Зачем в автомобиле нужен передний и задний лонжерон

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.

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.

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…

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.

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.

Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля

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).
Рекомендуем

«Ремонт рулевой рейки «Ауди»: диагностика и способы» Подробнее На сегодняшний день рамы на заклепках используют для грузовиков и пикапов. Некоторые инженеры считают Х-образные рамы лонжеронными, потому что они гораздо легче. Такие приспособления использовались в американских автомобилях 1950-х годов, в советских «Чайках» (ГАЗ-13 и ГАЗ-14). Основное преимущество лонжеронной рамы – технологичность и несложная конфигурация. Из недостатков – громоздкость, большой вес, что приводит к уменьшению полезного пространства в машине».
Как проверить лонжерон автомобиля перед покупкой. «Если вы приобретаете машину с рук, то необходимо проверить лонжероны. Если их повело, то кузов может деформироваться. В итоге развал станет неверным и у покрышек увеличится износ, зазор между деталями кузова станет больше. Помимо этого, нужно помнить, что ездить на машине опасно при лопнувшем или сгнившем элементе. При большой скорости автомобиль теряет управляемость, потому что нарушена жесткость кузова. Во время аварии данный элемент обеспечивает пассивную безопасность, не позволяя кузову сминаться.
Найти небольшое искривление элемента и изменение геометрии кузова возможно лишь на стенде. При этом глобальные деформации можно выявить и самостоятельно. Необходимо проверять:

Развал и схождение. Если у детали неполадки, то развал и схождение колес машины будет неверным. Даже если провести настройку, то она будет постоянно сбиваться, и покрышки начнут неравномерно изнашиваться.
Зазоры между деталями кузова. Если лонжероны неисправны, то зазоры между ними будут неравномерными. Такие проблемы видны даже на глаз.
Внешние дефекты. Проблемы с деталями легко увидеть невооруженным глазом: нарушена геометрия кузова. Также можно посмотреть из смотровой ямы. Элементы не должны содержать сварных швов, дефектов, трещин. Обычно передняя деталь держит силовой агрегат. Задний лонжерон автомобиля идет под багажником, на нем закреплены задний бампер и фаркоп».

Профилактика лонжеронов

Для того чтобы автомобиль служил долго, желательно следить за состоянием лонжеронов и проводить профилактические работы. Правка лонжерона стоит очень дорого, поэтому лучше следить за ним и проводить регламентные профилактические работы. Так как внутри лонжероны пустотелые, в них может скапливаться грязь и влага, что приводит к коррозии металла. Поэтому желательно хотя бы один раз в год перед зимой наносить антикоррозийные смеси. Узнать, как выглядит лонжерон можно из инструкции к автомобилю, на котором показаны несущие элементы. Здесь также обычно показаны дренажные отверстия, через которые нужно наносить защитное антикоррозийное средство. Кроме того, желательно избегать чрезмерных нагрузок на кузов автомобиля. При сильном перегрузе и эксплуатации в тяжелых условиях лонжероны могут лопаться или гнуться. В случаях необходимости использовать машину в тяжелых условиях может устанавливаться усилитель лонжерона. Эта деталь позволяет снизить нагрузку и продлить срок службы лонжерона. Необходимо следить за состоянием автомобиля, особенно за несущими элементами. Если он эксплуатируется в тяжелых условиях или ездит на высокой скорости, по плохим дорогам – желательно регулярно проверять состояние лонжеронов. Многие подержание автомобили продаются после косметического ремонта. В этом случае лонжероны могут быть прогнившими или лопнувшими, хотя внешне кузов машины как новый.

https://krasymavto.ru/kuzovnye-raboty/remont/lonzheron-avtomobilya.html
https://autolirika.ru/teoriya/lonzheron-avtomobilya-chto-eto-takoe.html
https://mytopgear.ru/interesting/soachwork/perednie-i-zadnie-lonzheronyi-avtomobilya-chto-eto-takoe/

Лонжерон: что он собой представляет?

Происхождение самого термина связывают со словом французского происхождения «longer» — глаголом, который служит для обозначения продольного движения. Поэтому лонжерон дословно переводится как «движение по длине автомобильной конструкции». Более того, этим термином пользуются, чтобы называть соответствующие части и других транспортных средств по типу самолетов, кораблей, мостов и многого другого. В первых моделях машин были предусмотрены отдельные лонжероны – они располагались параллельно друг к другу. Для их закрепления между собой применялись специальные перемычки. В результате образовывалось подобие лестницы. Далее конструкция служила для закрепления ходовой части, на которую, в свою очередь, устанавливалась кузовная часть.

В современном автомобилепроизводстве дела обстоят немного иначе. Сегодня лонжерон с уверенностью можно назвать одной из важнейших кузовных конструкций. Для его создания используются совершенно иные элементы, изготавливающиеся из легких, но при этом прочных металлических сплавов. В итоге удается снизить общий вес транспорта и сделать его более безопасным.

Необходимо осознавать, насколько важен лонжерон в автомобиле, ведь к нему крепят основные ходовые элементы машины. От того, насколько они будут слаженно, точно и сбалансированно работать, напрямую зависят эксплуатационные параметры наряду с безопасностью всех находящихся людей в салоне.

Лонжерон не составит труда увидеть на грузовом транспорте (нужно посмотреть в область между кузовом и кабиной). В случае с легковушкой же потребуется спуститься в смотровую яму, поскольку сверху его никак не получится увидеть.

Для чего необходим лонжерон: его предназначение

Автомобильный лонжерон выполняет сразу несколько задач:

Он является усилительной деталью для днища кузова, поддерживает пол багажного отделения, а у габаритных машин лонжерон представляет собой главный корпусный силовой элемент.
Данная конструкция используется и в качестве амортизатора – частично поглощает деформацию. Чтобы та кузовная область, где сидят люди, получала минимум ударов во время движения, необходимо смягчать их. С этой функцией прекрасно справляется передний лонжерон.

В последнее время инженеры, занимающиеся производством транспортных средств, делают кузов более тонким: толщина и сечения либо стенок уменьшается, создается несколько специальных отверстий в наиболее «безопасных местах», куда поступает минимум нагрузки. Также конструкторы используют складки во время штамповки деталей. Их задача – сложить лонжерон при аварии в гармошку, чтобы не произошло его переломление. Когда наблюдается столкновение, лонжерон берет на себя главный удар, из-за чего нередко подвергается деформации. Однако эта жертва является оправданной: значительно снижается кинетическая энергия, существенно уменьшается ударная сила по салону.

У самолётов

Двухлонжеронное крыло

У 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. 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.

Лонжеронные рамы автомобилей

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 — это труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.

Классический вариант такой рамы напоминает по виду и конструкции лестницу, поэтому в обиходе её иногда могут называть лестничной (ladder frame). Лонжеронные рамы состоят из двух продольных лонжеронов и нескольких поперечин, также называемых «траверсами», а также креплений и кронштейнов для установки кузова и агрегатов. Форма и конструкция лонжеронов и поперечин могут быть различными; так, различают трубчатые, К-образные и Х-образные поперечины. Лонжероны как правило имеют сечение швеллера, причём обычно переменное по длине — в наиболее нагруженных участках высота сечения зачастую увеличена. Иногда они хотя бы на части своей длины имеют замкнутое сечение (короб). На спортивных автомобилях могли применяться трубчатые лонжероны и поперечины круглого сечения, имеющие лучшее соотношение массы и жёсткости. По расположению лонжероны могут быть параллельны друг другу, либо располагаться друг относительно друга под некоторым углом. Детали рамы соединяются заклёпками, болтами или сваркой. Грузовые автомобили обычно имеют клёпаные рамы, легковые и сверхтяжёлые самосвалы — сварные. Болтовые соединения находят применение обычно при малосерийном производстве. Современные тяжёлые грузовики и прицепы также иногда имеют рамы, собранные на болтах, что значительно облегчает их обслуживание и ремонт, при этом приходится применять специальные меры, направленные на предотвращение самооткручивания болтов.

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 относит также периферийные (часто выделяемые в отдельный тип) и Х-образные рамы (последние другими источниками классифицируются как разновидность хребтовых).

Проблемы, связанные с лонжеронами

Под воздействием нагрузок лонжероны с течение времени все же деформируются, особенно страдает передний (нагрузка от двигателя и его систем). Также, как и передние, задние могут трескаться и уставать. Под словом «уставать» предполагается зарождение трещины, которая со временем разрастается по всей детали. Разумеется, что авария тоже может оставить значительный след.

Что влечет за собой эксплуатация автомобиля, где повреждены лонжероны? Некоторые параметры машины нарушаются: незначительно, но меняется положение дверей, разъемов деталей кузова, положение силовой установки. Также страдает геометрия подвески. Из-за всех эти недочетов управляемость авто снижается. Поэтому при повреждении кузова нужно везти авто на диагностику – такое решение будет правильным.

Если лонжерон и вовсе лопнет, то вся конструкция кузова полностью разрушится. Именно из-за этого после ДТП специалисты смотрят на степень деформации этих элементов. Положение, в котором лонжероны находятся в автомобиле, тоже играет важную роль.

Статистика: примерно 90% всех работ, связанных с этой деталью, приходятся на передний лонжерон. Такое повреждение может решиться быстро только с рамным лонжероном – там его просто меняют. Что касается несущего кузова, то иногда лонжероны замене просто не подлежат. Допустим, его немного помяло при аварии: такое повреждение исправляется при помощи специального стенда-каролинера. К примеру, на стенде находятся лонжерон передний левый и задний – при помощи удобного расположения механики замеряют все параметры, необходимые для исправления проблемы.

Бывает такое, что лонжероны автомобиля находятся в таком состоянии, что остается только замена. Смена деталей влечет за особой изменение свойств всего кузова. Ведь форму, материал и вес рассчитывает компания-производитель – в автомобильных центрах приходится импровизировать. Когда основные части лонжерона находятся в нормальном состоянии, то при помощи дуговой газосварки выполняют частичную замену.

https://youtube.com/watch?v=-IKZ-fDRlfk

При ремонте нужно настаивать на том, что по размеру и массе новый лонжерон не был больше старого. Некоторые предпочитают упрочнить новый, но нужно помнить, что такое решение может привести к потере амортизирующих свойств при ударе. Постоянные удары приведут к более серьезным последствиям. Не забывайте, что при ДТП первым делом проверяются лонжероны, а уж потом все остальное.

Абсолютно легально (статья 12.2);
Скрывает от фото-видеофиксации;
Подходит для всех автомобилей;
Работает через разъем прикуривателя;
Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Ремонт лонжерона автомобиля

Ремонт лонжеронов автомобиля либо их замена производится в зависимости от того, как высока степень повреждения. Обычно изменения элементов происходят во время различных ДТП. Помимо этого, поводом для того, чтобы менять полностью или частично деталь, может стать появление коррозии, трещин, возникших в ходе эксплуатации автомобиля.

Если после аварии повреждение без резких изломов, то деталь можно отремонтировать. При наличии острых углов (менее 90°) на небольшом участке, трещин, коррозии, от которых проблематично избавиться после вытягивания, элемент подлежит частичной либо полной замене. Структура и характеристики металлической детали меняются при наличии таких повреждений.

Для чего нужен лонжерон

В классическом устройстве современного транспортного средства, лонжерон размещается по длине кузовной части для её усиления в тех местах, где располагаются пассажирские сидения и закрепляются элементы с повышенным весом.

Лонжеронная рама применяется для получения определённого количества энергии вместо кузова. Это сделано не только для безопасности, но и для комфорта. Если обеспечить кузову жёсткость, свойственную для лонжерона, страдать будут пассажиры и водитель. Связано это с тем, что все удары и давления будут восприниматься ярче. Теперь понятно, на что влияет нормальная работа лонжерона. Сама деформация лонжерона происходит с годами, и тогда он уже не может смягчать удары.

Как выглядит лонжерон? Это не просто цельная или сборная балка. Для обеспечения всех функций и нормальной работы лонжерона применяются следующие конструктивные решения:

в некоторых зонах уменьшают толщину стенок профиля, изменяя размер поперечного сечения;
проделываются технологические отверстия в местах с минимальной статической нагрузкой;
в местах с максимальным динамическим действием обеспечивают усиление;
на определённых участках делают складки, помогающие смять лонжерон как гармошку при серьёзном ударе или ДТП.

Как складывается лонжерон при аварии

Уровень прочности и надёжность при правильном креплении детали, значительно выше по сравнению с другими элементами машины. Связано это с тем, за что отвечают рамы. Основная, возлагаемая функция – принятие нагрузок, создаваемых машиной и движением. Поэтому прямое назначение лонжерона – устойчиво переносить ударное действие, в случае попадания колёс в яму во время движения или при ДТП.

Какие ещё есть функции, которые выполняет эта важная деталь?

Дополнительная амортизация

Элементы сборного типа специально разработаны для обеспечения амортизации передней части кузова. За счёт снижения жёсткости балки повышается комфорт при движении, поэтому многие производители делают выбор в пользу именно таких конструкций. Компании постепенно стараются облегчать кузов, учитывая чтобы сборные балки смогли легко переносить такую нагрузку.

Усиление днища и брызговиков

Езда по дорогам плохого качества вызывает немалое беспокойство для водителей. Дно машины не рассчитано на постоянные касания с покрытием и кочками, оно нуждается в защите. Для чего служит лонжерон в этом случае – он усиливает днище машины и предотвращает механические повреждения, способные произойти в пути.

Днище и брызговики постоянно сталкиваются с трудностями, подвергаются испытаниям и именно лонжерон снижает нагрузку на них при работе, предотвращает серьёзные дефекты и поломки. За счёт равномерного распределения ударной волны минимизируется риск образования сколов и трещин.

Защита салона

Во время столкновения балки повышенной жёсткости создают опасность для пассажиров и водителя транспортного средства. Известны случаи, когда конструктивный элемент, пробивая металл, проникал в салон, нанося тяжёлые ранения и увечья пострадавшим. Со временем деталь доработали, в неё внесли изменения, заметно повышающие уровень безопасности при поездках.

Лонжероны изготавливают особым образом. Во время удара элемент при ударе собирается в гармошку, не переламываясь пополам. Это позволяет исключить риск для пассажиров, но защита кузовной части в этом случае уменьшена.

Необходимые материалы и инструменты

Сразу хотелось бы предупредить, что от качественной вытяжки зависит дальнейшая возможность эксплуатации авто, поэтому к этой проблеме следует отнестись с полной серьезностью.

Нам понадобится следующие инструменты для вытяжки кузова автомобиля:

мощная электрическая болгарка (турбинка);
сварочный аппарат;
горелка (газовая);
машина для шлифовки с полным набором дисков;
стационарный стенд с необходимым шаблоном и цепными захватами (с ними легче работать);
металлический шпатель и автомобильная грунтовка;
лента герметик;
рихтовочный молоток для металла;
также придется найти таблицу для марки вашего авто с данными про заводскую геометрию кузова.

Когда весь перечень собран, можно приступать к работе.

Вытяжка лонжерона