Лонжерон что это такое на автомобиле – Лонжероны автомобиля (передние и задние), что это и для чего они нужны

Содержание

Лонжерон — Википедия

Рама автомобиля Renault 4, изготовленная на базе лонжеронов коробчатого сечения

Лонжерон (фр. longeron, от longer — идти вдоль) — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолётов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и другого), располагающийся по длине конструкции.

У автомобилей, вагонов и локомотивов два лонжерона, соединённые поперечными элементами, представляют собой металлический короб сложной формы, образующий раму (шасси), служащую опорой для безрамного кузова, а также для крепления рессор, колёс и других деталей. Иными словами, лонжерон — труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.[1]

Классический вариант такой рамы напоминает по виду и конструкции лестницу, поэтому в обиходе её иногда могут называть лестничной (ladder frame). Лонжеронные рамы состоят из двух продольных лонжеронов и нескольких поперечин[2], также называемых «траверсами», а также креплений и кронштейнов для установки кузова и агрегатов[2]. Форма и конструкция лонжеронов и поперечин могут быть различными; так, различают трубчатые, К-образные и Х-образные поперечины. Лонжероны как правило имеют сечение швеллера

[3], причём обычно переменное по длине — в наиболее нагруженных участках высота сечения зачастую увеличена[2]. Иногда они хотя бы на части своей длины имеют замкнутое сечение (короб). На спортивных автомобилях могли применяться трубчатые лонжероны и поперечины круглого сечения, имеющие лучшее соотношение массы и жёсткости. По расположению лонжероны могут быть параллельны друг другу, либо располагаться друг относительно друга под некоторым углом. Детали рамы соединяются заклёпками, болтами или сваркой. Грузовые автомобили обычно имеют клёпаные рамы, легковые и сверхтяжёлые самосвалы — сварные[2]. Болтовые соединения находят применение обычно при малосерийном производстве[2]. Современные тяжёлые грузовики и прицепы также иногда имеют рамы, собранные на болтах, что значительно облегчает их обслуживание и ремонт, при этом приходится применять специальные меры, направленные на предотвращение самооткручивания болтов.

Лонжеронная рама традиционного типа обеспечивает автомобилю достаточно высокую жёсткость, особенно в случае наличия развитых поперечин (К-образных, Х-образных), и с технической точки зрения не устарела до сих пор, однако имеет существенный недостаток — её лонжероны проходят под полом кузова, так что его приходится располагать достаточно высоко. До тех пор, пока массовые легковые автомобили оставались сравнительно высокими, это не представляло затруднения, однако во второй половине 1950-х годов распространилась мода на приземистые кузова, что в случае использования рамы традиционного типа вынуждало делать сидения очень низкими, чтобы при высоком расположении пола обеспечить достаточное расстояние между подушками сидений и крышей, а это снижало комфортабельность. Выходом стал переход либо на несущий кузов, либо на раму вильчато-хребтового или периферийного типа, у которых лонжероны так или иначе обходят пассажирский салон (либо вынесены по бокам от него, либо расположены в центральном тоннеле кузова), позволяя опустить пол и совместить небольшую общую высоту автомобиля с достаточным простором в салоне. На автомобилях же, к которым не предъявляется подобных требований, например — имеющих высокие кузова внедорожниках, лонжеронная рама и сегодня применяется в своём исходном виде. Один из последних примеров применения лонжеронной рамы на обычном легковом автомобиле — восточногерманский Wartburg, выпускавшийся до конца 1980-х годов.

Лонжеронная рама с Х-образной поперечиной.

Лонжеронные рамы применяются практически на всех грузовиках, в прошлом широко применялись и на легковых автомобилях — в Европе до конца сороковых, а в Америке — до конца восьмидесятых — середины девяностых годов. На внедорожниках лонжеронные рамы широко применяются по сей день. Ввиду такого широкого распространения, обычно в популярной литературе под словом «рама» понимают именно лонжеронную раму.

К лонжеронным ряд источников[2] относит также периферийные (часто выделяемые в отдельный тип) и Х-образные рамы (последние другими источниками[4] классифицируются как разновидность хребтовых).

Двухлонжеронное крыло

У самолётов лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор крыла, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов. Продольные элементы каркаса проходят, как правило, по всей длине фюзеляжа. Совместно с обшивкой они воспринимают нормальные усилия при изгибе фюзеляжа. Простые стрингеры и лонжероны обычно изготавливаются из прессованных или гнутых профилей сечения. Лонжероны отличаются от стрингеров большей жесткостью. При больших нагрузках могут использоваться составные лонжероны, состоящие из нескольких соединенных между собой профилей. Для окантовки больших вырезов в фюзеляже часто используются лонжероны коробчатого сечения — бимсы, которые состоят из прессованных профилей, связанных между собой стенками и обшивкой.

Лонжероны выделены красным цветом Нервюры закрепляются на продольном силовом наборе (лонжероны, кромки, стрингеры), являются основой для закрепления обшивки.

Лонжеронное крыло включает один или несколько продольных силовых элементов — лонжеронов, которые воспринимают изгибающий момент.[5] Помимо лонжеронов, в таком крыле могут присутствовать продольные стенки. Они отличаются от лонжеронов тем, что панели обшивки с стрингерным набором крепятся к лонжеронам. Лонжероны передают нагрузку на шпангоуты фюзеляжа самолёта с помощью моментных узлов.

Основным силовым фактором, воспринимаемым лонжероном, является изгибающий момент. Кроме того, лонжероны участвуют в восприятии перерезывающей силы. Лонжероны круглого, коробчатого и др. замкнутых сечений могут воспринимать крутящий момент.

Наилучшим сечением для восприятия изгибающего момента является двутавровое сечение. Кроме двутаврового, применяются:

  • Швеллер
  • Z-образное сечение
  • круглая труба (например, в легкомоторной авиации)
  • коробчатое (прямоугольное) сечение

Конструктивно лонжерон может быть выполнен монолитным или сборным. Сборный лонжерон имеет верхний и нижний пояс и стенку. В случае коробчатого сечения стенок две. Пояса соединяются со стенкой путём клёпки, болтовых соединений, точечной электросварки или склейки (для конструкции из КМ). Пояса работают на растяжение-сжатие от изгибающего момента. Они составляют большую часть площади сечения лонжерона.

  1. ↑ Лонжерон автомобиля (неопр.).
  2. 1 2 3 4 5 6 Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок grishkevitch не указан текст
  3. ↑ Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок turevskiy не указан текст
  4. Кленников, В. М., Кленников Е. В. Теория и конструкция автомобиля. — М.: «Машиностроение», 1967. — С. 181—185.
  5. ↑ Житомирский, 1991.
  • Житомирский Г. И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. — М.: Машиностроение, 1991. — 400 с: ил. — ISBN 5-217-01519-5; ББК 39.53я73 Ж 74; УДК 629.73.02 (075.8).

ru.wikipedia.org

Лонжерон автомобиля — что это такое

Все автомобилисты знают о таком элементе, как лонжерон автомобиля. Что это такое, для чего нужна эта деталь и каковы последствия повреждения лонжерона, мы хотим рассказать в этой статье.

Происхождение лонжерона

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

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.

Функционал лонжеронной рамы

Что такое лонжерон и как выглядит данная деталь мы рассказали. А теперь давайте поговорим о его предназначении в автомобиле.

Название детали в переводе с французского обозначает движение по длине чего-либо. Данный термин используется для обозначения многих инженерных конструкций подобного типа, к примеру, для названия деталей железнодорожного, авиационного и корабельного транспорта. Несущие конструкции этого типа имеются практически во всех автомобилях, за исключением тех авто, где в качестве основного несущего элемента выступает сама рама.

Устройство лонжерона

В классической конструкции легковых автомобилей лонжерон расположен по длине кузова и призван усиливать его в тех местах, где установлены водительское и пассажирские сиденья, а также закрепляются тяжёлые элементы ТС. В определенном смысле лонжеронная рама выполняет функцию демпфера между подвеской и кузовной частью – некоторое количество энергии, которая воспринимается от дороги и должна передаваться кузову, поглощается несущим элементом. Если бы у кузова была столь высокая жесткость изначально, то люди, находящиеся в салоне, воспринимали бы все удары намного сильнее, чем при наличии данной конструкции.

А потому для предотвращения подобного эффекта, лонжерон в автомобиле выполняется так, чтобы он мог смягчить удары, а не только полностью деформироваться от этого. Для решения данной задачи существуют особые конструктивные решения, обеспечивающие это разными способами:

  1. Некоторые места лонжерона немного уменьшены в толщину, изменен размер сечения.
  2. Высверливаются технологические отверстия в местах, переносящих наименьшую статичную нагрузку.
  3. Делаются особые складки, позволяющие снять лонжеронную раму машины, например, при ДТП или сильном ударе. Поэтому меньше страдают детали кузова, где присутствуют люди. Несущей конструкцией поглощается кинетическая энергия и принимается вся нагрузка. Благодаря этому удар, передающийся кузову машины, ощущается намного слабее.
Передний лонжерон

Что касается прочности и надёжности, любой из лонжеронов невозможно сравнивать с другими деталями ТС. Данный элемент ориентирован на крайне серьезную нагрузку, создаваемую не только массой самого автомобиля, но и постоянным передвижением по российским дорогам. Данная деталь способна очень долго переносить ударную нагрузку, возникающую при попадании колеса в яму.

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.

Все перечисленные виды конструкции лонжерона довольно часто встречаются. Причем увидеть их можно на весьма неожиданных машинах, к примеру, на грузовых автомобилях или внедорожниках.

Расположение лонжеронов

Конструкционные особенности

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.

Обычно поперечные элементы выполняются из металлического (сталь) профиля, а затем выгибаются под необходимым углом. Если говорить о легковом автомобиле, то у него поперечные элементы прикручиваются, у грузового транспорта крепятся при помощи клёпки. На лонжероны крепятся особые кронштейны, на которых впоследствии устанавливаются агрегаты и узлы ТС.

Преимущества и недостатки лонжеронного элемента

Огромный плюс присутствия лонжеронной конструкции, состоит в том, что это позволяет достичь необходимой жесткости при небольшой массе деталей. Именно это призвано обеспечивать повышенную управляемость и максимальную маневренность. Кроме того, из-за присутствия отдельных конструктивных решений создается наибольшая пассивная безопасность, о которой говорилось ранее. Хотя данная конструкция имеет и некоторые минусы:

  1. Все основные агрегаты транспортного средства (мотор, коробка передач и пр.) крепятся на лонжерон, благодаря этому обеспечена их взаимосвязь. И когда кузов подвергается сильному удару, остальные детали также деформируются.
  2. Имея некоторые особенности в конструкции лонжеронные рамы практически не подлежат ремонту, в случае их поломки.
Проблемы, связанные с лонжеронами

Проблемы, которые связаны с лонжероном

Лонжерон является важнейшей деталью любой машины. Она невидима, а потому редко привлекает внимание обычного автовладельца. Но, от этого элемента во многом зависит состояние автомобиля и его безопасная эксплуатация. Даже при малейших подозрениях на деформацию данной детали нужно срочно обратиться в автосервис. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта в дальнейшем и повышению рисков при движении.

Главной проблемой этого элемента состоит в том, что от времени металл подвергается эффекту «усталости», а потому лет через десять по виду надежная конструкция на самом деле может оказаться совсем не такой.

При серьезном ДТП лонжерон (задний, передний или оба сразу) довольно сильно деформируется, а это влияет на технические характеристики всего автомобиля. Может произойти смещение мотора, деталей подвески и других закрепленных на нем элементов.

Вернуть лонжерону изначальный вид бывает очень трудно, а иногда вовсе невозможно. В случае лопания лонжеронов кузовом утрачивается заложенная прочность. Вот почему даже после небольшой аварии необходимо проверить состояние несущей конструкции. Даже когда внешний вид кузова не вызывает подозрений.

В зависимости от степени повреждения авто, определяется категория восстановительных работ. Если автомобиль имеет рамную конструкцию, а при аварии пострадали несущие элементы, то поменять их будет довольно просто. Но если лонжерон является неотъемлемой частью кузова, то ситуация гораздо хуже. Иногда получается и так, что поменять лонжероны нельзя или элементарно не имеет смысла. Если элемент получил частичную деформацию, его удастся вытянуть при помощи специального оборудования, которое поможет попытаться вернуть изначальные параметры, хотя прочность элемента будет значительно уступать заводскому варианту.

Ремонт лонжерона

Но случаются такие ДТП, что конструкцию вытянуть нельзя, и ей требуется замена. Если неверно выбрать лонжеронный элемент для замены, непрофессионально соединить (методом сварки) или укрепить конструкцию, это приводит к новой поломке кузовных элементов.

Важно! Если предназначение лонжеронных элементов – это усиление кузовной конструкции, то можно сделать вывод, что это очень важная деталь для любого автомобиля. А потому к ремонту или замене данного элемента, при необходимости, нужно подойти с максимальным вниманием и ответственностью.

Ремонт и замена

Если разговор заходит о ремонте лонжеронов, то обычно это относится к передним элементам, поскольку задние лонжероны деформируются гораздо реже. Для восстановления элемента требуется специальный стенд. Кроме того, потребуется разобрать большую часть автомобиля. Впрочем, даже очень опытным специалистам справиться с этой задачей бывает довольно сложно. При этом замена лонжеронного элемента тоже процедура долгая, трудоемкая и дорогая.

Если основная часть данного элемента сохранила нормальное состояние, заменить деформированные участки можно с использованием газосварки. Но не нужно питать иллюзий, что это позволит восстановить изначальные качества. Прочность лонжерона после данных действий значительно снижается, а значит, важнейшие функции будут выполняться намного хуже. Лонжерон с лестничной рамой поменять намного проще. А вот при сильно «ушедшем» лонжероне его замена бессмысленная – в этом случае придется заменить целый кузов.

Замена лонжерона

Если существует возможность отремонтировать или заменить лонжерон, крайне важно, чтобы новый элемент имел такие же габаритные параметры, что и испорченная деталь, не превышая их.

Важно! Поставив перед собой цель увеличить прочность лонжеронного элемента, автовладелец рискует заметно снизить его амортизирующие свойства, а при постоянных ударах, при таком варианте, возникают весьма серьезные проблемы.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

tolkavto.ru

Лонжерон автомобиля – что это такое, для чего нужны ланжероны в машине

Содержание статьи:

Что такое лонжерон?

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.

Функции конструкции

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;
  • вертикально;
  • под углом.

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.

kreditnyi-zaym.ru

Что такое лонжерон в автомобиле

Конструктивные особенности автомобилей постоянно усовершенствуются инженерами отрасли. Несколько десятилетий главным силовым элементом в большинстве авто являлась рама. Позже несущий функционал был перенесен на кузов, что позитивно отразилось на многих параметрах. При этом автомобилисты познакомились с новыми понятиями, например, узнали, что такое лонжерон в автомобиле.

Техническое понятие

Разобраться в понятийной риторике иногда помогает словарь иностранных слов. Искать longer необходимо среди французских слов, где оно расшифровывается как «движение вдоль». Стоит учесть, что данный элемент присутствует не только в машинах, но его можно встретить и в ж/д вагонах, самолетах и даже в конструкции мостов.

Лонжерон автомобиля (что это такое) – базовая силовая деталь кузова, проходящая практически через всю длину.

Подавляющее большинство легковушек, кроссоверов, микроавтобусов наделено парой лонжеронов. Они применяются для удержания массы наиболее тяжелых элементов транспортного средства. Продольные каркасные профили служат базой для двигателя, узлов подвески и прочих систем.

Соединены такие балки специальными поперечными перемычками. В результате конструкция некоторыми специалистами обозначается как лестничная рама.

Где находятся лонжероны

Элементы располагаются на уровне днища транспортного средства. Они являются полыми внутри и обладают высокой прочностью за счет применяемых в сплаве металлов и благодаря особой форме.

Так как выглядят лонжероны частью кузова, то их легче рассмотреть на цветных схемах для конкретной модели авто. В большинстве случаев они выполнены в виде трубы с прямоугольным сечением. Имеющиеся физические характеристики позволяют балкам выдерживать различные типы нагрузок:

  • динамические;
  • статические;
  • продольные;
  • поперечные.

Лонжерон в машине является одним из элементов системы безопасности. От качества его исполнения во время экстренных ситуаций зависит здоровье и даже жизнь людей в салоне автомобиля.

Во время движения продольные балки слегка амортизируют, что позволяет перераспределить вибрацию с передней части кузова на остальную часть авто. Также металлические элементы способствуют поглощению деформационных искажений. Для чрезвычайно жестких кузовов сила от потенциальных аварийных ударов мгновенно передается на водителя и пассажиров без гашения. Не допустить этого помогают включения, рассчитанные на частично гасящую усилие деформацию.

Возможные проблемы

Как и все детали конструкции в автомобиле, лонжероны имеют свой предельный срок эксплуатации. После определенного пробега от внешнего силового воздействия они могут деформироваться. В результате от усталости металла возникают растрескивания или ослабления.

Существенным стрессом для балок служит ДТП. Вследствие такого динамического воздействия повышается риск большой деформации. Одновременно происходит смещение деталей относительно кузова, соединенных с продольными элементами, например, ДВС. Из-за аварии меняется вся геометрия конструкции.

В отдельных случаях лонжероны могут лопаться. Это приводит к полному разрушению конструкции. Если есть такая опасность, то необходимо незамедлительно провести мониторинг состояния элементов кузова. По статистике в 9 из 10 случаев повреждениям подвергаются передние части.

В отличие от рамных конструкций изделия, являющиеся частью кузова менять гораздо сложнее. Иногда такая операция оказывается неоправданной по затратам.

Когда повреждения относительно небольшие, то реанимировать состояние балок удастся на стенде-каролинере. Применяется методика вытягивания металла, а также удается с его помощью проконтролировать иные характеристики узла. При большой деформации рекомендуется полная замена.

Самостоятельные работы по восстановлению конструкции нередко приводят к изменению металлической структуры. В результате таких мероприятий понижается прочность и проявляются иные негативные характеристики. Для ремонта и возвращения прочности необходимо использовать дуговую газосварку, а применение всевозможных укрепляющих муфт категорически недопустимо.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ktonaavto.ru

что такое в автомобиле, устройство и схема :: SYL.ru

Еще 50 лет назад в качестве основного силового элемента в автомобилях использовалась рама. Причем она была даже на легковых машинах. Сейчас же несущим элементом является сам кузов. Такая схема практикуется не только в легковушках, но и микроавтобусах, а также кроссоверах. Одна из основных частей кузова любого автомобиля – это лонжерон. Что такое лонжерон, знает не каждый автомобилист. Итак, давайте рассмотрим этот элемент более подробно.

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.

Как выглядит?

Внешне данный элемент являет собой некий металлический профиль с прямоугольным сечением. Он проходит по всей длине машины и находится с двух ее сторон. Лонжерон способен выдерживать неимоверные нагрузки, которые оказывают на него удары подвески и вес самого автомобиля.

Функция, особенности

Какую функцию выполняет лонжерон? ВАЗ ли это или немецкая БМВ, задача этой детали одна — лонжерон призван выдерживать нагрузки от мотора, кузова и багажа. Это самая прочная деталь в автомобиле. Передний лонжерон ВАЗа выполняет также функцию амортизатора.

Он поглощает деформационные искажения в случае ДТП. Если данная конструкция будет жесткой (как рама на грузовиках), энергия не будет нивелироваться, а весь удар передастся на кузов и на водителя. Именно чтобы поглощать силу удара при авариях, передний лонжерон имеет деформируемые зоны. Они могут быть организованы несколькими способами:
  1. Путем уменьшения толщины стенок. Минус такого решения – малая прочность силовой конструкции. К тому же при ударе кузов будет сминаться неравномерно. Поэтому такая схема реализации деформируемых зон сегодня практически не используется.
  2. Путем создания складок в лонжероне. Эти складки позволяют сминать силовую конструкцию при ДТП в так называемую гармошку. В данном случае энергия удара максимально нивелируется. Такая конструкция есть не только на переднем, но и на заднем лонжероне. ВАЗ 2170 также не является исключением. Благодаря складкам существенно смягчается ударная сила как с тыльной, так и с фронтальной стороны.

Дополнительно лонжерон может ослабляться путем проделывания отверстий в нем. Но чаще всего они нужны для крепления навесных узлов и агрегатов. Такие отверстия присутствуют и на рамах грузовиков. Частично они тоже выполняют функцию деформируемых зон.

Виды

Различаются данные элементы по месту расположения. В зависимости от типа автомобиля лонжероны могут находиться горизонтально, под углом, либо быть изогнутыми и располагаться в горизонтальной плоскости. На некоторых машинах данные элементы внедрены параллельно друг к другу. Это в основном коммерческий транспорт. На кроссоверах применяется схема с горизонтальным расположением и под углом.

Для чего это нужно? Делается это для максимального угла поворота колеса. На спортивных автомобилях лонжероны изгибаются вертикально. Это способствует более низкому центру тяжести. В таком кузове пол находится на максимально низком уровне, что дает машине хорошие характеристики управляемости. А горизонтально изогнутые лонжероны призваны повысить безопасность при боковом столкновении. Такая схема тоже понижает кузовной уровень пола.

Поперечины

В конструкции обязательно присутствуют и поперечины. Они делают кузов более жестким и крепким при нагрузках «на кручение». Поперечины имеют разную форму и могут быть:

  • х-образными;
  • к-образными;
  • прямолинейными.
Вне зависимости от типа они изготавливаются из гнутого металлического профиля и крепятся к лонжеронам путем сварки. На коммерческом транспорте поперечины скрепляются клепкой. А двигатель и прочие узлы автомобиля устанавливаются на поперечины посредством кронштейнов разной формы.

Преимущества

В первую очередь лонжеронная конструкция отличается своей легкой массой. Ни одна конструкция не весит так много, как рама, будь то схема с горизонтальным или вертикальным расположением элементов. При этом такой кузов более безопасен. Лонжерон имеет возможность деформации, во время которой забирается часть энергии при ударе. В случае с рамой вся нагрузка идет далее на элементы. Кузов с лонжеронами обладает хорошей пассивной безопасностью. Причем это наблюдается как при лобовом, так и боковом столкновении.

Недостатки

Есть у такой конструкции и минусы. Недостатки касаются взаимосвязи всех элементов. При аварии нарушается геометрия всех деталей, будь то правый лонжерон или левый. Причиной того является равномерная ударная нагрузка. При ДТП энергия распределяется по всей несущей конструкции. В случае с рамой повреждения были бы минимальными, а геометрию можно было бы восстановить очень легко. Лонжероны же обладают низкой ремонтопригодностью. В странах Западной Европы такой автомобиль и вовсе списывают в «тотал», особенно если удар коснулся зоны с заливной горловиной. Но в России такие машины пытаются восстановить. И это не замена лонжерона, а вытягивание деформированного элемента на стапеле — специальном стенде для выравнивания геометрии кузова.

Мастер зацепляет клещами за край кузова и ровняет поврежденные поперечины. Но беда в том, что при ДТП повторно прежнюю безопасность лонжерон не обеспечит. Он не будет гасить и смягчать удар так, как в первый раз, тем более, если была произведена сварка в ответственных местах. Внешне восстановленный автомобиль выглядит как заводской, однако о пассивной безопасности говорить не приходится.

Обратите внимание: при некачественном ремонте такой автомобиль можно распознать по неравномерным зазорам. Если они слишком большие и расходятся в разных местах, значит, машина побывала в серьезном ДТП. Не стоит приобретать подобные авто даже за полцены. Это чревато последствиями.

Отметим, что с лонжеронами связаны многие системы, и при малейшем нарушении геометрии это проявляется в управлении. На таком авто невозможно выставить развал-схождение, из-за чего на скорости машина будет «искать дорогу» или уходить в одну сторону. Возможна также неправильная работа трансмиссии, поскольку мотор будет наклонен под углом. На «тотальных» авто часто лопается лобовое стекло. Чтобы этого не случалось, мастерам порой приходится производить ювелирную работу по выставлению геометрии. Но не каждый специалист это может сделать.

Можно ли усиливать лонжерон?

Что такое усиление? При ремонте некоторые мастера дополнительно усиливают данные элементы кузова, наваривая уголки. Почему этого нельзя делать? В усилении жесткости лонжеронов присутствует и обратная сторона медали. При ДТП такой элемент не будет сминаться вовсе, и вся ударная нагрузка пойдет дальше. Да, автомобиль уцелеет. Но будет ли жив водитель после таких нагрузок, никто не даст гарантии.

Замена

Возможна ли замена лонжерона? При существенном повреждении силовой конструкции и невозможности списать авто в «тотал» наиболее оптимальный вариант – замена элемента на новый. В таком случае старый лонжерон вырезается и на его место вваривается новый при помощи дуговой газосварки. При этом недопустимо использование соединительных муфт и прочих приспособлений. Это негативно сказывается на прочности конструкции. Правильно замененный лонжерон не изменит геометрию кузова, и такая машина будет еще пригодна для эксплуатации.

Почему многие автомобилисты предпочитают именно ремонт? Это производится ввиду экономических соображений. Вытянуть старый кузов намного дешевле, чем заморачиваться его правильным восстановлением. Но обычно такие авто сразу выставляются на продажу.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое лонжерон и какие функции он выполняет. Как видите, это очень важная деталь в строении кузова автомобиля. От ее состояния зависит многое, начиная с рулевого управления и заканчивая пассивной безопасностью. Ввиду этого стоит отказываться от приобретения машин, которые ранее побывали на стапеле. Возможно, повторной нагрузки восстановленный лонжерон не выдержит из-за «усталости» металла.

www.syl.ru

Лонжерон автомобиля

Когда люди пользуются транспортом, они не задумываются, каким образом небольшая машина выдерживает огромный вес и тяжесть. Ключевым конструкционным автомобильным элементом, делающим это возможным, считается лонжерон. Речь идет о несущей части, к которой впоследствии закрепляются остальные элементы. Прочностные параметры лонжерона вряд ли могут быть сравнены с чем-либо другим. Эта деталь прекрасно справляется с огромными нагрузками, создающимися не только транспортным весом, но и в процессе передвижения. Именно поэтому стоит более детально узнать о лонжероне и изучить его преимущества, недостатки, понять, какие проблемы с ним часто происходят, а также что для него характерно в целом.

Лонжерон: что он собой представляет?

Происхождение самого термина связывают со словом французского происхождения «longer» — глаголом, который служит для обозначения продольного движения. Поэтому лонжерон дословно переводится как «движение по длине автомобильной конструкции». Более того, этим термином пользуются, чтобы называть соответствующие части и других транспортных средств по типу самолетов, кораблей, мостов и многого другого. В первых моделях машин были предусмотрены отдельные лонжероны – они располагались параллельно друг к другу. Для их закрепления между собой применялись специальные перемычки. В результате образовывалось подобие лестницы. Далее конструкция служила для закрепления ходовой части, на которую, в свою очередь, устанавливалась кузовная часть.

В современном автомобилепроизводстве дела обстоят немного иначе. Сегодня лонжерон с уверенностью можно назвать одной из важнейших кузовных конструкций. Для его создания используются совершенно иные элементы, изготавливающиеся из легких, но при этом прочных металлических сплавов. В итоге удается снизить общий вес транспорта и сделать его более безопасным.

Лонжерон не составит труда увидеть на грузовом транспорте (нужно посмотреть в область между кузовом и кабиной). В случае с легковушкой же потребуется спуститься в смотровую яму, поскольку сверху его никак не получится увидеть.

Для чего необходим лонжерон: его предназначение

Автомобильный лонжерон выполняет сразу несколько задач:

  • Он является усилительной деталью для днища кузова, поддерживает пол багажного отделения, а у габаритных машин лонжерон представляет собой главный корпусный силовой элемент.
  • Данная конструкция используется и в качестве амортизатора – частично поглощает деформацию. Чтобы та кузовная область, где сидят люди, получала минимум ударов во время движения, необходимо смягчать их. С этой функцией прекрасно справляется передний лонжерон.

В последнее время инженеры, занимающиеся производством транспортных средств, делают кузов более тонким: толщина и сечения либо стенок уменьшается, создается несколько специальных отверстий в наиболее «безопасных местах», куда поступает минимум нагрузки. Также конструкторы используют складки во время штамповки деталей. Их задача – сложить лонжерон при аварии в гармошку, чтобы не произошло его переломление. Когда наблюдается столкновение, лонжерон берет на себя главный удар, из-за чего нередко подвергается деформации. Однако эта жертва является оправданной: значительно снижается кинетическая энергия, существенно уменьшается ударная сила по салону.

Основные типы лонжеронов

Необходимо понимать, что несущий элемент устанавливается в автомобилях в самых разных положениях. Обычно это зависит от транспортной модели и ее предназначения. На сегодняшний день известно о четырех лонжеронных видах в зависимости от их расположения. Речь идет о:

  • Горизонтальных с параллельным расположением друг к другу.
  • Изогнутых (копируют контуры днища и идут вдоль него)
  • Вертикальных.
  • Угловых.

Все вышеописанные типы монтируются как в легковых машинах, так и в грузовых, внедорожном транспорте. Первый тип конструкции нередко устанавливается в автомобилях с высоким уровнем проходимости. Благодаря размещению по вертикали инженерам удалось добиться создания плоского пола, который сильно занижен по сравнению с классическими вариантами. Идентичный эффект для транспорта дают и горизонтально изогнутые модели, при этом наблюдается повышение уровня безопасности.

К слову, между лонжеронами есть и поперечины. Это своего рода ребра кузовной жесткости, отличающиеся разным размещением: К-образно, Х либо в перпендикулярном положении. Зачастую поперечины создаются из стали, сгибаются под конкретным углом. В легковушках поперечины привариваются, а в грузовом транспорте закрепляются посредством клепок. К лонжеронам, в свою очередь, крепятся кронштейны, которые потом используются для установки автомобильных агрегатов.

Главные преимущества и недостатки лонжерона

Ключевые преимущества лонжерона заключаются в его небольших весовых параметрах, гибкости и надежности. Транспорт не утрачивает маневренность, им становится легче управлять, а благодаря использованию современных технологий удается добиться пассивной безопасности. Если в первых кузовах машин применялась тяжелая и прочная рама, то сегодня используются безрамные элементы, основа которых – это гибкие лонжероны, которые являются ключевыми силовыми кузовными частями.

Не обошлось и без недостатков:

  • Если происходит авария или сильное столкновение, страдают все установленные на лонжеронах агрегаты, начиная с мотора и заканчивая подвеской, КПП.
  • Изделие сложно ремонтировать, поскольку оно имеет специфическую конструкцию.

Передний и задний лонжероны прочно соединены с кузовом посредством сварки. Задолго до начала производства автомобиля инженеры рассчитывают уровень кузовной жесткости и степени противодействия. Именно по этой причине после существенных повреждений у детали меняются изначальные параметры, она уже не может справляться с прежними функциями. Во время ремонтных работ обеспечение основных свойств лонжерону становится невозможным. Балка должна вновь присоединяться к кузову сварочным методом, что весьма затруднительно сделать при наличии повреждений. Намного легче удалить старый и заняться установкой нового материала.

Основные проблемы конструкции

Как уже говорилось ранее, лонжерон — это такой автомобильный элемент, который постоянно подвергается нагрузкам и находится под весом кузова, двигателя и всего того, что есть в салоне с багажником. Из-за подобного воздействия спустя какое-то время возможно деформирование. Продолжительная и интенсивная эксплуатация провоцирует появление небольших трещин, в результате чего важнейшие автомобильные характеристики серьезно страдают. Параметры ухудшаются, а положение деталей по типу двигателя, подвески, крыльев сильно меняется. Во время ДТП геометрия лонжерона зачастую также претерпевает изменений, что нарушает общую кузовную конструкцию.

Если происходит существенный удар, лонжерон полностью лопается, что окончательно разрушает кузовную конструкцию. Поэтому очень важно отслеживать его состояние, даже если водитель оказался в незначительном ДТП.

Ремонтные работы

Обычно возникает потребность в ремонте передних лонжеронов – задние деформируются не так часто. Чтобы исправить деформацию, нужно воспользоваться специальным стенд-каролинером. Придется разбирать основные составляющие авто. Как показывает практика, даже самые опытные и квалифицированные мастера не всегда способны исправить деформированный лонжерон. Замена, как и ремонт, является крайне продолжительной, сложной и дорогостоящей процедурой.

Если ключевые части самой детали не пострадали, частично отремонтировать ее можно газосварочными работами. В таком случае важно понимать, что с помощью сварки не удастся добиться восстановления заводских качеств. Прочность все равно снизится, поэтому с выполнением основных функций могут возникнуть проблемы в дальнейшем. Если рама лестничная, замена лонжерона упрощается. При наличии возможности ремонта или замены необходимо приобрести новую деталь идентичных габаритов с деформированной. Как показывает практика, после ремонта утрачиваются амортизирующие свойства вышеописанной конструкции, поэтому при частых ударах владелец авто может столкнуться с серьезными последствиями.

Таким образом, лонжерон является именно той деталью, которая отвечает за безопасность транспортного средства, поскольку представляет собой ключевой несущий элемент. Владелец автомобиля должен на регулярной основе отслеживать техническое состояние этой конструкции, осознавать, к каким печальным последствиям могут привести проблемы с ней. Внутри лонжероны являются пустотелыми, из-за чего со временем скапливается грязь и влага, провоцирующая коррозию. Поэтому следует как минимум раз в год проводить диагностические мероприятия, а перед зимним сезоном не забывать о нанесении антикоррозийных смесей.

voditelauto.ru

Лонжерон автомобиля – что это такое, для чего нужны ланжероны в машине

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.

Функции конструкции
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;
— вертикально;
— под углом.

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.

fishki.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о