Надежность кузовной части автомобиля зависит от множества факторов, в том числе и от отдельных механических деталей. Многие начинающие водители интересуются, что такое лонжерон. Это один из важных конструктивных узлов автомобиля, который повышает износоустойчивость кузова и определяет безопасность движения. Данный элемент нуждается в регулярном профилактическом осмотре и даже в замене при наличии сильных неисправностей.
Что такое лонжерон
Лонжерон — это основа кузова автомобиля, которая принимает основную часть нагрузок. Располагается эта деталь внизу кузова и, как правило, попарно, чтобы при соединении перемычками получалась опорная конструкция, поддерживающая жесткость кузова. Большинство деталей кузова и элементов подвески крепится именно к лонжерону.
Первые транспортные средства в качестве опоры имели классическую раму из дерева. Со временем появились металлические аналоги, а в 1920-х гг. бренд Auburn произвел революцию в автомобильном мире и представил лонжеронную раму с поперечиной Х-формы. Сегодняшние лонжероны – это важнейшая составляющая машины с любым кузовом и рамой.
Лонжерон рассчитан на серьезные нагрузки в соответствии с общим весом транспортного средства. Его конструкция даже в условиях интенсивной эксплуатации машины выдерживает вес пассажиров, массу двигателя, а также перевозимый груз. Благодаря своей прочности лонжерон спокойно переносит удары, возникающие при попадании колес в асфальтные ямы.
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.
Для чего нужен лонжерон
Лонжерон обеспечивает усиление кузова там, где располагаются пассажиры и крепятся основные детали. Можно сказать, что лонжерон в легковой машине – это своеобразный демпфер между подвеской и кузовом, поскольку конструкция гасит часть энергии от дороги и не передает ее дальше, чтобы пассажир и водитель не ощущали каждый удар автомобиля слишком сильно.
Чтобы лонжерон смягчал удары и не позволял кузову деформироваться, деталь имеет несколько нюансов в конфигурации:
- На некоторых участках лонжерон может изменяться по толщине или ширине сечения;
- Элемент имеет отверстия в зоне с минимальными статическими нагрузками;
- Особые складки в конструкции при очень сильном ударе во время ДТП обеспечивают смятие лонжерона и сохранение кузова.
Таким образом, лонжеронный элемент снимает нагрузку с кузова, поглощая кинетическую энергию, и делает поездку в автомобильном салоне плавной и комфортной:
- При минимальном весе задает нужную жесткость и позволяет сделать машину более маневренной;
- Усиливает днище автомобиля и нижнюю часть багажника;
- Равномерно распределяет общий вес кузова и людей в машине;
- Производит амортизационный эффект, поглощая деформации;
- Способен к демпфированию, сглаживая удары и снижая их силу.
Читайте также : Что такое развал схождение и для чего его делают .
Разновидности лонжеронов
По виду монтажа лонжеронные конструкции делятся на несколько типов:
- Горизонтальные – детали расположены параллельно друг другу в машинах с высокой проходимостью (грузовиках);
- Изогнутые (горизонтальные или вертикальные) – проходят вдоль днища авто и повторяют его границы, повышая пассивную безопасность;
- Вертикальные – обеспечивают плоский пол, более заниженный, чем у классических авто, за счет спуска центра тяжести;
- Угловые (горизонтальные) – помогают колесам разворачиваться на максимальный угол.
Поперечины между лонжеронами могут размещаться перпендикулярно деталям, а также в форме букв «Х» либо «К». В легковых моделях поперечины из стального профиля приваривают, а в грузовых – крепят клепками.
Неисправности лонжеронов и их ремонт
Проблемы с лонжеронами могут возникнуть в следствии естественного старения конструкции либо в результате аварии. В данном случае нельзя медлить с ремонтом, иначе сместятся части подвески и двигатель. Даже если внешне кузов в порядке, надо проверять состояние лонжерона. Если он лопнет, несущая конструкция уже не сможет обеспечить должную прочность кузовной части авто.
Замена лонжеронов не составляет большого труда в машинах с рамами. В других случаях замена детали может быть бессмысленна. В качестве альтернативного решения проблема при небольших деформациях можно порекомендовать вытягивание несущей части кузова, чтобы параметры вернулись к исходным.
При замене лонжерона из-за серьезных деформаций важно уделить внимание правильному монтажу конструкции во избежание дальнейших проблем во время езды. Исправлять сильно искаженную деталь не стоит, так как прочность конструкции снизится, а характеристики кузова испортятся.
Читайте также : Откуда появляется вибрация руля на скорости 100-120 км/час .
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.
Что такое лонжерон? Этот вопрос могут задать только новички. Опытный автомобилист отлично знает все об этой детали. Она остается одной из главных частей конструкции, давая возможность перевозить большие грузы и сокращая риск пассажиров во время автокатастрофы. Познакомившись с ним, удастся узнать, где располагаются элементы, и как их используют производители.
Какими бывают лонжероны?
Лонжерон автомобиля больше напоминает основную несущую балку. Он располагается по всей длине, выполняет несколько различных функций. Сейчас конструкторы предпочитают использовать несколько вариантов, гарантируя безопасность во время поездок.
Своеобразные продольные балки всегда укладываются на раме автомобиля. Для достаточного усиления монтируется правый и левый профиль, гарантирующий надежность во время поездки. Причем в некоторых моделях размеры достигают полной длины, включая бамперы. За счет этого обеспечивается максимальная прочность.
Конструкция лонжеронов
Лонжероны на фото можно увидеть в разрезе машины. Раньше у самолета они являлись единственным упрочнением, поэтому и в автомобиле применяются современные технологии. В качестве основы сейчас применяется два варианта, которые нужно обсудить.
Профессионалы легко описывают конструкцию. При этом они обязательно выделяют оба вида, так как они остаются незаменимыми. Производители обращаются к одному из вариантов, учитывая вес автомобиля, а также нагрузку во время движения. Описание обоих видов позволит получить максимум информации для подробного сравнения.
Цельные
Цельный лонжерон в любой машине остается полезным решением. Профиль легко поддерживает большой вес, что особенно важно для грузовиков и кроссоверов.
Этот принцип исключает одну из основных функций, учитываемых производителями. Хотя пока еще не подобрана такая же прочная альтернатива, способная стать стопроцентной заменой.
Сборные
Современными считаются сборные профили. Они делятся на 3 части, что дает высокую функциональность. Причем задний лонжерон чуть выше переднего, поэтому можно получить дополнительные возможности. При оценке подобной конструкции производители показывают максимальное выполнение всех необходимых пунктов. Подобные варианты оптимальны для универсалов с малым клиренсом. Посредством них исключается повреждение днища и сокращается опасность для пассажиров в салоне.
Функции лонжеронов
Сравнивая передние и задние лонжероны, некоторые водители пытаются понять причины сложной конструкции. На практике разобраться в этом вопросе несложно, если правильно оценить каждую учитываемую функцию. Именно они дадут полезный ответ на вопрос, позволив разобраться в причинах соответствующего выбора.
- Дополнительная амортизация;
- Усиление днища и брызговиков;
- Защита салона.
Оценив лонжерон задний или передний, можно понять, насколько важные функции он выполняет. Это не просто центральная балка, а по-настоящему необходимый элемент днища. Если подробно рассмотреть каждый пункт, удастся увидеть полезные тонкости.
Дополнительная амортизация
Сборный элемент создан специально для обеспечения дополнительной амортизации. Ослабление жесткости дает удивительный комфорт во время движения, поэтому при выборе модели автомобиля этот фактор остается одним из важнейших. Производители постепенно переходят на такой вариант, сокращая нагрузку на кузов.
Амортизация обычно требует сложной многогранной системы. Применение упрощенных средств обеспечивает легкий способ обеспечения комфортных поездок. Это заставляет вносить конструктивные изменения, а не пытаться создать новую систему из рессор.
Усиление днища и брызговиков
Поездки по плохому дорожному покрытию приводят к нереальным сложностям. Разбираясь лонжерон любого автомобиля, что это такое, необходимо учесть функцию усиления днища. Именно оно больше всего страдает от механических повреждений, с которыми приходится сталкиваться в пути.
Брызговики и днище регулярно подвергаются настоящему испытанию. Для обеспечения надежной защиты от серьезных поломок, производители предпочли воспользоваться лонжеронами, которые дали надежную защиту. Пусть они не касаются мелких камешков и гравия, а вот на кочке или камне отлично спасут от появления трещины.
Защита салона
Во время столкновения жесткие балки создают потенциальную опасность для пассажиров. Раньше встречались случаи, когда некоторые из них пробивали кузов и попадали в салон, нанося серьезные ранения людям. Ситуация изменилась после внесения изменений, повысивших показатели безопасности во время поездок.
Установленные балки теперь изготавливаются специальным образом. Во время удара они не остаются цельными, а собираются в гармошку. В этом случае исключается потенциальная опасность для пассажиров, хоть и сокращается защита кузова. Бренды пошли на этот шаг, чтобы полностью исключить опасность для водителя и других людей.
Из чего делают лонжероны?
Что такое передний лонжерон в любом автомобиле? Своеобразное средство защиты. Сегодня конструкторы применяют несколько различных материалов. Какие из них должны быть известными?
- Алюминиевые сплавы;
- Титановые сплавы;
- Композитные материалы.
Каждый из материалов обладает своими преимуществами и недостатками. Чаще всего выбор производителей основывается исключительно на денежных затратах, так как с технической точки зрения составы остаются практически одинаковыми. Это позволяет исключить из принципов снижения стоимости и применения сложных систем из нескольких частей.
Лонжерон – это не простая балка под днищем автомобиля. Да, подобным образом к нему относятся многие водители, но такую ошибку следует исключить. Производители продолжают разработки, разыскивая лучшую конструкцию и материал. Функции остаются незаменимыми, поэтому отказываться от продолжительных работ нельзя. Причем владельцам также нужно помнить об этом, своевременно проверяя состояния профиля, ведь даже незначительные трещины могут привести к автокатастрофе даже при слабом ударе.