Что такое и для чего нужны лонжероны в автомобиле
Содержание:
- Инструмент для ремонта лонжеронов (Rail saver)
- Неисправности лонжерона
- Ремонт лонжерона автомобиля
- Преимущества и недостатки лонжеронного элемента
- Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля
- Проблемы автомобилей, обусловленные лонжеронной конструкцией
- Преимущества и недостатки
- Функции лонжеронов
- Профилактика лонжеронов
- Типы существующих несущих конструкций
- Функционал лонжеронной рамы
- Курортно-развлекательный центр «Немо»
Инструмент для ремонта лонжеронов (Rail saver)
Тим Герхардс (Tim Gerhards), американский специалист по ремонту кузова, работающий в этой области с 1986 года, придумал инструмент, помогающий устранять вмятины и изгибы на лонжеронах, воздействуя на неровности изнутри. Это достаточно новое изобретение. Инструмент называется Rail saver (буквально переводится как спасатель лонжерона). Он представляет собой металлический корпус, к одному концу которого прикручивается гидравлический цилиндр, подключённый к насосу. Внутри корпуса находится металлическая труба.
На один конец этой трубы воздействует гидравлический цилиндр, а на другом конце расположен клин, который постепенно поднимает часть корпуса, где тоже расположен клин. Получается что-то вроде длинного домкрата, который вставляется внутрь лонжерона до того места, где находится изгиб и производится воздействие на изгиб или вмятину изнутри лонжерона. К месту в инструменте, которое поднимается, могут прикручиваться наковальни разных форм, которые идут в комплекте. Таким образом, этот инструмент может воздействовать на вмятины и складки, образовавшиеся при смещении лонжерона, изнутри.
Инструмент для выправления лонжеронов изнутри Rail saver помещён внутрь лонжерона. Стрелкой показано место, где находится складка, которую выправит инструмент.
При необходимости, с внешней стороны неровность простукивается молотком, а инструмент для выправления лонжеронов действует как поддержка. Так как для действия инструмента применяется гидравлический цилиндр с насосом, то реально убрать деформацию на металле лонжерона любой толщины без особых усилий. Самое главное правильно расположить инструмент в нужном месте. Для этого нужно измерить место расположения деформации и расположить инструмент внутри лонжерона на нужную длину. На корпусе инструмента имеется измерительная шкала.
В зависимости от размеров лонжерона, можно подкладывать деревянные блоки в его полость, чтобы как можно лучше расположить инструмент.
Инструмент Rail saver был протестирован и одобрен компанией General Motors для ремонта аварийных автомобилей в официальных сервисных центрах. Преимущество этого инструмента в том, что при его использовании отпадает необходимость вырезать сегменты в лонжероне для доступа к обратной стороне повреждения. Отпадает необходимость нагрева металла, тем более, что современная высокопрочная сталь чувствительна к нагреву и значительно ослабляется и теряет свойства.
Конструкция инструмента Rail saver достаточно простая и если её досконально понять, то можно изготовить такой инструмент самостоятельно.
Слева в верхней части корпуса инструмента виден клин, на который воздействует другой клин, поднимая его. Трубу с клином внутри корпуса толкает гидравлическая растяжка. Место с клином, которое поднимается при воздействии гидравлики, нужно установить напротив складки, внутри лонжерона. К этой части инструмента могут прикручиваться специальные наковальни/поддержки.
Неисправности лонжерона
Итак, лонжерон – это деталь автомобиля, которая подвергается сильной нагрузке за счет веса кузова, мотора и всего остального, что находится в машине.
Испытывая такие нагрузки, с течением времени он может деформироваться. Если эксплуатация будет интенсивной на протяжении длительного промежутка, то лонжерон автомобиля может растрескаться. В результате его очень важные свойства претерпят изменения в худшую сторону. При этом и элементы ТС могут поменять свое расположение. Более подвержены таким изменениям подвеска, мотор, крылья.
Если автомобиль попал в ДТП, то в большинстве случаев меняется геометрия лонжерона. Происходит нарушение конструкции кузова: целостность, размеры.
При изменении формы данной детали в результате ДТП меняет свои геометрию и подвеска. Снаружи машины появляются щели, которые нельзя устранить. Рулевое управление нарушается, изнашивание покрышек повышается.
Если возникли данные неполадки, то можно точно сказать, что деталь деформирована. В связи с этим, мастера обязательно проверяют положение и состояние элемента при осмотре машины после аварии.
Есть вероятность того, что, получив огромную ударную нагрузку, элемент может треснуть полностью. В итоге конструкция кузова оказывается полностью разрушенной. Следовательно, нужно проверять состояние детали даже после незначительных ДТП.
Ремонт лонжерона автомобиля
Ремонт лонжеронов автомобиля либо их замена производится в зависимости от того, как высока степень повреждения. Обычно изменения элементов происходят во время различных ДТП. Помимо этого, поводом для того, чтобы менять полностью или частично деталь, может стать появление коррозии, трещин, возникших в ходе эксплуатации автомобиля.
Если после аварии повреждение без резких изломов, то деталь можно отремонтировать. При наличии острых углов (менее 90°) на небольшом участке, трещин, коррозии, от которых проблематично избавиться после вытягивания, элемент подлежит частичной либо полной замене. Структура и характеристики металлической детали меняются при наличии таких повреждений.
Рекомендуем
«Порядок ремонта насос-форсунок «Скания»» Подробнее Элементы, которые имеют значительные повреждения и выполнены из ультрапрочной стали (UHSS-Ultra High Strenth Steel), чаще других нуждаются в замене. Дело в том, что их нельзя отремонтировать либо ремонт связан со значительными сложностями. Прочность такого сплава ослабляется в результате нагрева.
Подготовительные мероприятия перед заменой лонжерона:
- Напомним, что для правильной замены элемента нужно знать расстояния между контрольными узлами кузова. Такая информация должна быть в мануале по ремонту вашей машины. Как вариант, посмотреть аналогичные узлы целой детали с другой стороны (см. статью о том, как измерить геометрию кузова). Еще понадобиться линейка, рулетка и уровень.
- До того, как проводить замену лонжерона автомобиля, нужно немного приподнять ТС, снять колеса и установить по уровню на стапель либо на упоры.
- Если необходимо, то до начала замены убрать мотор и компоненты подвески. Иногда, при частичной смене детали, можно двигатель не снимать.
- Перед тем как менять элемент, нужно провести его вытягивание.
- Следует выключить систему подушек безопасности (SIR).
- Далее необходимо снять и изолировать минусовую клемму АКБ.
- В процессе электродуговой сварки возникают электромагнитные колебания, которые способны вывести из строя электронику машины. Необходимо проверить, чтобы в момент сварки в радиусе 30 см не было электронных устройств.
- Нужно провести демонтаж всех элементов, которые прилегают к лонжерону.
Для полной замены переднего лонжерона нужно:
- Из зоны ремонта следует удалить герметик и антикоррозионные средства.
- Высверлить точки контактной сварки.
- Временно установить деталь. Провести контрольный замер расстояния между контрольными точками. Проверить при помощи уровня расположение детали по высоте, сравнив с целым лонжероном.
- Если установка выполнена верно, то можно проводить окончательное приваривание.
- Поставить на свои места все элементы, которые прилегали к лонжерону.
- Далее нанести герметик. Провести антикоррозионную обработку и окрашивание.
Обычно хватает и частичной замены данной детали.
При этом необходимо провести вытягивание элемента до изначальных размеров, вырезать и заменить только поврежденные его части. Такие действия оправданы тем, что при ремонте не будут затронуты точки сварки, выполненные на заводе, и герметик в неповрежденных зонах. Проводить частичную замену лонжерона можно только в тех местах, которые рекомендует производитель. Если выполнить замену неверно, можно нарушить жесткость и прочность машины.
Преимущества и недостатки лонжеронного элемента
Огромный плюс присутствия лонжеронной конструкции, состоит в том, что это позволяет достичь необходимой жесткости при небольшой массе деталей. Именно это призвано обеспечивать повышенную управляемость и максимальную маневренность. Кроме того, из-за присутствия отдельных конструктивных решений создается наибольшая пассивная безопасность, о которой говорилось ранее. Хотя данная конструкция имеет и некоторые минусы:
- Все основные агрегаты транспортного средства (мотор, коробка передач и пр.) крепятся на лонжерон, благодаря этому обеспечена их взаимосвязь. И когда кузов подвергается сильному удару, остальные детали также деформируются.
- Имея некоторые особенности в конструкции лонжеронные рамы практически не подлежат ремонту, в случае их поломки.
Проблемы, связанные с лонжеронами
Проблемы, которые связаны с лонжероном
Лонжерон является важнейшей деталью любой машины
Она невидима, а потому редко привлекает внимание обычного автовладельца. Но, от этого элемента во многом зависит состояние автомобиля и его безопасная эксплуатация
Даже при малейших подозрениях на деформацию данной детали нужно срочно обратиться в автосервис. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта в дальнейшем и повышению рисков при движении.
Главной проблемой этого элемента состоит в том, что от времени металл подвергается эффекту «усталости», а потому лет через десять по виду надежная конструкция на самом деле может оказаться совсем не такой.
При серьезном ДТП лонжерон (задний, передний или оба сразу) довольно сильно деформируется, а это влияет на технические характеристики всего автомобиля. Может произойти смещение мотора, деталей подвески и других закрепленных на нем элементов.
Вернуть лонжерону изначальный вид бывает очень трудно, а иногда вовсе невозможно. В случае лопания лонжеронов кузовом утрачивается заложенная прочность. Вот почему даже после небольшой аварии необходимо проверить состояние несущей конструкции. Даже когда внешний вид кузова не вызывает подозрений.
В зависимости от степени повреждения авто, определяется категория восстановительных работ. Если автомобиль имеет рамную конструкцию, а при аварии пострадали несущие элементы, то поменять их будет довольно просто. Но если лонжерон является неотъемлемой частью кузова, то ситуация гораздо хуже. Иногда получается и так, что поменять лонжероны нельзя или элементарно не имеет смысла. Если элемент получил частичную деформацию, его удастся вытянуть при помощи специального оборудования, которое поможет попытаться вернуть изначальные параметры, хотя прочность элемента будет значительно уступать заводскому варианту.
Ремонт лонжерона
Но случаются такие ДТП, что конструкцию вытянуть нельзя, и ей требуется замена. Если неверно выбрать лонжеронный элемент для замены, непрофессионально соединить (методом сварки) или укрепить конструкцию, это приводит к новой поломке кузовных элементов.
Советы профессионалов по эксплуатации лонжерона автомобиля
-
Эволюция рамы. «Сначала для остова использовались твердые породы деревьев, иногда – трубы из металла. В 1910-х гг. на грузовых ТС стали применять рамы с открытым профилем. Если знаешь английские термины, то понять, как выглядит лонжерон на автомобиле, не составит труда. Нередко его называют лестничным, потому что внешне он похож на лестницу. Элементы, расположенные продольно, обычно выполняют из открытого профиля. Поперечные балки по форме могут быть различными: К- и Х-образные, перпендикулярные. Куски рам могут быть соединены друг с другом с помощью сварки (в легковых машинах), заклепок (в грузовых ТС) либо болтов (выполняется на заказ).
Рекомендуем
«Ремонт рулевой рейки «Ауди»: диагностика и способы» Подробнее На сегодняшний день рамы на заклепках используют для грузовиков и пикапов. Некоторые инженеры считают Х-образные рамы лонжеронными, потому что они гораздо легче. Такие приспособления использовались в американских автомобилях 1950-х годов, в советских «Чайках» (ГАЗ-13 и ГАЗ-14). Основное преимущество лонжеронной рамы – технологичность и несложная конфигурация. Из недостатков – громоздкость, большой вес, что приводит к уменьшению полезного пространства в машине».
-
Как проверить лонжерон автомобиля перед покупкой. «Если вы приобретаете машину с рук, то необходимо проверить лонжероны. Если их повело, то кузов может деформироваться. В итоге развал станет неверным и у покрышек увеличится износ, зазор между деталями кузова станет больше. Помимо этого, нужно помнить, что ездить на машине опасно при лопнувшем или сгнившем элементе. При большой скорости автомобиль теряет управляемость, потому что нарушена жесткость кузова. Во время аварии данный элемент обеспечивает пассивную безопасность, не позволяя кузову сминаться.
Найти небольшое искривление элемента и изменение геометрии кузова возможно лишь на стенде. При этом глобальные деформации можно выявить и самостоятельно. Необходимо проверять:
- Развал и схождение. Если у детали неполадки, то развал и схождение колес машины будет неверным. Даже если провести настройку, то она будет постоянно сбиваться, и покрышки начнут неравномерно изнашиваться.
- Зазоры между деталями кузова. Если лонжероны неисправны, то зазоры между ними будут неравномерными. Такие проблемы видны даже на глаз.
- Внешние дефекты. Проблемы с деталями легко увидеть невооруженным глазом: нарушена геометрия кузова. Также можно посмотреть из смотровой ямы. Элементы не должны содержать сварных швов, дефектов, трещин. Обычно передняя деталь держит силовой агрегат. Задний лонжерон автомобиля идет под багажником, на нем закреплены задний бампер и фаркоп».
Проблемы автомобилей, обусловленные лонжеронной конструкцией
Ключевая проблема подобной конструкции ТС – «усталость» металла. Понятие усталости металла действительно существует и играет важную роль. По мере эксплуатации вследствие высоких нагрузок металл постепенно «устает». Поэтому спустя, допустим, 10 лет конструкция будет уже значительно менее прочной.
Восстановить изначальную форму крайне тяжело, а зачастую невозможно. Если лонжерон автомобиля лопнул, кузов становится значительно менее прочным. Поэтому проверку состояния несущей конструкции нужно выполнять даже при незначительных авариях.
В рамных машинах при повреждении лонжеронов замена производится достаточно легко. Значительно сложнее произвести ремонт, если они выступали составляющими кузовной конструкции. Зачастую замена таких деталей является нецелесообразной.
При серьезных авариях вытягивание конструкции невозможно, она подлежит замене
Важно правильно подобрать новые детали. В противном случае неправильный монтаж станет причиной скорой поломи кузова
От лонжерона зависит прочность кузова и автомобиля в целом, а значит и безопасность пассажиров, поэтому к ремонту данной детали следует подходить крайне взвешенно.
Преимущества и недостатки
Использование лонжеронов при конструировании кузовов автомобилей и уход от традиционной рамной компоновки кузова имеет ряд преимуществ при относительно небольшом количестве недостатков. К достоинствам использования лонжеронов следует отнести:
- резкое снижение массы кузова и автомобиля в целом;
- обеспечение большей жесткости на кручение и, как следствие, лучшую управляемость авто;
- относительную простоту конструкции;
- высокую безопасность такого типа кузова в случае дорожно-транспортного происшествия.
Тем не менее, несмотря на ряд существенных достоинств, у лонжеронов имеется и значимый недостаток – очень ограниченные возможности восстановления в случае деформации.
Связано это с тем, что передний и задний лонжероны намертво крепятся к кузову с помощью сварных швов. Параметры жесткости лонжерона и степень противодействия нагрузкам четко рассчитываются автопроизводителем. По этой причине восстановление лонжерона после сколь-либо значительного повреждения (подобная ситуация – не редкость в случае ДТП) приводит к тому, что деталь изменяет свои характеристики прочности и не способна полноценно выполнять свои «обязанности» по обеспечению жесткости кузова.
Видео — вытяжка лонжеронов автомобиля Volkswagen Tiguan:
При этом вварить новый лонжерон также не удастся ввиду конструктивных особенностей. Фактически, при повреждении лонжеронов любой ремонт становится весьма относительным, и заводские характеристики существенно ухудшаются.
Функции лонжеронов
Сравнивая передние и задние лонжероны, некоторые водители пытаются понять причины сложной конструкции. На практике разобраться в этом вопросе несложно, если правильно оценить каждую учитываемую функцию. Именно они дадут полезный ответ на вопрос, позволив разобраться в причинах соответствующего выбора.
- Дополнительная амортизация;
- Усиление днища и брызговиков;
- Защита салона.
Оценив лонжерон задний или передний, можно понять, насколько важные функции он выполняет. Это не просто центральная балка, а по-настоящему необходимый элемент днища. Если подробно рассмотреть каждый пункт, удастся увидеть полезные тонкости.
Дополнительная амортизация
Сборный элемент создан специально для обеспечения дополнительной амортизации. Ослабление жесткости дает удивительный комфорт во время движения, поэтому при выборе модели автомобиля этот фактор остается одним из важнейших. Производители постепенно переходят на такой вариант, сокращая нагрузку на кузов.
Силовая рама легкового автомобиля
Амортизация обычно требует сложной многогранной системы. Применение упрощенных средств обеспечивает легкий способ обеспечения комфортных поездок. Это заставляет вносить конструктивные изменения, а не пытаться создать новую систему из рессор.
Усиление днища и брызговиков
Поездки по плохому дорожному покрытию приводят к нереальным сложностям. Разбираясь лонжерон любого автомобиля, что это такое, необходимо учесть функцию усиления днища. Именно оно больше всего страдает от механических повреждений, с которыми приходится сталкиваться в пути.
Брызговики и днище регулярно подвергаются настоящему испытанию. Для обеспечения надежной защиты от серьезных поломок, производители предпочли воспользоваться лонжеронами, которые дали надежную защиту. Пусть они не касаются мелких камешков и гравия, а вот на кочке или камне отлично спасут от появления трещины.
Защита салона
Во время столкновения жесткие балки создают потенциальную опасность для пассажиров. Раньше встречались случаи, когда некоторые из них пробивали кузов и попадали в салон, нанося серьезные ранения людям. Ситуация изменилась после внесения изменений, повысивших показатели безопасности во время поездок.
Лонжерон — своеобразное средство защиты
Установленные балки теперь изготавливаются специальным образом. Во время удара они не остаются цельными, а собираются в гармошку. В этом случае исключается потенциальная опасность для пассажиров, хоть и сокращается защита кузова. Бренды пошли на этот шаг, чтобы полностью исключить опасность для водителя и других людей.
Профилактика лонжеронов
Для того чтобы автомобиль служил долго, желательно следить за состоянием лонжеронов и проводить профилактические работы. Правка лонжерона стоит очень дорого, поэтому лучше следить за ним и проводить регламентные профилактические работы. Так как внутри лонжероны пустотелые, в них может скапливаться грязь и влага, что приводит к коррозии металла. Поэтому желательно хотя бы один раз в год перед зимой наносить антикоррозийные смеси. Узнать, как выглядит лонжерон можно из инструкции к автомобилю, на котором показаны несущие элементы. Здесь также обычно показаны дренажные отверстия, через которые нужно наносить защитное антикоррозийное средство. Кроме того, желательно избегать чрезмерных нагрузок на кузов автомобиля. При сильном перегрузе и эксплуатации в тяжелых условиях лонжероны могут лопаться или гнуться. В случаях необходимости использовать машину в тяжелых условиях может устанавливаться усилитель лонжерона. Эта деталь позволяет снизить нагрузку и продлить срок службы лонжерона. Необходимо следить за состоянием автомобиля, особенно за несущими элементами. Если он эксплуатируется в тяжелых условиях или ездит на высокой скорости, по плохим дорогам – желательно регулярно проверять состояние лонжеронов. Многие подержание автомобили продаются после косметического ремонта. В этом случае лонжероны могут быть прогнившими или лопнувшими, хотя внешне кузов машины как новый.
Типы существующих несущих конструкций
В первую очередь нужно сказать, что монтаж несущей конструкции в автомобиле производится в различных положениях – это можно увидеть на соответствующих фото. Большей частью это зависит от того, какова модель автомобиля и на что машина рассчитана. Выделяют такое расположение лонжеронов:
- Горизонтальное с параллельным расположением друг относительно друга.
- Изогнутые, идущие вдоль днища и повторяющие его контуры.
- Вертикальное расположение.
- Под углом.
Каждый из этих типов нередко встречается на совсем неожиданных автомобилях, даже на грузовиках и внедорожниках. Первый тип конструкции более свойственен для автомобиля с повышенной проходимостью. За счет вертикального расположения конструкторам удается сделать плоский пол, значительно сниженный в сравнении с классическими автомобилями. Практически такой же эффект для автомобиля дают и горизонтально изогнутые лонжероны, только за счет этого еще повышается и пассивная безопасность.
Как можно увидеть на фото днища большинства автомобилей – между лонжеронами присутствуют и поперечины. Они являются своеобразными ребрами жесткости кузова, размещаются они по-разному: перпендикулярно лонжерону, Х или К-образно. В большинстве своем изготавливаются поперечины из стального профиля, изгибаются под нужным углом. Если рассматривать легковой автомобиль, то в нем поперечины привариваются, в грузовом закрепляются с помощью клепки. К лонжеронам крепятся специальные кронштейны, на которых потом закрепляются агрегаты автомобиля.
Функционал лонжеронной рамы
Что такое лонжерон и как выглядит данная деталь мы рассказали. А теперь давайте поговорим о его предназначении в автомобиле.
Название детали в переводе с французского обозначает движение по длине чего-либо. Данный термин используется для обозначения многих инженерных конструкций подобного типа, к примеру, для названия деталей железнодорожного, авиационного и корабельного транспорта. Несущие конструкции этого типа имеются практически во всех автомобилях, за исключением тех авто, где в качестве основного несущего элемента выступает сама рама.
Устройство лонжерона
В классической конструкции легковых автомобилей лонжерон расположен по длине кузова и призван усиливать его в тех местах, где установлены водительское и пассажирские сиденья, а также закрепляются тяжёлые элементы ТС. В определенном смысле лонжеронная рама выполняет функцию демпфера между подвеской и кузовной частью – некоторое количество энергии, которая воспринимается от дороги и должна передаваться кузову, поглощается несущим элементом. Если бы у кузова была столь высокая жесткость изначально, то люди, находящиеся в салоне, воспринимали бы все удары намного сильнее, чем при наличии данной конструкции.
А потому для предотвращения подобного эффекта, лонжерон в автомобиле выполняется так, чтобы он мог смягчить удары, а не только полностью деформироваться от этого. Для решения данной задачи существуют особые конструктивные решения, обеспечивающие это разными способами:
- Некоторые места лонжерона немного уменьшены в толщину, изменен размер сечения.
- Высверливаются технологические отверстия в местах, переносящих наименьшую статичную нагрузку.
- Делаются особые складки, позволяющие снять лонжеронную раму машины, например, при ДТП или сильном ударе. Поэтому меньше страдают детали кузова, где присутствуют люди. Несущей конструкцией поглощается кинетическая энергия и принимается вся нагрузка. Благодаря этому удар, передающийся кузову машины, ощущается намного слабее.
Передний лонжерон
Курортно-развлекательный центр «Немо»
Множеством интересных мест и большим количеством достопримечательностей полна Одесса. Ланжерон не исключение.
Изюминкой пляжа является курортно-развлекательный центр «Немо». В самом центре набережной расположен огромный курортный комплекс, включающий в себя пятизвёздочный отель, пять ресторанов, бассейны, спа-центр и дельфинарий. Гостиница «Немо» — это единственный отель в Одессе, который расположен прямо на пляже. Очень часто его попросту называют отель «Ланжерон» (Одесса).
Этот супермегасовременный центр находится прямо на набережной, территория вокруг облагорожена и доступна любому желающему. «Немо» – это единственный в Европе отель с дельфинами.