Що таке і для чого потрібні лонжерони в автомобілі

Конструкція будь-якого автомобіля чітко продумана і кожен елемент в ній має своє певне призначення. У пристрої кузова важливу роль відіграють лонжерони. Цим елементам відведена не тільки опорна функція, але також захисна і поглинає зовнішні впливи. У цій статті розберемося, що представляє собою лонжерон автомобіля, його функції, положення і наслідки деформації.

Призначення і пристрій

Лонжерон є поздовжній профіль або швелер, який розташовується попарно спереду і ззаду кузова автомобіля.

У конструкції кузова, що несе вони знаходяться на рівні днища паралельно один одному. У деяких моделях можуть розташовуватися під невеликим кутом. Якщо несуча частина рамна, то деталі розташовані по всій її довжині як цілісні елементи. На малюнку можна побачити положення деталей. Вони відзначені червоним.

Від цілісності і міцності цих елементів багато в чому залежить безпека і керованість автомобіля. Лонжерони призначені витримувати різне тиск і навантаження. Це вага внутрішніх агрегатів, пасажирів, вантажів, а також зовнішні удари і вібрації під час руху. Як видно, ці елементи виконують важливу функцію, що несе в конструкції кузова.

функції лонжеронів

Таким чином, лонжерони виконують такі функції:

• Сполучна. З'єднують різні елементи кузова і ходової частини в єдину конструкцію.
• Несуча. Одна з головних функцій. Елементи здатні витримати велику вагу і навантаження. Під час руху на них безперервно впливають статичні і динамічні сили.
• Гасіння коливань. Деталі також виступають в ролі демпфера, приймаючи певну частку кінетичної енергії при ударах. Це своєрідні сполучні елементи між кузовом і підвіскою.
• Пасивна безпека. У деяких конструкціях передбачені спеціальні запрограмовані зони деформації, які гасять енергію удару при зіткненні.

Особливості конструкції і види

У великовантажних автомобілях і позашляховиках використовується рамна конструкція несучої системи. Це обумовлено збільшеним навантаженням. У таких конструкціях лонжерони розташовуються паралельно один одному по всій довжині. Цілісні елементи з'єднуються між собою спеціальними перемичками. За своєрідну форму рами водії часто називають таку конструкцію «сходами».

У сучасних легкових автомобілях несучої частиною є сам кузов. Тому лонжерони вже інтегровані в конструкцію кузова і є його частиною. Вони можуть бути як цільними, так і роздільними і обов'язково встановлюються в передній і в задній частині, хоча зустрічаються конструкції без задніх несучих елементів. Задні лонжерони не несуть такого великого навантаження, як передні.

Цілісні лонжерони також можуть використовуватися в несучій кузові. Це дає свої переваги. Конструкція стає більш жорсткою і надійною, але має складну форму. Це позначається на технології виготовлення.

Таким чином, лонжерони можна розділити на два види:

• складові;
• цільні.

Якщо перевага цільних в жорсткості, то складові практичніші. При зіткненні найчастіше страждають лонжерони. Вони гнуться, ламаються. Складові елементи буде легше замінити на нові.

У свою чергу, багато що залежить від геометрії елементів. Додаткові вигини дозволяють підвищити міцність конструкції при ударі збоку або спереду. Також вигини дозволяють підвищити маневреність автомобіля і кут повороту колеса.

Положення лонжеронів в кузові

Положення цих елементів буде залежати від конструкції кузова і моделі автомобіля. Виділяють кілька варіантів:

• паралельно один одному або під невеликим кутом;
• вертикально під кутом;
• горизонтально під кутом;
• з горизонтальним вигином.

Перший варіант, як було вже сказано, зустрічається на рамної конструкції великовантажних автомобілів. Решта три варіанти зустрічаються на несучих кузовах різних марок.

можливі несправності

Для виготовлення лонжеронів використовують тільки особливі сплави алюмінію або титан. Міцність конструкції дуже важлива, так як елементи відчувають постійні навантаження.

Такий вплив з часом може призвести до їх деформації. В процесі експлуатації на металі можуть з'явитися мікротріщини. Даний ефект часто називають «втомою» металу. Пошкодження, вигини і тріщини можуть вплинути на зміну геометрії кузова і на багато інших параметрів автомобіля. Наприклад, зміняться кути установки коліс, з'явиться неправильний зазор при закриванні дверей, різного роду скрипи в салоні і так далі.

Також ці важливі елементи можуть деформуватися під час ДТП. Це найбільш часті випадки. Вигин лонжеронів загрожує серйозним ремонтом, а то і зовсім утилізацією кузова. Виникають щілини, зазори, порушується геометрія кузова. Експлуатувати автомобіль в такому випадку небезпечно. Навіть ремонт не завжди дає потрібний результат. Через порушення геометрії, найімовірніше, збільшиться знос покришок і порушаться заводські настройки рульового управління.

З іншого боку, лонжерони також відносяться до елементів пасивної безпеки. На них є зони запрограмованої деформації. У разі ДТП деталь погнеться саме в цьому місці, забравши частину енергії удару.

особливості ремонту

У більшості випадків звертаються з проблемами саме передніх лонжеронів, задні деформуються не так часто. Погнуті елементи «витягують». Це роблять за допомогою спеціальної установки. Складність також полягає в тому, що доводиться розбирати більшу частину автомобіля. Знімати двигун, елементи підвіски, кузова і так далі. Чи не кожен майстер береться за такий складний ремонт.

Якщо лонжерон лопнув, але основна його частина в нормальному стані, то ремонт може обійтися зварювальними роботами. У цьому випадку варто мати на увазі, що навіть після якісного зварювання домогтися колишнього стану цих елементів буде вже неможливо. Міцність знизиться саме в місці шва. У рамних конструкціях замінити ці елементи набагато легше.

У деяких кузовах лонжерони кріпляться не за допомогою зварювання, а кронштейнами. Це також полегшує ремонт, так як замінити деталь вже простіше. Але якщо елементи сильно пошкодилися або зігнулися, то найчастіше сенсу в ремонті немає.

Деякі водії намагаються заздалегідь посилити лонжерони, додавши додаткові ребра жорсткості. В цьому випадку потрібно розуміти, що деталь втрачає амортизуючі властивості.

Лонжерони є одними з найважливіших деталей не тільки кузова, але і всього автомобіля. Може вони і приховані в глибині кузова, але не варто забувати про їхнє значення. Вони відіграють велику роль у безпеці і керованості автомобіля. При деформації цих важливих елементів потрібно обов'язково звертатися в автомайстерню, щоб уникнути можливого дорогого ремонту у майбутньому.