Силовые элементы кузова автомобиля лонжероны

Что такое и для чего нужны лонжероны в автомобиле

Конструкция любого автомобиля четко продумана и каждый элемент в ней имеет свое определенное назначение. В устройстве кузова немаловажную роль играют лонжероны. Этим элементам отведена не только опорная функция, но также защитная и поглощающая внешние воздействия. В этой статье разберемся, что представляет собой лонжерон автомобиля, его функции, положение и последствия деформации.

Назначение и устройство

Лонжерон представляет собой продольный профиль или швеллер, который располагается попарно спереди и сзади кузова автомобиля.

В конструкции несущего кузова они находятся на уровне днища параллельно друг другу. В некоторых моделях могут располагаться под небольшим углом. Если несущая часть рамная, то детали расположены по всей ее длине как цельные элементы. На рисунке можно увидеть положение деталей. Они отмечены красным.

Передние и задние лонжероны

От целостности и прочности этих элементов во многом зависит безопасность и управляемость автомобиля. Лонжероны предназначены выдерживать различное давление и нагрузки. Это вес внутренних агрегатов, пассажиров, грузов, а также внешние удары и вибрации во время движения. Как видно, эти элементы выполняют важную несущую функцию в конструкции кузова.

Функции лонжеронов

Таким образом, лонжероны выполняют следующие функции:

• Соединительная. Соединяют различные элементы кузова и ходовой части в единую конструкцию.
• Несущая. Одна из главных функций. Элементы способны выдержать большой вес и нагрузки. Во время движения на них непрерывно воздействуют статические и динамические силы.
• Гашение колебаний. Детали также выступают в роли демпфера, принимая определенную долю кинетической энергии при ударах. Это своеобразные связующие элементы между кузовом и подвеской.
• Пассивная безопасность. В некоторых конструкциях предусмотрены специальные запрограммированные зоны деформации, которые гасят энергию удара при столкновении.

Особенности конструкции и виды

В большегрузных автомобилях и внедорожниках используется рамная конструкция несущей системы. Это обусловлено увеличенной нагрузкой. В таких конструкциях лонжероны располагаются параллельно друг другу по всей длине. Цельные элементы соединяются между собой специальными перемычками. За своеобразную форму рамы водители часто называют такую конструкцию «лестницей».

Лонжероны в раме автомобиля

В современных легковых автомобилях несущей частью является сам кузов. Поэтому лонжероны уже интегрированы в конструкцию кузова и являются его частью. Они могут быть как цельными, так и раздельными и обязательно устанавливаются в передней и в задней части, хотя встречаются конструкции без задних несущих элементов. Задние лонжероны не несут такой большой нагрузки, как передние.

Цельные лонжероны также могут использоваться в несущем кузове. Это дает свои преимущества. Конструкция становится более жесткой и надежной, но имеет сложную форму. Это сказывается на технологии изготовления.

Таким образом, лонжероны можно разделить на два вида:

Если преимущество цельных в жесткости, то составные более практичны. При столкновении чаще всего страдают лонжероны. Они гнутся, ломаются. Составные элементы будет легче заменить на новые.

Лонжероны

В свою очередь, многое зависит от геометрии элементов. Дополнительные изгибы позволяют повысить прочность конструкции при ударе сбоку или спереди. Также изгибы позволяют повысить маневренность автомобиля и угол поворота колеса.

Положение лонжеронов в кузове

Положение этих элементов будет зависеть от конструкции кузова и модели автомобиля. Выделяют несколько вариантов:

• параллельно друг другу или под небольшим углом;
• вертикально под углом;
• горизонтально под углом;
• с горизонтальным изгибом.

Первый вариант, как было уже сказано, встречается на рамной конструкции большегрузных автомобилей. Остальные три варианта встречаются на несущих кузовах разных марок.

Возможные неисправности

Для изготовления лонжеронов используют только особые сплавы алюминия или титан. Прочность конструкции очень важна, так как элементы испытывают постоянные нагрузки.

Такое воздействие со временем может привести к их деформации. В процессе эксплуатации на металле могут появиться микротрещины. Данный эффект часто называют «усталостью» металла. Повреждения, изгибы и трещины могут повлиять на изменение геометрии кузова и на многие другие параметры автомобиля. Например, изменятся углы установки колес, появится неправильный зазор при закрывании дверей, разного рода скрипы в салоне и так далее.

Также эти важные элементы могут деформироваться во время ДТП. Это наиболее частые случаи. Изгиб лонжеронов грозит серьезным ремонтом, а то и вовсе утилизацией кузова. Возникают щели, зазоры, нарушается геометрия кузова. Эксплуатировать автомобиль в таком случае небезопасно. Даже ремонт не всегда дает нужный результат. Из-за нарушения геометрии, вероятнее всего, увеличится износ покрышек и нарушатся заводские настройки рулевого управления.

Зона деформации лонжеронов

С другой стороны, лонжероны также относятся к элементам пассивной безопасности. На них есть зоны запрограммированной деформации. В случае ДТП деталь погнется именно в этом месте, забрав часть энергии удара.

Особенности ремонта

В большинстве случаев обращаются с проблемами именно передних лонжеронов, задние деформируются не так часто. Погнутые элементы «вытягивают». Это делают с помощью специальной установки. Сложность также заключается в том, что приходится разбирать большую часть автомобиля. Снимать двигатель, элементы подвески, кузова и так далее. Не каждый мастер берется за такой сложный ремонт.

Если лонжерон лопнул, но основная его часть в нормальном состоянии, то ремонт может обойтись сварочными работами. В этом случае стоит иметь в виду, что даже после качественной сварки добиться прежнего состояния этих элементов будет уже невозможно. Прочность снизится именно в месте шва. В рамных конструкциях заменить эти элементы намного легче.

В некоторых кузовах лонжероны крепятся не с помощью сварки, а кронштейнами. Это также облегчает ремонт, так как заменить деталь уже проще. Но если элементы сильно повредились или изогнулись, то зачастую смысла в ремонте нет.

Некоторые водители пытаются заранее усилить лонжероны, добавив дополнительные ребра жесткости. В этом случае нужно понимать, что деталь теряет амортизирующие свойства.

Лонжероны являются одними из важнейших деталей не только кузова, но и всего автомобиля. Может они и скрыты в глубине кузова, но не стоит забывать об их значении. Они играют большую роль в безопасности и управляемости автомобиля. При деформации этих важных элементов нужно обязательно обращаться в автомастерскую, чтобы избежать возможного дорогостоящего ремонта в будущем.

Источник статьи: http://techautoport.ru/nesuschaya-sistema/kuzov-i-rama/lonzherony.html

Лонжерон

Лонжерон – силовой элемент конструкции автомобилей. Термин лонжерон образовался от французского “longer”, что означает двигаться вдоль определенного направления. Лонжерон представляет собой опорный силовой элемент, который располагается вдоль конструкции автомобиля. Рама или шасси всегда имеет два лонжерона с обеих сторон автомобиля – левой и правой.

Какие функции выполняет лонжерон

Лонжероны воспринимают вес от кузова, двигателя и механизмов автомобиля, пассажиров и перевозимых грузов. Также к лонжеронам крепятся детали подвески автомобиля. Поэтому они имеют продуманную конструкцию и изготавливаются из прочных металлических сплавов, которые наделены еще и амортизирующими функциями.

Третья важная его задача – восприятие высоких динамических ударных нагрузок и оказывание сопротивление изгибающему или скручивающему моменту, а также воспринимают перерезывающее усилие. Такие нагрузки лонжероны принимают при аварийных ситуациях. Они способны частично забирать энергию удара при столкновениях, попаданиях на глубокие ямы или переворотах, что повышает безопасность пассажиров в случае аварии.

Конструкция и разновидности лонжеронов

Лонжероны находятся под днищем автомобиля и их конструкция отличается у легковых автомобилей и внедорожников.

Современные легковые автомобили имеют несущий кузов. Это означает, что функции рамы выполняет сам кузов и все конструктивные элементы в различной степени воспринимают действующие на него нагрузки. В такой схеме лонжероны исполняют роль усиливающих элементов – поэтому они не идут вдоль всего кузова, а крепятся к центральной части кузова. В итоге легковой автомобиль имеет два передних и два задних лонжерона. Передние необходимы для восприятия нагрузок от силового агрегата, а задние усиливают дно багажного отделения.

Автомобили с рамной конструкцией кузова (например, внедорожники и коммерческий транспорт) имеют лонжероны, которые идут вдоль всей конструкции рамы и являются частью рамы. Благодаря поперечным перемычкам конструкция похожа на лестницу, поэтому иногда так и называется “рама лестничного типа”. Хотя рамы могут иметь также Х-образную или К-образную поперечины.

Размещение передних и задних лонжеронов в современном легковом авто

Расположение лонжеронов на внедорожнике с рамной конструкцией кузова

Также лонжероны могут быть цельными или составными. Очевидно, что цельные более крепкие, зато составные – более ремонтопригодные.

Конструкционно любой лонжерон представляет собой продольный металлический профиль. Деталь может иметь различное сечение:

• круглая труба;
• швеллер;
• двутавровое сечение;
• прямоугольная профильная труба (коробчатое сечение);
• фигурный Z-образный профиль.

Наиболее распространенным сечением является швеллер. Он обеспечивает высокую жесткость и эффективно воспринимает изгибающий момент. Швеллер по длине обычно имеет переменное сечение. В местах повышенных нагрузок он имеет увеличенную площадь. Там, где нагрузки незначительны, сечение уменьшается. Также на некоторых участках лонжерон может иметь замкнутый контур, а на остальных иметь сечение швеллера. Поперечины или траверсы также имеют коробчатое сечение или форму швеллера. По своему расположению траверсы могут иметь развитую K-образную или X-образную траекторию.

В современных автомобилях лонжероны изготавливаются из высоколегированных сталей, сплавов алюминия и титана. Но в последнее время конструкторы стали использовать новые композитные материалы с уникальными свойствами. Основными требованиями к материалу – высокая прочность, достаточная упругость, небольшая удельная плотность, коррозионная стойкость.

Возможные неисправности лонжеронов

Лонжерон – прочная и надежная конструкция, которая не меняется при надлежащей эксплуатации автомобиля. Повреждения детали происходят в основном лишь при значительных дорожно-транспортных происшествиях.

Среди основных проблем, которые возникают с лонжеронами, наиболее часто встречаются:

Трещина в лонжероне

1. Искривление лонжерона вследствие ДТП. Критическая деформация может привести не только к изменению важных параметров автомобиля, но также к смещению положения двигателя, элементов подвески. Искажение геометрии кузова ведет к изменению зазоров между дверьми и проемами, крыльями и колесами, появлению трещин кузова.
2. Появление трещин и проявление усталости металла вследствие длительного воздействия циклических нагрузок.
3. Деформационное изменение формы по причине регулярного воздействия динамических нагрузок при движении автомобиля.
4. Естественное старение и коррозионный износ металла.
5. Нарушение целостности сварных швов в местах соединения с деталями кузова.

Особенности ремонта лонжеронов

Восстановить лонжеронную конструкцию после аварии практически невозможно. Если же она подлежит ремонту, то автомобиль в итоге все равно потеряет оригинальные параметры кузова, изначальную жесткость, ходовые параметры. При повреждении лонжеронов автомобиль может отклоняться в одну сторону при движении. Также можно заметить повышенный износ шин. Еще нарушается “развал-схождение”.

Процедура вытягивания лонжерона

В рамных конструкциях в случае значительной деформации производят полную замену лонжерона.

Если же лонжерон является частью кузовной несущей конструкции, то его ремонт представляет повышенную сложность. При допустимых искажениях лонжерона его восстановление производят вытягиванием на специальных стендах контроля и правки. На данном оборудовании можно с достаточной точностью восстановить геометрию детали и проверить полученные параметры. Частичный ремонт выполняют при помощи приваривания заплаток в проблемных местах, хотя это не лучший вариант.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Источник статьи: http://etlib.ru/wiki/lonzheron-61

Лонжерон — основной силовой элемент кузова автомобиля

Лонжерон автомобиля – это прямоугольная труба, проходящая через переднюю или заднюю часть кузова. Поскольку конструкции этой детали отличаются, существует несколько разновидностей силовых балок, проходящих между бамперами авто насквозь.

Кузов основывается на элементах повышенной жесткости, что обеспечивает автомобильному каркасу необходимую прочность. Первые кузова изготавливались на основе жесткой рамы. Технология до сих пор применима при производстве внедорожников. Однако рамные кузова обладают серьезным недостатком – автомобиль приобретает большую массу.

Лонжероны служат для облегчения транспортных средств и входят в безрамную компоновку автомобиля. Они представляют собой силовые элементы, которые находятся по бокам днища авто. Именно эти детали принимают на себя большую часть конструктивных нагрузок: от колебаний во время движения и от массы автомашины. Управляемость авто и его поведение на поворотах зависит от жесткости силовых элементов. Передний лонжерон при повреждении следует ремонтировать незамедлительно, так как малейшего смещения достаточно, чтобы двигатель работал с детонацией.

Функции

Главные функции которые выполняет лонжерон это:

• снижение общей массы кузова,
• увеличение жесткости на кручение, благодаря чему улучшается управляемость авто,
• повышение безопасности кузова. Силовые балки способны к демпфированию (сопротивлению колебаниям), что позволяет им сглаживать удары при ДТП,
• усиление днища автомобиля,
• распределение общего веса пассажиров и массы кузова,
• создание амортизационного эффекта.

Наличие лонжеронов в автомобиле имеет и существенный недостаток: при их повреждении меняется конструкция кузова.

Основные виды

Лонжероны устанавливают в различном положении, которое зависит от вида автомобиля:

1. Параллельно и горизонтально.
2. Горизонтально и под углом.
3. Изогнутые элементы, расположенные вертикально.
4. Изогнутые силовые балки, размещенные горизонтально.

На грузовые автомобили устанавливают горизонтальные параллельные балки, а на внедорожниках они помещены под углом, за счет чего ось поворота колес оказывается больше. Элементы, изогнутые вертикально, позволяют снизить центр тяжести авто. Лонжерон автомобиля, выгнутый горизонтально, улучшает пассивную безопасность при боковом столкновении.

Неисправности и ремонт

При деформациях силовых балок после ДТП или неправильного ремонта водитель замечает полысевшие покрышки со стороны вытянутой детали. Подобная ситуация возникает из-за неправильного расположения колес.

Читайте также: Как произвести замену бампера на ВАЗ 2109 — этапы работ

Основные неисправности лонжерона:

1. Деталь лопнула. В этом случае проводят ее частичную или полную замену. Особенно в случае балок, расположенных спереди. Для замены деталь придется сначала выровнять, затем вырезать.
2. Элемент погнулся в зоне деформации. В этом случае его исправляют на специальном стенде.

Такие неисправности силовых балок приводят к изменению положения двигателя и нарушают геометрию подвески, ухудшают рулевое управление. Важно проверять балки даже после незначительной аварии.

Исправить деформацию лонжерона автомобиля получится только на стенде-каролинере. Большую часть машины придется разобрать. Если основные элементы конструкции остались неповрежденными, можно выполнить частичную замену лонжерона при помощи газосварочных работ. Однако этим методом не восстановить заводские качества детали, так как прочность после ремонта снизится.

При наличии лестничной рамы поменять лонжерон легко, кроме случаев, когда деталь сильно ушла в несущем кузове. Важно, чтобы новый элемент обладал первоначальными габаритами деформированной балки.
Особенности частичной замены:

1. При незначительных повреждениях зоны деформации имеют небольшую протяженность, поэтому можно ограничиться частичной заменой детали в местах сильных заломов и разрывов металла. Такую замену можно проводить только на участках, которые не принимают на себя нагрузку. Поврежденные места выпиливают болгаркой, приваривая на их место новые элементы.
2. Полная замена. Часто ущерб оказывается настолько большим, что лонжерон уже не может выполнять свои функции. Поскольку подобные повреждения не заварить, балку вытягивают до состояния, максимально приближенного к первоначальному, а затем срезают с креплений.

Учитывая состояние кузова, выбирают различные меры восстановления.

Разборка

Для вытяжки силового элемента подготавливают несколько инструментов, поскольку работы предстоят сложные и продолжительные. Необходимое оборудование:

• болгарка,
• оборудование для сварки,
• газовая горелка,
• шлифмашинка,
• молоток, которым будет производиться рихтовка,
• стенд,
• лента на основе герметика,
• таблица ремонта кузова,
• шпатель с грунтовкой.

Перед ремонтом снимают все детали кузова, перекрывающие доступ к поврежденному лонжерону. С ремонтируемой зоны убирают проводку и электроприборы.

Как вытянуть лонжерон своими руками

Перед работой следует проверить, в каком направлении нужно вытянуть лонжерон. В домашних условиях процедуру проводят следующим образом:

1. Машину закрепляют цепями на стенде. Место захвата очищают и устанавливают зажим.
2. Затем к нему крепят цепь и начинают вытяжку лонжерона.
3. Делают плавную натяжку, попутно придавая поврежденной детали первоначальную форму.
4. Поскольку лонжероны выполнены из качественной стали, для максимальной вытяжки сначала проводят их натягивание. Затем, оставляя деталь под натяжением, прибавляют усилие и снова удерживают.
5. Обрезают болгаркой неремонтируемые части балки.
6. Стараются вытянуть силовой элемент, попутно придавая ему прежние геометрические формы.

Читайте также: Пошаговая инструкция замены бамперов на Форд Фокус

Извлечь поврежденный участок не получится до тех пор, пока лонжерон не будет вытянут. В противном случае дальнейший ремонт остальных элементов кузова будет затруднен. При значительном повреждении проводится несколько вытягиваний в разных направлениях.

Если балка вытягивается лебедкой, направление вытягивающего усилия можно менять путем подкладывания под цепь брусков.

Сварка

Для сварки лонжерона автомобиля понадобятся:

1. сварочный аппарат,
2. металлический шпатель,
3. плазменный резак,
4. шлифмашинка.

По таблице ремонта проверяют геометрические контрольные точки. Их засечки делают цветным скотчем. Затем балку тянут до отметок, совпадающих с табличными значениями. Для выравнивания поверхностей используют шлифмашинку. Проверяют, параллельно ли расположены лонжероны относительно колесных арок.

Необходимый участок новой балки отрезают плазменным резаком. По габаритам он должен совпадать с деформированной. Если сделать разрез косым, подгонять новый элемент будет проще.

Порядок выполнения сварочных работ:

1. Подготовка места соединения. Следы коррозии и точки сварки удаляют шлифмашинкой.
2. Поверхности, подлежащие сварке, зачищают и наносят на них антикоррозийный состав.
3. Фиксация элемента. Переднюю панель и колесную арку помещают на свои места. Используя зажимы, лонжерон соединяют с другими деталями кузова. Добиться точной установки можно только при использовании шаблонов.
4. Сварка. Перед началом сварочных работ тщательно проверяют совпадение размеров всех деталей. После этого балку прихватывают в 2-3 местах. Деталь приваривают встык дуговой сваркой. Колесную арку фиксируют на передней панели и новом лонжероне точечной сваркой.

Заключительный этап ремонт лонжерона включает выравнивание и шлифовку участков, которые подверглись сварке. Для этой работы используется шлифмашинка. Места стыковки усиливающих балок с колесной аркой также обрабатывают, обстукивая молотком необходимые участки. Благодаря этой операции лонжерон будет плотнее прилегать к колесной арке.

После ремонта проверяют, не треснул ли лонжерон и не отвалился ли в месте сварки. Затем детали кузова покрывают грунтовкой, красят и собирают.

Источник статьи: http://dorpex.ru/kuzov/lonzheron-osnovnoy-silovoy-element-kuzova-avtomobilya

Лонжерон — основной силовой элемент кузова автомобиля

Лонжерон автомобиля – это прямоугольная труба, проходящая через переднюю или заднюю часть кузова. Поскольку конструкции этой детали отличаются, существует несколько разновидностей силовых балок, проходящих между бамперами авто насквозь.

Кузов основывается на элементах повышенной жесткости, что обеспечивает автомобильному каркасу необходимую прочность. Первые кузова изготавливались на основе жесткой рамы. Технология до сих пор применима при производстве внедорожников. Однако рамные кузова обладают серьезным недостатком – автомобиль приобретает большую массу.

Лонжероны служат для облегчения транспортных средств и входят в безрамную компоновку автомобиля. Они представляют собой силовые элементы, которые находятся по бокам днища авто. Именно эти детали принимают на себя большую часть конструктивных нагрузок: от колебаний во время движения и от массы автомашины. Управляемость авто и его поведение на поворотах зависит от жесткости силовых элементов. Передний лонжерон при повреждении следует ремонтировать незамедлительно, так как малейшего смещения достаточно, чтобы двигатель работал с детонацией.

Функции

Главные функции которые выполняет лонжерон это:

• снижение общей массы кузова,
• увеличение жесткости на кручение, благодаря чему улучшается управляемость авто,
• повышение безопасности кузова. Силовые балки способны к демпфированию (сопротивлению колебаниям), что позволяет им сглаживать удары при ДТП,
• усиление днища автомобиля,
• распределение общего веса пассажиров и массы кузова,
• создание амортизационного эффекта.

Наличие лонжеронов в автомобиле имеет и существенный недостаток: при их повреждении меняется конструкция кузова.

Основные виды

Лонжероны устанавливают в различном положении, которое зависит от вида автомобиля:

1. Параллельно и горизонтально.
2. Горизонтально и под углом.
3. Изогнутые элементы, расположенные вертикально.
4. Изогнутые силовые балки, размещенные горизонтально.

На грузовые автомобили устанавливают горизонтальные параллельные балки, а на внедорожниках они помещены под углом, за счет чего ось поворота колес оказывается больше. Элементы, изогнутые вертикально, позволяют снизить центр тяжести авто. Лонжерон автомобиля, выгнутый горизонтально, улучшает пассивную безопасность при боковом столкновении.

Неисправности и ремонт

При деформациях силовых балок после ДТП или неправильного ремонта водитель замечает полысевшие покрышки со стороны вытянутой детали. Подобная ситуация возникает из-за неправильного расположения колес.

Читайте также: Как произвести замену бампера на ВАЗ 2109 — этапы работ

Основные неисправности лонжерона:

1. Деталь лопнула. В этом случае проводят ее частичную или полную замену. Особенно в случае балок, расположенных спереди. Для замены деталь придется сначала выровнять, затем вырезать.
2. Элемент погнулся в зоне деформации. В этом случае его исправляют на специальном стенде.

Такие неисправности силовых балок приводят к изменению положения двигателя и нарушают геометрию подвески, ухудшают рулевое управление. Важно проверять балки даже после незначительной аварии.

Исправить деформацию лонжерона автомобиля получится только на стенде-каролинере. Большую часть машины придется разобрать. Если основные элементы конструкции остались неповрежденными, можно выполнить частичную замену лонжерона при помощи газосварочных работ. Однако этим методом не восстановить заводские качества детали, так как прочность после ремонта снизится.

При наличии лестничной рамы поменять лонжерон легко, кроме случаев, когда деталь сильно ушла в несущем кузове. Важно, чтобы новый элемент обладал первоначальными габаритами деформированной балки.
Особенности частичной замены:

1. При незначительных повреждениях зоны деформации имеют небольшую протяженность, поэтому можно ограничиться частичной заменой детали в местах сильных заломов и разрывов металла. Такую замену можно проводить только на участках, которые не принимают на себя нагрузку. Поврежденные места выпиливают болгаркой, приваривая на их место новые элементы.
2. Полная замена. Часто ущерб оказывается настолько большим, что лонжерон уже не может выполнять свои функции. Поскольку подобные повреждения не заварить, балку вытягивают до состояния, максимально приближенного к первоначальному, а затем срезают с креплений.

Учитывая состояние кузова, выбирают различные меры восстановления.

Разборка

Для вытяжки силового элемента подготавливают несколько инструментов, поскольку работы предстоят сложные и продолжительные. Необходимое оборудование:

• болгарка,
• оборудование для сварки,
• газовая горелка,
• шлифмашинка,
• молоток, которым будет производиться рихтовка,
• стенд,
• лента на основе герметика,
• таблица ремонта кузова,
• шпатель с грунтовкой.

Перед ремонтом снимают все детали кузова, перекрывающие доступ к поврежденному лонжерону. С ремонтируемой зоны убирают проводку и электроприборы.

Как вытянуть лонжерон своими руками

Перед работой следует проверить, в каком направлении нужно вытянуть лонжерон. В домашних условиях процедуру проводят следующим образом:

1. Машину закрепляют цепями на стенде. Место захвата очищают и устанавливают зажим.
2. Затем к нему крепят цепь и начинают вытяжку лонжерона.
3. Делают плавную натяжку, попутно придавая поврежденной детали первоначальную форму.
4. Поскольку лонжероны выполнены из качественной стали, для максимальной вытяжки сначала проводят их натягивание. Затем, оставляя деталь под натяжением, прибавляют усилие и снова удерживают.
5. Обрезают болгаркой неремонтируемые части балки.
6. Стараются вытянуть силовой элемент, попутно придавая ему прежние геометрические формы.

Читайте также: Пошаговая инструкция замены бамперов на Форд Фокус

Извлечь поврежденный участок не получится до тех пор, пока лонжерон не будет вытянут. В противном случае дальнейший ремонт остальных элементов кузова будет затруднен. При значительном повреждении проводится несколько вытягиваний в разных направлениях.

Если балка вытягивается лебедкой, направление вытягивающего усилия можно менять путем подкладывания под цепь брусков.

Сварка

Для сварки лонжерона автомобиля понадобятся:

1. сварочный аппарат,
2. металлический шпатель,
3. плазменный резак,
4. шлифмашинка.

По таблице ремонта проверяют геометрические контрольные точки. Их засечки делают цветным скотчем. Затем балку тянут до отметок, совпадающих с табличными значениями. Для выравнивания поверхностей используют шлифмашинку. Проверяют, параллельно ли расположены лонжероны относительно колесных арок.

Необходимый участок новой балки отрезают плазменным резаком. По габаритам он должен совпадать с деформированной. Если сделать разрез косым, подгонять новый элемент будет проще.

Порядок выполнения сварочных работ:

1. Подготовка места соединения. Следы коррозии и точки сварки удаляют шлифмашинкой.
2. Поверхности, подлежащие сварке, зачищают и наносят на них антикоррозийный состав.
3. Фиксация элемента. Переднюю панель и колесную арку помещают на свои места. Используя зажимы, лонжерон соединяют с другими деталями кузова. Добиться точной установки можно только при использовании шаблонов.
4. Сварка. Перед началом сварочных работ тщательно проверяют совпадение размеров всех деталей. После этого балку прихватывают в 2-3 местах. Деталь приваривают встык дуговой сваркой. Колесную арку фиксируют на передней панели и новом лонжероне точечной сваркой.

Заключительный этап ремонт лонжерона включает выравнивание и шлифовку участков, которые подверглись сварке. Для этой работы используется шлифмашинка. Места стыковки усиливающих балок с колесной аркой также обрабатывают, обстукивая молотком необходимые участки. Благодаря этой операции лонжерон будет плотнее прилегать к колесной арке.

После ремонта проверяют, не треснул ли лонжерон и не отвалился ли в месте сварки. Затем детали кузова покрывают грунтовкой, красят и собирают.

Источник статьи: http://dorpex.ru/kuzov/lonzheron-osnovnoy-silovoy-element-kuzova-avtomobilya

Конструкция несущего кузова автомобиля

При­вет­ствую Вас на бло­ге Kuzov.info!

В этой ста­тье пого­во­рим о несу­щем кузо­ве авто­мо­би­ля, о исто­рии появ­ле­ния, его харак­те­ри­сти­ках и устройстве.

Несу­щий кузов при­шёл на сме­ну рам­ной кон­струк­ции авто­мо­би­ля. Гру­бо гово­ря, он объ­еди­ня­ет раму и кузов в одно целое и име­ет допол­ни­тель­ные уси­ле­ния в необ­хо­ди­мых местах. Раму заме­ща­ют про­доль­ные (лон­же­ро­ны) и попе­реч­ные сило­вые элементы.

Неко­то­рые авто­мо­би­ли, такие как гру­зо­ви­ки и неко­то­рые вне­до­рож­ни­ки, по-преж­не­му име­ют рам­ную конструкцию.

Несу­щий кузов име­ет похо­жий прин­цип и дизайн, кото­рый года­ми исполь­зо­вал­ся в авиа­стро­е­нии ещё до появ­ле­ния его в автомобилях.

История появления несущей конструкции кузова

Пер­вая попыт­ка созда­ния несу­ще­го кузо­ва была пред­при­ня­та в 1922 году. Был создан авто­мо­биль Lancia Lambda. Он был без кры­ши и по кон­струк­ции боль­ше напо­ми­нал раму с встро­ен­ны­ми боко­вы­ми эле­мен­та­ми. Клю­че­вую роль в раз­ви­тии несу­ще­го кузо­ва съи­гра­ла аме­ри­кан­ская ком­па­ния Budd Company, кото­рая снаб­ди­ла обо­ру­до­ва­ни­ем для прес­сов­ки листо­вой ста­ли авто­про­из­во­ди­те­лей Dodge, Ford, Buick и Citroën. В 1930-ом году инже­нер из Австрии Joseph Ledwinka сов­мест­но с ком­па­ни­ей Budd создал про­то­тип несу­ще­го кузо­ва, кото­рый сра­зу запатентовал.

Несу­щий кузов авто­мо­би­ля Citroen Traction Avant

Ком­па­ния Citroen выпу­сти­ла пер­вый авто­мо­биль с несу­щим кузо­вом Citroen Traction Avant. Этот авто­мо­биль имел пол­но­цен­ный несу­щий кузов со все­ми сило­вы­ми эле­мен­та­ми, кото­рые при­ме­ня­ют­ся на совре­мен­ных авто­мо­би­лях. Как и при изго­тов­ле­нии совре­мен­ных несу­щих кузо­вов, для соеди­не­ния эле­мен­тов кузо­ва была при­ме­не­на кон­такт­ная свар­ка. Мас­со­вая про­дук­ция его была нача­та в 1934 году. В даль­ней­шем, такая кон­струк­ция кузо­ва посте­пен­но ста­ла заме­щать тра­ди­ци­он­ную рам­ную конструкцию.

Характеристики несущего кузова

Кон­струк­ция кузо­ва сде­ла­на из ком­би­на­ции прес­со­ван­ных листо­вых пане­лей раз­ных форм, соеди­нён­ных в еди­ную кон­струк­цию при помо­щи точеч­ной кон­такт­ной свар­ки. Кузов полу­ча­ет­ся отно­си­тель­но лёг­ким и очень прочным.

Такой тип кон­струк­ции часто срав­ни­ва­ют со скор­лу­пой яйца. Если пытать­ся раз­да­вить яйцо, при­ла­гая уси­лие про­доль­но, с про­ти­во­по­лож­ных кон­цов, то это будет сде­лать не про­сто. Так полу­ча­ет­ся из-за того, что вся сила не кон­цен­три­ру­ет­ся в одном месте, а рас­се­и­ва­ет­ся по всей скор­лу­пе. Подоб­ным обра­зом функ­ци­о­ни­ру­ет несу­щий кузов. В рам­ных авто­мо­би­лях, кото­рые были до появ­ле­ния несу­щих кузо­вов, рама при­ни­ма­ла на себя все нагруз­ки, а кузов обес­пе­чи­вал толь­ко функ­ци­о­наль­ные нуж­ды. В несу­щем же кузо­ве сило­вые эле­мен­ты явля­ют­ся частью кузо­ва, кото­рый, в свою оче­редь, состо­ит из мно­же­ства пане­лей, при­ва­рен­ных друг к дру­гу и обра­зу­ю­щих еди­ную кон­струк­цию. Даже вкле­ен­ные стёк­ла авто­мо­би­ля (лобо­вое и зад­нее) вли­я­ют на общую жёст­кость. Таким обра­зом, нагруз­ка рас­пре­де­ля­ет­ся по все­му кузову.

Бла­го­да­ря отсут­ствию рамы, авто­про­из­во­ди­те­ли полу­чи­ли воз­мож­ность делать авто­мо­би­ли более ком­пакт­ным и лёг­ки­ми, а так­же появи­лась боль­шая сво­бо­да в дизайне.

Недо­стат­ка­ми несу­ще­го кузо­ва мож­но счи­тать шум и виб­ра­цию, кото­рая боль­ше пере­да­ёт­ся на кузов, чем на рам­ном авто­мо­би­ле. В совре­мен­ных авто­мо­би­лях эта про­бле­ма реша­ет­ся бла­го­да­ря при­ме­не­нию шумо-виб­ро изо­ли­ру­ю­щих материалов.

В несу­щих кузо­вах исполь­зу­ет­ся доста­точ­но тон­кий листо­вой металл, проч­ность кото­ро­го уве­ли­че­на бла­го­да­ря штам­по­ва­нию. Сило­вые эле­мен­ты сде­ла­ны из высо­ко­проч­ной ста­ли. В таких типах кузо­вов ржав­чи­на может вли­ять на струк­тур­ную жёст­кость кузо­ва и на без­опас­ность. Поэто­му анти­кор­ро­зи­он­ная защи­та, в осо­бен­но­сти струк­тур­ных эле­мен­тов, очень важна.

Несу­щий кузов даёт пре­иму­ще­ство более низ­ко­го цен­тра тяже­сти авто­мо­би­ля, уве­ли­чи­ва­ет­ся эко­но­мия и рей­тинг без­опас­но­сти. Бла­го­да­ря более низ­ко­му цен­тру тяже­сти улуч­ша­ет­ся устой­чи­вость и управ­ля­е­мость и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность пере­во­ро­та автомобиля.

Неод­но­крат­но про­во­ди­лись краш-тесты с авто­мо­би­ля­ми, име­ю­щи­ми рам­ную кон­струк­цию и авто­мо­би­ля­ми с несу­щим кузо­вом. Авто­мо­би­ли с несу­щим кузо­вом пока­зы­ва­ют луч­шую без­опас­ность при фрон­таль­ном столк­но­ве­нии и при пере­во­ро­те, но немно­го худ­шую без­опас­ность при боко­вых столкновениях.

Рас­смот­рим кон­струк­цию несу­ще­го кузо­ва, раз­де­лив её на три части: перед­нюю, цен­траль­ную и заднюю.

Конструкция передней части кузова

• Глав­ны­ми сило­вы­ми эле­мен­та­ми перед­ней части несу­ще­го кузо­ва явля­ют­ся лон­же­ро­ны. Это про­доль­ные полые эле­мен­ты, кре­пя­щи­е­ся бли­же к низу перед­ней части кузо­ва. Они явля­ют­ся самы­ми проч­ны­ми эле­мен­та­ми несу­ще­го кузо­ва авто­мо­би­ля. Они изго­тав­ли­ва­ют­ся из высо­ко­проч­ной ста­ли. Лон­же­ро­ны кре­пят­ся частич­но к щиту мотор­но­го отсе­ка и частич­но к низу перед­них брыз­го­ви­ков кузо­ва. Лон­же­ро­ны име­ют зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия при ава­ри­ях, что­бы гасить энер­гию при фрон­таль­ном ударе.

• Фар­ту­ки (брыз­го­ви­ки) перед­них кры­льев явля­ют­ся внут­рен­ни­ми пане­ля­ми, кото­рые рас­по­ла­га­ют­ся вокруг коле­са и защи­ща­ют от гря­зи. Они частич­но при­ва­ре­ны к лон­же­ро­нам. Брыз­го­ви­ки так­же добав­ля­ют струк­тур­ной жёст­ко­сти кузову.
• Верх­нее уси­ле­ние брыз­го­ви­ка явля­ет­ся струк­тур­ным эле­мен­том перед­ней части кузо­ва. На него при­кру­чи­ва­ют­ся перед­ние крылья.
• Чаш­ки кузо­ва – это уси­лен­ные эле­мен­ты кузо­ва, кото­рые удер­жи­ва­ют верх­нюю часть сто­ек под­вес­ки. Они сфор­ми­ро­ва­ны как часть брыз­го­ви­ков кузова.
• Рам­ка ради­а­то­ра (под­держ­ка ради­а­то­ра, под­ка­пот­ная рам­ка) – это струк­тур­ный эле­мент, рас­по­ло­жен­ный в перед­ней части кузо­ва и удер­жи­ва­ет ради­а­тор систе­мы охла­жде­ния, замок капо­та и дру­гие смеж­ные эле­мен­ты авто­мо­би­ля. Рам­ка ради­а­то­ра кре­пит­ся к лон­же­ро­нам и брыз­го­ви­кам. Она при­да­ёт жёст­кость перед­ней части кузо­ва, как попе­реч­ный струк­тур­ный элемент.
• Щит мотор­но­го отсе­ка (или перед­няя пере­го­род­ка) – это панель, деля­щая перед­нюю сек­цию кузо­ва и цен­траль­ную сек­цию сало­на. Щит мотор­но­го отсе­ка помо­га­ет защи­тить води­те­ля и пас­са­жи­ров при воз­ник­но­ве­нии пожа­ра в мотор­ном отсе­ки. За щитом идёт сило­вая кон­струк­ция, защи­ща­ю­щая води­те­ля и пас­са­жи­ров в момент аварии.
• Перед­ние кры­лья рас­по­ла­га­ют­ся рядом с перед­ни­ми дверь­ми и дохо­дят до перед­не­го бам­пе­ра. Они закры­ва­ют перед­нюю под­вес­ку, и брыз­го­ви­ки перед­ней части кузо­ва. На совре­мен­ных маши­нах кры­лья, обыч­но, при­кру­чи­ва­ют­ся к кузо­ву болтами.
• Уси­ли­тель бам­пе­ра при­кру­чи­ва­ет­ся к перед­ней части лон­же­ро­нов и пред­на­зна­чен для гаше­ния уда­ра при аварии.

Центральная часть несущего кузова

• Дни­ще явля­ет­ся глав­ной струк­тур­ной сек­ци­ей ниж­ней части сало­на кузо­ва. Часто, дни­ще штам­пу­ет­ся как одна боль­шая цель­ная панель. С ниж­ней сто­ро­ны дни­ща кузо­ва про­хо­дят про­доль­ные и попе­реч­ные сило­вые эле­мен­ты. Места креп­ле­ния сиде­ний уси­ле­ны и так­же при­да­ют жёст­кость днищу.

Срез пане­ли при­бо­ров пока­зы­ва­ет уси­ле­ние, уве­ли­чи­ва­ю­щее без­опас­ность сало­на при аварии.

• Цен­траль­ная часть кузо­ва (салон) окру­же­на уси­лен­ны­ми пане­ля­ми для без­опас­но­сти води­те­ля и пас­са­жи­ров. Боко­вая цен­траль­ная стой­ка име­ет внут­ри уси­ле­ние, две­ри име­ют уси­ли­те­ли внут­ри и сами явля­ют­ся доста­точ­но проч­ной кон­струк­ци­ей, за пане­лью при­бо­ров нахо­дит­ся уси­лен­ная кон­струк­ция, кры­ша обыч­но име­ет уси­лен­ную попе­ре­чи­ну, сбе­ре­га­ю­щую салон при перевороте.

• Стой­ки кузо­ва – это вер­ти­каль­ные эле­мен­ты, кото­рые удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши и защи­ща­ют салон кузо­ва в слу­чае пере­во­ро­та авто­мо­би­ля. Стой­ки кузо­ва состо­ят из внеш­них лице­вых частей и внут­рен­не­го уси­ле­ния из высо­ко­проч­ной ста­ли. В кон­струк­ции кузо­ва типа «седан» име­ет­ся 3 типа сто­ек кузо­ва (перед­ние, сред­ние или боко­вые и зад­ние стой­ки, пере­хо­дя­щие в зад­ние кры­лья). Перед­ние стой­ки кузо­ва пере­хо­дят в рам­ку лобо­во­го стек­ла. Цен­траль­ные стой­ки удер­жи­ва­ют кон­струк­цию кры­ши меж­ду перед­ни­ми и зад­ни­ми две­ря­ми. Они помо­га­ют уси­лить кры­шу и обес­пе­чи­ва­ют места креп­ле­ния шар­ни­ров зад­них две­рей. Сред­ние стой­ки кузо­ва рас­пре­де­ля­ют нагруз­ки с ниж­ней части кузо­ва к верх­ней и предот­вра­ща­ют сжа­тие боко­вых частей при боко­вых уда­рах, защи­щая салон кузо­ва. Зад­ние стой­ки кузо­ва удер­жи­ва­ют зад­нюю часть кры­ши и пере­хо­дят в зад­ние кры­лья. Они, так­же, явля­ют­ся поса­доч­ным местом для зад­не­го стекла.
• Боко­вая панель явля­ет­ся общей кон­струк­ци­ей, в кото­рой перед­ний и зад­ний про­ём две­рей сде­лан одним эле­мен­том, без сва­ри­ва­ния частей. Такое устрой­ство даёт пре­иму­ще­ство в мень­шей под­вер­жен­но­сти коррозии.
• Поро­ги – это уси­лен­ные кон­струк­ции, кото­рые нахо­дят­ся в ниж­ней части двер­ных про­ёмов. Они соеди­ня­ют­ся кон­такт­ной свар­кой с флан­ца­ми дни­ща. Внут­ри лице­вой части поро­гов рас­по­ло­же­но уси­ле­ние. Поро­ги удер­жи­ва­ют ниж­нюю часть сред­них сто­ек и слу­жат боко­вой под­держ­кой для днища.
• Зад­няя «пол­ка» — это панель, рас­по­ло­жен­ная за зад­ни­ми сиде­ни­я­ми, под зад­ним стеклом.
• Зад­няя пере­го­род­ка раз­де­ля­ет салон кузо­ва и багаж­ное отде­ле­ние (на седанах).
• Две­ри име­ют состав­ную кон­струк­цию. Они состо­ят из внеш­ней пане­ли, внут­рен­не­го уси­ли­те­ля и части, на кото­рой кре­пят­ся стек­ло­подъ­ём­ни­ки и дру­гие эле­мен­ты две­рей, вклю­чая обшивку.

• Панель кры­ши закры­ва­ет цен­траль­ную часть кузо­ва и удер­жи­ва­ет­ся на стой­ках кузо­ва. Панель кры­ши явля­ет­ся одной из самых боль­ших пане­лей кузо­ва и, в то же вре­мя, пред­став­ля­ет собой очень про­стую кон­струк­цию. Жёст­кость кры­ше при­да­ёт её фор­ма, а так­же уси­ли­те­ли, кото­рые рас­по­ла­га­ют­ся с обрат­ной сто­ро­ны и при­кле­и­ва­ют­ся к ней. Кры­ша, пере­хо­дя­щая в зад­нее кры­ло при­ва­ри­ва­ет­ся при помо­щи лату­ни или крем­ни­стой брон­зы. Этот тип соеди­не­ния поз­во­ля­ет делать длин­ный ров­ный шов, даёт эла­стич­ность и хоро­шо про­ти­во­сто­ит нагруз­кам и виб­ра­ци­ям, воз­дей­ству­ю­щим на это место кузо­ва. К тому же, такое соеди­не­ние мень­ше под­вер­же­но коррозии.

Задняя часть кузова

• Зад­ние лон­же­ро­ны явля­ют­ся сило­вы­ми про­доль­ны­ми эле­мен­та­ми зад­ней части кузо­ва. Они изго­тав­ли­ва­ют­ся из высо­ко­проч­ной ста­ли. Они удер­жи­ва­ют пол багаж­ни­ка и при­ни­ма­ют на себя всю нагруз­ку при пере­воз­ке багажа.

Панель пола багаж­ни­ка с поло­стью для запас­но­го колеса

• Пол багаж­ни­ка пред­став­ля­ет собой штам­по­ван­ный лист, кото­рые часто име­ет вогну­тую фор­му и обра­зу­ет место под запас­ное коле­со. Пол при­ва­рен к зад­ним лон­же­ро­нам, зад­ним брыз­го­ви­кам (или аркам) и зад­ней пане­ли кузова.
• Зад­ние кры­лья пред­став­ля­ют собой несъём­ные пане­ли, при­ва­рен­ные к кузо­ву и явля­ют­ся частью струк­ту­ры зад­ней части кузова.
• Зад­ние чаш­ки кузо­ва удер­жи­ва­ют верх­нюю часть зад­них стоек.
• Зад­ние арки кузо­ва кре­пят­ся к зад­ним крыльям.

Зоны запланированного сжатия (смятия)

Это зоны кузо­ва, проч­ность кото­рых спе­ци­аль­но ослаб­ле­на при изго­тов­ле­нии авто­мо­би­ля. Это сде­ла­но, что­бы, сжи­ма­ясь в этих местах, эле­мен­ты кузо­ва гаси­ли энер­гию уда­ра. Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия обес­пе­чи­ва­ют опре­де­лён­ный кон­троль вто­ро­сте­пен­ных повре­жде­ний и уве­ли­чи­ва­ют без­опас­ность води­те­ля и пас­са­жи­ров. Эле­мен­ты кузо­ва с таки­ми ослаб­лен­ны­ми зона­ми сми­на­ют­ся более пред­ска­зу­е­мо, чем без них. Перед­ние и зад­ние лон­же­ро­ны име­ют зоны запла­ни­ро­ван­но­го сжа­тия, в кото­рых они сги­на­ют­ся при ава­рии, гася энер­гию уда­ра. Капот, так­же, име­ет такие зоны.

Несу­щий кузов так спро­ек­ти­ро­ван, что перед­няя и зад­няя часть сми­на­ет­ся отно­си­тель­но лег­ко, в то вре­мя как сред­няя часть, где нахо­дит­ся води­тель с пас­са­жи­ра­ми, оста­ёт­ся целым.

Типы стали в конструкции несущего кузова

Сталь по-преж­не­му самый часто исполь­зу­е­мый мате­ри­ал при изго­тов­ле­нии раз­лич­ных видов транс­пор­та. При изго­тов­ле­нии сило­вых эле­мен­тов несу­ще­го кузо­ва при­ме­ня­ет­ся высо­ко­проч­ная сталь, высо­ко­проч­ная низ­ко­ле­ги­ро­ван­ная сталь и сверх­проч­ная сталь. Пре­дел проч­но­сти такой ста­ли в 2–4 раза боль­ше обыч­ной, низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли. Штам­по­ва­ние ещё боль­ше уси­ли­ва­ет проч­ность пане­лей. При­ме­не­ние высо­ко­проч­ной ста­ли, поз­во­ли­ло авто­про­из­во­ди­те­лям умень­шить тол­щи­ну листо­во­го метал­ла при изго­тов­ле­нии струк­тур­ных эле­мен­тов без ухуд­ше­ния проч­но­сти кузова.

На неко­то­рых совре­мен­ных авто­мо­би­лях струк­тур­ные эле­мен­ты кузо­ва могут быть сде­ла­ны, из ком­би­на­ции раз­ных типов ста­ли. Лазе­ром сва­ри­ва­ет­ся сталь раз­ной тол­щи­ны и проч­но­сти. Полу­ча­ет­ся одна цель­ная панель.

Пенный наполнитель внутри закрытых конструкций несущего кузова

Рас­по­ло­же­ние пен­но­го напол­ни­те­ля внут­ри закры­тых кон­струк­ций кузо­ва может варьи­ро­вать­ся у раз­ных авто­мо­би­лей. Пена может рас­по­ла­гать­ся в поро­гах, стой­ках кузо­ва, лон­же­ро­нах. Пен­ный напол­ни­тель исполь­зу­ет­ся для умень­ше­ния шума, виб­ра­ции и уве­ли­че­ния проч­но­сти кузова.

Неже­ла­тель­но сва­ри­вать пане­ли рядом с местом, где рас­по­ло­жен пен­ный напол­ни­тель. Если есть такая необ­хо­ди­мость, то напол­ни­тель нуж­но сна­ча­ла уда­лить, а потом вос­ста­но­вить по завер­ше­нию ремонта.

Пен­ный напол­ни­тель не пла­вит­ся и не горит, если резать «бол­гар­кой» часть кузо­ва рядом с ним.

Для заме­ны спе­ци­аль­но­го пен­но­го напол­ни­те­ля не реко­мен­ду­ет­ся исполь­зо­вать стро­и­тель­ную пену.

Ремонт несущего кузова

Авто­мо­биль с несу­щим кузо­вом, в отли­чие от рам­ной кон­струк­ции, тре­бу­ет дру­гой под­ход к ремонту.

Так как кузов пред­став­ля­ет собой вза­и­мо­свя­зан­ную кон­струк­цию, то, часто, допол­ни­тель­но к основ­но­му, он полу­ча­ет вто­ро­сте­пен­ные повре­жде­ния. Это нуж­но все­гда учи­ты­вать при осмот­ре перед ремонтом.

Источник статьи: http://kuzov.info/konstrukciya-nesushhego-kuzova-avtomob/