Лонжерон — силовая деталь грузового автомобиля

Лонжерон— ключевой элемент грузовых и легковых машин, являющийся составной частью рамы и предназначенный для укрепления кузова. Именно на него ложится основной вес автомобиля и ударная нагрузка при движении по плохим дорогам.

Деформация или другие повреждения могут привести к снижению надежности и повышению риска попасть в ДТП. Ниже рассмотрим назначение, функции, особенности конструкции, виды, основные неисправности и способы ремонта.

Назначение и устройство

Лонжерон автомобиля— металлическая конструкция, выполненная в виде швеллера или продольного профиля. Устанавливается в передней и задней части машины, а в грузовиках часто является составляющим элементом рамы. Конструктивно состоит из труб и поперечных балок, располагающиеся по всей длине и внешне напоминающих сетку или лестницу.Альтернативные варианты расположения: параллельно, под углом или в виде рамы.

Важно

При изготовлении лонжерона используется металл высокой прочности, способный выдержать повышенную нагрузку. На узел приходится полный вес кузовной части, водителя с пассажирами, деталей машины и багажа.

В качестве дополнительного элемента спереди устанавливается амортизирующий узел, который принимает и поглощает удар при движении по неровностям.

Лонжероны, установленные в передней части, имеют большую стойкость к ударам и механическим воздействиям. Это позволяет сразу погасить вибрации и исключить их дальнейшее распространение на салон и пассажиров.

Функции лонжеронов

Мощная конструкция лонжеронов необходима для выполнения следующих задач:

• Уменьшение вибраций. Рассматриваемый узел имеет демпфирующую функцию и принимает на себя ударную энергию. Колебания гасятся, что способствует повышению срока службы подвески и кузовных элементов.
• Соединение. Использование лонжеронов позволяет объединить узлы кузова и ходовой грузовика в цельный механизм.
• Безопасность. В современных лонжеронных конструкциях предусмотрены специальные зоны, обеспечивающие гашение ударной энергии и защите водителя / пассажира от ударов.
• Опора. Главной функций лонжерона является принятие повышенной нагрузки / веса. Конструкция на постоянной основе принимает на себя динамические и статические нагрузки.

Особенности конструкции и виды

В грузовиках из-за большей нагрузки используется рамная конструкция с улучшенным креплением лонжерона. В таких системах используется параллельное исполнение с перпендикулярными перемычками. Результатом является лестничная конструкция, отличающаяся большей жесткостью и имеющая повышенные нагрузки.

В новых машинах лонжероны встраиваются и являются неизменным элементом кузова. Они бывают цельными или раздельными, устанавливаются спереди и сзади. Как отмечалось, передний узел имеет лучшие демпфирующие функции и ряд особенностей:

• Уменьшение толщины на некоторых участках.
• Создание отверстий на частях, которые принимают минимальные нагрузки.
• Изготовление специальной складки, которая при существенном механическом воздействии или при ДТП обеспечивает сжатие лонжерона. В результате происходит поглощение энергии и уменьшение силы удара, который передается в салон.

Условно лонжероны бывают двух видов (по конструкции):

1. Составные. Предусматривают использование нескольких элементов с последующим креплением друг к другу. Преимуществом таких лонжеронов является более простое обслуживание, ведь их легко поменять при деформации одного из элементов.
2. Цельные. Отличаются большей жесткостью. При столкновении они могут искривиться или поломаться, что потребует ремонта или замены всего узла. 

В лонжероне многое зависит от геометрии кузовной части и конструктивного исполнения. Здесь возможны следующие варианты:

1. угловое;
2. вертикальное;
3. изогнутое;
4. горизонтальное.

Рассмотренные выше варианты могут встречаться на легковых и грузовых автомобилях. К примеру, вертикальное расположение позволяет улучшить проходимость, а горизонтальное — добиться лучшей пассивной безопасности.

Лонжеронные рамы

Конструктивно лонжеронная рама представляет собой две балки-швеллера, закрепленные между собой поперечными элементами. Не менее востребована лонжеронная Х-образная рама, способна принимать большие нагрузки. Ее особенностью является крепление швеллеров с помощью поперечин, расположенных в виде буквы «Х».

Основным элементом при создании рамы является сталь, а для фиксации поперечных элементов применяются заклепки. Для крепления вспомогательных узлов на лонжеронах устанавливаются разные кронштейны / детали с помощью болтового или заклепочного соединения. Сварочный аппарат для выполнения таких работ почти не используется из-за риска повреждения в участках крепления.

Более эффективным является болтовое соединение, обеспечивающее способность лонжеронной рамы выдерживать ударные нагрузки и большой вес в точках соединений. Это особенно важно для грузовых автомобилей, имеющих высокую грузоподъемность.

Возможные повреждения

Лонжероны работают под постоянной нагрузкой, металл устает, и в нем появляются повреждения. В среднем спустя 10-15 лет эксплуатации конструкция становится менее упругой, а прежние характеристики ухудшаются. Использование технологии азотирования или специальной обработки не дает результата.

В случае аварии ослабленные лонжероны искривляются, что негативно влияет на параметры транспортного средства. Высок риск смещения мотора, элементов подвески и коробки передач. Кроме того, уменьшается прочность и самой кузовной части. В наиболее сложных ситуация лонжерон и вовсе может повредиться. 

С учетом сказанного можно выделить несколько видов повреждений:

1. Деформация. Появляется при длительном воздействии нагрузок и естественной «усталости» металла.
2. Повреждение. Возникает при попадании в ДТП, из-за чего подвеска смещается. Вместе с ним меняется расположение дверей / крыльев, искривление кузовной части и т. д.

В многих случаях можно обойтись ремонтом и сэкономить деньги на замене лонжерона. Проще всего восстанавливается рамная конструкция, где лонжерон является составным элементом кузова. Подробнее на особенностях и тонкостях ремонта остановимся ниже.

Ремонт лонжеронов

В большинстве случаев ремонт требуют передние лонжероны, ведь конструкция сзади подвергается меньшим нагрузкам. Для исправления небольших изгибов применяется специальный станок или лебедка. Ремонт осуществляется после демонтажа неисправного элемента, что требует больших затрат времени и опыта. 

Если основные узлы сохранили хорошее состояние, ремонт может быть выполнен с помощью газовой сварки. Но в таком случае высок риск ухудшения заводских характеристик. Кроме того, снижается прочность и способность выполнять функции на прежнем уровне.

В ситуации с лестничной рамы замена возникает меньше сложностей. Но здесь нужно смотреть на глубину смещения. Если деталь ушла слишком глубоко, ремонт бесполезен и единственный выход — замена кузова. При выборе последнего варианта необходимо следить, чтобы деталь была аналогичной.

Восстановление лонжерона невозможно при искривлении элемента под острым углом. При такой неисправности вернуть прежнюю форму не получится, а единственный выход — замена. При этом не нужно гнаться за чрезмерной прочностью. Если поставить еще один усилитель лонжерона, устройство потеряет амортизирующие качества. При сильных ударах это может привести не только к снижению комфорта, но и другим последствиям.

Заключение

Важность лонжерона сложно переоценить, ведь от его целостности и качества исполнения зависит надежность грузовика, пассивная безопасность, комфорт в салоне и срок службы подвески. Вот почему нужно контролировать состояние этого элемента и при первых признаках неисправности сделать проверку, ремонт или замену деформированного узла.