Что такое лонжерон в автомобиле

Что собой представляют лонжероны автомобиля

Происхождение слова от французского глагола longeron, означающего продольное движение. Термин встречается не только в автомобилестроении, но и в авиационной, судоходной и железнодорожной сферах. Лонжерон находится спереди или сзади авто, а также может проходить по всей длине кузова.

Конструктивные особенности лонжеронов

Лонжероны устанавливают в разных проекциях:

• горизонтально под определённым углом. Это обеспечивает максимальный угол поворота колёс;
• горизонтально параллельно друг к другу. Применяют в грузовиках и других мощных автомобилях;
• горизонтально изогнуто, повторяют контур днища. Обеспечивают снижение пола, увеличивают уровень пассивной безопасности при ударе в бок автомобиля;
• вертикально в изогнутом положении. Уменьшают центр тяжести, снижают высоту пола.

Эти виды конструкций устанавливают на разных автомобилях, в том числе грузовых или мощных внедорожниках.

Для соединения лонжеронов применяют поперечины. Они обеспечивают жёсткость конструкции основания машины (рёбра жёсткости для кузова).

Поперечина лонжерона

Эти соединители имеют 3 формы: прямолинейные (под прямым углом), Х- и К-образные. Поперечины изготавливают из гнутого стального профиля, а соединяется он к лонжеронам при помощи клёпок (в грузовиках) или сварки (в легковых машинах). Для закрепления кузова и других деталей на раме применяют кронштейны разных форм.

Что это такое, как выглядит и где находится

Лонжерон в автомобиле выполняет очень важные функции. Его конструкция состоит из труб и перемычек, устанавливаемых поперечно. По сути, это две продольные балки, расположенные по всей длине автомобиля — спереди и сзади кузова. Внешне напоминает металлический профиль или коробчатую сетку. Данные элементы похожи ещё на лестницу, поэтому автомобилисты их часто называют «лестничными».

На лонжероны привариваются особые кронштейны. Они предусмотрены для фиксации различных агрегатов автомобиля

Для чего нужны

Детали делаются из очень твёрдого металла, способны выдерживать большой вес. Они поглощают ударные нагрузки, вибрации, получаемые автомобилем при передвижении по различным дорогам. Лонжероны нужны для усиления элементов днища и пола багажника (легковые авто) или чтобы полностью брать на себя все нагрузки (грузовики, рамные внедорожники).

Другая функция лонжеронов — амортизация. Беря на себя колебания, деталь распределяет нагрузку по всем частям машины. Трубы эффективно поглощают деформационные искажения. Поэтому они сделаны максимально жёсткими, но не везде. На самом деле, современный лонжерон — это конструктивно очень гибкий узел с программируемыми зонами деформации. В противном случае он не смягчал бы удары, поглощая их, а передавал в салон.

Так, лонжероны передней части автомобиля специально изготовлены с большей способностью к деформации. Благодаря этому, во время столкновения детали принимают разрушительную ударную волну на себя, не давая ей идти дальше.

Краткий экскурс в историю

Разработка лонжерона и создание разных элементов кузова тесно взаимосвязаны. Это не удивительно, ведь на первых транспортных средствах в роли опоры применялись только рамы.

Сначала они выполнялись из дерева, но со временем их заменили прочные конструкции из металла.

В прошлом веке, в 1920-х годах, компания Auburn разработала первую лонжеронную раму имеющую поперечину в виде «Х».

Со временем детали усовершенствовались и стали одним целым с днищем транспортного средства.

На современном этапе лонжероны — составляющая часть конструкции машины, вне зависимости от вида несущей системы.

Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля

1. Эволюция рамы. «Сначала для остова использовались твердые породы деревьев, иногда – трубы из металла. В 1910-х гг. на грузовых ТС стали применять рамы с открытым профилем. Если знаешь английские термины, то понять, как выглядит лонжерон на автомобиле, не составит труда. Нередко его называют лестничным, потому что внешне он похож на лестницу. Элементы, расположенные продольно, обычно выполняют из открытого профиля. Поперечные балки по форме могут быть различными: К- и Х-образные, перпендикулярные. Куски рам могут быть соединены друг с другом с помощью сварки (в легковых машинах), заклепок (в грузовых ТС) либо болтов (выполняется на заказ).

Типы существующих несущих конструкций

В первую очередь нужно сказать, что монтаж несущей конструкции в автомобиле производиться 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.

Можно ли усиливать лонжерон?

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

Замена

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

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.

Функционал лонжеронной рамы

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

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

Устройство лонжерона

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

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

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

Передний лонжерон

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

Инструмент для ремонта лонжеронов (Rail saver)

Тим Гер­хардс (Tim Gerhards), аме­ри­кан­ский спе­ци­а­лист по ремон­ту кузо­ва, рабо­та­ю­щий в этой обла­сти с 1986 года, при­ду­мал инстру­мент, помо­га­ю­щий устра­нять вмя­ти­ны и изги­бы на лон­же­ро­нах, воз­дей­ствуя на неров­но­сти изнут­ри. Это доста­точ­но новое изоб­ре­те­ние. Инстру­мент назы­ва­ет­ся Rail saver (бук­валь­но пере­во­дит­ся как спа­са­тель лон­же­ро­на). Он пред­став­ля­ет собой метал­ли­че­ский кор­пус, к одно­му кон­цу кото­ро­го при­кру­чи­ва­ет­ся гид­рав­ли­че­ский цилиндр, под­клю­чён­ный к насо­су. Внут­ри кор­пу­са нахо­дит­ся метал­ли­че­ская труба.

На один конец этой тру­бы воз­дей­ству­ет гид­рав­ли­че­ский цилиндр, а на дру­гом кон­це рас­по­ло­жен клин, кото­рый посте­пен­но под­ни­ма­ет часть кор­пу­са, где тоже рас­по­ло­жен клин. Полу­ча­ет­ся что-то вро­де длин­но­го дом­кра­та, кото­рый встав­ля­ет­ся внутрь лон­же­ро­на до того места, где нахо­дит­ся изгиб и про­из­во­дит­ся воз­дей­ствие на изгиб или вмя­ти­ну изнут­ри лон­же­ро­на. К месту в инстру­мен­те, кото­рое под­ни­ма­ет­ся, могут при­кру­чи­вать­ся нако­валь­ни раз­ных форм, кото­рые идут в ком­плек­те. Таким обра­зом, этот инстру­мент может воз­дей­ство­вать на вмя­ти­ны и склад­ки, обра­зо­вав­ши­е­ся при сме­ще­нии лон­же­ро­на, изнутри.

Инстру­мент для выправ­ле­ния лон­же­ро­нов изнут­ри Rail saver поме­щён внутрь лон­же­ро­на. Стрел­кой пока­за­но место, где нахо­дит­ся склад­ка, кото­рую выпра­вит инструмент.

При необ­хо­ди­мо­сти, с внеш­ней сто­ро­ны неров­ность про­сту­ки­ва­ет­ся молот­ком, а инстру­мент для выправ­ле­ния лон­же­ро­нов дей­ству­ет как под­держ­ка. Так как для дей­ствия инстру­мен­та при­ме­ня­ет­ся гид­рав­ли­че­ский цилиндр с насо­сом, то реаль­но убрать дефор­ма­цию на метал­ле лон­же­ро­на любой тол­щи­ны без осо­бых уси­лий. Самое глав­ное пра­виль­но рас­по­ло­жить инстру­мент в нуж­ном месте. Для это­го нуж­но изме­рить место рас­по­ло­же­ния дефор­ма­ции и рас­по­ло­жить инстру­мент внут­ри лон­же­ро­на на нуж­ную дли­ну. На кор­пу­се инстру­мен­та име­ет­ся изме­ри­тель­ная шкала.

В зави­си­мо­сти от раз­ме­ров лон­же­ро­на, мож­но под­кла­ды­вать дере­вян­ные бло­ки в его полость, что­бы как мож­но луч­ше рас­по­ло­жить инструмент.

Инстру­мент Rail saver был про­те­сти­ро­ван и одоб­рен ком­па­ни­ей General Motors для ремон­та ава­рий­ных авто­мо­би­лей в офи­ци­аль­ных сер­вис­ных цен­трах. Пре­иму­ще­ство это­го инстру­мен­та в том, что при его исполь­зо­ва­нии отпа­да­ет необ­хо­ди­мость выре­зать сег­мен­ты в лон­же­роне для досту­па к обрат­ной сто­роне повре­жде­ния. Отпа­да­ет необ­хо­ди­мость нагре­ва метал­ла, тем более, что совре­мен­ная высо­ко­проч­ная сталь чув­стви­тель­на к нагре­ву и зна­чи­тель­но ослаб­ля­ет­ся и теря­ет свойства.

Кон­струк­ция инстру­мен­та Rail saver доста­точ­но про­стая и если её дос­ко­наль­но понять, то мож­но изго­то­вить такой инстру­мент самостоятельно.

Сле­ва в верх­ней части кор­пу­са инстру­мен­та виден клин, на кото­рый воз­дей­ству­ет дру­гой клин, под­ни­мая его. Тру­бу с кли­ном внут­ри кор­пу­са тол­ка­ет гид­рав­ли­че­ская рас­тяж­ка. Место с кли­ном, кото­рое под­ни­ма­ет­ся при воз­дей­ствии гид­рав­ли­ки, нуж­но уста­но­вить напро­тив склад­ки, внут­ри лон­же­ро­на. К этой части инстру­мен­та могут при­кру­чи­вать­ся спе­ци­аль­ные наковальни/поддержки.

Из чего состоит лонжерон

Конструктивный элемент представлен обыкновенной балкой продольного сечения, на которой установлены перемычки. В классическом понимании, лонжерон – обыкновенная лестничная рама. По внешнему виду – это сетчатая коробка, обеспечивающая повышенную устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам. Она способна выдерживать максимальный вес гружёного авто. Как выглядит лонжерон, становится понятно при рассмотрении фото и схемы его устройства.

Внимание! Разработаны и другие виды конструктивного исполнения. Во внедорожниках и джипах, балки имеют форму, сходную с буквой «П». Использовать их на легковых автомобилях нецелесообразно.

Лонжероны изготавливают из очень прочных и лёгких металлов: алюминий, титан и другие композитные материалы.

Лонжерон: что такое в автомобиле, устройство и схема

Еще 50 лет назад в качестве основного силового элемента в автомобилях использовалась рама. Причем она была даже на легковых машинах. Сейчас же несущим элементом является сам кузов.

Такая схема практикуется не только в легковушках, но и микроавтобусах, а также кроссоверах. Одна из основных частей кузова любого автомобиля – это лонжерон. Что такое лонжерон, знает не каждый автомобилист.

Итак, давайте рассмотрим этот элемент более подробно.

Как выглядит?

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

Функция, особенности

1. Путем уменьшения толщины стенок. Минус такого решения – малая прочность силовой конструкции. К тому же при ударе кузов будет сминаться неравномерно. Поэтому такая схема реализации деформируемых зон сегодня практически не используется.
2. Путем создания складок в лонжероне. Эти складки позволяют сминать силовую конструкцию при ДТП в так называемую гармошку. В данном случае энергия удара максимально нивелируется. Такая конструкция есть не только на переднем, но и на заднем лонжероне. ВАЗ 2170 также не является исключением. Благодаря складкам существенно смягчается ударная сила как с тыльной, так и с фронтальной стороны.

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

Виды

Поперечины

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

• х-образными;
• к-образными;
• прямолинейными.

Преимущества

В первую очередь лонжеронная конструкция отличается своей легкой массой. Ни одна конструкция не весит так много, как рама, будь то схема с горизонтальным или вертикальным расположением элементов. При этом такой кузов более безопасен.

Лонжерон имеет возможность деформации, во время которой забирается часть энергии при ударе. В случае с рамой вся нагрузка идет далее на элементы. Кузов с лонжеронами обладает хорошей пассивной безопасностью.

Причем это наблюдается как при лобовом, так и боковом столкновении.

Недостатки

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

Можно ли усиливать лонжерон?

Что такое усиление? При ремонте некоторые мастера дополнительно усиливают данные элементы кузова, наваривая уголки.

Почему этого нельзя делать? В усилении жесткости лонжеронов присутствует и обратная сторона медали. При ДТП такой элемент не будет сминаться вовсе, и вся ударная нагрузка пойдет дальше.

Да, автомобиль уцелеет. Но будет ли жив водитель после таких нагрузок, никто не даст гарантии.

Разновидности современных лонжеронов

Для начала необходимо отметить, что установка несущих конструкций в авто (фото, которые мы предлагаем, помогут это понять) осуществляется в разнообразных положениях. Главным образом это зависит от марки и модели машины и ее технических характеристик. Можно выделить следующие расположения лонжеронных конструкций:

• горизонтальные элементы, расположенные параллельно друг к другу — данная конструктивная характеристика свойственна для транспортных средств, имеющих повышенную проходимость
• изогнутые элементы, которые идут по днищу и повторяют его контур – в этом случае у несущей конструкции повышается пассивная защита людей в салоне;
• элементы, расположенные вертикально – таким образом конструкторы добиваются «плоского» пола, который существенно занижен, по сравнению с автомобильной классикой;
• элементы, расположенные под углом.

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

Расположение лонжеронов

Конструкционные особенности

Конструкционной особенностью практически всех лонжеронов является наличие поперечников. Это своеобразные ребра жесткости кузовных деталей. При этом, поперечные элементы так же могут размещаться по-разному:

• перпендикулярно основным элементам лонжеронной конструкции;
• иметь Х-образную схему;
• конструкция К-образной формы.

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

Как устроен лонжерон

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

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

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

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

Назначение и задачи

Лонжерон – в прямом смысле силовая часть автомобиля. Назначение узла различается в зависимости от типа транспортного средства:

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

  

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

В первом и во втором случае П-образный узел берет на себя вес кузова, составных элементов и пассажиров транспортного средства.

Еще одна функция — амортизирующая. Задача узла — поглотить возможную деформацию. Но здесь важно соблюсти тонкую грань между жесткостью и податливостью.

Если «переборщить» с первым показателем, то неровности трассы будут передаваться в салон автомобиля пассажирам. Вот почему та часть кузова, где предположительно находятся люди, делается с максимальной амортизацией (для снижения силы удара).

Амортизирующая функция реализуется путем монтажа продольной силовой структуры, установленной в передней и задней части кузова. Главная особенность конструкций — способность к демпфированию (сглаживанию) ударов.

Лонжероны ВАЗ 21 «Волга».

Способы увеличения клиренса автомобиля

При этом ослабление лонжеронов осуществляется одним из перечисленных ниже способов:

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

Правый передний лонжерон Renault Laguna 2004.

Поперечины

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

• х-образными;
• к-образными;
• прямолинейными.

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

Происхождение и история лонжерона

История изобретения лонжерона связана с возникновением рамных кузовных конструкций. Именно , они раньше были главной несущей системой машины. Постепенно устройство модулей совершенствовалось, и в состав рамы вошли лонжеронные элементы.

В начале автомобилестроения рамы в машинах создавались из дерева, со временем их заменили на металлические конструкции. Постепенно вместо рам стали внедрять лонжероны.

Первой на своих автомобилях раму с Х-образным сечением представила американская фирма Auburn в 1920-х гг… Вид лонжерона отличался от современного, он включал две параллельные балки и несколько поперечин. По виду, используемая в те времена система напоминала лестницу.

Ещё одна хорошая статья:  Спидометр автомобиля: что это такое, виды, устройство и принцип работы. Погрешности и неисправности
Х-образная рама

Затем создатели машин стали внедрять раму особого типа в пол кузова машины. Сегодня этот элемент – обязательная часть автомобиля любой марки, в том числе и прицепов. Он используется на транспортных средствах независимо от типа несущей конструкции.

Основные проблемы машины, связанные с лонжеронами

Низкая подверженность лонжеронов разрушению не является залогом полной безопасности. Проблемы все равно существуют, среди них:

• существенной проблемой классической конструкции является подверженность автомобиля эффекту усталости. Весь металл через 10 лет теряет большую часть прочности даже без визуальных повреждений. С виду лонжерон может быть прочным, а по техническим характеристикам он существенно уступает новому;
• сильная деформация лонжеронов при попадании в ДТП, в будущем машина теряет характеристики даже при ремонте этой составляющей. Нередко после ДТП смещается двигатель и компоненты подвески;
• сложность ремонта обусловлена спецификой конструкции. В свободном доступе не продаются швеллеры, которые имеют встроенные элементы «гармошки» или обладают переменным сечением. Если устройство лопнет, вернуть изначальную прочность будет невозможно, кроме замены. При попадании в аварии обязательно нужно проверить наличие повреждений на несущей части авто даже при визуально удовлетворительном состоянии.

Сгнивший лонжерон

Способ ремонта определяется на основании степени и типа повреждений. Проще всего заменить лонжероны в рамной конструкции, их можно будет извлечь с минимальным количеством дополнительных работ. Если он является основой несущей части кузова, возникают сложности в замене, а порой его невозможно сменить. В старых автомобилях стоимость работ такова, что замена лонжерона становится бессмысленной.

При частичной деформации есть возможность вытянуть лонжерон, но потребуется особое оборудование, которое можно найти только на крупных СТО. При помощи стенда удаётся вернуть практически изначальные характеристики, очевидно, что прочность всё же несколько ухудшается.

После особенно тяжёлых аварий вытягивание лонжерона становится невозможным, единственный выход – замена. При несоблюдении какого-либо из этапов замены – подбора, сваривания, крепления и т. п. – скоро может произойти повторная поломка.

Особенности конструкции

Как же удалось инженерам придумать такой универсальный вариант.

Делают это несколькими способами:

• уменьшают толщину стенок металлической балки, создавая переменное сечение;
• прорезают сквозные отверстия в зонах, наименее нагруженных массой кузова;
• создают на металле извилины, позволяющие лонжеронам складываться при лобовых или боковых ударах, а не ломаться.

Ещё одной особенностью лонжеронной системы является то, что балки располагаются всегда попарно, соединяясь перемычками. Это образует несущую конструкцию или раму, обеспечивающую жёсткость кузова.

Лонжерон — это швеллер. В самых нагруженных зонах кузова, например, под двигателем, водительским и пассажирскими сидениями, сечение его увеличено, металл очень прочен. А в местах, куда приходится максимальная ударная волна при столкновениях, профиль сделан тонким, выступает в качестве демпфера.

Типовые неисправности лонжеронов

Существует несколько проблем, которые могут рано или поздно возникнуть с этой деталью автомобиля:

• После длительного использования машины и воздействия на неё определённых нагрузок лонжерон может деформироваться. Также он имеет свойство трескаться и уставать от старости.
• Если машина попадёт в аварию, лонжероны сильно деформируются. Пострадать от этого могут многие автомобильные параметры: разъёмы дверей, крыльев, кузовные детали, изменение положения подвески или двигателя относительно кузова, нарушение формы подвески, образование обширных трещин с наружной части кузова.
• Если лонжерон лопнул, то вся конструкция кузова полностью разрушится. Поэтому если вы попали в аварию, необходимо срочно обратиться в сервисный центр и узнать, насколько сильно пострадал лонжерон: подвергся ли он деформации, какое положение занял относительно других деталей. По статистике более 90% ремонта приходится на передние лонжероны.
• От протяжённости и серьёзности повреждений зависит вид ремонтных работ, которые необходимо провести. Если пострадала часть, которая соединяется с рамой, то заменить её не стоит больших усилий. А вот если поломан лонжерон, который входит в состав несущего кузова, его замена может быть бесполезной.

Внимание!Если вы планируете покупку подержанного автомобиля, стоит обратить внимание на его историю участия в автомобильных авариях. Если на лонжеронах имеются подозрительные повреждения, либо он был восстановлен при невыясненных обстоятельствах, лучше воздержаться от покупки.×Отклонить предупреждение

Если вы не видите никаких внешних повреждений, попробуйте сесть за руль выбранного автомобиля. При проблемах с лонжеронами он будет плохо слушаться руля, при пересечении неровностей на дороге и поворотов движения станут менее скоординированными. Также может быть заметен лёгкий увод автомобиля в одну сторону во время прямого движения и перекосы капота и дверей. Будьте внимательны!

Виды лонжеронов

Лонжероны могут быть составными или цельными. В первом случае выглядят как набор металлических элементов. Это сравнительно лучший тип, чем цельный, так как даёт возможность хотя бы какого-либо восстановления. Составная лонжеронная система делится на переднюю, среднюю и заднюю части.

Существуют и разные формы лонжеронов. К примеру, на тяжёлых внедорожниках и грузовиках они встречаются в виде буквы «П», формируя кузовную раму. На легковых авто лонжероны не лестничного типа, так как кузов в данном случае несущего типа.

Вот какие они бывают.

1. Горизонтальные. Трубы лежат параллельно друг другу. Данная конструкция характерна для машин с повышенной проходимостью.
2. Изогнутые. Балки расположены вдоль днища, повторяют его контуры. Такая конструкция повышает пассивную безопасность.
3. Вертикальные. За счёт такого расположения получается плоский автомобильный пол, существенно сниженный, по сравнению с традиционными моделями.
4. Под углом.

Каждый из перечисленных вариантов можно встретить на автомобилях, включая внедорожники и даже грузовики. Однако чаще на грузовых автомобилях применяется традиционная горизонтальная схема, при которой лонжероны могут идти не только параллельно, но и под углом. Последний вариант делает машину более маневренной, она легче входит в поворот.

Отдельно стоит упомянуть поперечины. Они выполняют функцию рёбер жёсткости, размещаться могут перпендикулярно, X-образно или в виде буквы «К». Делаются из стального профиля, часто изгибаются под нужным углом. В легковых машинах поперечины крепят сваркой, а в грузовых — фиксируют на заклёпках.

Преимущества и недостатки конструкции

Главное преимущество лонжеронной конструкции — лёгкий вес, гибкость и прочность. Машина не теряет маневренности, обеспечивается высокий уровень управляемости, а за счёт передовых технологических решений — ещё и пассивная безопасность. Если первые автомобильные кузова строились на основе тяжёлой и прочной рамы, то сегодня в моде безрамная компоновка, основу которой составляют гибкие лонжероны — самые настоящие силовые элементы несущего кузова.

К сожалению, имеются и недостатки:

• при авариях и столкновениях повреждаются агрегаты машины, закреплённые на лонжеронах — мотор, КПП, подвеска;
• сложность ремонта из-за особенностей конструкции.

Передний и задний лонжероны намертво крепятся к кузову сваркой. Жёсткость кузова и степень противодействия изначально рассчитываются на заводе инженерами. По этой причине, после какого-нибудь серьёзного повреждения деталь изменяет первоначальные свойства, она больше не может выполнять прежние функции. Проблема ремонта — в неспособности обеспечить необходимые параметры лонжерону после деформации. Балку надо снова присоединять к кузову сваркой, что трудно сделать при повреждениях. Куда проще вырезать и установить новый кусок материала.

Продлить ресурс лонжеронной конструкции автомобиля поможет усиление ещё на начальной стадии эксплуатации. Надо установить ремонтные заплатки, но только на лонжероны, не имеющие очагов сквозной коррозии!

Плюсы и минусы такой конструкции

Главное достоинство использования лонжеронной конструкции сводится к созданию достаточной прочности авто с минимальным увеличением веса. Благодаря сохранению лёгкости транспортного средства, оно легче управляется и становится более маневренным. Устройство относится к элементам, обеспечивающим пассивную безопасность.

Конструкция имеет не только плюсы, но и минусы:

• все тяжёлые и габаритные агрегаты крепятся к лонжерону, это приводит к взаимосвязи. При получении разрушительных ударов в процессе тяжёлого ДТП, получают повреждения все закреплённые агрегаты;
• особая конструкция лонжеронов приводит к сложности ремонта. Крайне редко удаётся восстановить сломанный швеллер.

Причины и последствия деформации

Со временем металл под действием переменных нагрузок поддаётся эффекту усталости — на нём образуются трещины. Уже лет через десять прочная на вид конструкция слабеет, теряет былую выносливость. Не помогает ни азотирование, ни химико-термическая обработка. При попадании авто в ДТП, лонжероны сильно деформируются, одновременно ухудшая общие технические характеристики автомобиля. Возможно смещение двигателя, деталей подвески и трансмиссии. Да и весь кузов теряет заложенную прочность и геометрию, когда лопается лонжерон. Именно поэтому при осмотре машины на вторичном рынке специалист в первую очередь проверяет эти детали.

Легче восстанавливать рамную конструкцию. На несущих конструкциях дела обстоят намного хуже: здесь лонжерон выступает частью кузова, и в особо неудачных случаях менять его бессмысленно или просто невозможно.

Изгиб с течением времени

Лонжерон поддаётся ремонту при слабом, не резком изгибе. Для этого используется гидравлический станок растяжки или лебёдка. Резкий изгиб с острым углом — это уже потеря основной формы. Такой элемент практически невозможно восстановить: целесообразнее заменить часть трубы или всю балку.

Продольный изгиб прямого стержня — известная проблема в инженерии. Прямолинейная форма со временем теряет устойчивость.

Если лонжероны погнуло после ДТП

Детали просто сминаются, теряют начальную форму. Если лонжерон погнуло не сильно, его удастся выпрямить на стапеле, каролинере. Если же он лопнул от удара, ремонтировать нет смысла. Остаётся только вариант переварки, частичной или полной. Старая часть срезается болгаркой, затем устанавливается новый кусок трубы. Обязательна антикоррозийная обработка деталей и покраска.

Одновременно с лонжеронами, после аварии страдают такие части кузова, как дверные разъёмы, крылья, изменяется положение подвески и двигателя, нарушается форма подвески, на наружной части кузова образуются трещины.

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.

Наиболее частые повреждения лонжеронов

Повреждение детали происходит в результате серьёзных ДТП. На СТО часто выявляют такие неполадки:

• внешние изменения – искривление или деформация участков узла;
• нарушение целостности — разрыв металла в сборных и цельных конструкциях;
• внутренние изменения – напряжение металла, трещины.

Внешние нарушения выявляют при осмотре элемента и подтверждают результатами контрольных измерений. Деформации, затрагивающие внутренние участки металла выявить сложнее, необходимо прибегать к проведению спектрографического исследования структуры и съёмке в инфракрасном спектре.

Помятый и подгнивший лонжерон

Положение лонжеронов в кузове

Положение этих элементов будет зависеть от конструкции кузова и модели автомобиля. Выделяют несколько вариантов:

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

Первый вариант, как было уже сказано, встречается на рамной конструкции большегрузных автомобилей. Остальные три варианта встречаются на несущих кузовах разных марок.