Лонжероны в автомобиле что
Что такое и для чего нужны лонжероны в автомобиле
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.
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:
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.
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:
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.
Лонжерон
Лонжерон – силовой элемент конструкции автомобилей. Термин лонжерон образовался от французского “longer”, что означает двигаться вдоль определенного направления. Лонжерон представляет собой опорный силовой элемент, который располагается вдоль конструкции автомобиля. Рама или шасси всегда имеет два лонжерона с обеих сторон автомобиля – левой и правой.
Какие функции выполняет лонжерон
Лонжероны воспринимают вес от кузова, двигателя и механизмов автомобиля, пассажиров и перевозимых грузов. Также к лонжеронам крепятся детали подвески автомобиля. Поэтому они имеют продуманную конструкцию и изготавливаются из прочных металлических сплавов, которые наделены еще и амортизирующими функциями.
Третья важная его задача – восприятие высоких динамических ударных нагрузок и оказывание сопротивление изгибающему или скручивающему моменту, а также воспринимают перерезывающее усилие. Такие нагрузки лонжероны принимают при аварийных ситуациях. Они способны частично забирать энергию удара при столкновениях, попаданиях на глубокие ямы или переворотах, что повышает безопасность пассажиров в случае аварии.
Конструкция и разновидности лонжеронов
Лонжероны находятся под днищем автомобиля и их конструкция отличается у легковых автомобилей и внедорожников.
Современные легковые автомобили имеют несущий кузов. Это означает, что функции рамы выполняет сам кузов и все конструктивные элементы в различной степени воспринимают действующие на него нагрузки. В такой схеме лонжероны исполняют роль усиливающих элементов – поэтому они не идут вдоль всего кузова, а крепятся к центральной части кузова. В итоге легковой автомобиль имеет два передних и два задних лонжерона. Передние необходимы для восприятия нагрузок от силового агрегата, а задние усиливают дно багажного отделения.
Автомобили с рамной конструкцией кузова (например, внедорожники и коммерческий транспорт) имеют лонжероны, которые идут вдоль всей конструкции рамы и являются частью рамы. Благодаря поперечным перемычкам конструкция похожа на лестницу, поэтому иногда так и называется “рама лестничного типа”. Хотя рамы могут иметь также Х-образную или К-образную поперечины.
Размещение передних и задних лонжеронов в современном легковом авто
Расположение лонжеронов на внедорожнике с рамной конструкцией кузова
Также лонжероны могут быть цельными или составными. Очевидно, что цельные более крепкие, зато составные – более ремонтопригодные.
Конструкционно любой лонжерон представляет собой продольный металлический профиль. Деталь может иметь различное сечение:
Наиболее распространенным сечением является швеллер. Он обеспечивает высокую жесткость и эффективно воспринимает изгибающий момент. Швеллер по длине обычно имеет переменное сечение. В местах повышенных нагрузок он имеет увеличенную площадь. Там, где нагрузки незначительны, сечение уменьшается. Также на некоторых участках лонжерон может иметь замкнутый контур, а на остальных иметь сечение швеллера. Поперечины или траверсы также имеют коробчатое сечение или форму швеллера. По своему расположению траверсы могут иметь развитую K-образную или X-образную траекторию.
В современных автомобилях лонжероны изготавливаются из высоколегированных сталей, сплавов алюминия и титана. Но в последнее время конструкторы стали использовать новые композитные материалы с уникальными свойствами. Основными требованиями к материалу – высокая прочность, достаточная упругость, небольшая удельная плотность, коррозионная стойкость.
Возможные неисправности лонжеронов
Лонжерон – прочная и надежная конструкция, которая не меняется при надлежащей эксплуатации автомобиля. Повреждения детали происходят в основном лишь при значительных дорожно-транспортных происшествиях.
Среди основных проблем, которые возникают с лонжеронами, наиболее часто встречаются:
Трещина в лонжероне
Особенности ремонта лонжеронов
Восстановить лонжеронную конструкцию после аварии практически невозможно. Если же она подлежит ремонту, то автомобиль в итоге все равно потеряет оригинальные параметры кузова, изначальную жесткость, ходовые параметры. При повреждении лонжеронов автомобиль может отклоняться в одну сторону при движении. Также можно заметить повышенный износ шин. Еще нарушается “развал-схождение”.
Процедура вытягивания лонжерона
В рамных конструкциях в случае значительной деформации производят полную замену лонжерона.
Если же лонжерон является частью кузовной несущей конструкции, то его ремонт представляет повышенную сложность. При допустимых искажениях лонжерона его восстановление производят вытягиванием на специальных стендах контроля и правки. На данном оборудовании можно с достаточной точностью восстановить геометрию детали и проверить полученные параметры. Частичный ремонт выполняют при помощи приваривания заплаток в проблемных местах, хотя это не лучший вариант.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
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.
Теперь вы четко понимаете, что такое лонжерон. В отдельной статье мы расскажем подробнее о том, как происходит вытягивание лонжерона.
Лонжерон: для чего нужен, как ремонтируют и другие нюансы
Что такое лонжерон
Лонжерон — это силовой элемент конструкции автомобиля, который расположен по всей его длине: спереди и сзади кузова. Фактически он представляет собой трубу или продольный профиль. Само слово лонжерон (longeron) образовано от французского longer — «идти вдоль».
В свою очередь раму формируют два лонжерона, между которыми расположены поперечные элементы. Именно она нужна в качестве опоры для крепления кузова, элементов подвески и других важных деталей машин. Для их фиксации на лонжероны приваривают специальные кронштейны. Причем лонжероны применяют не только в автомобильном производстве, но и в авиастроении, кораблях и даже железнодорожном транспорте.
Сейчас лонжерон — это одна из самых прочных деталей в машине, которая рассчитана на очень большие нагрузки. Впрочем, на заре автомобилестроения этот силовой элемент делали из дерева, позже на смену пришли металлические конструкции. В 1920-х инженерами фирмы Auburn была разработана лонжеронная рама, оснащенная поперечиной в виде буквы Х. В те времена такая конструкция напоминала лестницу и несколько отличалась от современных аналогов. Со временем инженеры стали внедрять лонжеронную раму в пол кузова автомобиля. С тех времен эта деталь является неотъемлемой частью конструкции любого автомобиля, которая дает возможность перевозить тяжелые грузы и уменьшает вероятность травмирования пассажиров во время аварии.
Где находятся лонжероны в автомобиле
Лонжероны представляют собой силовые элементы, которые находятся по бокам днища автомобиля. Однако увидеть лонжероны просто так не получится — их не будет видно за колесами машины. Для этого понадобится поднять автомобиль на подъемнике. Следует помнить, что лонжероны устанавливают в разном положении, которое напрямую зависит от вида автомобиля.
Для чего нужен лонжерон
Главная функция лонжерона — повышение прочности днища машины для того, чтобы выдержать нагрузку, которую оказывают двигателя, кузов, багаж и пассажиры. Однако это не единственное предназначение. Среди других важных функций:
Неисправности лонжерона
Как и любая автомобильная деталь, со времен лонжероны также мог прийти в негодность. Это может произойти из-за банальной усталости металла, которая связана со значительными нагрузками на конструкцию. Сначала на детали появятся трещины, которые со временем вполне могут привести к полному разрушению лонжеронов. Нарушить их геометрию может и ДТП. Очень важно своевременно выявить неисправность лонжеронов. Поэтому даже после мелкой аварии следует показать машину на СТО.
Если этого не сделать, неисправность лонжерона может привезти к очень серьезным последствиям. Так, у машины значительно ухудшится рулевое управление и ее будет постоянно «вести». Одновременно в разы возрастет износ шин. Деформация лонжеронов в результате аварии приведет к нарушению геометрии кузова и, как следствие, изменит положение узлов в машине. Все это закончится повышенным износом агрегатов и их поломкой. Кроме этого, снаружи машины появляются щели и зазоры, отрегулировать которые невозможно. При этом у автомобиля будут плохо открываться двери и багажник. Еще один из признаков деформации лонжеронов — неправильный развал-схождение колес.
Ремонт лонжерона
Ремонт и замена лонжеронов тяжелый, а также дорогостоящий и долгий процесс. Все работы необходимо проводить в надежном сервисном центре с высококвалицированными мастерами. Для устранения деформации они используют специальные стенды (стапели) для вытягивания. Перед этим с автомобиля снимаются все основные детали. Особенно этот способ эффективен при небольших повреждениях лонжеронов.
Если от удара детали разрушилась, ремонтировать ее уже нет никакого смысла. В таком случае машине поможет лишь полная ли частичная замена лонжеронов с помощью газосварочных работ. Этот очень тяжелый и трудоемкий процесс, за который возьмутся не в каждом СТО.
В случае образования трещин на лонжероне их можно попробовать заварить при помощи специального аппарата. Впрочем, этот способ не будет работать, если деталь сделана из алюминия или титана.
Усиление лонжерона
Многие водители усиливают лонжероны, добавляя дополнительные ребра жесткости. По мнению экспертов, такие работы актуальны только в случае, если машина задействована в автоспорте или предназначается для езды в особо тяжелых условиях. При этом среди негативных последствий таких работ — потеря деталями амортизирующих свойств. Также к усилению лонжеронов некоторых водители прибегают после ДТП или образовании небольших трещин на детали.
Что такое лонжерон на машине
В автомобиле нет ненужных узлов. Каждый элемент или деталь выполняет конкретную функцию. Не исключением является и лонжерон.
Что это за устройство? Как выглядит лонжерон? Где он установлен? Какие виды устройства существуют? Ниже мы рассмотрим информацию, которая касается этого узла.
Что такое лонжерон, как выглядит, и где он установлен?
Лонжерон — конструктивный узел автомобиля, который выглядит как прямоугольная труба, то есть металлический профиль с прямоугольным сечением.
Деталь проходит сквозь переднюю часть и зад кузова, играя роль опоры. В зависимости от конструкции корпуса возможен вариант с лонжеронами между бамперами.
Данный узел бывает составным (собранным из нескольких элементов) или цельным.
В классической комплектации установлено два лонжерона (слева и справа).
Пример, левый передний лонжерон ВАЗ 2110.
Каждый из элементов разделен на три части — среднюю, переднюю и заднюю. Главная разница — в расположении.
Так, лонжерон, установленный спереди и слева, позиционируется на уровень ниже, чем лонжерон сзади и такой же узел, но только крыла.
Узлы параллельны друг другу, но возможны случаи расположения их под минимальным углом.
Лонжерон на Nissan Bluebird HU14 SR20VE.
Исходный материал при производстве — алюминий или титан. Иногда применяются компонентные слои, добавляющие конструкции крепости. Сечение лонжерона имеет вид буквы «П». При этом в местах максимальной нагрузки сечение больше.
Главное преимущество детали — исключительная прочность. Данные узлы способны выдерживать максимальные нагрузки — вес автомобиля, багаж, массу узлов и так далее.
Кроме этого, лонжероны справляются со всеми ударами, которые «достаются» им при попадании колес в ямы или в случае ДТП.
Конструктивно данные узлы формируют лестничную раму П-образной формы, уложенную на бок.
Такой тип конструкции — составляющая часть многих внедорожников и грузовых автомобилей.
Что касается «легковушек», то в них лестничный принцип не применяется. Для визуального лицезрения детали достаточно глянуть под низ транспортного средства.
Конструкция кузова ВАЗ 2108, места расположения лонжеронов.
Назначение и задачи
Лонжерон – в прямом смысле силовая часть автомобиля. Назначение узла различается в зависимости от типа транспортного средства:
В первом и во втором случае П-образный узел берет на себя вес кузова, составных элементов и пассажиров транспортного средства.
Еще одна функция — амортизирующая. Задача узла — поглотить возможную деформацию. Но здесь важно соблюсти тонкую грань между жесткостью и податливостью.
Если «переборщить» с первым показателем, то неровности трассы будут передаваться в салон автомобиля пассажирам. Вот почему та часть кузова, где предположительно находятся люди, делается с максимальной амортизацией (для снижения силы удара).
Амортизирующая функция реализуется путем монтажа продольной силовой структуры, установленной в передней и задней части кузова. Главная особенность конструкций — способность к демпфированию (сглаживанию) ударов.
Лонжероны ВАЗ 21 «Волга».
При этом ослабление лонжеронов осуществляется одним из перечисленных ниже способов:
Правый передний лонжерон Renault Laguna 2004.
Краткий экскурс в историю
Разработка лонжерона и создание разных элементов кузова тесно взаимосвязаны. Это не удивительно, ведь на первых транспортных средствах в роли опоры применялись только рамы.
Сначала они выполнялись из дерева, но со временем их заменили прочные конструкции из металла.
В прошлом веке, в 1920-х годах, компания Auburn разработала первую лонжеронную раму имеющую поперечину в виде «Х».
Со временем детали усовершенствовались и стали одним целым с днищем транспортного средства.
На современном этапе лонжероны — составляющая часть конструкции машины, вне зависимости от вида несущей системы.
Как уже упоминалось, лонжероны занимают разные позиции в автомобиле. Здесь многое зависит от особенностей кузова (грузовой транспорт, легковой или грузовой автомобиль).
Расположение бывает следующим:
Тип конструкции, которая упомянута первой, нашла применение в грузовом транспорте.
Рама грузового автомобиля Mercedes-Benz с параллельно-горизонтальным расположением лонжеронов.
Что касается остальных вариантов, то они популярны и применяются в легковых машинах.
Задний левый лонжерон пола ВАЗ 21099.
Преимущества конструкции
У каждой конструкции есть преимущества. Так, «угловые» лонжероны позволяют колесу поворачиваться на больший угол, а устройства с вертикальным изгибом — приспустить центр тяжести авто и снизить уровень днища.
Детали с горизонтальным изгибом — конструктивные элементы, также дают возможность снизить уровень днища, повысив безопасность при ударе сбоку.
Для роста жесткости лонжероны укрепляются поперечинами. Последние бывают различного профиля — в виде буквы К, Х или быть прямолинейными.
Такой тип поперечин изготовлен из особого профиля, выполненного из надежного и устойчивого к деформациям металла.
Для повышения надежности в грузовом транспорте поперечины и лонжероны объединены специальными клепками, а в легковом транспорте — сваркой.
Немаловажный момент — фиксация кузова на раме, которая происходит с помощью специальных кронштейнов.
Рассматривая лонжеронную конструкцию в целом, стоит выделить следующие преимущества:
Передние лонжероны Toyota Mark II.
Стоит отметить и «ложку дегтя»:
Основные неисправности и проблемы, связанные с лонжеронами, способы устранения
В процессе эксплуатации возможны следующие проблемы:
При явном повреждении (появлении трещин) в детали разрушается и целостность конструкции.
Вот почему после ДТП стоит убедиться в отсутствии деформации узлов. На практике в 90% случаев после аварии приходится ремонтировать лонжероны спереди.
Способ восстановления определяется с учетом серьезности проблемы и повреждений демпферного участка. Так, лонжерон, составляющий часть рамы, поменять несложно. Если же узел — часть несущего кузова, то восстановительные работы могут быть бесполезны.
Возможность ремонта зависит от степени деформации:
Возможны ситуации, когда замена производится не полностью. В таком случае новые детали крепятся с помощью сварки. Применение муфт для соединения конструкций запрещено.
Нельзя забывать, что главная функция лонжерона — усилить кузов, поэтому в процессе ремонта максимальное внимание уделяется прочности.
С другой стороны, чрезмерное усиление узла приводит к снижению амортизационных функций, что недопустимо.
Так что при ремонте стоит учитывать данный параметр и стараться не завышать уровень жесткости.
Итоги
Лонжерон — важный элемент конструкции, от которого зависит надежность и устойчивость кузова к деформациям.
Если говорить в общем, то от целостности и качества детали зависит безопасность движения в целом.
Вот почему для данного узла так важен периодический осмотр, ремонт или замена в случае повреждения.