Лонжерон в автомобиле: предназначение, неисправности, замена
Изначально на всех автомобилях использовалась рамная несущая часть. То есть все элементы авто крепились к специальной конструкции – раме. Модификаций такой несущей части было несколько, но самое большое распространение получила рама лестничной конструкции. Состояла она из двух параллельно расположенных продольных балок – лонжеронов, соединенных между собой поперечинами, что и придавало этой конструкции вид лестницы.
Рамная конструкция кузова
По мере развития автомобилестроения, рамную конструкцию вытеснил несущий кузов. То есть все элементы авто крепились уже к кузову, и надобность в раме отпала, хотя и не совсем. Рамная несущая часть до сих пор применяется на грузовых авто, тяжелых внедорожниках. Все дело в том, что несущий кузов не способен выдерживать большие нагрузки, то есть эта конструкция не применяется для грузовиков или крупных внедорожников, обладающих значительной массой.
Но и в легковых авто не вся нагрузка от составных частей легла на кузов. Если бы так было сделано, то он, изготовленный из тонкого листового металла, просто не выдержал бы нагрузки, и составные части просто бы отваливались, обрывая металл. Поэтому без использования лонжеронов при монтаже несущего кузова нельзя обойтись.
Устройство лонжерона и для чего они нужны?
Содержание статьи
Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов
Основная задача лонжеронов – воспринимать на себя все нагрузки как внутренние (составные части авто, пассажиры, дополнительный груз и т. д.), так и внешние (вибрации, передаваемые от колес). Лонжерон — это демпфер, который находится между подвеской и кузовом и гасит вибрации.
Лонжерон представляет собой обычную трубу прямоугольного сечения. Причем в разных местах это сечение может меняться, чтобы обеспечить необходимую жесткость кузова. В них проделаны технологические отверстия, при помощи которых производится монтаж и крепление составных частей авто, а также выполняется вентиляция, чтобы внутри них не накапливалась влага, являющая катализатором образования коррозионных процессов.
Но в отличие от рамной конструкции, где рама является полностью отдельным элементом авто, в легковых автомобилях лонжероны интегрированы в кузов, то есть являются неотъемлемой его частью и многие элементы кузова присоединены к ним при помощи сварки.
Особенности конструкции и виды лонжеронов
Передние лонжероны отмечены красным
Лонжероны в легковушках могут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными нужно понимать, что для определенной части кузова предназначены свои лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для укрепления днища салона) и сзади (усиление кормы кузова). Но поскольку типов кузовов – большое количество, то необязательно, что все указанные лонжероны могут использоваться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние или задние лонжероны, но передние есть всегда.
Объясняется это тем, что передок авто испытывает самые большие нагрузки – на него приходится вес силовой установки и трансмиссии, к нему крепиться подвеска.
Также в несущем кузове могут использоваться цельные лонжероны, тянущиеся вдоль всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, поскольку приходится придавать лонжеронам особую форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.
Но какие бы типы лонжеронов не применялись на авто, раздельные или цельные, они всегда парные и расположены параллельно друг относительно друга. Хотя в ряде случаев используются эти элементы, расположенные под небольшим углом.
Также лонжероны могут быть как составными, так и представляющие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный набор деталей, соединенных между собой. У каждого из них есть свои хорошие качества и недостатки. Так, составная конструкция обеспечивает более легкое проведение ремонта, поскольку возможна замена только поврежденной детали, без замены всей конструкции. Но и показатели по прочности и надежности у такого типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать значительные нагрузки за счет единой конструкции, но в случае его повреждения, восстановление его уже практически невозможно.
Чтобы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления применяются титановые или алюминиевые сплавы, а также композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется либо путем штамповки, либо при помощи фрезерных станков.
Какие функции лонжероны выполняют?
Исходя из изложенного, становится понятно, что лонжероны в легковых авто являются главным силовым элементом в конструкции. Но если в грузовиках он – несущая часть, то в легковушках он всего лишь усиливает кузов. Но при этом функции его очень важны, поскольку он принимает на себя все нагрузки, действующие на кузов. А они разнонаправлены, поэтому лонжерон работает в очень жестких условиях.
Помимо усиления эти элементы еще выполняют и роль амортизаторов, обеспечивая как можно более ровное распределение вибрационных воздействий по всему кузову, а не лишь в его определенной части.
При ДТП основную силу удара в кузове приходится именно на лонжероны. Поэтому конструкция их такая, что они не только принимают ударные нагрузки на себя, но еще и гасят их. Для этого в передней части лонжерона сделаны так называемые «деформируемые» участки, где толщина металла меньше, чем в остальной части элемента. Нужны они для того, чтобы во время воздействия ударной нагрузки при ДТП, происходила деформация лонжерона, обеспечивающая снижение кинетической энергии удара.
Нередко при изготовлении лонжеронов применяются так называемые складки, задача которых – предотвратить разрыв лонжерона. При сильном ударе лонжерон со складками просто будет складываться в «гармошку».
Неисправности лонжеронов
Поскольку эти элементы конструкции кузова выполняют ряд важнейших функций, причем все они связаны с восприятием значительных нагрузок, то и возникновение деформации – дело времени.
Постепенно происходит «усталость» металла, из-за чего меняются его свойства – уменьшается прочность, упругость. Поэтому вероятность деформации даже от незначительного воздействия значительно возрастает.
Из-за этой «усталости» возможно образование трещин, начало которых обычно идет от технологических отверстий. После появления трещины при дальнейшей эксплуатации она будет «разрастаться» и если не предпринять мер, то в итоге она приведет к разрушению лонжерона.
Ну и, естественно, сильные ударные нагрузки, к примеру, при ДТП могут изменить геометрию самого элемента, а это уже – достаточно серьезная проблема. Потому, что многие элементы кузова, а также составные части авто крепятся именно к лонжеронам. И если при аварии лонжерон «повело», то это скажется на геометрии кузова, изменит положение агрегатов и узлов. Из-за этого в кузове могут значительно увеличиться зазоры и герметичность нарушится. Смещение агрегатов может привести к возникновению дополнительных нагрузок в местах соединения, что будет приводить к увеличению их износа.
Также изменение геометрии кузова практически всегда сказывается на управляемости авто. За счет того, что лонжероны «поведены» положение колес меняется, из-за чего машину может постоянно «вести» в сторону, а также значительно увеличится износ шин.
Способы восстановления и ремонта
Видео: Как вытянуть лонжерон своими руками, В ЛЕСУ)
Главная проблема использования лонжеронов в несущем кузове – очень трудное их восстановление и ремонт. Но и без них в конструкции авто не обойтись.
Как уже отмечено лонжероны составного типа, состоящие из нескольких деталей, еще можно ремонтировать путем замены поврежденного элемента, но и здесь есть свои нюансы. Таким образом можно устранить только трещины и другие незначительные повреждения этого элемента.
Можно трещины также и заварить при помощи сварочного аппарата, хотя и здесь тоже не все просто. Титановые и алюминиевые сплавы очень плохо подвергаются сварке, поэтому такие работы должен проводить профессионал, знающий все особенности работы с такими металлами.
Если лонжерон «повело» или имеются незначительные деформации, то возможно восстановление его геометрии на специальном стенде – каролинере. Но и эта операция не из легких, поскольку для доступа к поврежденному элементу приходится разбирать практически весь автомобиль.
Допускается частичная замена лонжерона. Производится она в случае, когда деформирован лишь небольшой участок на конце элемента. В таком случае поврежденную часть отрезают, а на ее место приваривают новый. Но такая операция возможна только с условием, что основная часть элемента не имеет никаких повреждений.
Полная же замена деформированного лонжерона – операция очень рисковая. Доказательством тому является то, что при сильном повреждении этого элемента кузов считается непригодным для дальнейшего использования.
И все же такая операция выполняется. Но при этом никто не предоставит полной гарантии того, что геометрия кузова восстановиться, а вот усугубить проблему попыткой замены лонжерона можно запросто. Да и сами такие работы являются очень дорогостоящими, поэтому не всегда целесообразно делать ее, учитывая то, что все вмешательства в конструкцию кузова обязательно скажутся на безопасности.
avtomotoprof.ru
Что такое лонжерон автомобиля — Что такое.WIKI
Надежность кузова важная составляющая характеристик авто. Многие начинающие автолюбители, к примеру, понятие не имеют, что такое лонжерон автомобиля, для чего нужен и как важен для машины. Хотя он является важнейшим узлом транспортного средства, повышающим износостойкость корпуса и определяющим безопасное движение. Этот элемент требует постоянного осмотра, а при выявлении серьезных неисправностей его необходимо заменить.
Что такое лонжерон
Лонжерон – основа кузовной части машины, на которую ложиться большая часть механических нагрузок. Если посмотреть на фото лонжерона автомобиля, то видно, что он расположен в нижней части кузова, и представляет собой парную конструкцию, соединенную перемычками для придания жесткости каркасу транспорта.
Лонжерон способен выдерживать большие нагрузки в соответствии с общей массой автомобиля. Механизм легко выдерживает общую массу пассажиров, вес силового агрегата и груз в багажном отсеке. Его высокая прочность позволяет поглощать жесткие удары, которые возникают при движении по плохому дорожному покрытию или деформационные искажения при аварии.
Устройство
Внешний вид лонжерона автомобиля на видео можно хорошо рассмотреть, он имеет сходство с рамой или лестницей. А сама конструкция представляет собой трубу и может быть, как сборной, так и цельной.
В роли основного материала для изготовления выступает алюминий или титан. Поэтому лонжерон отличается малым весом и хорошим поглощение избыточной энергии, что обеспечивает безопасность.
Обычно устанавливается пара лонжеронов, которые состоят из трех секций. Узлы размещаются параллельно по отношению друг к другу, однако допускается наклонное расположение. Конструкция рассекает всю длину кузова, обеспечивая максимальную опорную функцию.
Предназначение
Лонжерон оказывает усиливающий эффект в зоне расположения пассажиров и крепления основных конструктивных элементов. Он предназначен для поглощения основной части энергии от дорожного полотна и блокировки ее дальнейшего продвижения.
Для смягчения ударов и предотвращения деформации кузова, лонжерон наградили несколькими нюансами в конфигурации:
- Некоторые участки имеют разную толщину и ширину сечения;
- Наличие отверстий в зонах минимальных статических нагрузок;
- Специальные складки при столкновении переносят весь удар на лонжерон, максимально сохраняя целостность кузова.
Иными словами, эта конструкция поглощает всю возникающую энергию, направленную на авто, блокируя ее распространение на кузов. Данный элемент также способствует плавности движения, что позитивно сказывается на комфортном пребывании в салоне.
chto-takoe.wiki
что это такое в автомобиле
Что же такое лонжерон? И почему он порой «устаёт», «уходит» и даже «лопается» в крайних случаях? Это слово Вы часто можете услышать от тех сотрудников автосервиса, которые занимаются ремонтом кузовов автомобилей. И порой неосведомлённый клиент может напугаться, услышав такой вердикт, да ещё и с этим словом. Лонжерон, это вот, ушёл, ну и плохо это. Так от чего он устаёт, куда уходит и почему лопается и вообще, что это за дивный зверь такой, Вы узнаете из этой статьи.
Что такое лонжерон?
Лонжерон – основа конструкции любого автомобиля. Лежит он по всей длине машины. Лонжеронов в автомобиле два. Они составляют основу рамы любого автомобиля. Лонжероны соединяются поперечными перемычками, что и образует конструкцию рамы, к которой уже и крепятся подвески, кузов и некоторые другие автомобильные детали. Из-за такого строения, рама, что образуется лонжеронами и перемычками, схожа с лестницей, поэтому зачастую она и именуется в кругах автомобилистов лестничной.
Каждый, кто сталкивался с лонжеронами, скорее всего знает как он выглядит внешне. Этот элемент схож с обычной коробчатой сеткой или металлическим профилем. Если выразиться иначе, лонжерон выглядит как обычная труба с прямоугольным сечением. Лонжероны проходят как по всей длине автомобильной конструкции, так и располагаются с двух сторон: спереди и сзади.
Легковые автомобили, в основном, выпускаются на несущей кузовной конструкции. Если выразиться немного по другому, то легковые машины оснащаются лонжеронами, хотя лишены рамы лестничного типа. Следовательно, исходя из всего выше сказанного, лонжероны являются неотъемлемым элементом конструкции каждого автомобиля. Чтобы должным образом рассмотреть лонжероны, нужно заглянуть под её днище.
Происхождение термина
Лонжерон в переводе с французского longeron, что является производным от longer – двигаться вдоль является определением основного силового элемента конструкции, расположенного по всей длине большого числа инженерных сооружений, таких как самолёты, вагоны, корабли, автомобили, мосты.
Функции лонжерона
Лонжерон – силовой агрегат транспортного средства. В автомобилях на рамной конструкции: грузовиках и тяжёлых внедорожниках, лонжерон – это часть рамы. В легковых автомобилях с безрамными конструкциями лонжерон является усиливающей деталью днища кузова и пола багажного отделения. Лонжерон так же ещё и одна из прочнейших автомобильных частей так как выдерживает нагрузки кузова, мотора, пассажиров и багажа.
Лонжероны выполняют роль амортизаторов для передней части автомобильного кузова. Они поглощают деформационные искажения. Если конструкция кузова будет слишком прочной и жёсткой, то энергия удара не будет поглощена им полностью, а по большей части передастся пассажирам. Во избежание такого исхода, ту часть кузова, в которой находятся пассажиры делают минимально деформируемой и смягчающей удар.
Для этого во фронтальной и задней кузовных частях конструируются деформируемые зоны со значительно ослабленной продольной силовой структурой. Лонжероны ослабляются различными способами:
— путём уменьшения толщины сечения или стенок – это называется переменным сечением лонжеронов;
— путём сквозного прорезания и проделывания специальных отверстий в местах, которые минимально нагружены;
— создание специальных складок в конструкции лонжерона, которые позволяют сминать лонжерон в гармошку при фронтальных и тыльных столкновениях. В таком случае эти места подвергаются сильному разрушению, но зато поглощают почти всю кинетическую энергию, уменьшая ударную силу, которая направлена в сторону салона.
Основные виды лонжеронов
Установка лонжеронов может производиться в различном положении. Это зависит от типа автомобиля. Итак лонжероны могут располагаться:
— горизонтально параллельно друг к другу;
— горизонтально под определённым углом;
— изогнутыми и вертикально расположенными;
— изогнутыми и расположенными в горизонтальной плоскости.
Параллельно расположенными лонжеронами, размещёнными в горизонтальной плоскости, оборудуются, в основном, грузовые автомобили. Следующие конструкции используются на легковых внедорожниках. Лонжероны, расположенные под углом, способствуют максимальному углу поворота колёс. Лонжероны, изогнутые вертикально, снижают центр тяжести, обеспечивая более низкий уровень пола в салоне автомобиля. Лонжероны, которые изогнуты горизонтально, так же понижают кузовной уровень пола, повышая пассивную безопасность в случае бокового столкновения.
Поперечины, что расположены между лонжеронами, служат для обеспечения более жёсткой конструкции основания автомобиля. Поперечины могут иметь разные формы: прямолинейную, Х и К-образные. Такие поперечины изготавливаются из металлического профиля, который изогнут. В грузовых автомобилях поперечины соединяются с лонжеронами клёпкой, а в легковых — сваркой. Для того, чтобы закрепить на раме кузов, агрегаты трансмиссии и двигатель, используются кронштейны, имеющие различную форму.
История лонжеронов
Появление лонжеронов связано напрямую с рамными кузовными конструкциями, ибо именно рамы в первых появившихся автомобилях были единственной конструктивной несущей конструкцией автомобилей. Изначально рамы автомобилей были деревянными, а только уже потом их заменили металлические конструкции. С постепенным усовершенствованием рам, стали внедряться в их конструкцию и лонжероны.
В 20-ые годы прошлого века фирмой Auburn была спроектирована лонжеронная рама с Х-образной поперечиной.
Постепенно в автомобили стали интегрировать рамы, то есть лонжероны были единым целым с полом кузова. В нынешнее время лонжероны являются составным элементом конструкции любых автомобилей, независимо от того какого типа его несущая система.
Преимущества и недостатки такой конструкции
— Яркое преимущество лонжеронной конструкции кузова заключается в её лёгком весе и прекрасной жёсткости на скручивание.
— Низкий вес данной конструкции даёт автомобилю лучшую управляемость, высокую динамику и топливную экономичность.
— Отличная пассивная безопасность, которая достигается специальными зонами, поглощающими энергию удара, которые предусмотрены инженерами и конструкторами.
Всё бы замечательно в конструкциях такого типа, но есть и минусы.
— Взаимосвязь всех элементов несущего кузова подвергает всю конструкцию и кузов повреждению в случае выхода из строя хотя бы одного элемента. Так как конструктивная нагрузка распределяется по всей несущей системе;
— Низкая ремонтопригодность лонжеронных конструкций.
Проблемы, связанные с лонжеронами
1. С лонжеронами могут происходить деформации в следствии воздействия на них определённых нагрузок в течении времени. Так же лонжероны имеют свойство уставать и трескаться.
2. После произошедшего ДТП лонжерон может оказаться деформированным в сильной степени. В подобных случаях некоторые важные автомобильные параметры могут быть повреждены или нарушены. Это и положение двигателя, и подвески относительно кузова автомобиля; разъёмы кузовных деталей, дверей и крыльев; изменение геометрии подвески; появление неустранимых трещин снаружи кузова автомобиля.
3. В том случае, если лонжерон лопнет, то кузовная конструкция будет полностью разрушенной. Поэтому после аварии незамедлительно нужно проверить состояние, в котором оказались лонжероны, как сильно они претерпели деформации и какое положение они приняли. Как показывает статистика, ремонтные работы приходятся в 90% случаев на передние лонжероны.
4. В зависимости от того насколько серьёзными оказались повреждения и насколько протяжена деформированная зона, определяется вид ремонтных работ. Лонжерон, который входит в состав рамы, поменять не составит большого труда, в отличии от лонжерона, который является частью несущего кузова. Порой его замена просто бессмысленна.
Если деформация лонжерона не существенна, то его можно отремонтировать путём вытягивания на специально приспособленном для этого стенде-каролинере, на котором можно проверить все необходимые параметры. Если деформация лонжерона достаточно сильная, то присутствует необходимость его замены.
Если же стараться исправить сильно искажённый лонжерон, то это может привести к изменению структуры материала, в следствии чего уменьшиться прочность конструкции, что пагубно повлияет на многие характеристики кузова. Если приходится заменять лонжерон частично, то соединение деталей производится дуговой газосваркой без использования всякого рода соединительных муфт.
Так как основной функцией лонжерона является усиление кузова и определение его жёсткости, во время ремонта его стараются сделать ещё как можно более прочным. Но в этом всём присутствует и «обратная сторона медали», если усилить лонжерон, то его амортизирующая функция сойдёт на нет, что может привести к непоправимым последствиям.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
auto.today
что это такое в автомобиле и какого его предназначение?
Читая статьи об автомобилях, в том числе и на нашем сайте, читатели сталкиваются со многими непонятными словами. Одно из них — лонжерон.
Что же это такое?
Определение
Как мы уже писали на Vodi.su, есть три основных типа конструкции кузова:
- рамная;
- безрамная или несущий кузов;
- интегрированная рама.
Лонжероны применяются в любой из них. В рамной конструкции их часто называют продольными балками — они тянутся по всей длине кузова, а в местах крепления двигателя и в задней части их делают особенно прочными и жесткими, так как здесь концентрируется наибольшая нагрузка.
В безрамных автомобилях они используются в подрамнике, который находится под капотом и усиливает переднюю часть автомобиля, где размещен двигатель. То же самое можно сказать и об интегрированном кузове. Также с их помощью усиливают брызговики, пол салона и багажника.
Само слово, как видно из его произношения, не относится к исконно славянской лексике, а происходит от французского глагола — Longer, что означает идти вдоль, следовать. То есть он тянется по длине кузова.
Подобная конструкция применяется в авиации, производстве станков, кораблестроении и так далее. Соответственно, лонжерон — это основная несущая балка кузова, к которой прикреплены все остальные детали рамы.
Лонжероны могут иметь разную форму, но в поперечном разрезе они напоминают букву П, то есть это обычный швеллер, либо выполнены в виде полой трубы с прямоугольным сечением. Благодаря этому они спокойно могут выдерживать вес двигателя, коробки передач, пассажирского отсека, не деформируясь. Такая форма обеспечивает им прочность — попробуйте, к примеру, согнуть лист картона и спичечный коробок — последний согнуть будет куда тяжелее.
Особенности конструкции и предназначение
Если вы ездите на внедорожнике рамного типа, то лонжероны тянутся вдоль всего кузова. Они могут быть сварены между собой либо соединяться заклепками и мощными болтами. Просматривая каталог запчастей к своей машине, можно увидеть названия: лонжерон левый, правый, задний.
В передней части они прикручиваются к поперечине. Если же речь идет о несущем или интегрированном кузове, то к ним может быть приварен подрамник, либо же все они вместе образуют одну конструкцию.
Главные задачи, которые возложены на лонжероны:
- усиление кузова;
- дополнительная амортизация;
- смягчение ударов при столкновении.
Кроме того, благодаря им сохраняется геометрия. Если опытный водитель приобретает автомобиль с пробегом, то в первую очередь он осматривает не салон и состояние обивки, а днище, поскольку на него приходится весь вес машины.
При осмотре автомобиля лонжероны можно хорошо рассмотреть только снизу.
Проблемы, связанные с лонжеронами
Если геометрия кузова нарушена, машина побывала в аварии или из-за коррозии днище пришлось переваривать, то лонжероны могут трескаться или сдвигаться с места. Следует сказать, что ремонт их обходится очень дорого даже на автомобиле с рамной конструкцией кузова. Если же кузов несущий или интегрированная рама, то их приходится переваривать, а сделать это качественно практически невозможно — сварной шов не может обеспечить тот же уровень жесткости, что и цельный металл.
Обратите внимание еще на один момент — в том случае, если кузов, особенно днище, ремонтировали с помощью сварки, то их свойства полностью нарушаются.
Покупать такой автомобиль не рекомендуется, поскольку при движении на большой скорости последствия могут быть плачевными:
- ухудшение амортизационных характеристик;
- смещение или трещины лонжеронов;
- ухудшение комфорта езды.
Более того, изменяются и динамические характеристики самого автомобиля, им становится сложнее управлять.
Если же без замены не обойтись, то заказывайте ее только у профессионалов, где имеется оборудование для дуговой сварки. Найти данные детали в продаже можно, правда стоят они довольно дорого. Устанавливайте лонжероны того же размера и из того же материала, что и старые.
На авто с несущим кузовом погнутые лонжероны можно выпрямить на стенде — каролинер. Автомобиль заезжает на него, специалисты замеряют углы отклонения несущих элементов конструкции, и благодаря гидравлическим стержням выравнивают их до нужного уровня.
vodi.su
Что такое лонжерон в автомобиле
От сотрудников автосервиса, которые специализируются на кузовном ремонте, можно часто услышать о лонжероне. По их словам, эта деталь может лопаться, уставать и уходить. Странно слышать такие вещи неосведомлённому автовладельцу. Хочется спросить куда может уходить эта деталь и как вернуть её на место. С этим и многим другим нам предстоит разобраться.
Происхождение лонжерона
Для начала стоит разобраться, что же это такое — лонжерон автомобиля и как он появился. Только после этого мы сможем двигаться дальше и продолжить знакомство с этой важной деталью автомобиля. Лонжероном называется самая прочная деталь, которая выполняет несущую функцию. В автомобиле это очень крепкая коробчатая балка, металлический профиль или прямоугольная труба. К ней прикреплено большое число деталей и механизмов.
В первых автомобилях существовала рама, продольные части которой как раз и назывались лонжеронами. Для придания конструкции прочности добавлялись перемычки, что делало её похожей на лестницу. Такая технология используется и до сегодня. Её можно увидеть на любой грузовой машине. На легковушках не предусматривается отдельная рама. Продольные лонжероны стали частью кузова.
Автомобиль не может существовать без этой детали. За колёсами её совсем не видно, но она там точно есть. Посмотреть, как выглядит лонжерон можно, для этого потребуется поднять авто на подъёмнике. Лонжероны бывают разных типов, к рассмотрению этого вопроса мы ещё вернёмся. Если каждому из вас понятно, что такое лонжерон в машине, то можно переходить к изучению функций, которые возложены на эту деталь.
Функции, которые выполняет конструкция
Мы уже узнали где находится лонжерон и даже знаем, что это такое. А вот для чего он нужен пока не совсем понятно. Лонжерон — это самая прочная деталь любого авто. Такой запас прочности необходим для выдерживания нагрузки, которую оказывает кузов, мотор, багаж и водитель с пассажирами.
Также эта деталь служит амортизатором для передней части кузова, поглощая удары и предотвращая деформацию. Кузов нельзя делать очень жёстким и прочным, поскольку он не сможет поглотить энергию удара и большая её часть перейдёт к пассажирам. Такая ситуация недопустима, потому кузов со стороны размещения пассажиров минимально деформируемый и обладает способностью гасить энергию удара.
Именно на лонжероны приходится наибольшая сила удара. При такой ситуации они часто подвергаются деформации. Зато безопасность пассажиров существенно возрастает. Потому жертва лонжерона оказывается оправданной.
Также на эту деталь возлагаются нагрузки, которые несут окружающие рабочие узлы, детали и механизмы. Даже усилие от колёсной базы принимают на себя эти прочные конструкции.
Типы существующих несущих конструкций
В основе большой группы различных видов лонжеронов лежит принцип их расположения. Разные типы деталей подходят под разные автомобили, универсальной разновидности нет.
- Горизонтально параллельно друг к другу располагаются детали в грузовых авто.
- Горизонтальное расположение под определённым углом характерно для легковых внедорожников.
- Изогнутое, вертикальное расположение несущих балок позволяет добиться снижения центра тяжести. В этом случае пол в салоне располагается на более низком уровне.
- При изогнутом, горизонтальном положении также уровень пола в салоне снижается. Более того, в случае бокового столкновения, пассивная безопасность будет находиться на более высоком уровне.
Между балками располагаются поперечины, о них мы уже упоминали. Эти поперечины также делятся на разновидности в зависимости от форм:
- прямолинейная;
- в виде буквы Х;
- К-образная.
Материалом для их изготовления служит изогнутый металлопрофиль. В машинах грузового типа для соединения поперечин с главной балкой используется клёпка. При сборке легковых машин применяется сварочный шов. Для закрепления на лонжероне всех составных элементов кузова применяются кронштейны, которые также отличаются по форме.
Преимущества и недостатки лонжеронного элемента
Начнём с изучения положительных моментов:
- лёгкий вес обеспечивает хорошую управляемость, отличные характеристики динамики и низкое потребление топлива;
- высокая жёсткость на скручивание;
- пассивная безопасность гарантируется особыми зонами, которые поглощают силу удара.
Такой список преимуществ несколько меркнет перед отрицательными моментами. Их список приведён ниже;
- все элементы, из которых состоит несущий кузов, находятся в тесной взаимосвязи, следовательно, при выходе одного из них, страдают все остальные детали;
- распределение конструктивной нагрузки осуществляется по всей системе;
- низкая ремонтопригодность.
Какие повреждения лонжеронов бывают
Если лонжерон находится в неисправном состоянии, то проблема является крайне серьёзной. Эти детали могут поддаваться различным повреждениям. Некоторые из них могут устраняться в профессиональных СТО, другие — служат приговором для авто и не могут быть устранены никаким образом. С лонжеронами могут случаться следующие неприятности:
- В уставшей детали имеются микротрещины, которые только зародились. Со временем под воздействием нагрузок эти трещины будут разрастаться и превращаться в большие повреждения, которые распространятся по всей поверхности детали.
- Серьёзные повреждения лонжеронов могут вызвать нарушения в параметрах автомобиля. А это уже очень серьёзно. Например, может меняться положение дверей, расположение двигателя, некоторых разъёмов кузова, геометрия подвески. Всё это приводит к нарушению управляемости машины.
- Лонжероны могут вовсе лопаться. Это самая страшная ситуация, поскольку кузов полностью разваливается. Исправить такую ситуацию невозможно, а если кто-то из мастеров и возьмётся за такую работу, то достойного результата ожидать не стоит.
Мастера кузовного ремонта обязательно в первую очередь исследуют состояние лонжерона и выносят вердикт о предстоящем ремонте и судьбе автомобиля. Проще всего обстоит дело с рамным лонжероном, который подлежит замене. Кузовной элемент в большинстве случаев не меняется. При небольшом повреждении применяется стенд-каролинер, который возвращает детали первоначальные параметры.
Замена лонжерона — очень сложная работа, которую выполняют не все автосервисы. При замене такой важной детали меняются свойства кузова. Этого не избежать. Ни один сервис не сможет точно определить нужную форму, рассчитать вес и подобрать материал, как это было сделано на производстве. Возможна частичная замена лонжерона. В этом случае деталь должна быть испорчена лишь частично. При помощи дуговой сварки осуществляется замена испорченных элементов.
Находятся и такие умельцы, которые исправляют самые ужасные ситуации. Лонжерон кое-как сваривается в кучу, подгоняются основные параметры кузова и автомобиль продаётся дешевле, чем аналогичные ему машины. И это всё несмотря на то, что его эксплуатация будет опасной, поскольку поведение такого восстановленного авто может быть непредсказуемым. Чтобы не попасть на такое авто, необходимо проводить полную проверку и диагностику перед покупкой.
Без лонжеронов автомобили были бы ненадёжными и даже опасными для человека. Когда возникают проблемы с этой деталью, их в обязательном порядке нужно решать, если это возможно. При разрушении балки дальнейшая эксплуатация машины крайне опасна. Не стоит рисковать своей жизнью и безопасностью пассажиров.
Лучшие цены и условия на покупку новых авто
Кредит 6.5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторсdrivertip.ru
Лонжерон крыла самолета
Лонжероны – это стыковые узлы крыльев, которые являются частью компенсаторных узлов. Помимо лонжеронов, к компенсаторам также относят подмоторные рампы, различные подвески и прочее. Это продольный основной элемент силового набора самолета. Он выполняет функцию передачи растягивающих, изгибающих, сжимающих и других типов нагрузок. Существует несколько видов лонжеронов – балочные, ферменно-балочные, ферменные, коробчатые. Кроме того, лонжероны принимают участие в восприятии перерезывающей силы. Коробчатого и круглого сечения лонжероны способны воспринимать крутящийся момент.
У летательных аппаратов лонжероны совмещаются со стрингерами и создают продольный набор крыла, оперения, фюзеляжа, элеронов и рулей.
Конструкция
С конструктивной точки зрения лонжероны бывают сборными или монолитными. Сборный лонжерон обладает нижним и верхним поясом и стенкой. Коробчатое сечение имеет только две стенки. Со стенкой пояса соединяются путем клепки, точечной электросварки, болтовых соединений или склейки. Пояса работают от изгибающего момента на растяжение-сжатие. Они составляют большую часть всей площади сечения лонжерона.
Моноблочное крыло – это тип конструкции крыла, у которого при изгибе продольные силы воспринимаются стрингерами и обшивкой по всему поперечному контуру. В таких крыльях лонжеронов нет, но вместо них устанавливаются продольные стенки.
Пояса лонжерона создаются из высококачественных материалов:
- сталь;
- титан;
- алюминиевые сплавы.
При создании формы сечения конструкторы руководствуются определенной задачей – обрести максимальный момент инерции при заданной площади сечения, простотой изготовления, удобством выдерживания профиля, экономии и удобств закрепления к обшивке и стенкам.
По ширине вытянутая форма сечения профиля повышает момент инерции лонжерона. Благодаря присутствию лапок площадь поясов, которая занята отверстиями под заклепки, становится небольшой, а крепление стенки и обшивки к поясу значительно упрощается. Профиль крыла держится за счет малой ковки профилей и их лапок, но в том случае, если это возможно. В других вариациях на пояса устанавливают накладки из мягкого материала.
Применяя профили разного сечения, можно измерить площадь самого сечения поясов в длину. Разрушение пояса при сжатии образовывается от напряжений, равных прочностному пределу материала. При этом пояс работает далеко не всей площадью, а только ее частью, которая равна площади пояса.
Критические напряжения сжатия поясов балочного лонжерона
В двух плоскостях пояс балочного лонжерона подкреплен жесткими элементами – стенкой и обшивкой. Они препятствуют искривлению оси пояса, что приводит к отсутствию потери устойчивости. Критические напряжения определяются так же, как и у стрингеров.
Стенки балочных лонжеронов создают в основном из листовых материалов. Тонкие стенки подкрепляют стойками, как правило, уголкового сечения. Основная задача стойки – разделить стенку на несколько панелей и повысить касательные критические напряжения потери устойчивости, зависящей от соотношения h/a и толщины стенки.
В конструкции лонжерона бывает одна или две стенки. Критические напряжения сдвигания стенок намного меньше, чем толстых. По этой причине одна толстая стенка выгоднее в весовом отношении, чем две тонкие, которые рассчитаны на ту же нагрузку.
avia.pro
Что такое лонжерон в автомобиле? Роль лонжеронов
Лонжерон автомобиля что это такое?
Первые модели автомобилей предусматривали отдельные лонжероны, располагаемые параллельно друг к другу. Между собой они скреплялись специальными перемычками, образуя нечто наподобие лестницы. В дальнейшем к такой конструкционной раме крепилась ходовая часть, на которую «навешивался» кузов с салоном.
Современное автомобилестроение ушло несколько дальше в этой части. Теперь лонжероны являются неотъемлемой частью кузова автомобиля. Для них используются легкие конструкции, изготовленные из легких, усиленной прочности металлических сплавов. Благодаря этому снижается общий вес автомобиля, но повышается уровень его безопасности.
Нужно понимать важность лонжерона в машине. Ведь к нему крепятся все ходовые элементы транспортного средства. И от их слаженности, точности, сбалансированной и четкой работы, зависят все эксплуатационные характеристики, а также безопасность водителя и пассажиров.
Увидеть лонжерон на автомобиле можно на грузовом транспортном средстве (когда смотреть между кабиной и кузовом). На легковушке для этого может потребоваться спуститься в специальную смотровую яму – сверху его не видно.
Проблемы лонжеронов
Теперь немного о том, что же означают слова автомобильных мастеров, когда они говорят об «уходе», либо же трещинах, деформации, крене лонжерона. Для владельца транспортного средства это ничего хорошего не означает. И все потому, что эта деталь изготавливается по особой технологии в заводских условиях, и отремонтировать ее даже в самой современной автомастерской может оказаться весьма проблематично. Не то чтобы здесь не было приспособлений все выровнять, заварить, поставить на место.
Дело в том, что после вмешательства в изначальную структуру лонжерона высока вероятность снижения его прочностных характеристик. Поэтому, если поврежден лонжерон несущей конструкции, автомобиль можно готовить к списанию. Шансы на ремонт остаются в случаях, если требуется заменить не несущую, а соединительную часть конструкции.
Идеальное и наиболее практичное решение менять ее новой и не стараться ремонтировать. Если Вы все же решились подравнять или проварить лонжероны – не забывайте о необходимости целостности всей конструкции. Здесь не должно быть каких-либо вставок.
Целесообразно также немного напомнить о конструктивных особенностях современных автомобилей по части лонжеронов, чтобы наглядно объяснить опасность усиления и ремонта в кустарных условиях. Важно помнить, что передняя и задняя часть лонжерона обычно специально изготавливаются менее прочными.
Либо же конструктивно делаются так, что эта часть будет деформироваться при аварии или серьезном столкновении. Такой подход позволяет «забирать» практически всю кинетическую энергию удара на непрочные части, позволяя салону с пассажирами оставаться в безопасности даже в случае серьезного столкновения. Правда, после такой процедуры обычно автомобиль восстановлению уже не подлежит.
Забота о лонжероне
Также стоит серьезно относиться к проверке и диагностике транспортного средства после менее серьезных аварий и столкновений. Ведь, учитывая «хрупкость» передней и задней частей, велика вероятность, что лонжероны может «повести». В дальнейшем это чревато разбалансировкой работы всей системы, появлением конструктивных перекосов (например, отхода дверей, капота, щелей между деталями).
В местах повреждений резко возрастает нагрузка на ходовую часть. Автомобиль начинает терять мощность, «жрать» резину, больше потреблять топлива. Машиной становится труднее управлять, может вообще поменяться вся геометрия подвески. Наиболее уязвимой по части повреждений различной степени оказывается передняя часть лонжерона. Именно ей следует уделять пристальное внимание, если решили купить автомобиль «с рук».
Важно понимать, что даже несущественные повреждения лонжеронов, которые возможно вытянуть в условиях мастерских, в будущем влияют на устойчивость и прочность всей конструкции. Осторожно также следует относиться к самостоятельному усилению кузова и придания ему дополнительной прочности.
Ведь в этом случае вы рискуете снизить уровень защиты салона. Теперь в случае серьезной аварии кинетическая энергия не будет поглощаться на входе, а будет перераспределяться по всей конструкции, вызывая ее одновременное деформирование по всей площади. А вот заменить лонжерон в гаражных условиях очень сложно. Поэтому отнеситесь к этой части кузова более скрупулезно.
Помните, в заводских условиях создаются и проверяются различные условия эксплуатации транспорта в самых различных условиях. И потребителям предлагается самый оптимальный вариант. Теперь Вы знаете, что такое лонжерон в авто и для чего он собственно нужен!
Поделитесь информацией с друзьями:
shokavto.ru
