Лонжерон — Википедия
Рама автомобиля Renault 4, изготовленная на базе лонжеронов коробчатого сеченияЛонжерон (фр. longeron, от longer — идти вдоль) — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолётов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и другого), располагающийся по длине конструкции.
У автомобилей, вагонов и локомотивов два лонжерона, соединённые поперечными элементами, представляют собой металлический короб сложной формы, образующий раму (шасси), служащую опорой для безрамного кузова, а также для крепления рессор, колёс и других деталей. Иными словами, лонжерон — труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.[1]
Классический вариант такой рамы напоминает по виду и конструкции лестницу, поэтому в обиходе её иногда могут называть
Лонжеронная рама традиционного типа обеспечивает автомобилю достаточно высокую жёсткость, особенно в случае наличия развитых поперечин (К-образных, Х-образных), и с технической точки зрения не устарела до сих пор, однако имеет существенный недостаток — её лонжероны проходят под полом кузова, так что его приходится располагать достаточно высоко. До тех пор, пока массовые легковые автомобили оставались сравнительно высокими, это не представляло затруднения, однако во второй половине 1950-х годов распространилась мода на приземистые кузова, что в случае использования рамы традиционного типа вынуждало делать сидения очень низкими, чтобы при высоком расположении пола обеспечить достаточное расстояние между подушками сидений и крышей, а это снижало комфортабельность. Выходом стал переход либо на несущий кузов, либо на раму вильчато-хребтового или периферийного типа, у которых лонжероны так или иначе обходят пассажирский салон (либо вынесены по бокам от него, либо расположены в центральном тоннеле кузова), позволяя опустить пол и совместить небольшую общую высоту автомобиля с достаточным простором в салоне. На автомобилях же, к которым не предъявляется подобных требований, например — имеющих высокие кузова внедорожниках, лонжеронная рама и сегодня применяется в своём исходном виде. Один из последних примеров применения лонжеронной рамы на обычном легковом автомобиле — восточногерманский Wartburg, выпускавшийся до конца 1980-х годов.
Лонжеронная рама с Х-образной поперечиной.Лонжеронные рамы применяются практически на всех грузовиках, в прошлом широко применялись и на легковых автомобилях — в Европе до конца сороковых, а в Америке — до конца восьмидесятых — середины девяностых годов. На внедорожниках лонжеронные рамы широко применяются по сей день. Ввиду такого широкого распространения, обычно в популярной литературе под словом «рама» понимают именно лонжеронную раму.
К лонжеронным ряд источников[2] относит также периферийные (часто выделяемые в отдельный тип) и Х-образные рамы (последние другими источниками[4] классифицируются как разновидность хребтовых).
Двухлонжеронное крылоУ самолётов лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор крыла, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов. Продольные элементы каркаса проходят, как правило, по всей длине фюзеляжа. Совместно с обшивкой они воспринимают нормальные усилия при изгибе фюзеляжа. Простые стрингеры и лонжероны обычно изготавливаются из прессованных или гнутых профилей сечения. Лонжероны отличаются от стрингеров большей жесткостью. При больших нагрузках могут использоваться составные лонжероны, состоящие из нескольких соединенных между собой профилей. Для окантовки больших вырезов в фюзеляже часто используются лонжероны коробчатого сечения — бимсы, которые состоят из прессованных профилей, связанных между собой стенками и обшивкой.
Лонжероны выделены красным цветом Нервюры закрепляются на продольном силовом наборе (лонжероны, кромки, стрингеры), являются основой для закрепления обшивки.Лонжеронное крыло включает один или несколько продольных силовых элементов — лонжеронов, которые воспринимают изгибающий момент.[5]
Помимо лонжеронов, в таком крыле могут присутствовать продольные стенки. Они отличаются от лонжеронов тем, что панели обшивки с стрингерным набором крепятся к лонжеронам. Лонжероны передают нагрузку на шпангоуты фюзеляжа самолёта с помощью моментных узлов.Основным силовым фактором, воспринимаемым лонжероном, является изгибающий момент. Кроме того, лонжероны участвуют в восприятии перерезывающей силы. Лонжероны круглого, коробчатого и др. замкнутых сечений могут воспринимать крутящий момент.
Наилучшим сечением для восприятия изгибающего момента является двутавровое сечение. Кроме двутаврового, применяются:
- Швеллер
- Z-образное сечение
- круглая труба (например, в легкомоторной авиации)
- коробчатое (прямоугольное) сечение
Конструктивно лонжерон может быть выполнен монолитным или сборным. Сборный лонжерон имеет верхний и нижний пояс и стенку. В случае коробчатого сечения стенок две. Пояса соединяются со стенкой путём клёпки, болтовых соединений, точечной электросварки или склейки (для конструкции из КМ). Пояса работают на растяжение-сжатие от изгибающего момента. Они составляют большую часть площади сечения лонжерона.
- ↑ Лонжерон автомобиля (неопр.).
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Ошибка в сносках?: Неверный тег
<ref>; для сносокgrishkevitchне указан текст - ↑ Ошибка в сносках?: Неверный тег
<ref>; для сносокturevskiyне указан текст - ↑ Кленников, В. М., Кленников Е. В. Теория и конструкция автомобиля. — М.: «Машиностроение», 1967. — С. 181—185.
- ↑ Житомирский, 1991.
- Житомирский Г. И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. — М.: Машиностроение, 1991. — 400 с: ил. — ISBN 5-217-01519-5; ББК 39.53я73 Ж 74; УДК 629.73.02 (075.8).
ru.wikipedia.org
что это такое, фото, предназначение
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.
Восстановление геометрии
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.
autolirika.ru
Что такое лонжерон в автомобиле
Термин «лонжерон» то и дело возникает при разговоре с работниками автомастерских. Что такое лонжерон в машине и куда он может «уйти»? В авто это основной конструкционный элемент, проходящий по всей его длине. Два лонжерона соединяются в раму с помощью поперечных перемычек. На раму крепится кузов и другие детали автомобиля. Иными словами, лонжерон — это труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.
В зависимости от модели машины, в ней может быть реализована задумка установки лонжеронов сзади и спереди, или же проходящих вдоль всего кузова.
Конструкция
Конструкцию составляют сами продольные балки и перемычки, устанавливаемые между ними. Она напоминает лестницу, соответственно в кругах автолюбителей эта рама часто называется лестничной.
Рама автомобиляВнешний вид напоминает сетчатую коробку. Это деталь исключительной прочности к ударным нагрузкам, способная выдерживать огромный вес — иначе и быть не может, ведь на неё приходится давление всего авто, вместе с багажом и пассажирами. Вариант конструкции в виде положенной набок буквы «П» чаще встречается в тяжелых внедорожниках и в грузовых авто. На легковых автомобилях обычно установлены лонжероны не лестничного типа.
Сам термин происходил от французского слова «longer» — это глагол, обозначающий движение вдоль. Соответственно, «лонжерон» можно буквально перевести как движение по длине конструкции авто. Этот же термин используется для названия соответствующей части самолета, вагона, корабля, моста.
Рама легкового автомобиляЗачем нужен лонжерон
Задний и передний лонжерон являются силовым агрегатом любой системы, где он установлен. В грузовых машинах и тяжелых внедорожниках он становится составной частью рамы, в безрамном автомобиле он предназначен для усиления днища кузова. Вес мотора, кузова, водителя с пассажирами, тяжелого багажа в сумме могут быть колоссальными, и все их выдерживает лонжерон.
Еще одна функция этого элемента — амортизирующая для передней части автомобиля. Если кузов слишком жесткий, удар им полностью не может быть поглощен и передается на пассажиров. Лонжероны участвуют в поглощении деформационных искажений, что делает часть кузова, где размещаются пассажиры, мало деформируемой.
Конструкция передней части автомобиляДля обеспечения этой функции в кузове сзади и спереди созданы деформируемые зоны, в которых продольная силовая структура ослаблена. Ослабление лонжеронов может происходить несколькими способами:
- уменьшение толщины стенок;
- уменьшение сечения;
- отверстиями в частях, подвергаемых минимальным нагрузкам;
- созданием складок, обеспечивающих снимание детали в своеобразную гармошку при ДТП. При фронтальном или тыловом ударе эти места разрушаются, зато достигается поглощение максимума ударной энергии с уменьшением направленной в салон силы удара.
Каким бывают лонжероны
Положение таких деталей в авто бывает нескольких вариантов, относительно кузова и друг друга, в зависимости от модели самой машины:
- параллельно или под углом в горизонтальном направлении;
- вертикально или горизонтально, в изогнутом виде.
Первый вариант используется на грузовых авто, три последующих применяются на рамных внедорожниках. Размещение друг к другу под углом делает возможный поворот колес на максимальный угол. При изогнутых в вертикальном направлении элементах снижается центр тяжести машины и пол в салоне находится на более низком уровне. При горизонтально изогнутых элементах уровень пола также снижается, а повышается пассивная безопасность машины в случае бокового столкновения.
Схема работы лонжеронаПоперечины, которые находятся в соединении с продольным профилем, обеспечивают конструкции основания машины большую жесткость. Они бывают прямолинейными или в виде буквы К или Х. Сами поперечины являются изогнутым металлическим профилем. Для их соединения в грузовых авто используются клепки, в легковых машинах поперечины привариваются. Для закрепления частей автомобиля на раму используются кронштейны.
Неисправности лонжерона
Что такое лонжерон? Это сильно нагружаемый элемент автомобиля, на который приходится вес кузова, двигателя и всего, что находится в салоне и багажнике авто.
Под таким воздействием он может со временем деформироваться. При длительной интенсивной эксплуатации он может растрескаться, из-за чего самые важные характеристики автомобиля могут быть серьезно изменены. Детали машины могут изменить свое положение. Это относится к двигателю, подвеске, крыльям, которые вследствие изменения параметров лонжерона меняют свое положение. При ДТП изменение геометрии лонжерона — случай частый. При этом нарушается кузовная конструкция авто теряет цельность, её размеры.
При деформировании лонжерона из-за ДТП может нарушиться геометрия подвески, снаружи автомобиля возникают щели, не поддающиеся устранению. Нарушается рулевое управление, увеличивается износ покрышек.
Деформация лонжеронаПри появлении таких признаков можно с достаточной уверенностью говорить о деформации лонжерона, потому специалисты в автомастерских, осматривая автомобиль после столкновений, обязательно выполняют проверку состояния и положения этой детали.
Лонжерон может лопнуть полностью при колоссальной ударной нагрузке, и это приводит к полному разрушению кузовной конструкции. Потому так важно проверять его состояние после даже незначительной аварии.
Ремонт
В подавляющем большинстве случаев ремонт касается передних лонжеронов, задний деформируется реже. Для исправления деформации необходим специальный стенд-каролинер. Приходится разбирать значительную часть авто. Но даже самым опытным мастерам выполнить задачу исправления деформированного лонжерона очень сложно. Замена, как и ремонт лонжерона — процедура длительная, очень сложная и дорогостоящая.
Когда основные части этой детали остались в нормальном состоянии, частичная замена может быть выполнена с помощью газосварочных работ. Но не следует надеяться, что сварка поврежденного лонжерона восстановит в нем заводские качества. Прочность его существенно снизится, соответственно, свои важные функции он будет выполнять гораздо хуже. При лестничной раме заменить лонжерон легче. Но если эта деталь сильно ушла в несущем кузове легкового автомобиля, замена лонжерона становится бессмысленной и нередко приходится менять кузов целиком.
Если есть возможность ремонта или замены, необходимо, чтобы новая деталь имела те же габариты, что и деформированная, не превышала их.
Задавшись целью повысить прочность лонжерона, вы рискуете потерять его амортизирующие характеристики, а при частых ударах в этом случае могут возникнуть серьезные последствия.
Лонжерон — важнейшая деталь автомобиля, которая остается невидимой и потому о ней мало задумывается обычный автовладелец. Тем не мене, от этой детали в огромной степени зависит состояние авто и безопасность его эксплуатации. При подозрении на деформацию этого элемента следует незамедлительно обращаться в автомастерскую, это поможет избежать очень дорого ремонта в будущем и повышенного риска во время езды.
[democracy]
[democracy]
Автор: Станислав
Московский автомобильно-дорожный государственный университет , г. Москва. Уровень образования: Высшее. Факультет: АТ. Специальность: Инженер спец. Автомобили и автомобильное хозяйство. Опыт работы в автомобильной отрасли (мастером-консультантом…
okuzove.ru
что такое в автомобиле, устройство и схема :: SYL.ru
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.
Характеристика
Что такое лонжерон? Это слово происходит от французского longer, что переводится как «двигаться вдоль». Лонжерон – это основной силовой элемент кузова, который располагается по всей его длине. Стоит отметить, что данное понятие встречается не только в автомобилестроении. Лонжероны являются частью таких инженерных сооружений, как мосты, вагоны, корабли и самолеты.
Если говорить про автомобиль, то данный элемент лежит по всей длине машины. В кузове всего имеется два лонжерона. Именно они составляют замену раме. Соединяются данные элементы при помощи перемычек. К конструкции также крепятся элементы подвески, двигатель и другие детали. Ввиду такого строения, лонжерон автомобиля в кругах автомобилистов называется лестничной рамой.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
Какую функцию выполняет лонжерон? ВАЗ ли это или немецкая БМВ, задача этой детали одна — лонжерон призван выдерживать нагрузки от мотора, кузова и багажа. Это самая прочная деталь в автомобиле. Передний лонжерон ВАЗа выполняет также функцию амортизатора.
Он поглощает деформационные искажения в случае ДТП. Если данная конструкция будет жесткой (как рама на грузовиках), энергия не будет нивелироваться, а весь удар передастся на кузов и на водителя. Именно чтобы поглощать силу удара при авариях, передний лонжерон имеет деформируемые зоны. Они могут быть организованы несколькими способами:- 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.
- 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
Различаются данные элементы по месту расположения. В зависимости от типа автомобиля лонжероны могут находиться горизонтально, под углом, либо быть изогнутыми и располагаться в горизонтальной плоскости. На некоторых машинах данные элементы внедрены параллельно друг к другу. Это в основном коммерческий транспорт. На кроссоверах применяется схема с горизонтальным расположением и под углом.
Для чего это нужно? Делается это для максимального угла поворота колеса. На спортивных автомобилях лонжероны изгибаются вертикально. Это способствует более низкому центру тяжести. В таком кузове пол находится на максимально низком уровне, что дает машине хорошие характеристики управляемости. А горизонтально изогнутые лонжероны призваны повысить безопасность при боковом столкновении. Такая схема тоже понижает кузовной уровень пола.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.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
Есть у такой конструкции и минусы. Недостатки касаются взаимосвязи всех элементов. При аварии нарушается геометрия всех деталей, будь то правый лонжерон или левый. Причиной того является равномерная ударная нагрузка. При ДТП энергия распределяется по всей несущей конструкции. В случае с рамой повреждения были бы минимальными, а геометрию можно было бы восстановить очень легко. Лонжероны же обладают низкой ремонтопригодностью. В странах Западной Европы такой автомобиль и вовсе списывают в «тотал», особенно если удар коснулся зоны с заливной горловиной. Но в России такие машины пытаются восстановить. И это не замена лонжерона, а вытягивание деформированного элемента на стапеле — специальном стенде для выравнивания геометрии кузова.
Мастер зацепляет клещами за край кузова и ровняет поврежденные поперечины. Но беда в том, что при ДТП повторно прежнюю безопасность лонжерон не обеспечит. Он не будет гасить и смягчать удар так, как в первый раз, тем более, если была произведена сварка в ответственных местах. Внешне восстановленный автомобиль выглядит как заводской, однако о пассивной безопасности говорить не приходится.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.
Отметим, что с лонжеронами связаны многие системы, и при малейшем нарушении геометрии это проявляется в управлении. На таком авто невозможно выставить развал-схождение, из-за чего на скорости машина будет «искать дорогу» или уходить в одну сторону. Возможна также неправильная работа трансмиссии, поскольку мотор будет наклонен под углом. На «тотальных» авто часто лопается лобовое стекло. Чтобы этого не случалось, мастерам порой приходится производить ювелирную работу по выставлению геометрии. Но не каждый специалист это может сделать.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.
Почему многие автомобилисты предпочитают именно ремонт? Это производится ввиду экономических соображений. Вытянуть старый кузов намного дешевле, чем заморачиваться его правильным восстановлением. Но обычно такие авто сразу выставляются на продажу.Заключение
Итак, мы выяснили, что такое лонжерон и какие функции он выполняет. Как видите, это очень важная деталь в строении кузова автомобиля. От ее состояния зависит многое, начиная с рулевого управления и заканчивая пассивной безопасностью. Ввиду этого стоит отказываться от приобретения машин, которые ранее побывали на стапеле. Возможно, повторной нагрузки восстановленный лонжерон не выдержит из-за «усталости» металла.
www.syl.ru
Лонжерон автомобиля что это такое фото лонжерона
Многие водители не знают, что такое лонжерон или балка автомобиля. Этот элемент кузова является самым основным и от его состояния во многом зависит состояние машины в целом. Сегодня вы узнаете, что это такое лонжерон и зачем он нужен.
Особенности конструкции
Большая часть лонжеронов выглядят, как труба прямоугольного сечения, а также располагаются вдоль кузова. Некоторые автомобили предусматривают протяжение балки от одного бампера к другому, но в большинстве случаев их четыре и они расположены ближе к углам автомобиля. Помимо этого, такая деталь может состоять из нескольких частей или быть цельной, которая производится путем штамповки, а также фрезерования.
Многие балки имеют параллельное расположение, но есть и те, что устанавливаются под прямым углом к раме. Преимущественным материалом производства является титан или специальный сплав алюминия. Основная часть – это швеллер, который должен обладать достаточным сечением, чтобы выдерживать огромные нагрузки. В тех местах, где балка слишком сильно загружена, сечение должно быть наибольшим.
Лонжерон является самой важной деталью кузова, так как на него всегда давит очень большой вес: двигатель, пассажиры, груз, а так же прочие детали кузова, так или иначе, крепятся на него. Помимо этого, деталь испытывает ударные нагрузки, которые возникают в результате преодоления небольших препятствий на достаточной скорости.
Функции лонжеронов
Самые основные балки – это передние. На них приходится наибольшая нагрузка. Кроме того, они играют роль дополнительного амортизатора, который поглощает большое количество ударов, возникающих при движении. Особенности материала позволяют им совершать небольшие упругие деформации, что улучшает работу подвески.
Для уменьшения вибраций, которые распространяются по кузову, производитель старается продольную часть выполнить с наименьшим сечением. Помимо этого, в слабых местах создаются специальные отверстия, чтобы эти зоны поглощали максимум деформаций при минимальной вероятности изгиба или перелома. Как правило, в этих местах мотор не устанавливается, а крепятся только детали подвески.
Однако плохие дороги не единственная причина, по которой лонжерон должен быть мягким. В случае ДТП, он берет на себя задачу по поглощению кинетической энергии. И чем сильнее он будет деформироваться, тем меньше станет удар по салону автомобиля.
Что касается грузового автомобиля, то он должен иметь качественно изготовленный задний лонжерон, который часто страдает от сильной загруженности. В этом случае сечение П-образного швеллера должно быть таким, чтобы он смог выдержать максимум нагрузку, при этом не нарушать работу подвески.
Основные проблемы, связанные с лонжеронами
Как и любая деталь, балка тоже имеет свой срок службы. Под воздействием интенсивных длительных нагрузок, а также с течением времени, элемент покрывается микроскопическими трещинами, которые со временем продолжают разрастаться и ставят под угрозу надежность крепления подвески или двигателя. Кроме того, ДТП и аварии, связанные со значительными деформациями передней или задней части, также оставляют свой «след». Есть трещину не видно сейчас, то через неделю она будет достаточных размеров, чтобы ставить вопрос о замене детали.
Многие балки страдают от коррозии, которая разъедает их изнутри, что со временем приводит к тому что, они просто начинают разваливаться. Вначале это будет трещина, а затем, изделие начнет покрываться серией таких дефектов. Пожалуй, это явление неизбежно.
Что грозит автомобилю с неисправным лонжероном. Это вопрос долго мучает всех водителей, которые впоследствии закрывают глаза на проблему и продолжают ездить на автомобиле с проблемными лонжеронами. При деформации этой детали, страдает положение некоторых деталей, например, дверей или элементов подвески. При этом сильно нарушается геометрия кузова, а управлять машиной становится намного сложнее, что ставит под угрозу безопасное движение.
Если на балке имеется трещина, то некоторые части авто могут просто отвалиться, например, двигатель. Кроме того, известно много случаев, когда машина просто разваливалась на ходу, что приводило к «неприятным» последствиям.
Как ремонтировать лонжероны
Если верить статистике, то большинство работ связанных с заменой балки, приходятся именно на переднюю часть машины. Если речь идет о рамной конструкции кузова, то тут проблем нет, мастера просто заменят неисправную деталь и авто снова подлежит эксплуатации.
Намного сложнее дело обстоит с кузовами, которые являются несущей частью конструкции. В этом случае, замена балки – это очень трудоемкий процесс, который не всегда получается, как надо. Приварить эту деталь ровно уже невозможно, поэтому многие автомеханики просто отказываются от этой работы.
Однако не стоит отчаиваться, некоторые автосервисы могут выпрямить неисправную деталь при помощи специального оборудования. Но это можно сделать только при условии, что он слегка помят. Возникшие трещины, как правило, задерживают при помощи приваренной заплатки, которой хватает на некоторый промежуток времени.
При любом ремонте балки геометрия кузова уже не будет прежней. Это сильно отразится на положении фар, дверей, крыльев и капота. Машина станет не симметричной, а регулировка подвески станет очень проблематичным занятием, поэтому такую машину лучше всего сдать в утиль.
Читайте так же
365drive.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
Лонжерон в автомобиле: предназначение, неисправности, замена
Изначально на всех автомобилях использовалась рамная несущая часть. То есть все элементы авто крепились к специальной конструкции – раме. Модификаций такой несущей части было несколько, но самое большое распространение получила рама лестничной конструкции. Состояла она из двух параллельно расположенных продольных балок – лонжеронов, соединенных между собой поперечинами, что и придавало этой конструкции вид лестницы.
Рамная конструкция кузова
По мере развития автомобилестроения, рамную конструкцию вытеснил несущий кузов. То есть все элементы авто крепились уже к кузову, и надобность в раме отпала, хотя и не совсем. Рамная несущая часть до сих пор применяется на грузовых авто, тяжелых внедорожниках. Все дело в том, что несущий кузов не способен выдерживать большие нагрузки, то есть эта конструкция не применяется для грузовиков или крупных внедорожников, обладающих значительной массой.
Но и в легковых авто не вся нагрузка от составных частей легла на кузов. Если бы так было сделано, то он, изготовленный из тонкого листового металла, просто не выдержал бы нагрузки, и составные части просто бы отваливались, обрывая металл. Поэтому без использования лонжеронов при монтаже несущего кузова нельзя обойтись.
Устройство лонжерона и для чего они нужны?
Содержание статьи
Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов
Основная задача лонжеронов – воспринимать на себя все нагрузки как внутренние (составные части авто, пассажиры, дополнительный груз и т. д.), так и внешние (вибрации, передаваемые от колес). Лонжерон — это демпфер, который находится между подвеской и кузовом и гасит вибрации.
Лонжерон представляет собой обычную трубу прямоугольного сечения. Причем в разных местах это сечение может меняться, чтобы обеспечить необходимую жесткость кузова. В них проделаны технологические отверстия, при помощи которых производится монтаж и крепление составных частей авто, а также выполняется вентиляция, чтобы внутри них не накапливалась влага, являющая катализатором образования коррозионных процессов.
Но в отличие от рамной конструкции, где рама является полностью отдельным элементом авто, в легковых автомобилях лонжероны интегрированы в кузов, то есть являются неотъемлемой его частью и многие элементы кузова присоединены к ним при помощи сварки.
Особенности конструкции и виды лонжеронов
Передние лонжероны отмечены красным
Лонжероны в легковушках могут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными нужно понимать, что для определенной части кузова предназначены свои лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для укрепления днища салона) и сзади (усиление кормы кузова). Но поскольку типов кузовов – большое количество, то необязательно, что все указанные лонжероны могут использоваться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние или задние лонжероны, но передние есть всегда.
Объясняется это тем, что передок авто испытывает самые большие нагрузки – на него приходится вес силовой установки и трансмиссии, к нему крепиться подвеска.
Также в несущем кузове могут использоваться цельные лонжероны, тянущиеся вдоль всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, поскольку приходится придавать лонжеронам особую форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.
Но какие бы типы лонжеронов не применялись на авто, раздельные или цельные, они всегда парные и расположены параллельно друг относительно друга. Хотя в ряде случаев используются эти элементы, расположенные под небольшим углом.
Также лонжероны могут быть как составными, так и представляющие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный набор деталей, соединенных между собой. У каждого из них есть свои хорошие качества и недостатки. Так, составная конструкция обеспечивает более легкое проведение ремонта, поскольку возможна замена только поврежденной детали, без замены всей конструкции. Но и показатели по прочности и надежности у такого типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать значительные нагрузки за счет единой конструкции, но в случае его повреждения, восстановление его уже практически невозможно.
Чтобы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления применяются титановые или алюминиевые сплавы, а также композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется либо путем штамповки, либо при помощи фрезерных станков.
Какие функции лонжероны выполняют?
Исходя из изложенного, становится понятно, что лонжероны в легковых авто являются главным силовым элементом в конструкции. Но если в грузовиках он – несущая часть, то в легковушках он всего лишь усиливает кузов. Но при этом функции его очень важны, поскольку он принимает на себя все нагрузки, действующие на кузов. А они разнонаправлены, поэтому лонжерон работает в очень жестких условиях.
Помимо усиления эти элементы еще выполняют и роль амортизаторов, обеспечивая как можно более ровное распределение вибрационных воздействий по всему кузову, а не лишь в его определенной части.
При ДТП основную силу удара в кузове приходится именно на лонжероны. Поэтому конструкция их такая, что они не только принимают ударные нагрузки на себя, но еще и гасят их. Для этого в передней части лонжерона сделаны так называемые «деформируемые» участки, где толщина металла меньше, чем в остальной части элемента. Нужны они для того, чтобы во время воздействия ударной нагрузки при ДТП, происходила деформация лонжерона, обеспечивающая снижение кинетической энергии удара.
Нередко при изготовлении лонжеронов применяются так называемые складки, задача которых – предотвратить разрыв лонжерона. При сильном ударе лонжерон со складками просто будет складываться в «гармошку».
Неисправности лонжеронов
Поскольку эти элементы конструкции кузова выполняют ряд важнейших функций, причем все они связаны с восприятием значительных нагрузок, то и возникновение деформации – дело времени.
Постепенно происходит «усталость» металла, из-за чего меняются его свойства – уменьшается прочность, упругость. Поэтому вероятность деформации даже от незначительного воздействия значительно возрастает.
Из-за этой «усталости» возможно образование трещин, начало которых обычно идет от технологических отверстий. После появления трещины при дальнейшей эксплуатации она будет «разрастаться» и если не предпринять мер, то в итоге она приведет к разрушению лонжерона.
Ну и, естественно, сильные ударные нагрузки, к примеру, при ДТП могут изменить геометрию самого элемента, а это уже – достаточно серьезная проблема. Потому, что многие элементы кузова, а также составные части авто крепятся именно к лонжеронам. И если при аварии лонжерон «повело», то это скажется на геометрии кузова, изменит положение агрегатов и узлов. Из-за этого в кузове могут значительно увеличиться зазоры и герметичность нарушится. Смещение агрегатов может привести к возникновению дополнительных нагрузок в местах соединения, что будет приводить к увеличению их износа.
Также изменение геометрии кузова практически всегда сказывается на управляемости авто. За счет того, что лонжероны «поведены» положение колес меняется, из-за чего машину может постоянно «вести» в сторону, а также значительно увеличится износ шин.
Способы восстановления и ремонта
Видео: Как вытянуть лонжерон своими руками, В ЛЕСУ)
Главная проблема использования лонжеронов в несущем кузове – очень трудное их восстановление и ремонт. Но и без них в конструкции авто не обойтись.
Как уже отмечено лонжероны составного типа, состоящие из нескольких деталей, еще можно ремонтировать путем замены поврежденного элемента, но и здесь есть свои нюансы. Таким образом можно устранить только трещины и другие незначительные повреждения этого элемента.
Можно трещины также и заварить при помощи сварочного аппарата, хотя и здесь тоже не все просто. Титановые и алюминиевые сплавы очень плохо подвергаются сварке, поэтому такие работы должен проводить профессионал, знающий все особенности работы с такими металлами.
Если лонжерон «повело» или имеются незначительные деформации, то возможно восстановление его геометрии на специальном стенде – каролинере. Но и эта операция не из легких, поскольку для доступа к поврежденному элементу приходится разбирать практически весь автомобиль.
Допускается частичная замена лонжерона. Производится она в случае, когда деформирован лишь небольшой участок на конце элемента. В таком случае поврежденную часть отрезают, а на ее место приваривают новый. Но такая операция возможна только с условием, что основная часть элемента не имеет никаких повреждений.
Полная же замена деформированного лонжерона – операция очень рисковая. Доказательством тому является то, что при сильном повреждении этого элемента кузов считается непригодным для дальнейшего использования.
И все же такая операция выполняется. Но при этом никто не предоставит полной гарантии того, что геометрия кузова восстановиться, а вот усугубить проблему попыткой замены лонжерона можно запросто. Да и сами такие работы являются очень дорогостоящими, поэтому не всегда целесообразно делать ее, учитывая то, что все вмешательства в конструкцию кузова обязательно скажутся на безопасности.
avtomotoprof.ru