Что такое лонжерон в автомобиле?

Изначально на всех автомобилях использовалась рамная несущая часть. То есть все элементы авто крепились к специальной конструкции – раме. Модификаций такой несущей части было несколько, но самое большое распространение получила рама лестничной конструкции. Состояла она из двух параллельно расположенных продольных балок – лонжеронов, соединенных между собой поперечинами, что и придавало этой конструкции вид лестницы.

рамная конструкция

Рамная конструкция кузова

По мере развития автомобилестроения, рамную конструкцию вытеснил несущий кузов. То есть все элементы авто крепились уже к кузову, и надобность в раме отпала, хотя и не совсем. Рамная несущая часть до сих пор применяется на грузовых авто, тяжелых внедорожниках. Все дело в том, что несущий кузов не способен выдерживать значительные нагрузки, то есть эта конструкция не применима для грузовиков или крупных внедорожных авто, обладающих значительной массой.

Но и в легковых авто не вся нагрузка от составных частей легла на кузов. Если бы так было сделано, то он, изготовленный из тонкого листового металла, просто не выдержал бы нагрузки, и составные части просто бы отваливались, обрывая металл. Поэтому без использования лонжеронов в использовании несущего кузова не обошлось.

Что такое лонжерон и для чего они нужны?

Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов

Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов

Основная задача лонжеронов – воспринимать на себя все нагрузки как внутренние (составные части авто, пассажиры, дополнительный груз и т. д.), так и внешние (вибрации, передаваемые от колес).

схема несущий кузов

Представляет собой лонжерон обычную трубу прямоугольного сечения. Причем в разных местах это сечение может меняться, чтобы обеспечить необходимую жесткость кузова. В них проделаны технологические отверстия, при помощи которых производится монтаж и крепление составных частей авто, а также выполняется вентиляция, чтобы внутри них не накапливалась влага, являющая катализатором образования коррозионных процессов.

Но в отличие от рамной конструкции, где рама является полностью отдельным элементом авто, в легковых автомобилях лонжероны интегрированы в кузов, то есть являются неотъемлемой его частью и многие элементы кузова присоединены к ним при помощи сварки.

Особенности конструкции и виды лонжеронов

Передние лонжероны отмечены красным

Передние лонжероны отмечены красным

Лонжероны в легковушках могут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными нужно понимать, что для определенной части кузова предназначены свои лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для укрепления днища салона) и сзади (усиление кормы кузова). Но поскольку типов кузовов – большое количество, то необязательно, что все указанные лонжероны могут использоваться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние или задние лонжероны, но передние есть всегда.

Объясняется это тем, что передок авто испытывает самые большие нагрузки – на него приходится вес силовой установки и трансмиссии, к нему крепиться подвеска.

лонжероны

Также в несущем кузове могут использоваться цельные лонжероны, тянущиеся вдоль всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, поскольку приходится придавать лонжеронам особую форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.

Но какие бы типы лонжеронов не применялись на авто, раздельные или цельные, они всегда парные и расположены параллельно друг относительно друга. Хотя в ряде случаев используются эти элементы, расположенные под небольшим углом.

Также лонжероны могут быть как составными, так и представляющие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный набор деталей, соединенных между собой. У каждого из них есть свои хорошие качества и недостатки. Так, составная конструкция обеспечивает более легкое проведение ремонта, поскольку возможна замена только поврежденной детали, без замены всей конструкции. Но и показатели по прочности и надежности у такого типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать значительные нагрузки за счет единой конструкции, но в случае его повреждения, восстановление его уже практически невозможно.

Чтобы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления применяются титановые или алюминиевые сплавы, а также композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется либо путем штамповки, либо при помощи фрезерных станков.

Какие функции лонжероны выполняют?

Исходя из изложенного, становится понятно, что лонжероны в легковых авто являются главным силовым элементом в конструкции. Но если в грузовиках он – несущая часть, то в легковушках он всего лишь усиливает кузов. Но при этом функции его очень важны, поскольку он принимает на себя все нагрузки, действующие на кузов. А они разнонаправлены, поэтому лонжерон работает в очень жестких условиях.

Помимо усиления эти элементы еще выполняют и роль амортизаторов, обеспечивая как можно более ровное распределение вибрационных воздействий по всему кузову, а не лишь в его определенной части.

рама или лонжерон

При ДТП основную силу удара в кузове приходится именно на лонжероны. Поэтому конструкция их такая, что они не только принимают ударные нагрузки на себя, но еще и гасят их. Для этого в передней части лонжерона сделаны так называемые «деформируемые» участки, где толщина металла меньше, чем в остальной части элемента. Нужны они для того, чтобы во время воздействия ударной нагрузки при ДТП, происходила деформация лонжерона, обеспечивающая снижение кинетической энергии удара.

Нередко при изготовлении лонжеронов применяются так называемые складки, задача которых – предотвратить переломление элемента. При сильном ударе лонжерон со складками просто будет складываться в «гармошку».

Неисправности лонжеронов

Видео: Урок №19 — НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. РАМА. КУЗОВ. ПОДВЕСКА.

Поскольку эти элементы конструкции кузова выполняют ряд важнейших функций, причем все они связаны с восприятием значительных нагрузок, то и возникновение деформации – дело времени.

Постепенно происходит «усталость» металла, из-за чего меняются его свойства – уменьшается прочность, упругость. Поэтому вероятность деформации даже от незначительного воздействия значительно возрастает.

Из-за этой «усталости» возможно образование трещин, начало которых обычно идет от технологических отверстий. После появления трещины при дальнейшей эксплуатации она будет «разрастаться» и если не предпринять мер, то в итоге она приведет к разрушению лонжерона.

Ну и, естественно, сильные ударные нагрузки, к примеру, при ДТП могут изменить геометрию самого элемента, а это уже – достаточно серьезная проблема. Потому, что многие элементы кузова, а также составные части авто крепятся именно к лонжеронам. И если при аварии лонжерон «повело», то это скажется на геометрии кузова, изменит положение агрегатов и узлов. Из-за этого в кузове могут значительно увеличиться зазоры и герметичность нарушится. Смещение агрегатов может привести к возникновению дополнительных нагрузок в местах соединения, что будет приводить к увеличению их износа.

Также изменение геометрии кузова практически всегда сказывается на управляемости авто. За счет того, что лонжероны «поведены» положение колес меняется, из-за чего машину может постоянно «вести» в сторону, а также значительно увеличится износ шин.

Способы восстановления и ремонта

Видео: Как вытянуть лонжерон своими руками, В ЛЕСУ)

Главная проблема использования лонжеронов в несущем кузове – очень трудное их восстановление и ремонт. Но и без них в конструкции авто не обойтись.

Как уже отмечено лонжероны составного типа, состоящие из нескольких деталей, еще можно ремонтировать путем замены поврежденного элемента, но и здесь есть свои нюансы. Таким образом можно устранить только трещины и другие незначительные повреждения этого элемента.

Можно трещины также и заварить при помощи сварочного аппарата, хотя и здесь тоже не все просто. Титановые и алюминиевые сплавы очень плохо подвергаются сварке, поэтому такие работы должен проводить профессионал, знающий все особенности работы с такими металлами.

Если лонжерон «повело» или имеются незначительные деформации, то возможно восстановление его геометрии на специальном стенде – каролинере. Но и эта операция не из легких, поскольку для доступа к поврежденному элементу приходится разбирать практически весь автомобиль.

Допускается частичная замена лонжерона. Производится она в случае, когда деформирован лишь небольшой участок на конце элемента. В таком случае поврежденную часть отрезают, а на ее место приваривают новый. Но такая операция возможна только с условием, что основная часть элемента не имеет никаких повреждений.

Полная же замена деформированного лонжерона – операция очень рисковая. Доказательством тому является то, что при сильном повреждении этого элемента кузов считается непригодным для дальнейшего использования.

И все же такая операция выполняется. Но при этом никто не предоставит полной гарантии того, что геометрия кузова восстановиться, а вот усугубить проблему попыткой замены лонжерона можно запросто. Да и сами такие работы являются очень дорогостоящими, поэтому не всегда целесообразно делать ее, учитывая то, что все вмешательства в конструкцию кузова обязательно скажутся на безопасности.

Оцените статью:

Статья ни о чемТак себе статьяМало информацииХорошая статьяОтличная статья Без оценки Загрузка...

Поделитесь с друзьями:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки
© 2017 АвтоМотоПроф ·  Дизайн и техподдержка: Goodwinpress.ru