Лонжерон – это… Что такое Лонжерон?

Происхождение лонжерона

Для начала стоит разобраться, что же это такое — лонжерон автомобиля и как он появился. Только после этого мы сможем двигаться дальше и продолжить знакомство с этой важной деталью автомобиля. Лонжероном называется самая прочная деталь, которая выполняет несущую функцию. В автомобиле это очень крепкая коробчатая балка, металлический профиль или прямоугольная труба. К ней прикреплено большое число деталей и механизмов.

В первых автомобилях существовала рама, продольные части которой как раз и назывались лонжеронами. Для придания конструкции прочности добавлялись перемычки, что делало её похожей на лестницу. Такая технология используется и до сегодня. Её можно увидеть на любой грузовой машине. На легковушках не предусматривается отдельная рама. Продольные лонжероны стали частью кузова.

Автомобиль не может существовать без этой детали. За колёсами её совсем не видно, но она там точно есть. Посмотреть, как выглядит лонжерон можно, для этого потребуется поднять авто на подъёмнике. Лонжероны бывают разных типов, к рассмотрению этого вопроса мы ещё вернёмся. Если каждому из вас понятно, что такое лонжерон в машине, то можно переходить к изучению функций, которые возложены на эту деталь.

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

Лонжерон - это... Что такое Лонжерон?

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.

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? Этот вопрос могут задать только новички. Опытный автомобилист отлично знает все об этой детали. Она остается одной из главных частей конструкции, давая возможность перевозить большие грузы и сокращая риск пассажиров во время автокатастрофы. Познакомившись с ним, удастся узнать, где располагаются элементы, и как их используют производители.

Функции, которые выполняет конструкция

Мы уже узнали где находится лонжерон и даже знаем, что это такое. А вот для чего он нужен пока не совсем понятно. Лонжерон — это самая прочная деталь любого авто. Такой запас прочности необходим для выдерживания нагрузки, которую оказывает кузов, мотор, багаж и водитель с пассажирами.

Также эта деталь служит амортизатором для передней части кузова, поглощая удары и предотвращая деформацию. Кузов нельзя делать очень жёстким и прочным, поскольку он не сможет поглотить энергию удара и большая её часть перейдёт к пассажирам. Такая ситуация недопустима, потому кузов со стороны размещения пассажиров минимально деформируемый и обладает способностью гасить энергию удара.

Именно на лонжероны приходится наибольшая сила удара. При такой ситуации они часто подвергаются деформации. Зато безопасность пассажиров существенно возрастает. Потому жертва лонжерона оказывается оправданной.

Также на эту деталь возлагаются нагрузки, которые несут окружающие рабочие узлы, детали и механизмы. Даже усилие от колёсной базы принимают на себя эти прочные конструкции.

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.

Лонжерон на Infiniti FX35

В основе большой группы различных видов лонжеронов лежит принцип их расположения. Разные типы деталей подходят под разные автомобили, универсальной разновидности нет.

  1. Горизонтально параллельно друг к другу располагаются детали в грузовых авто.
  2. Горизонтальное расположение под определённым углом характерно для легковых внедорожников.
  3. Изогнутое, вертикальное расположение несущих балок позволяет добиться снижения центра тяжести. В этом случае пол в салоне располагается на более низком уровне.
  4. При изогнутом, горизонтальном положении также уровень пола в салоне снижается. Более того, в случае бокового столкновения, пассивная безопасность будет находиться на более высоком уровне.

Между балками располагаются поперечины, о них мы уже упоминали. Эти поперечины также делятся на разновидности в зависимости от форм:

  • прямолинейная;
  • в виде буквы Х;
  • К-образная.

Материалом для их изготовления служит изогнутый металлопрофиль. В машинах грузового типа для соединения поперечин с главной балкой используется клёпка. При сборке легковых машин применяется сварочный шов. Для закрепления на лонжероне всех составных элементов кузова применяются кронштейны, которые также отличаются по форме.

Предназначение

В современных легковых автомобилях деталь выполняет функцию усиления дна кузова, пола багажника, брызговиков. Для многих грузовых автомобилей лонжерон нужен как основной силовой элемент самого корпуса. Передний лонжерон выполняет функцию дополнительного амортизатора, его устанавливают в зоне впитывания деформации.

Лонжерон - это... Что такое Лонжерон?

Производители легковых машин уменьшают толщину стенок, делают дополнительные отверстия в тех местах, нагрузка в которых минимальная. Деформация лонжеронов при ударе приводит к уменьшению силы удара салона, повышает безопасность автомобиля. В грузовиках «удар на себя» принимают передние и задние лонжероны.

Основные виды

Лонжероны устанавливают в различном положении, которое зависит от вида автомобиля:

  1. Параллельно и горизонтально.
  2. Горизонтально и под углом.
  3. Изогнутые элементы, расположенные вертикально.
  4. Изогнутые силовые балки, размещенные горизонтально.

На грузовые автомобили устанавливают горизонтальные параллельные балки, а на внедорожниках они помещены под углом, за счет чего ось поворота колес оказывается больше. Элементы, изогнутые вертикально, позволяют снизить центр тяжести авто. Лонжерон автомобиля, выгнутый горизонтально, улучшает пассивную безопасность при боковом столкновении.

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.

Сгнивший лонжерон

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.

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.

Характеристика

Что такое лонжерон? Это слово происходит от французского longer, что переводится как «двигаться вдоль». Лонжерон – это основной силовой элемент кузова, который располагается по всей его длине. Стоит отметить, что данное понятие встречается не только в автомобилестроении. Лонжероны являются частью таких инженерных сооружений, как мосты, вагоны, корабли и самолеты.

Если говорить про автомобиль, то данный элемент лежит по всей длине машины. В кузове всего имеется два лонжерона. Именно они составляют замену раме. Соединяются данные элементы при помощи перемычек. К конструкции также крепятся элементы подвески, двигатель и другие детали. Ввиду такого строения, лонжерон автомобиля в кругах автомобилистов называется лестничной рамой.

Задачи лонжеронов

Лонжерон в легковом авто служит в качестве усилительной детали для днища кузова, брызговиков и пола багажного отделение. У больших автомобилей он выступает в роли главного силового элемента корпуса. Кроме усиливающей задачи, передний лонжерон работает как дополнительные амортизаторы – располагается в зоне поглощения деформации.

Лонжерон - это... Что такое Лонжерон?

Чтобы вибрация равномерно распространялась по кузову, в его передних частях инженеры создают «деформируемые» зоны. В продольном направлении они имеют слабую силовую структуру. Сейчас производители легковых автомобилей стараются сделать его как можно тоньше: толщину сечения или стенок уменьшают, создают специальные отверстия в самых «безопасных» местах, куда поступает меньше нагрузки.

Также конструкторами используются складки при штамповке деталей. Они нужны для того, чтобы во время аварии лонжерон сложился в гармошку, а не переломился. При столкновении лонжероны берут основной удар на себя, из-за чего часто деформируются. Но такая жертва оправдана: за счет поглощения кинетической энергии уменьшается сила удара по салону. В грузовых авто страдают и задние лонжероны и передние.

Проблемы, связанные с лонжеронами

Под воздействием нагрузок лонжероны с течение времени все же деформируются, особенно страдает передний (нагрузка от двигателя и его систем). Также, как и передние, задние могут трескаться и уставать. Под словом «уставать» предполагается зарождение трещины, которая со временем разрастается по всей детали. Разумеется, что авария тоже может оставить значительный след.

Что влечет за собой эксплуатация автомобиля, где повреждены лонжероны? Некоторые параметры машины нарушаются: незначительно, но меняется положение дверей, разъемов деталей кузова, положение силовой установки. Также страдает геометрия подвески. Из-за всех эти недочетов управляемость авто снижается. Поэтому при повреждении кузова нужно везти авто на диагностику – такое решение будет правильным.

Если лонжерон и вовсе лопнет, то вся конструкция кузова полностью разрушится. Именно из-за этого после ДТП специалисты смотрят на степень деформации этих элементов. Положение, в котором лонжероны находятся в автомобиле, тоже играет важную роль.

Сгнивший лонжерон

Бывает такое, что лонжероны автомобиля находятся в таком состоянии, что остается только замена. Смена деталей влечет за особой изменение свойств всего кузова. Ведь форму, материал и вес рассчитывает компания-производитель – в автомобильных центрах приходится импровизировать. Когда основные части лонжерона находятся в нормальном состоянии, то при помощи дуговой газосварки выполняют частичную замену.

При ремонте нужно настаивать на том, что по размеру и массе новый лонжерон не был больше старого. Некоторые предпочитают упрочнить новый, но нужно помнить, что такое решение может привести к потере амортизирующих свойств при ударе. Постоянные удары приведут к более серьезным последствиям. Не забывайте, что при ДТП первым делом проверяются лонжероны, а уж потом все остальное.

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.

Зона деформации лонжеронов

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.

Причины повреждений

Как мы уже выяснили, лонжерон поглощает основную часть амортизации при езде, производители специально разрабатывают особенные конструкции этой детали, чтобы она поглощала всю кинетическую энергию и брала на себя всю силу удара при ДТП. Но даже если машина ни разу не была в аварии, от езды по нашим дорогам лонжерон может со временем дать трещину.

Если вы заметили что машину стало вести в бок, или плохо закрываются двери, резина трется об кузов – это первые признаки того что лонжерон треснул или поведен. Но не стоит паниковать, как вытянуть лонжерон описано в данной статье, и решить эту проблему можно самостоятельно или же обратиться к услугам автомастерской. В сегодняшней статье мы рассмотрим способ вытяжки лонжерона своими руками на примере автомобиля ВАЗ.

Деформация лонжерона

Чтобы повредить или согнуть лонжерон, необязательно сделать лобовое столкновение на «бешеной скорости», это может случиться и при легком столкновении, вследствие чего весь кузов машины изменит свою геометрию.

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.

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.
Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть