Что такое лонжероны – ,

Содержание

Лонжерон – что это такое и с чем его едят?! — DRIVE2

Лонжерон – это главный силовой элемент конструкции автомобиля, который расположен по всей её длине. Два лонжерона, между которыми расположены поперечные элементы, формируют раму. Она, в свою очередь, используется в качестве опоры для крепления кузова, элементов подвески и других деталей авто. По сути, лонжерон выглядит как металлический профиль или труба, имеющая прямоугольное сечение.
Лонжероны бывают двух типов:
• расположенные в передней или задней части автомобиля; • проходящие по всей длине конструкции авто.
Лонжероны – это очень прочные конструктивные элементы, которые могут выдерживать очень серьезные нагрузки, создаваемые весом кузова, силового агрегата, пассажиров, багажа и др. Помимо этого, лонжероны могут выдерживать значительную нагрузку во время движения, которая формируется колесами машины.
— Пара лонжеронов, из которых состоит рама лестничного типа, с виду напоминают литеру «П», положенную на бок. Сегодня такие рамы с лонжеронами применяются почти на всех грузовиках и серьезных внедорожных автомобилях. Большинство легковых автомобилей производится с использованием несущего кузова. Лонжероны присутствуют в составе конструкции каждой машины.

Как мы уже упомянули выше, лонжероны подвержены существенным нагрузкам. В случае превышения допустимых показателей эти элементы конструкции могут деформироваться. Это крайне негативно влияет на основные параметры авто. К примеру, зачастую меняется положение элементов авто по отношению к кузову. Это значит, что мотор, детали передней и задней подвески, двери, крылья и другие составляющие автомобиля располагаются неправильно по отношению к основной конструкции кузова.
— В большинстве случаев деформация лонжерона – это результат серьезного ДТП. В случае повреждения этой детали восстановить изначальные габариты и параметры кузова бывает очень непросто. Наверное, вы неоднократно видели, как некоторые автомобили «жуют» резину на колесах буквально на глазах. Такая проблема возникает в случае неправильного восстановле

www.drive2.ru

Что такое лонжероны в авто

Лонжерон является основой конструкции большинства легковых автомобилей, на нем держатся агрегаты, и именно он воспринимает большинство нагрузок. Лонжероны в автомобиле располагаются парно, соединяясь перемычками, – так образуется несущая конструкция, которая обеспечивает жесткость кузова. К этой раме крепится большинство кузовных элементов и некоторые агрегаты машины. Если посмотреть на конструкцию, то можно увидеть, что напоминает эта деталь лестницу: на жаргоне так называю лонжерон автомобиля. Что это такое и какого его предназначение, расскажем далее.

В плане прочности и надежности лонжероны сложно сравнить с чем-то другим. Они рассчитаны на крайне тяжелые нагрузки, которые создаются не только весом машины, но и ездой по нашим дорогам. Способны длительное время переносить ударные нагрузки, которые создаются во время попадания колес в ямы.

Функции, которые выполняет конструкция

Сам термин пришел из французского языка, где это слово означает движение вдоль чего-то. Этот термин применяется ко многим инженерным конструкциям такого рода, используется в железнодорожном, авиационном и даже корабельном транспорте. Несущая конструкция такого рода присутствует в большинстве автомобилей, кроме тех машин где несущим элементом является рама.

В классических легковых машинах лонжерон тянется вдоль кузова и усиливает его в местах, где сидят пассажиры и крепятся тяжелые элементы машины. В некотором роде лонжероны выполняют роль демпфера между кузовом и подвеской – часть энергии, воспринимаемой от дороги, которая могла быть передана кузову, гасится несущей конструкцией. Если бы кузов был настолько жестким изначально, то пассажиры и водитель воспринимали бы каждый удар гораздо сильнее, чем это происходит с такой конструкцией.

Поэтому чтобы предотвратить подобный эффект, в автомобиле передняя часть выполняется такой, чтобы она могла несколько смягчать удары, а не просто тотально деформироваться от них. Для выполнения такой задачи в конструкции предусмотрены специальные конструктивные решения. Они обеспечиваются различными способами:

В некоторых местах лонжерон несколько уменьшается в толщине, изменяется ширина сечения.
Проделываются технологические отверстия в тех местах, которые переносят минимальные статические нагрузки.
Создаются специальные складки, которые при сильном ударе, во время аварии, позволяют сминать лонжерон автомобиля. За счет этого меньше страдает кузов, в котором находятся люди. Несущая конструкция поглощает кинетическую энергию и принимает на себя всю нагрузку, удар, передающийся в салон за счет этого получается гораздо слабее.

Типы существующих несущих конструкций

В первую очередь нужно сказать, что монтаж несущей конструкции в автомобиле производится в различных положениях – это можно увидеть на соответствующих фото. Большей частью это зависит от того, какова модель автомобиля и на что машина рассчитана. Выделяют такое расположение лонжеронов:

Горизонтальное с параллельным расположением друг относительно друга.
Изогнутые, идущие вдоль днища и повторяющие его контуры.
Вертикальное расположение.
Под углом.

Каждый из этих типов нередко встречается на совсем неожиданных автомобилях, даже на грузовиках и внедорожниках. Первый тип конструкции более свойственен для автомобиля с повышенной проходимостью. За счет вертикального расположения конструкторам удается сделать плоский пол, значительно сниженный в сравнении с классическими автомобилями. Практически такой же эффект для автомобиля дают и горизонтально изогнутые лонжероны, только за счет этого еще повышается и пассивная безопасность.

Как можно увидеть на фото днища большинства автомобилей – между лонжеронами присутствуют и поперечины. Они являются своеобразными ребрами жесткости кузова, размещаются они по-разному: перпендикулярно лонжерону, Х или К-образно. В большинстве своем изготавливаются поперечины из стального профиля, изгибаются под нужным углом. Если рассматривать легковой автомобиль, то в нем поперечины привариваются, в грузовом закрепляются с помощью клепки. К лонжеронам крепятся специальные кронштейны, на которых потом закрепляются агрегаты автомобиля.

Плюсы и минусы такой конструкции

Огромный плюс того, что в автомобиле находится лонжеронная конструкция, заключается в том, что она создает необходимую жесткость при легком весе. Малый вес обеспечивает повышенный уровень управляемости, машина становиться более маневренной. Обеспечивается максимальная пассивная безопасность за счет присутствия некоторых конструктивных решений, о которых мы говорили выше.

Но есть здесь и определенные минусы:

Каждый агрегат автомобиля (двигатель, коробка переключения передач и др.) закреплены на лонжероне, за счет чего обеспечивается взаимная связь. И если кузов повреждается сильным ударом, то технические элементы также страдают;
Из-за особенностей конструкции лонжероны редко, когда поддаются ремонту.

Основные проблемы машины, связанные с лонжеронами

Главная проблема такой конструкции автомобиля заключается в том, что со временем металл поддается усталостному эффекту, из-за этого через 10 лет на вид прочная конструкция в действительности может оказаться вовсе и не такой.

При попадании автомобиля в серьезное дорожно-транспортное происшествие лонжероны достаточно сильно деформируются, что сильно влияет на общие характеристики машины. Возможно смещение двигателя, элементов подвески.

Вернуть первоначальный вид может быть крайне сложно либо вовсе невозможно. При лопании лонжерона автомобиля весь кузов теряет заложенную прочность. Поэтому даже после мелкой аварии нужно проверять в каком состоянии несущая конструкция. Даже если на вид с кузовом все нормально.

В зависимости от того, насколько сильно была повреждена машина, определяется вид ремонтных работ. Если машина рамная и пострадали лонжероны, то заменить их не составит особого труда. Если же лонжерон был одной из несущих частей кузова, то дела обстоят намного хуже. Нередко бывает и так, что заменить лонжероны невозможно или просто бессмысленно. Если деформация частичная, то несущую часть кузова возможно вытянуть на специальном стенде. С его помощью можно постараться вернуть параметры к изначальным, но прочность однозначно будет уступать варианту, изготовленному в заводских условиях.

Бывают и такие аварии, после которых невозможно вытянуть конструкцию, и она нуждается в замене. Если не правильно подобрать лонжерон на замену, неправильно сварить или закрепить конструкцию, то это приведет к скорой поломке кузова снова. Учитывая то, что основное назначение лонжерона – это усиление кузова, то эта конструкция становится крайне важной для машины. Поэтому и ремонту этой детали, в случае необходимости, нужно уделить максимум внимания в плане качества.

Лонжероны бывают двух типов:

• расположенные в передней или задней части автомобиля; • проходящие по всей длине конструкции авто.

Лонжероны – это очень прочные конструктивные элементы, которые могут выдерживать очень серьезные нагрузки, создаваемые весом кузова, силового агрегата, пассажиров, багажа и др. Помимо этого, лонжероны могут выдерживать значительную нагрузку во время движения, которая формируется колесами машины.

— Пара лонжеронов, из которых состоит рама лестничного типа, с виду напоминают литеру «П», положенную на бок. Сегодня такие рамы с лонжеронами применяются почти на всех грузовиках и серьезных внедорожных автомобилях. Большинство легковых автомобилей производится с использованием несущего кузова. Лонжероны присутствуют в составе конструкции каждой машины.

— В большинстве случаев деформация лонжерона – это результат серьезного ДТП. В случае повреждения этой детали восстановить изначальные габариты и параметры кузова бывает очень непросто. Наверное, вы неоднократно видели, как некоторые автомобили «жуют» резину на колесах буквально на глазах. Такая проблема возникает в случае неправильного восстановления автомобиля после серьезной аварии.

— Ещё один признак этой проблемы – автомобиль постоянно «ведет» влево или вправо. Отметим также, что в случае серьезного повреждения автомобиля в дорожно-транспортном происшествии очень важно выполнить тщательную диагностику лонжеронов, а также других элементов конструкции. Опытные специалисты точно знают, что такое лонжерон и что можно сделать в случае его повреждения.

— Вытягивание лонжеронов после ДТП проводится с помощью специального оборудования. Перед выполнением процедуры осуществляется серьезная разборка транспортного средства. Получить требуемый результат не всегда возможно. Многие мастера не хотят браться за ремонт лонжерона. Да и заменить его не так уж и просто. Если вам предлагают произвести ремонт лонжеронов с применением сварки, нужно понимать, что характеристики этого элемента конструкции никогда не смогут вернуться к заводским значениям.

— Не стоит пренебрегать этим, поскольку от этого зависит безопасность экипажа автомобиля. Лонжерон, который входит в состав рамы лестничного типа, подлежит замене. Если говорить о серьезной деформации данного элемента, менять его просто бессмысленно. Придётся полностью менять кузов автомобиля. Перед тем как доверить вытягивание деформированного лонжерона специалисту из соседнего гаража, советуем ещё раз всё взвесить и подумать, готовы ли вы рисковать безопасностью.

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?

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.

kalina-2.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

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 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.

Прочность лонжеронов исключительна. Они способны выдерживать колоссальные нагрузки, которые оказываются весом «начинки» автомобиля, пассажирами и багажом. Лонжероны способны прекрасно переносить ударные нагрузки, оказываемые автомобильными колёсами во время движения. Визуально лонжероны, которые образовывают собой лестничную раму, похожи н букву «П», положенную на бок. Рамой такого типа с лонжеронами, что входят в её состав, оснащаются многие модели грузовиков и некоторые тяжёлые внедорожники.

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

Лонжерон в автомобиле: предназначение, неисправности, замена

Рамная конструкция кузова

Устройство лонжерона и для чего они нужны?

Содержание статьи

Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов