Лонжерон

Лонжерон – это труба прямоугольного сечения (продольная балка), которая проходит через переднюю или заднюю часть кузова автомобиля (или насквозь от переднего бампера до заднего).

Что такое лонжерон?

Лонжероны могут быть монолитными (изготавливаются в виде одной детали фрезерованием или штамповочным методом) и составными (конструируется из нескольких элементов при помощи сварки). Обычно лонжероны парные: правый и левый.  Левый или правый составной лонжерон условно делится на три части: передний, средний и задний. Причем передний и задний находятся выше относительно среднего, что придает лонжерону так называемую S-образную форму.

Относительно друг друга лонжероны могут располагаться как параллельно друг другу (в составе лонжеронных рам), так и под некоторым углом (например, в вильчато-хребтовых рамах).

Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы

Изготавливают лонжероны из алюминиевых или титановых сплавов, а также из сталей или композиционных материалов. Основным сечением является швеллер (коробчатое П-образное сечение), причем в наиболее нагруженных местах высота сечения больше. Иногда, хотя бы на небольшом отрезке, они могут иметь сечение короб (замкнутое).

История лонжерона

История лонжеронов связана с историей рамных конструкций кузова, потому как изначально именно рамы были единственной несущей системой авто. Постепенно рамные конструкции совершенствовались (сначала они были деревянными), и в состав рамы стали входить лонжероны.

В 20-е годы фирма Auburn создает лонжеронную раму с Х-образной поперечиной

Примерно в 20-е годы фирма Auburn создает лонжеронную раму с Х-образной поперечиной. Лонжеронные рамы состояли из двух параллельных лонжеронов и нескольких поперечин. По своему виду эти рамы напоминали лестницу, за что иногда их называли лестничными. Сегодня лестничную раму можно увидеть у любого грузовика, например, у ГАЗели.

Постепенно стали появляться автомобили с интегрированными рамами (лонжероны интегрировались в пол кузова, стали его частью).

Сегодня лонжероны входят в конструкцию любого автомобиля вне зависимости от типа его несущей системы.

Функции лонжерона

Лонжерон является основным силовым элементом транспортного средства: в рамных автомобилях (грузовики, тяжелые внедорожники)  лонжерон является частью рамы, в безрамных (легковые автомобили) - служит усилительной деталью для брызговиков, днища кузова и пола багажного отсека.

Лонжерон несет на себе нагрузки кузова, двигателя и пассажиров. Это одна из самых прочных частей машины.

Кроме того, лонжероны являются амортизаторами передней части кузова, так как располагаются в зоне поглощения деформации. Слишком жесткая и прочная конструкция кузова не может поглотить энергию удара, кузов практически полностью передает энергию пассажирам. Для того, чтобы  часть кузова, в которой находятся люди, деформировалась минимально, необходимо смягчить удар.

С этой целью в передней и задней частях кузова организуются деформируемые зоны, их силовая структура в продольном направлении сознательно ослабляется. В частности, различными способами ослабляют лонжероны: уменьшают толщину их стенок или сечения (переменное сечение лонжеронов), выполняют сквозные прорези и специальные отверстия в слабонагруженных местах, при штамповке создают складки, предусматривающие в случае аварии смятие лонжерона в гармошку и т.д. При столкновении эти части подвергаются значительному разрушению, но одновременно поглощают большую часть кинетической энергии (энергии движущегося тела), тем самым они  уменьшают силу удара, направленную в сторону салона.

Проблемы, связанные с лонжеронами

Под воздействием нагрузок с течением времени лонжерон может деформироваться, уставать и трескаться. Кроме того лонжерон может оказаться  в значительной степени деформированным после аварии.

В этом случае могут оказаться нарушенными важные параметры машины: положение агрегатов (подвески, мотора) относительно кузова, линии разъемов кузовных деталей, а также дверей и крыльев, могут быть нарушены параметры силовой конструкции кузова, геометрия подвески, снаружи могут появиться неустранимые трещины.

Если лонжерон лопнет, конструкция кузова окажется полностью разрушенной. Поэтому после ДТП в первую очередь проверяют, насколько деформированы лонжероны, а также в каком положении они находятся.

По статистике около 90% работ по правке и замене лонжерона приходится на передний лонжерон.

В зависимости от степени повреждения и протяженности деформируемой зоны, определяют вид ремонтных работ. Лонжерон, входящий в состав рамы, поменять легко, что же касается лонжерона несущего кузова, иногда менять его просто уже нет смысла.

Если лонжерон деформирован несильно, его можно отремонтировать (вытянуть). Делают это на специальном стенде-каролинере, что  позволяет точно измерить все его параметры.

Если же лонжерон сильно деформирован, необходимо его заменить, потому как исправление при такой деформации приведет к изменению структуры металла, соответственно, уменьшится его прочность, что, в свою очередь, повлечет за собой изменение характеристик всего кузова.

При частичной замене лонжерона  соединение производится встык дуговой газосваркой, никакие соединительные муфты не используются.

Так как лонжерон является усиливающей частью кузова и во многом определяет его жесткость,  при ремонте иногда стараются усилить (упрочить) лонжерон. Однако, если лонжерон будет усилен, он перестанет выполнять свою амортизирующую функцию при ударе, а это может привести к более серьезным последствиям.