Конструкция каждого автомобиля хорошо продумана, и каждый компонент имеет конкретное назначение. Кузов сконструирован таким образом, что лонжероны играют важную роль. Эти элементы выполняют не только несущую, но и защитную и абсорбирующую функцию. В этой статье мы расскажем, что такое продольный элемент автомобиля, его функции, положение и последствия деформации.
Назначение и устройство
Продольный элемент — это продольный профиль или канал, расположенный попарно в передней и задней частях кузова автомобиля.
Они расположены на уровне шасси и параллельны друг другу. В некоторых моделях они могут быть установлены под небольшим углом. Если подрамник установлен на раме, то детали располагаются по длине рамы как одно целое. Расположение деталей можно увидеть на рисунке. Они отмечены красным цветом.
Целостность и прочность этих компонентов имеет большое значение для безопасности и управляемости автомобиля. Продольные компоненты предназначены для выдерживания различных давлений и нагрузок. К ним относятся вес внутренних агрегатов, пассажиров и груза, а также внешние удары и вибрации во время движения. Видно, что эти элементы выполняют важную несущую функцию в структуре тела.
Функции лонжеронов
Таким образом, продольные элементы выполняют следующие функции:
- Функция присоединения. Они соединяют отдельные элементы кузова и шасси в единое целое.
- Поддерживаю. Одна из основных функций. Элементы способны выдерживать большой вес и нагрузку. Во время движения на них постоянно действуют статические и динамические силы.
- Демпфирование вибрации. Они также действуют как амортизаторы, поглощая часть кинетической энергии при столкновении. Они действуют как мосты между кузовом автомобиля и подвеской.
- Пассивная безопасность. Некоторые конструкции включают в себя специальные запрограммированные зоны деформации для гашения энергии удара в случае столкновения.
Особенности конструкции и виды
В тяжелых и внедорожных автомобилях в качестве несущей системы используется рамная конструкция. Это связано с увеличением нагрузки. В таких конструкциях продольные элементы расположены параллельно друг другу по всей длине. Твердые элементы соединяются между собой специальными поперечинами. Водители часто называют их «лестницами» из-за своеобразной формы рамы.
В современных легковых автомобилях несущей частью является сам кузов. Таким образом, продольные элементы уже интегрированы в несущую конструкцию и являются частью кузова. Они могут быть цельными или отдельными и интегрированы спереди и сзади, хотя есть конструкции без задних лонжеронов. Задние лонжероны не несут такой нагрузки, как передние.
В несущем корпусе также могут использоваться цельные боковые элементы. У этого решения есть свои преимущества. Структура более жесткая и прочная, но форма сложная. Это имеет последствия для технологии производства.
Таким образом, лонжероны можно разделить на два типа:
- композит;
- цельный.
Хотя цельная деталь имеет преимущество в жесткости, композит более практичен. В случае столкновения больше всего страдают боковые элементы. Они гнутся и ломаются. Проще заменить компоненты на новые.
Многое зависит от геометрии элементов. Дополнительные изгибы повышают прочность конструкции в случае бокового или фронтального удара. Кроме того, повороты повышают маневренность автомобиля и увеличивают угол поворота руля.
Положение лонжеронов в кузове
Расположение этих компонентов зависит от кузова и модели автомобиля. Существует несколько вариантов:
- параллельно друг другу или под небольшим углом;
- вертикально под углом;
- под горизонтальным углом;
- с горизонтальным изгибом.
Первый вариант, как упоминалось выше, встречается на рамных конструкциях грузовых автомобилей. Остальные три варианта встречаются на надстройках различных марок.
Возможные неисправности
Для изготовления боковых элементов используются только специальные алюминиевые или титановые сплавы. Прочность конструкции очень важна, так как компоненты подвергаются постоянным нагрузкам.
Такие напряжения со временем могут привести к деформации. В процессе эксплуатации в металле могут появиться микротрещины. Этот эффект часто называют усталостью металла. Повреждения, изгибы и трещины могут повлиять на геометрию кузова и многие другие параметры автомобиля. Например, изменится геометрия колес, двери не будут закрываться должным образом, в салоне появятся скрипы и т.д.
Эти важные компоненты также могут быть деформированы во время аварии. Это наиболее распространенные случаи. Деформация боковых элементов может привести к значительным ремонтным работам или даже к разборке кузова. Появляются зазоры и щели, нарушается геометрия кузова. Управлять автомобилем в таких условиях небезопасно. Даже ремонт не всегда бывает успешным. Искажения геометрии могут увеличить износ шин и ухудшить заводские настройки рулевого управления.
С другой стороны, лонжероны также относятся к компонентам пассивной безопасности. В них есть участки запрограммированной деформации. В случае аварии деталь сгибается в этой области, поглощая часть энергии удара.
Особенности ремонта
В большинстве случаев такие проблемы возникают у передних боковых компонентов, в то время как задние боковые компоненты деформируются реже. Деформированные элементы «вытягиваются». Для этого используется специальная установка. Сложность заключается в том, что большую часть автомобиля приходится разбирать. Снимите двигатель, элементы подвески, кузов и т.д. Не каждый техник возьмется за такой сложный ремонт.
Если боковая деталь треснула, но основная деталь находится в нормальном состоянии, ремонт можно завершить сваркой. В этом случае необходимо помнить, что даже после качественной сварки невозможно будет восстановить состояние этих деталей до первоначального. Прочность будет снижена только в области сварного шва. В случае с каркасными конструкциями заменить эти детали гораздо проще.
В некоторых корпусах боковые элементы не свариваются вместе, а крепятся с помощью скоб. Это также облегчает ремонт, так как деталь легче заменить. Однако, если компоненты сильно повреждены или погнуты, часто нет смысла их ремонтировать.
Некоторые водители пытаются заранее усилить лонжерон, добавляя дополнительные ребра жесткости. В этом случае следует понимать, что деталь теряет свои демпфирующие свойства.
Продольные лонжероны являются одной из самых важных частей не только кузова, но и всего автомобиля. Они могут быть спрятаны глубоко в теле, но их важность не следует упускать из виду. Они играют важную роль в безопасности и управляемости автомобиля. Если эти важные части кузова деформируются, необходимо отремонтировать их в профессиональной мастерской, чтобы избежать потенциально дорогостоящего ремонта в будущем.
