Лонжерон

Лонжерон – силовой элемент конструкции автомобилей. Термин лонжерон образовался от французского “longer”, что означает двигаться вдоль определенного направления. Лонжерон представляет собой опорный силовой элемент, который располагается вдоль конструкции автомобиля. Рама или шасси всегда имеет два лонжерона с обеих сторон автомобиля – левой и правой.

фотогалерея:

Какие функции выполняет лонжерон

Лонжероны воспринимают вес от кузова, двигателя и механизмов автомобиля, пассажиров и перевозимых грузов. Также к лонжеронам крепятся детали подвески автомобиля. Поэтому они имеют продуманную конструкцию и изготавливаются из прочных металлических сплавов, которые наделены еще и амортизирующими функциями.

Третья важная его задача – восприятие высоких динамических ударных нагрузок и оказывание сопротивление изгибающему или скручивающему моменту, а также воспринимают перерезывающее усилие. Такие нагрузки лонжероны принимают при аварийных ситуациях. Они способны частично забирать энергию удара при столкновениях, попаданиях на глубокие ямы или переворотах, что повышает безопасность пассажиров в случае аварии.

Конструкция и разновидности лонжеронов

Лонжероны находятся под днищем автомобиля и их конструкция отличается у легковых автомобилей и внедорожников.

Современные легковые автомобили имеют несущий кузов. Это означает, что функции рамы выполняет сам кузов и все конструктивные элементы в различной степени воспринимают действующие на него нагрузки. В такой схеме лонжероны исполняют роль усиливающих элементов – поэтому они не идут вдоль всего кузова, а крепятся к центральной части кузова. В итоге легковой автомобиль имеет два передних и два задних лонжерона. Передние необходимы для восприятия нагрузок от силового агрегата, а задние усиливают дно багажного отделения.

Автомобили с рамной конструкцией кузова (например, внедорожники и коммерческий транспорт) имеют лонжероны, которые идут вдоль всей конструкции рамы и являются частью рамы. Благодаря поперечным перемычкам конструкция похожа на лестницу, поэтому иногда так и называется “рама лестничного типа”. Хотя рамы могут иметь также Х-образную или К-образную поперечины.

Размещение передних и задних лонжеронов в современном легковом авто

Расположение лонжеронов на внедорожнике с рамной конструкцией кузова

Также лонжероны могут быть цельными или составными. Очевидно, что цельные более крепкие, зато составные – более ремонтопригодные.

Конструкционно любой лонжерон представляет собой продольный металлический профиль. Деталь может иметь различное сечение:

• круглая труба;
• швеллер;
• двутавровое сечение;
• прямоугольная профильная труба (коробчатое сечение);
• фигурный Z-образный профиль.

Наиболее распространенным сечением является швеллер. Он обеспечивает высокую жесткость и эффективно воспринимает изгибающий момент. Швеллер по длине обычно имеет переменное сечение. В местах повышенных нагрузок он имеет увеличенную площадь. Там, где нагрузки незначительны, сечение уменьшается. Также на некоторых участках лонжерон может иметь замкнутый контур, а на остальных иметь сечение швеллера. Поперечины или траверсы также имеют коробчатое сечение или форму швеллера. По своему расположению траверсы могут иметь развитую K-образную или X-образную траекторию.

В современных автомобилях лонжероны изготавливаются из высоколегированных сталей, сплавов алюминия и титана. Но в последнее время конструкторы стали использовать новые композитные материалы с уникальными свойствами. Основными требованиями к материалу – высокая прочность, достаточная упругость, небольшая удельная плотность, коррозионная стойкость.

Возможные неисправности лонжеронов

Лонжерон – прочная и надежная конструкция, которая не меняется при надлежащей эксплуатации автомобиля. Повреждения детали происходят в основном лишь при значительных дорожно-транспортных происшествиях.

Среди основных проблем, которые возникают с лонжеронами, наиболее часто встречаются:

Трещина в лонжероне

1. Искривление лонжерона вследствие ДТП. Критическая деформация может привести не только к изменению важных параметров автомобиля, но также к смещению положения двигателя, элементов подвески. Искажение геометрии кузова ведет к изменению зазоров между дверьми и проемами, крыльями и колесами, появлению трещин кузова.
2. Появление трещин и проявление усталости металла вследствие длительного воздействия циклических нагрузок.
3. Деформационное изменение формы по причине регулярного воздействия динамических нагрузок при движении автомобиля.
4. Естественное старение и коррозионный износ металла.
5. Нарушение целостности сварных швов в местах соединения с деталями кузова.

Особенности ремонта лонжеронов

Восстановить лонжеронную конструкцию после аварии практически невозможно. Если же она подлежит ремонту, то автомобиль в итоге все равно потеряет оригинальные параметры кузова, изначальную жесткость, ходовые параметры. При повреждении лонжеронов автомобиль может отклоняться в одну сторону при движении. Также можно заметить повышенный износ шин. Еще нарушается “развал-схождение”.

Процедура вытягивания лонжерона

В рамных конструкциях в случае значительной деформации производят полную замену лонжерона.

Если же лонжерон является частью кузовной несущей конструкции, то его ремонт представляет повышенную сложность. При допустимых искажениях лонжерона его восстановление производят вытягиванием на специальных стендах контроля и правки. На данном оборудовании можно с достаточной точностью восстановить геометрию детали и проверить полученные параметры. Частичный ремонт выполняют при помощи приваривания заплаток в проблемных местах, хотя это не лучший вариант.