Лонжерон – что это, для чего нужен, как устроен — Словарь автомеханика

Основные проблемы машины, связанные с лонжеронами

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

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

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

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

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

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.

После серьезной аварии необходимо проводить тщательную диагностику лонжеронов в сервисе.

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

  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.

Если лонжерон лопнул при механическом воздействии вследствие удара, то это приводит к разрушению кузовной конструкции. Чаще всего такое повреждение получают передние лонжероны.

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.

Для равномерного поглощения вибраций и ударов лонжероны часто имеют искусственные слабые зоны. Такие участки отличаются наличием тонких стенок или специальных отверстий. В итоге детали “складываются”, но поглощают всю кинетическую энергию удара.

Конструкция и разновидности лонжеронов

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

Сейчас читают:  ✅ Как открыть багажник рено логан - avtochehol.su

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.

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.

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.

На спортивных и гоночных автомобилях более распространены коробчатые лонжероны и траверсы круглого сечения. Такая форма позволяет снизить массу автомобиля при сохранении высокой жесткости рамы.

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.

Плюсы и минусы такой конструкции

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

Конструкция имеет не только плюсы, но и минусы:

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

Подготовка к замене лонжерона:

  • Как было ска­за­но выше, для пра­виль­ной заме­ны лон­же­ро­на необ­хо­ди­мо иметь дан­ные о рас­сто­я­ни­ях меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми кузо­ва. Такие дан­ные мож­но най­ти в руко­вод­стве по ремон­ту кон­крет­ной моде­ли авто­мо­би­ля. Мож­но посмот­реть сим­мет­рич­ные точ­ки на целом лон­же­роне с про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­ны (см. подроб­но об изме­ре­нии гео­мет­рии кузо­ва). Так­же долж­ны быть в нали­чии линей­ка для изме­ре­ния гео­мет­рии кузо­ва, изме­ри­тель­ная рулет­ка и уровень.
  • Нуж­но под­дом­кра­тить авто­мо­биль перед заме­ной лон­же­ро­на, снять колё­са для более удоб­но­го досту­па и выста­вить ров­но по уров­ню на упо­ры (или на стапель).
  • Перед заме­ной лон­же­ро­на, если это необ­хо­ди­мо, нуж­но снять дви­га­тель и ком­по­нен­ты под­вес­ки. В неко­то­рых слу­ча­ях, когда про­из­во­дит­ся частич­ная заме­на лон­же­ро­на, сня­тия дви­га­те­ля мож­но избежать.
  • Перед заме­ной, лон­же­рон необ­хо­ди­мо, насколь­ко это воз­мож­но, вытянуть.
  • Выклю­чи­те систе­мы надув­ных поду­шек без­опас­но­сти (SIR).
  • Сни­ми­те и изо­ли­руй­те мину­со­вую клем­му аккумулятора.
  • Про­цесс элек­тро-дуго­вой свар­ки про­из­во­дит элек­тро­маг­нит­ные поля и теп­ло, кото­рые могут повре­дить элек­трон­ные части авто­мо­би­ля. В пери­мет­ре 30 см от зоны свар­ки не долж­но быть элек­трон­ных модулей.
  • Демон­ти­руй­те все при­ле­га­ю­щие к лон­же­ро­ну пане­ли и компоненты.

Приваривание

При при­ва­ри­ва­нии лон­же­ро­на долж­но быть такое же коли­че­ство точек, сколь­ко было точек кон­такт­ной свар­ки. Боль­ше или мень­ше точек свар­ки может осла­бить или уси­лить креп­ле­ние лон­же­ро­на. Изме­нят­ся харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.

Нуж­но исполь­зо­вать тех­ни­ку кон­тро­ля избы­точ­но­го теп­ла при свар­ке, такую как свар­ка стеж­ка­ми через интер­вал. При­ва­ри­ва­ние про­из­во­дит­ся стеж­ка­ми по 1.5 – 2.5 мм, что­бы мини­ми­зи­ро­вать теп­ло­вую дефор­ма­цию метал­ла и его ослаб­ле­ние. В ито­ге шов дол­жен полу­чить­ся герметичным.

Сейчас читают:  Перетяжка дверных карт своими руками, замена обшивки на дверях авто

Если буде­те исполь­зо­вать кон­такт­ную свар­ку, то нико­гда не при­ва­ри­вай­те в тех же точ­ках, кото­рые были высвер­ле­ны, так как там очень тон­кий металл.

После при­ва­ри­ва­ния лон­же­ро­на внеш­ний шов нуж­но отшли­фо­вать и под­го­то­вить к покрас­ке, а внут­рен­ний обя­за­тель­но обра­бо­тать анти­ко­ро­зи­он­ным сред­ством, рас­пы­лив его внутрь через тех­но­ло­ги­че­ские отвер­стия в лон­же­роне.

После всех выше пере­чис­лен­ных работ, обя­за­тель­но сде­лать раз­вал схож­де­ние колес.

Печа­тать статью

Типы существующих несущих конструкций

Наибольшим отличием является направление несущей части и расположение лонжеронов. Тип конструкции отличается в зависимости от роли и задач автомобиля, а также от решений производителя.

Сегодня существует ряд распространённых типов:

  • полностью горизонтальное размещение с параллельным нахождением элементов между собой. Чаще устанавливается на авто, к которым предъявляются требования высокой проходимости;
  • с небольшими изгибами. Искривление находится по всему днищу, лонжероны огибают форму дна, создавая единый контур. Улучшают комфорт пассажиров и эффективно снижают количество вибраций;
  • вертикальное положение. Особенность типа сводится к возможности создания плоского пола с существенным снижением, больше чем у традиционных моделей авто;
  • угловатые виды. Увеличивают пассивную безопасность транспортного средства.

Различается несущая часть по типу поперечен, устроенных во всех авто. Их роль сводится к созданию рёбер жёсткости, но конструкционно они устроены по-разному: перпендикулярно вставляются между швеллерами, в форме буквы К или X-образные модели. Поперечины практически всегда изготавливаются из стали, а затем изгибаются.

Функции и задачи, которые выполняет конструкция

Ролей у лонжерона всего несколько, но все они крайне важны:

  • соединяющая. Важная задача – соединение всех кузовных, ходовых и других элементов системы воедино;
  • несущая. Конструкция призвана выдерживать нагрузки любой направленности и силы. Динамические и статические силы воздействуют на лонжероны постоянно;
  • смягчающая движение. Роль устройства сводится к улучшению комфорта пассажиров в процессе движения за счёт снижения силы динамических ударов подвески. Конструкция рассчитана на выполнение роли демпфера между подвеской и кузовом. Часть энергии гасится в лонжероне. Если бы он был слишком прочным, пассажиров кидало бы из стороны в сторону. Для смягчения ударов в устройстве предусмотрены места минимальной деформации, за счёт которых поглощается большая часть энергии.

Частичная замена лонжерона:

Чаще все­го доста­точ­но осу­ще­ствить частич­ную заме­ну лонжерона.

Частич­ная заме­на пред­по­ла­га­ет вытя­ги­ва­ние лон­же­ро­на до пер­во­на­чаль­ных пара­мет­ров, выре­за­ние и заме­ну толь­ко повре­ждён­ной части лон­же­ро­на. Это целе­со­об­раз­но, так как в про­цес­се ремон­та не затра­ги­ва­ют­ся завод­ские точ­ки свар­ки и гер­ме­тик в непо­вре­ждён­ной зоне.

Зона сты­ков­ки двух частей лон­же­ро­на долж­на быть хоро­шо доступ­на со всех сто­рон для фор­ми­ро­ва­ния свар­но­го шва. Область сты­ков­ки долж­на быть доступ­на для даль­ней­шей защи­ты от коррозии.

Нуж­но сре­зать повре­ждён­ную часть немно­го даль­ше, чем нуж­но. Это необ­хо­ди­мо при соеди­не­нии вна­хлёст, а так­же, что­бы было удоб­нее под­рав­нять зону сты­ков­ки после сре­за­ния дефор­ми­ро­ван­ной части.

На малень­ких авто­мо­би­лях может быть про­бле­ма­тич­ной частич­ная заме­на лон­же­ро­на, по при­чине его малень­ко­го раз­ме­ра и отсут­ствия для это­го места.

Итак, для частич­ной заме­ны перед­не­го лон­же­ро­на нужно:

  • Опре­де­лить и раз­ме­тить область на лон­же­роне, где будет про­из­во­дить­ся срез заме­ня­е­мой части. При соеди­не­нии вна­хлёст нуж­но оста­вить немно­го запа­са. Этот момент мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.
  • Про­чер­тить линии сре­за на поверх­но­сти лон­же­ро­на. Мож­но накле­ить маляр­ную лен­ту и по её краю ориентироваться.
  • Отре­зать часть лон­же­ро­на по отме­чен­ным лини­ям или по краю маляр­ной ленты.
  • Уда­лить сре­зан­ную часть.
  • Под­го­тов­ка новой части лон­же­ро­на иден­тич­на той, что про­из­во­ди­лась на повре­жден­ном лонжероне.
  • При­ло­жить новую часть лон­же­ро­на к месту, выста­вить, учи­ты­вая рас­сто­я­ния меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми и зафик­си­ро­вать зажимами.
  • При­ва­рить новую часть лонжерона.
  • Зачи­стить швы.

Места, в кото­рых нель­зя резать лон­же­рон при замене

  • При частич­ной замене нуж­но избе­гать резать в зонах или рядом с отвер­сти­я­ми (это может быть кон­троль­ная точ­ка) и креп­ле­ни­я­ми дви­га­те­ля и эле­мен­тов под­вес­ки. Эти места долж­ны оста­вать­ся нетро­ну­ты­ми и обла­дать доста­точ­ной прочностью.
  • Нель­зя резать в зонах запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия, так как это изме­нит харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.
  • Нель­зя резать в местах с внут­рен­ним усилением.
  • Не резать в зонах со слож­ной фор­мой, так как будет слож­но нор­маль­но состы­ко­вать две части.
  • В зоне с огра­ни­чен­ным доступом.
Сейчас читают:  Кредит на Renault Logan от 3,5% (Балашиха): Новый Новый Рено Логан в кредит

Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия и усилители

Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия могут рас­по­ла­гать­ся до, после или меж­ду уси­ле­ни­я­ми, нахо­дя­щи­ми­ся внут­ри лон­же­ро­на. Это обла­сти, где кон­струк­ция спе­ци­аль­но ослаб­ле­на, для смя­тия во вре­мя ава­рии и гаше­ния уда­ра. Обыч­но, такую область мож­но опре­де­лить по спе­ци­аль­ным выемкам.

Уси­ле­ния же про­ти­во­сто­ят сги­ба­нию и при­да­ют проч­ность лонжерону.

Нуж­но сохра­нять зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия и зоны повы­шен­ной жёст­ко­сти при частич­ной замене лонжерона.

На неко­то­рых совре­мен­ных авто­мо­би­лях (к при­ме­ру, Porsche Cayenne и VW Touareg) зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия могут не иметь харак­тер­ных выемок на лон­же­ро­нах. Раз­ная проч­ность отдель­ных сег­мен­тов лон­же­ро­нов в таких слу­ча­ях дости­га­ет­ся тех­но­ло­ги­ей лазер­ной свар­ки встык метал­лов раз­ной тол­щи­ны или раз­ной проч­но­сти.

alt
В лон­же­ро­нах с лазер­ной свар­кой метал­лов раз­ной проч­но­сти при ава­рии сми­на­ет­ся металл, име­ю­щий мень­шую проч­ность. Более проч­ная часть оста­ёт­ся целой.

Так­же, отдель­ные сег­мен­ты лон­же­ро­на могут иметь более проч­ные сег­мен­ты, выпол­ня­ю­щие роль уси­ле­ния. Эти сег­мен­ты сва­ри­ва­ют­ся лазе­ром встык. Окра­шен­ный лон­же­рон может выгля­деть совер­шен­но ров­ным, без визу­аль­ных при­зна­ков соеди­не­ния раз­ных сег­мен­тов воеди­но.

Если счи­стить крас­ку, то мож­но обна­ру­жить глад­кий шов. Таким обра­зом, при ава­рии сми­на­ет­ся сег­мент с менее проч­ным метал­лом, рас­по­ло­жен­ный спе­ре­ди, а осталь­ная часть лон­же­ро­на оста­ёт­ся целой. Для сохра­не­ния завод­ских харак­те­ри­стик таких лон­же­ро­на при частич­ной замене, луч­ше сле­до­вать руко­вод­ству по ремон­ту, где ука­зы­ва­ют­ся в каких местах луч­ше делать замену.

Типы соеди­не­ний при частич­ной замене перед­не­го лонжерона:

17
Если металл лон­же­ро­на име­ет доста­точ­ную тол­щи­ну, то мож­но под­го­то­вить край остат­ка лон­же­ро­на, сто­чив его под углом 45 гра­ду­сов, для даль­ней­ше­го соеди­не­ния с новой частью лонжерона.

При частич­ной замене мож­но при­ме­нять три типа сва­роч­ных соединений:

  • Встык со вставкой
  • Встык или вна­хлёст со сме­ще­ни­ем. При частич­ной замене мож­но исполь­зо­вать сту­пен­ча­тый срез внут­рен­ней и внеш­них сто­рон с после­ду­ю­щим соеди­не­ни­ем встык или вна­хлёст обо­их сре­зов. Смысл соеди­не­ния со сме­ще­ни­ем заклю­ча­ет­ся в рас­пре­де­ле­ние ослаб­лен­ных зон, воз­ни­ка­ю­щих при свар­ке, на боль­шую пло­щадь. Таким обра­зом, умень­ша­ет­ся вли­я­ние ослаб­лен­но­го метал­ла в зоне свар­ки на харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.
  • Соеди­не­ние вна­хлёст. Тести­ро­ва­ния пока­за­ли, что свар­ка лон­же­ро­нов вна­хлёст может дать более плот­ное при­ле­га­ние сек­ций и хоро­шую защи­ту от кор­ро­зии, в срав­не­нии со свар­кой встык со встав­кой. Новый сег­мент лон­же­ро­на дол­жен быть сре­зан так, что­бы под­хо­дить и пере­кры­вать остав­ший­ся сегмент.

Соеди­не­ние встык со вставкой

16
Соеди­не­ние встык со встав­кой, с при­ва­ри­ва­ни­ем встав­ки через отверстия.

Соеди­не­ние встык со встав­кой дела­ет­ся так­же как и про­стое соеди­не­ние встык, кро­ме нали­чия встав­ки, кото­рая под­хо­дит по фор­ме к соеди­не­нию. Встав­ка обыч­но при­ва­ри­ва­ет­ся точ­ка­ми к остат­кам лон­же­ро­на. Встав­ка долж­на быть раз­ме­ром 50–75 мм.

Встав­ка:

  • про­ти­во­сто­ит про­жи­гу металла
  • помо­га­ет ров­но состы­ко­вать сва­ри­ва­е­мые части
  • умень­ша­ет нагрев в зоне сварки

Если встав­ка состо­ит из несколь­ких частей, то нуж­но точ­ка­ми при­ва­рить эти части меж­ду собой.

Голый металл вста­вок нуж­но обра­бо­тать при помо­щи сва­роч­но­го грунта.

Соеди­не­ние внахлёст

замена переднего лонжерона
Соеди­не­ние вна­хлёст, с пред­ва­ри­тель­ной под­го­тов­кой кра­ёв остат­ка ста­ро­го лонжерона.

Что­бы достиг­нуть пра­виль­но­го нахлё­ста, нуж­но сде­лать акку­рат­ные сре­зы по углам. Сре­зы не долж­ны пре­вы­шать 6.4 мм. Далее края немно­го заги­ба­ют­ся, что­бы новая часть лон­же­ро­на смог­ла “надеть­ся” сверху.

Вывод

Особая важность лонжерона в конструкции обусловила необходимостью сохранения и восстановления высокой прочности устройства. За состоянием несущей части нужно следить и проводить необходимые ремонтные работы, так как из-за своей важности она достойна максимального внимания.

Закладка Постоянная ссылка.
1 ЗвездаНельзя так писать о ЛоганеЧто-то о новом Логане так себе написаноЛоган - супер машинаРено Логан лучше всех! (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...