы, от которой конструкторы отказались в середине ХХ века в пользу несущего кузова. Без лонжеронов придать должную жесткость пространственной конструкции кузова невозможно.
Кроме того, на несущем кузове нужно иметь прочные места, к которым можно крепить определенные агрегаты – либо тяжелые, либо испытывающие значительные нагрузки. Поэтому именно к лонжеронам чаще всего крепят двигатель, коробку передач, рычаги подвески или ее подрамник. Внешне лонжерон представляет собой продольную деталь коробчатого или близкого к этому профиля, которая расположена в нижней части кузова, чаще всего – под днищем и в моторном отсеке. У небольших автомобилей А и В-класса сплошных лонжеронов по всему днищу может не быть, их роль играют усиленные пороги, а собственно лонжероны можно увидеть только под моторным отсеком и сзади, в местах крепления задней подвески.
Что с ними случается
Ржавеют. У автомобилей возрастом более 10-12 лет лонжероны могут проржаветь изнутри. На некоторых моделях недорогих брендов это может случаться и раньше. Это неприятная и даже опасная для движения проблема, ведь часто лонжерон “выгнивает” именно в местах крепления деталей подвески. Оба лонжерона в паре (оба передние или оба задние) обычно ржавеют более или менее синхронно.
Лонжероны представляют собой закрытый объем, поэтому они ржавеют независимо от других кузовных деталей
Устают. Сколько бы мы не смеялись над уставшими мостами и лонжеронами как части несущих металлоконструкций, понятие усталости металла известно в такой науке, как сопромат (то есть о сопротивлении материалов). От постоянного воздействия сил металл не выдерживает и сделанная из него деталь теряет форму или разрушается.
От усталости лонжерон может потрескаться в определенных, особенно нагруженных местах, может скрутиться он однообразных нагрузок, может банально согнуться. От этого ходовая часть может потерять свою геометрию, машину начнет тянуть в сторону, шины будут неравномерно изнашиваться.
Силовые элементы кузова трескаются в наиболее нагруженных местах. Если лонжерон не ржавый, его можно отремонтировать
Страдают в ДТП. Несмотря на то, что лонжерон – самая прочная часть кузова, в случае столкновений они также подвергаются повреждениям. Дело в том, что конструкторы умышленно делают их “мягкими”, чтобы они при фронтальном и кормовом столкновениях дозированно поглощали энергию удара. Иногда лонжерон не сминается, а смещается – рихтовщики говорят “ушел в сторону”. Хотя внешне деталь имеет вид “почти целой”, ремонт для ее восстановления нужен весьма серьезный, да и цена ремонта лонжерона в таком случае будет немаленькой.
Как его ремонтируют
Ремонт лонжерона осложняется тем, что к нему крепятся ответственные узлы. Так, нередко перед началом ремонта приходится демонтировать внешние кузовные детали, подвеску (частично или полностью) и порой даже силовой агрегат. Смещенный лонжерон можно “вытянуть” – то есть вернуть его контрольные точки на место с помощью специального стапеля (стенда), цепей, гидравлики и домкратов.
Чтобы отремонтировать лонжерон или установить новый, приходится демонтировать агрегаты, которые к нему крепятся
В ржавом лонжероне сварщики заменяют поврежденные фрагменты, также можно частично заменить участки с трещинами от усталости и морщинами от ДТП. Иногда получается дешевле заменить весь лонжерон целиком, тем более что они поступают в продажу, как и другие детали кузова.
Рекомендация Авто24
Если вы узнали, что у вашей машины какие-то проблемы с лонжеронами, вам стоит подробнее разобраться с этим вопросом. Ведь восстановление этой детали мало того, что недешевое, так еще и свидетельствует об определенных событиях в истории данного экземпляра авто. Машина либо очень старая, либо была в ДТП, либо эксплуатировалась с чрезмерными нагрузками. Другие признаки этих обстоятельств стоит поискать в машине, у которой обнаружены нелады с лонжероном – возможно, она настолько изношена, что вам нет смысла вкладываться в ремонт.
Лонжерон автомобиля – конструкция, функционал, ремонт
Вопросы, рассмотренные в материале:
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.
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.
Рекомендуем
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.
Для того чтобы смягчить удары и прочие воздействия, элемент может быть с разными особенностями в конструкции:
Виды лонжерона
Конструктивные особенности элементов и их монтаж зависят от технологии изготовления определенного типа транспортного средства, где лонжероны автомобиля могут располагаться так:
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.
Рекомендуем
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:
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 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.
Рекомендуем
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:
Для полной замены переднего лонжерона нужно:
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
«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).
Рекомендуем
На сегодняшний день рамы на заклепках используют для грузовиков и пикапов. Некоторые инженеры считают Х-образные рамы лонжеронными, потому что они гораздо легче. Такие приспособления использовались в американских автомобилях 1950-х годов, в советских «Чайках» (ГАЗ-13 и ГАЗ-14). Основное преимущество лонжеронной рамы – технологичность и несложная конфигурация. Из недостатков – громоздкость, большой вес, что приводит к уменьшению полезного пространства в машине».
«Если вы приобретаете машину с рук, то необходимо проверить лонжероны. Если их повело, то кузов может деформироваться. В итоге развал станет неверным и у покрышек увеличится износ, зазор между деталями кузова станет больше. Помимо этого, нужно помнить, что ездить на машине опасно при лопнувшем или сгнившем элементе. При большой скорости автомобиль теряет управляемость, потому что нарушена жесткость кузова. Во время аварии данный элемент обеспечивает пассивную безопасность, не позволяя кузову сминаться.
Найти небольшое искривление элемента и изменение геометрии кузова возможно лишь на стенде. При этом глобальные деформации можно выявить и самостоятельно. Необходимо проверять:
