Передние лонжероны

Лонжерон – основной несущий (силовой) конструктивный элемент кузова автомобиля и другой техники и инженерных сооружений (самолёты, корабли, вагоны, мосты и т.д.). Как правило, представляет собой металлическую трубу прямоугольного сечения. Основное назначение – препятствование изгибающему моменту для придания кузову, сооружению, или их частям высокой жёсткости. В автомобилях лонжероны используются повсеместно – как в безрамных, так и рамных кузовах.

Передние лонжероны авто

Обычно лонжерон – это полый металлический профиль прямоугольного сечения с конструктивно заданными зонами деформации. Лонжероны могут быть цельными или состоять из частей, соединённых между собой сваркой, заклёпками, болтами или иными способами. Стандартно лонжероны располагаются парами симметрично вдоль кузова автомобиля. Часто поперечные перемычки между лонжеронами называют аналогично.

В легковых автомобилях с несущим кузовом (безрамной конструкцией) лонжероны формируют наборное жесткое основание автомобиля (при этом лонжероны могут быть составными) и частично заменяют раму. В машинах рамной конструкции лонжероны обычно изготавливаются как цельные детали и формируют раму. Помимо продольных элементов, для увеличения жёсткости кузова или рамы, также добавляются поперечные элементы. В автомобилестроении часто применяется лонжеронная конструкция лестничного типа (на фото ниже).

Рама Chevrolet Tahoe

Несмотря на выполнение важных функций, сопряжённым с высокими нагрузками, лонжероны изготавливаются из полых профилей, а жёсткость задаётся сложной формой, перемычками и другими методами. Цельнометаллические лонжероны не делают, так как вес автомобиля чрезмерно бы увеличился, что создало бы массу других проблем (ухудшение динамических характеристик, повышенный расход топлива и т.д.).

Чаще всего лонжероны имеют переменное сечение. Это обусловлено формой кузова и способом крепления узлов и агрегатов, инженерными расчётами, а также из соображений безопасности. Обычно наиболее нагруженные или ответственные участки лонжеронов имеют увеличенное сечение, тогда как в менее важных местах сечение уменьшается для облегчения конструкции.

Кузов Mercedes-AMG SL, красным отмечены передние и задние лонжероны

Кузов Mercedes-AMG SL, красным отмечены передние и задние лонжероны

В качестве материала для изготовления лонжеронов наибольшее распространение получила высоколегированная сталь. Это прочный и надёжный материал, который множеством способов (сварка, клёпка, запрессовка и т.д.) можно связать с несущим кузовом и другими элементами. Реже применяются сплавы алюминия, титана или композитные материалы. Независимо от типа материалов лонжерона, при их проектировании должны сохраняться следующие свойства: прочность, упругость, стойкость к коррозии, невысокий вес.

Виды лонжеронов

В зависимости от положения относительно кузова автомобиля лонжероны делят на:

  • Передние;
  • Задние.

В зависимости от конструкции обычно выделяют два вида:

  • Цельные;
  • Составные.
Лонжероны автомобиля марки Audi

Лонжероны автомобиля марки Audi

По типу профиля, лежащего в основе лонжерона:

  • Прямоугольные (коробчатое сечение);
  • Желобчатые
  • Трубчатые;
  • Швеллер;
  • Двутавр;
  • Z-образные.

По форме:

  • Параллельно или под небольшим углом относительно друг друга (рамная конструкция);
  • Горизонтально под углом (несущая конструкция);
  • Вертикально под углом (несущая конструкция);
  • С изгибом по горизонтали (несущая конструкция).
Передние лонжероны

Передние лонжероны

Назначение и функции лонжеронов в автомобиле

Лонжероны предназначены для восприятия нагрузок от агрегатов, грузов и пассажиров, а также внешнего воздействия в виде ударов и вибрации при движении по дорогам и бездорожью. Также к лонжеронам могут крепиться основные узлы автомобиля – двигатель, коробка передач, шасси и другое. Помимо этого лонжероны являются важным элементом пассивной безопасности и во многом благодаря им и обеспечивается защита клетки кузова, особенно при ударах спереди и сзади.

Лонжероны в автомобиле выполняют следующие функции:

  • Несущая. Являются основным несущим элементом кузова автомобиля. К лонжеронам крепятся агрегаты и сам кузов (в безрамной конструкции лонжероны встроены в кузов). Они воспринимают давление груза и пассажиров, изгибающие и ударные моменты при проезде неровностей.

  • Соединительная. Лонжероны соединяют между собой кузовные панели, к ним могут крепиться элементы подвески, выхлопной системы и прочие элементы. В автомобилях с рамной конструкцией к раме, в основе которой лежат лонжероны, крепится кузов автомобиля.

  • Защитная. Помимо увеличения жёсткости кузова, что само по себе значительно улучшает пассивную безопасность, инженеры предусматривают в конструкции лонжеронов зоны деформации для контролируемого смятия или разрушения этих элементов.

  • Виброгасящая. Часто между кузовом и несущими элементами шасси автомобиля устанавливаются демпферы (сайлентблоки), которые гасят вибрации и удары. Крепятся они обычно к лонжеронам.

Помимо рамы и нижней части кузова авто, лонжероны (в этом случае их чаще называют усилители) также используются в конструкции капота, дверей, крыши и других элементах машины, где требуется дополнительная жёсткость, остро необходимая по причине применения тонколистового металла во внешних кузовных панелях автомобиля.

Неисправности лонжеронов

Со временем лонжероны, как и любые другие металлические изделия, приходят в негодность. Особенно с учётом эксплуатации автомобилей в агрессивной среде и под постоянными нагрузками. Но наиболее частая причина повреждений лонжеронов – серьёзные дорожно-транспортные происшествия.

Сгнивший и лопнувший лонжерон

Сгнивший и лопнувший лонжерон

Основные неисправности лонжеронов:

  • Усталость металла. Проявляется в процессе принятия постоянных нагрузок, воздействия химии, соли, абразивных материалов, перепадов температур, времени. Ни одна металлическая деталь не способна бесконечно долго подвергаться внешнему воздействию без изменений свойств. Усталость лонжеронов проявляется в появлении трещин, расслоении металла. Этому способствуют процессы коррозии, которые ухудшают прочностные характеристики металлических деталей вплоть до полного их разрушения.

  • Повреждение в следствие ДТП. При сильных ударах в результате дорожно-транспортных происшествий лонжероны часто получают повреждения. Они могут сместиться от изначального положения, смяться, потрескаться, оторваться от кузова в местах сварки. Ремонт лонжеронов сложный и не всегда целесообразен, поэтому не редко такие автомобили уходят на разборку. Рихтовать, вытягивать и усиливать лонжероны не рекомендуется с точки зрения безопасности, а полная замена элементов подразумевает глубокую разборку автомобиля.

Способы ремонта лонжеронов

Несмотря на опасность эксплуатации автомобилей с отремонтированными лонжеронами, на рынке имеется много предложений по ремонту и замене этих деталей. Часто восстановленные таким образом автомобили продаются после ремонта как “не битые”. Способ устранения повреждений зависит от их характера, бюджета, цели восстановления и уровня специалиста.

Ремонт лонжерона

Ремонт лонжерона

Лонжероны ремонтируют различными способами:

  • Вытяжка и правка на специальных стендах, которые помимо исправления повреждений каркаса автомобиля, в том числе лонжеронов, позволяют контролировать геометрию. Сложный и дорогой метод, требующий наличия особого оборудования и высококлассных специалистов. Заводские характеристики могут быть не восстановлены;

  • Замена лонжеронов целиком. Тоже непростой и недешевый метод восстановления, но при грамотном подходе – наиболее качественный и надёжный и позволяет восстановить прочность кузова почти до заводских параметров. Экономически не всегда целесообразен;

  • Рихтовка со вставкой усилителей и добавлением заплаток. Часто применяется для выправления повреждений без применения специального оборудования. Такой ремонт не восстанавливает заводские параметры, может нарушать заданные инженерами зоны деформации. Относится к низкокачественным методам восстановления и обычно используется для ремонта битых автомобилей для последующей продажи. Применение подобных методов восстановления силовых элементов часто скрывается перед покупателями;

  • Косметический ремонт, подразумевающий скрытие повреждений без их исправления или с минимальной рихтовкой. В этом случае задача ремонта – при минимальных вложениях скрыть последствия ДТП. Повреждённые элементы обычно просто шпаклюются и закрашиваются. Такой ремонт делается для последующей продажи нечестными на руку продавцами, проведённые работы умалчиваются. Повторное ДТП на таком автомобиле может привести к непредсказуемым последствиям.

Вид на передние лонжероны спереди

Вид на передние лонжероны спереди

Помните, никакой из способов ремонтов лонжеронов не гарантирует последующую безопасность эксплуатации автомобиля. При повреждении силового каркаса автомобиля единственный правильный выбор – оправить кузов на металлолом, всё остальное – на запчасти. Жизнь и здоровье – дороже.

Кстати, если вам интересно устройство автомобиля, то советуем ознакомиться с другими нашими материалами на эту тему. Так, ранее мы рассказывали про устройство автомобильного катализатора и как работает тормозная система автомобиля.

Подписывайтесь на нас: Дзен Новости, Google News, ВКонтакте, Telegram, по RSS

Выскажите свое мнение:

Читайте также в нашем журнале:

Рубрики:

Последние новости: