Лонжерон: что такое в автомобиле, устройство и схема

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:

1. 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.
2. 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.