Что такое лонжерон в автомобиле?

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.

Передние и задние лонжероны

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:

  • Соединительная. Соединяют различные элементы кузова и ходовой части в единую конструкцию.
  • Несущая. Одна из главных функций. Элементы способны выдержать большой вес и нагрузки. Во время движения на них непрерывно воздействуют статические и динамические силы.
  • Гашение колебаний. Детали также выступают в роли демпфера, принимая определенную долю кинетической энергии при ударах. Это своеобразные связующие элементы между кузовом и подвеской.
  • Пассивная безопасность. В некоторых конструкциях предусмотрены специальные запрограммированные зоны деформации, которые гасят энергию удара при столкновении.

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».

Лонжероны в раме автомобиля

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.

Лонжероны

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:

  • параллельно друг другу или под небольшим углом;
  • вертикально под углом;
  • горизонтально под углом;
  • с горизонтальным изгибом.

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.

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.

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 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.

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.

Читайте также:  Знаки приоритета с изображениями и пояснениями

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 на автомобиле

Надежность кузовной части автомобиля зависит от множества факторов, в том числе и от отдельных механических деталей. Многие начинающие водители интересуются, что такое лонжерон. Это один из важных конструктивных узлов автомобиля, который повышает износоустойчивость кузова и определяет безопасность движения. Данный элемент нуждается в регулярном профилактическом осмотре и даже в замене при наличии сильных неисправностей.

Что такое лонжерон

Лонжерон — это основа кузова автомобиля, которая принимает основную часть нагрузок. Располагается эта деталь внизу кузова и, как правило, попарно, чтобы при соединении перемычками получалась опорная конструкция, поддерживающая жесткость кузова. Большинство деталей кузова и элементов подвески крепится именно к лонжерону.

Первые транспортные средства в качестве опоры имели классическую раму из дерева. Со временем появились металлические аналоги, а в 1920-х гг. бренд Auburn произвел революцию в автомобильном мире и представил лонжеронную раму с поперечиной Х-формы. Сегодняшние лонжероны – это важнейшая составляющая машины с любым кузовом и рамой.

Лонжерон рассчитан на серьезные нагрузки в соответствии с общим весом транспортного средства. Его конструкция даже в условиях интенсивной эксплуатации машины выдерживает вес пассажиров, массу двигателя, а также перевозимый груз. Благодаря своей прочности лонжерон спокойно переносит удары, возникающие при попадании колес в асфальтные ямы.

Как устроен лонжерон

Внешне лонжерон напоминает раму, а в бытовом представлении — лестницу, из-за чего и получил идентичное прозвище среди автолюбителей. В целом, это труба с прямоугольным сечением, профиль из металла. Лонжероны бывают как составными, так и цельными.

Традиционно принято устанавливать пару лонжеронов – слева и справа (в передней или задней части машины) Каждая деталь условно делится на три секции. Оба узла параллельны друг другу, но допустимо размещение под небольшим углом. Единичный лонжерон проходит по всей длине кузова для максимальной опорной функции, но также может размещаться между бамперами.

Лонжерон делают из титана или алюминия с добавлением компонентных слоев для большей крепости. В результате конструкция имеет минимальный вес, хорошо управляется и обеспечивает пассивную безопасность за счет поглощения лишней энергии.

Некоторые начинающие автолюбители путают лестничную раму с лонжероном. На самом же деле этот элемент включен в конструкцию рамы, но не может заменить ее. Рама лестничного типа имеет лонжероны в виде буквы «П» и размещается на внедорожниках и грузовиках. На легковушки лестничную раму не ставят совсем, так как степень нагрузок не такая интенсивная. Но лонжерон нужен на машину в любом случае, чтобы кузов не погнулся при попадании транспорта в выемки на дороге.

Для чего нужен лонжерон

Лонжерон обеспечивает усиление кузова там, где располагаются пассажиры и крепятся основные детали. Можно сказать, что лонжерон в легковой машине – это своеобразный демпфер между подвеской и кузовом, поскольку конструкция гасит часть энергии от дороги и не передает ее дальше, чтобы пассажир и водитель не ощущали каждый удар автомобиля слишком сильно.

Читайте также:  Что такое ходовая часть автомобиля и ее неисправности

Чтобы лонжерон смягчал удары и не позволял кузову деформироваться, деталь имеет несколько нюансов в конфигурации:

  • На некоторых участках лонжерон может изменяться по толщине или ширине сечения;
  • Элемент имеет отверстия в зоне с минимальными статическими нагрузками;
  • Особые складки в конструкции при очень сильном ударе во время ДТП обеспечивают смятие лонжерона и сохранение кузова.

Таким образом, лонжеронный элемент снимает нагрузку с кузова, поглощая кинетическую энергию, и делает поездку в автомобильном салоне плавной и комфортной:

  • При минимальном весе задает нужную жесткость и позволяет сделать машину более маневренной;
  • Усиливает днище автомобиля и нижнюю часть багажника;
  • Равномерно распределяет общий вес кузова и людей в машине;
  • Производит амортизационный эффект, поглощая деформации;
  • Способен к демпфированию, сглаживая удары и снижая их силу.

Читайте также : Что такое развал схождение и для чего его делают .

Разновидности лонжеронов

По виду монтажа лонжеронные конструкции делятся на несколько типов:

  • Горизонтальные – детали расположены параллельно друг другу в машинах с высокой проходимостью (грузовиках);
  • Изогнутые (горизонтальные или вертикальные) – проходят вдоль днища авто и повторяют его границы, повышая пассивную безопасность;
  • Вертикальные – обеспечивают плоский пол, более заниженный, чем у классических авто, за счет спуска центра тяжести;
  • Угловые (горизонтальные) – помогают колесам разворачиваться на максимальный угол.

Поперечины между лонжеронами могут размещаться перпендикулярно деталям, а также в форме букв «Х» либо «К». В легковых моделях поперечины из стального профиля приваривают, а в грузовых – крепят клепками.

Неисправности лонжеронов и их ремонт

Проблемы с лонжеронами могут возникнуть в следствии естественного старения конструкции либо в результате аварии. В данном случае нельзя медлить с ремонтом, иначе сместятся части подвески и двигатель. Даже если внешне кузов в порядке, надо проверять состояние лонжерона. Если он лопнет, несущая конструкция уже не сможет обеспечить должную прочность кузовной части авто.

Замена лонжеронов не составляет большого труда в машинах с рамами. В других случаях замена детали может быть бессмысленна. В качестве альтернативного решения проблема при небольших деформациях можно порекомендовать вытягивание несущей части кузова, чтобы параметры вернулись к исходным.

При замене лонжерона из-за серьезных деформаций важно уделить внимание правильному монтажу конструкции во избежание дальнейших проблем во время езды. Исправлять сильно искаженную деталь не стоит, так как прочность конструкции снизится, а характеристики кузова испортятся.

Читайте также : Откуда появляется вибрация руля на скорости 100-120 км/час .

Лонжерон автомобиля – конструкция, функционал, ремонт

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Что такое лонжерон автомобиля
  • Функции лонжерона автомобиля
  • Виды лонжерона
  • Преимущества и недостатки лонжерона
  • Распространенные неисправности лонжерона
  • Как произвести ремонт лонжерона автомобиля
  • Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля

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:

  • Сечение меняется в конкретных точках и толщина уменьшается.
  • Отверстия, предусмотренные по технологии, выполняются в точках, где меньше всего статическая нагрузка.
  • Присутствуют необычные складки, с помощью которых деталь сминается во время очень сильного удара. Такая конфигурация лонжерона способствует защите пассажиров за счет снижения негативного воздействия.

Виды лонжерона

Конструктивные особенности элементов и их монтаж зависят от технологии изготовления определенного типа транспортного средства, где лонжероны автомобиля могут располагаться так:

  • параллельно и горизонтально по отношению друг к другу;
  • изогнуто, в соответствии с контуром всего днища машины;
  • вертикально;
  • под углом.

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:

  • Все устройства транспортного средства (силовой агрегат, коробка передач и пр.) устанавливаются на лонжеронную часть, соответственно происходит связывание элементов. В итоге повреждения кузова приводят к поломкам и узлов.
  • По большей части, если изменилась форма детали, то отремонтировать ее уже нельзя.

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 изменения – деформация, искривление и пр.;
  • внутренние нарушения – возникновение напряжения в металле, трещины;
  • сварные соединения лонжерона утратили целостность.

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:

  • Напомним, что для правильной замены элемента нужно знать расстояния между контрольными узлами кузова. Такая информация должна быть в мануале по ремонту вашей машины. Как вариант, посмотреть аналогичные узлы целой детали с другой стороны (см. статью о том, как измерить геометрию кузова). Еще понадобиться линейка, рулетка и уровень.
  • До того, как проводить замену лонжерона автомобиля, нужно немного приподнять ТС, снять колеса и установить по уровню на стапель либо на упоры.
  • Если необходимо, то до начала замены убрать мотор и компоненты подвески. Иногда, при частичной смене детали, можно двигатель не снимать.
  • Перед тем как менять элемент, нужно провести его вытягивание.
  • Следует выключить систему подушек безопасности (SIR).
  • Далее необходимо снять и изолировать минусовую клемму АКБ.
  • В процессе электродуговой сварки возникают электромагнитные колебания, которые способны вывести из строя электронику машины. Необходимо проверить, чтобы в момент сварки в радиусе 30 см не было электронных устройств.
  • Нужно провести демонтаж всех элементов, которые прилегают к лонжерону.
Читайте также:  Для чего нужны дефлекторы капота и окон автомобиля

Для полной замены переднего лонжерона нужно:

  • Из зоны ремонта следует удалить герметик и антикоррозионные средства.
  • Высверлить точки контактной сварки.
  • Временно установить деталь. Провести контрольный замер расстояния между контрольными точками. Проверить при помощи уровня расположение детали по высоте, сравнив с целым лонжероном.
  • Если установка выполнена верно, то можно проводить окончательное приваривание.
  • Поставить на свои места все элементы, которые прилегали к лонжерону.
  • Далее нанести герметик. Провести антикоррозионную обработку и окрашивание.

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

  1. Эволюция рамы.

«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».

Как проверить лонжерон автомобиля перед покупкой.

«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:

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 грузовом транспорте и авто 4×4 лонжероны — главный узел, являющийся составляющей рамы;

  • В легковом транспорте задача детали — усилить днище машины и нижней части багажника.
  • 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:

    • Созданием группы складок в конструкции. Благодаря этому, деталь может деформироваться и работать как «гармошка» при фронтальных или тыльных ударах. При такой конструкции места складок несут большую нагрузку и быстро разрушаются, но зато поглощают ненужную энергию. Как следствие, направленная в сторону салона сила подавляется;
    • Снижением толщины стенок или сечения узла. Такая конструкция носит название переменного сечения;
    • Высверливанием группы отверстий в местах, которые берут на себя вес.

    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:

    1. Параллельным и горизонтальным по отношению друг к другу;
    2. Вертикальным, с небольшим изгибом;
    3. Горизонтальным и минимальным углом;
    4. Горизонтальным и небольшим изгибом.

    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:

    • Минимальный вес и жесткость на скручивание;
    • Высокий уровень управляемости и динамики, а также минимальный расход топлива, обусловленный небольшой массой узла;
    • Наибольшая пассивная безопасность. Последняя возможна, благодаря специальным зонам, которые «впитывают» лишнюю энергию и повышают уровень комфорта.

    Передние лонжероны Toyota Mark II.

    Стоит отметить и «ложку дегтя»:

    • При поломке одного узла целостность и связи элементов конструкции нарушаются. Это связано с тем, что распределение нагрузки происходит равномерно по площади;
    • Сложности в ремонте. При серьезных деформациях единственным выходом является замена узла.

    Основные неисправности и проблемы, связанные с лонжеронами, способы устранения

    В процессе эксплуатации возможны следующие проблемы:

    1. Деформация (искривление) по причине воздействия нагрузок длительные периоды времени. Стоит помнить, что лонжероны выполнены из металла, который со временем устает и повреждается.
    2. При попадании в аварию возможно сильное повреждение детали. В таких ситуациях многие параметры авто нарушаются. Так, при аварии возможно смещение подвески или силового узла по отношению к кузовной части, изменение местоположения крыльев или дверей, деформация геометрии кузова, возникновение явных трещин с наружной части и так далее.

    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:

      При минимальном повреждении узел вытягивается на специальном стенде, после чего проверяются параметры детали;

  • При серьезной деформации лучший вариант — замена. Если же пытаться внести исправления в искаженную деталь, то возможно изменение структуры и снижение прочности конструкции. Итог — ухудшение характеристик кузова.
  • 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.


    Ссылка на основную публикацию