Что такое лонжерон в автомобиле

Для чего нужен лонжерон

В классическом устройстве современного транспортного средства, лонжерон размещается по длине кузовной части для её усиления в тех местах, где располагаются пассажирские сидения и закрепляются элементы с повышенным весом.

Лонжеронная рама применяется для получения определённого количества энергии вместо кузова. Это сделано не только для безопасности, но и для комфорта. Если обеспечить кузову жёсткость, свойственную для лонжерона, страдать будут пассажиры и водитель. Связано это с тем, что все удары и давления будут восприниматься ярче. Теперь понятно, на что влияет нормальная работа лонжерона. Сама деформация лонжерона происходит с годами, и тогда он уже не может смягчать удары.

Как выглядит лонжерон? Это не просто цельная или сборная балка. Для обеспечения всех функций и нормальной работы лонжерона применяются следующие конструктивные решения:

• в некоторых зонах уменьшают толщину стенок профиля, изменяя размер поперечного сечения;
• проделываются технологические отверстия в местах с минимальной статической нагрузкой;
• в местах с максимальным динамическим действием обеспечивают усиление;
• на определённых участках делают складки, помогающие смять лонжерон как гармошку при серьёзном ударе или ДТП.

Как складывается лонжерон при аварии

Уровень прочности и надёжность при правильном креплении детали, значительно выше по сравнению с другими элементами машины. Связано это с тем, за что отвечают рамы. Основная, возлагаемая функция – принятие нагрузок, создаваемых машиной и движением. Поэтому прямое назначение лонжерона – устойчиво переносить ударное действие, в случае попадания колёс в яму во время движения или при ДТП.

Какие ещё есть функции, которые выполняет эта важная деталь?

Дополнительная амортизация

Элементы сборного типа специально разработаны для обеспечения амортизации передней части кузова. За счёт снижения жёсткости балки повышается комфорт при движении, поэтому многие производители делают выбор в пользу именно таких конструкций. Компании постепенно стараются облегчать кузов, учитывая чтобы сборные балки смогли легко переносить такую нагрузку.

Усиление днища и брызговиков

Езда по дорогам плохого качества вызывает немалое беспокойство для водителей. Дно машины не рассчитано на постоянные касания с покрытием и кочками, оно нуждается в защите. Для чего служит лонжерон в этом случае – он усиливает днище машины и предотвращает механические повреждения, способные произойти в пути.

Днище и брызговики постоянно сталкиваются с трудностями, подвергаются испытаниям и именно лонжерон снижает нагрузку на них при работе, предотвращает серьёзные дефекты и поломки. За счёт равномерного распределения ударной волны минимизируется риск образования сколов и трещин.

Защита салона

Во время столкновения балки повышенной жёсткости создают опасность для пассажиров и водителя транспортного средства. Известны случаи, когда конструктивный элемент, пробивая металл, проникал в салон, нанося тяжёлые ранения и увечья пострадавшим. Со временем деталь доработали, в неё внесли изменения, заметно повышающие уровень безопасности при поездках.

Лонжероны изготавливают особым образом. Во время удара элемент при ударе собирается в гармошку, не переламываясь пополам. Это позволяет исключить риск для пассажиров, но защита кузовной части в этом случае уменьшена.

Предназначение и устройство лонжеронов

Лонжерон в автомобиле – это основа конструкции практически всех легковых машин, он призван удерживать все агрегаты в целостности, и обеспечивает жёсткую фиксацию. Большинство кузовных компонентов прикрепляются к лонжерону. На агрегат приходится наибольшее количество нагрузок, поэтому для усиления конструкции используются перемычки. Внешний вид напоминает лестницу.

Конструкционно лонжерон автомобиля – это прямоугольная труба, используется 2 штуки для составления продольного набора. В стандартном варианте есть правый и левый лонжерон. Можно распределить конструкцию на 3 части: переднюю, среднюю и заднюю. Выше всех располагается левая передняя часть и задний лонжерон. Практически всегда между собой они имеют параллельное направление, но иногда встречаются модели с небольшими уклонами.

Лонжерон в автомобиле – это основа конструкции практически всех легковых машин

Встречаются составные варианты, которые имеют вид нескольких металлических запчастей, другие разновидности – цельные, изготавливающиеся методом штамповки или фрезеровки. Лонжерон преимущественно изготавливают из алюминия (в основном из сплавов), титана и разных композитных материалов. При рассмотрении в сечении деталь имеет вид швеллера, усиливающегося в местах наибольшего давления и истончающегося в области кузова.

Существует 3 основных решения:

• уменьшение толщины металла. Подобный подход называют переменным сечением;
• создание прорезов и отверстий для ослабления конструкции;
• формирование особых складок. В моменты создания нагрузок лонжерон складывается в «гармошку». Самый эффективный вид, гасит практически всю кинетическую энергию, но он более всех подвержен разрушению, а восстановление становится крайне сложным.

Цель использования лонжерона – улучшение комфорта и снижение вибраций в салоне при движении

Лонжерон является силовым агрегатом автомобиля. Для грузовых видов транспорта и усиленных внедорожников устройство входит в раму. Для малогабаритных машин чаще используется безрамная конструкция, в ней лонжерон только усиливает дно кузова и багажного отсека. Расчёт прочности сделан с целью выдерживания сильных нагрузок, даже в момент ДТП лонжероны не сильно страдают, чаще остаются практически целыми. Конструкция собирается с целью восприятия больших нагрузок длительное время.

Лонжерон: что он собой представляет?

Происхождение самого термина связывают со словом французского происхождения «longer» — глаголом, который служит для обозначения продольного движения. Поэтому лонжерон дословно переводится как «движение по длине автомобильной конструкции». Более того, этим термином пользуются, чтобы называть соответствующие части и других транспортных средств по типу самолетов, кораблей, мостов и многого другого. В первых моделях машин были предусмотрены отдельные лонжероны – они располагались параллельно друг к другу. Для их закрепления между собой применялись специальные перемычки. В результате образовывалось подобие лестницы. Далее конструкция служила для закрепления ходовой части, на которую, в свою очередь, устанавливалась кузовная часть.

В современном автомобилепроизводстве дела обстоят немного иначе. Сегодня лонжерон с уверенностью можно назвать одной из важнейших кузовных конструкций. Для его создания используются совершенно иные элементы, изготавливающиеся из легких, но при этом прочных металлических сплавов. В итоге удается снизить общий вес транспорта и сделать его более безопасным.

Необходимо осознавать, насколько важен лонжерон в автомобиле, ведь к нему крепят основные ходовые элементы машины. От того, насколько они будут слаженно, точно и сбалансированно работать, напрямую зависят эксплуатационные параметры наряду с безопасностью всех находящихся людей в салоне.

Лонжерон не составит труда увидеть на грузовом транспорте (нужно посмотреть в область между кузовом и кабиной). В случае с легковушкой же потребуется спуститься в смотровую яму, поскольку сверху его никак не получится увидеть.

Для чего необходим лонжерон: его предназначение

Автомобильный лонжерон выполняет сразу несколько задач:

• Он является усилительной деталью для днища кузова, поддерживает пол багажного отделения, а у габаритных машин лонжерон представляет собой главный корпусный силовой элемент.
• Данная конструкция используется и в качестве амортизатора – частично поглощает деформацию. Чтобы та кузовная область, где сидят люди, получала минимум ударов во время движения, необходимо смягчать их. С этой функцией прекрасно справляется передний лонжерон.

В последнее время инженеры, занимающиеся производством транспортных средств, делают кузов более тонким: толщина и сечения либо стенок уменьшается, создается несколько специальных отверстий в наиболее «безопасных местах», куда поступает минимум нагрузки. Также конструкторы используют складки во время штамповки деталей. Их задача – сложить лонжерон при аварии в гармошку, чтобы не произошло его переломление. Когда наблюдается столкновение, лонжерон берет на себя главный удар, из-за чего нередко подвергается деформации. Однако эта жертва является оправданной: значительно снижается кинетическая энергия, существенно уменьшается ударная сила по салону.

Способы восстановления и ремонта

Видео: Как вытянуть лонжерон своими руками, В ЛЕСУ)

Главная проблема использования лонжеронов в несущем кузове – очень трудное их восстановление и ремонт. Но и без них в конструкции авто не обойтись.

Как уже отмечено лонжероны составного типа, состоящие из нескольких деталей, еще можно ремонтировать путем замены поврежденного элемента, но и здесь есть свои нюансы. Таким образом можно устранить только трещины и другие незначительные повреждения этого элемента.

Можно трещины также и заварить при помощи сварочного аппарата, хотя и здесь тоже не все просто. Титановые и алюминиевые сплавы очень плохо подвергаются сварке, поэтому такие работы должен проводить профессионал, знающий все особенности работы с такими металлами.

Если лонжерон «повело» или имеются незначительные деформации, то возможно восстановление его геометрии на специальном стенде – каролинере. Но и эта операция не из легких, поскольку для доступа к поврежденному элементу приходится разбирать практически весь автомобиль.

Допускается частичная замена лонжерона. Производится она в случае, когда деформирован лишь небольшой участок на конце элемента. В таком случае поврежденную часть отрезают, а на ее место приваривают новый. Но такая операция возможна только с условием, что основная часть элемента не имеет никаких повреждений.

Полная же замена деформированного лонжерона – операция очень рисковая. Доказательством тому является то, что при сильном повреждении этого элемента кузов считается непригодным для дальнейшего использования.

И все же такая операция выполняется. Но при этом никто не предоставит полной гарантии того, что геометрия кузова восстановиться, а вот усугубить проблему попыткой замены лонжерона можно запросто. Да и сами такие работы являются очень дорогостоящими, поэтому не всегда целесообразно делать ее, учитывая то, что все вмешательства в конструкцию кузова обязательно скажутся на безопасности.

Что такое лонжерон? Какие последствия ждут автомобиль, если лонжерон «устанет» или «уйдет»? Может ли он лопнуть? Как выглядит? И, в конце концов, где находится этот элемент автомобиля? На все эти вопросы мы ответим в этой статье, при чем сделаем мы это так, чтобы понятно было всем водителям.

Лонжерон представляет собой трубу прямоугольного сечения, также его можно назвать продольной балкой набора кузова. Проходят они через заднюю или переднюю часть кузова. Конструкции корпуса отличаются по многим признакам, поэтому бывают лонжероны, проходящие насквозь между бамперами.

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше». Лонжероны могут быть как составными (выглядит как набор железных деталей), так и цельными (изготавливаются штамповочным путем или фрезерованием – выглядит как цельная деталь)

В стандартной конструкции обычно их два: левый и правый. Каждый делится на условных три части: задний, передний и средний лонжерон. К тому же передний левый, лонжерон крыла и задний находятся выше, относительно. Относительно друг друга они чаще всего расположены параллельно, но в некоторых рамах они находятся под малым углом

Лонжероны могут быть как составными (выглядит как набор железных деталей), так и цельными (изготавливаются штамповочным путем или фрезерованием – выглядит как цельная деталь). В стандартной конструкции обычно их два: левый и правый. Каждый делится на условных три части: задний, передний и средний лонжерон. К тому же передний левый, лонжерон крыла и задний находятся выше, относительно. Относительно друг друга они чаще всего расположены параллельно, но в некоторых рамах они находятся под малым углом.

Лонжероны – это неотъемлемая часть любого авто, независимо от типа кузова. На фото вы можете посмотреть наглядно, где они находятся. Что касается материала, то чаще всего изготавливается из титановых или алюминиевых сплавов для кузова автомобиля, а также из композитных слоев. Основное сечение в детали – это швеллер (выглядит как П-образное сечение) – в самых нагруженных местах сечение увеличивается.

ZURABb › Блог › Рама автомобиля

Рама автомобиля — несущая система автомобиля, представляющая собой «скелет», на который крепятся кузов, двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеска. Полученная конструкция называется шасси. Рамное шасси в большинстве случаев может даже перемещаться по дороге отдельно от кузова автомобиля. История рамного шасси уходит корнями к самому началу развития автомобилестроения. Отдельная рама представляла собой полностью автомобильное решение несущей системы.

Конструкторы автомобилей заимствовали эту идею у железнодорожного транспорта. Первые рамы выполнялись из твердых пород дерева. Кроме того, материалом для рам в те годы служили круглые металлические трубы. В начале двадцатого столетия большой популярностью пользовались рамы с конструкцией из штампованных профилей, имеющих прямоугольное сечение. Ближе к 30-м годам XX века многие компании-производители легковых транспортных средств отказались от использования рам в пользу самонесущего кузова. В наши дни рамные шасси используются в основном на машинах с грузовой платформой и тракторах, однако зачастую рамными конструкциями оборудуются многие внедорожники и лимузины. Последние нуждаются в установке рамы, потому что несущий кузов при такой солидной длине машины оказывается переутяжеленным.

Любой автомобильной раме присуща отличительная особенность с точки зрения конструкции. Она заключается в разделении функций несущих деталей кузова и его панелей, имеющих декоративное значение. Декоративные панели также могут быть оснащены усиливающим каркасом. Такой каркас может располагаться, к примеру, в районе дверных проемов, однако в этом случае он не принимает участия в восприятии силовых нагрузок, которые дают о себе знать во время движения машины. Наиболее распространенной является классификация автомобильных рам в зависимости от используемой несущей структуры. Существуют лонжеронные, хребтовые, периферийные, вильчато-хребтовые, решетчатые рамы, а также несущие конструкции, интегрированные в кузов.

В состав лонжеронной рамы входят несколько поперечин, которые иногда называют «траверсами», пара продольных лонжеронов (так называют главный силовой элемент несущей конструкции, представляющий собой короб сложной формы, выполненный из металла), кронштейны и крепления, предназначенные для установки на них кузова автомобиля и различных агрегатов. Как поперечины, так и лонжероны могут отличаться по конструкции и форме. Выделяют X-образные, К-образные, а также трубчатые поперечины. Их назначение заключается в придании конструкции максимально возможной жесткости. Для изготовления траверс обычно используется гнутый металлический профиль. Для лонжеронов наиболее характерным является переменное по длине П-образное сечение (швеллер). В самых нагруженных участках высоту сечения швеллера увеличивают. Лонжероны могут располагаться параллельно относительно друг друга или под определенным углом. Кроме того, лонжероны могут устанавливаться изогнутыми в вертикальной либо горизонтальной плоскости. Параллельное расположение используется главным образом на грузовых транспортных средствах. Остальные схемы неплохо подходят для внедорожников – автомобилей, обладающих повышенной проходимостью. За счет установки лонжеронов под углом можно добиться получения максимального угла, на который поворачиваются управляемые колеса автомобиля. Изгибы в вертикальной плоскости выполняются для снижения центра тяжести. Вместе с этим становится ниже и уровень пола в машине. Благодаря изгибу лонжеронов в горизонтальной плоскости кроме понижения уровня пола достигается существенное повышение уровня пассивной безопасности в случае возможного бокового столкновения. Для соединения деталей, входящих в состав рамы, между собой используются болты, заклепки. Широкое распространение нашли и сварные соединения. Рамы на заклепках чаще используют в конструкциях грузовых автомобилей, а сварные рамы – при изготовлении легковых машин и самосвалов с большой грузоподъемностью. Болты нашли применение в малосерийном производстве. Лонжеронными рамами оснащаются почти все грузовые машины и внедорожники. Именно популярностью таких конструкций обусловлено то, что под понятием «рама» чаще всего подразумевается как раз лонжеронная несущая система.

Функции

Сам термин пришел из французского языка, где это слово означает движение вдоль чего-то. Этот термин применяется ко многим инженерным конструкциям такого рода, используется в железнодорожном, авиационном и даже корабельном транспорте. Несущая конструкция такого рода присутствует в большинстве автомобилей, кроме тех машин где несущим элементом является рама.

В классических легковых машинах лонжерон тянется вдоль кузова и усиливает его в местах, где сидят пассажиры и крепятся тяжелые элементы машины. В некотором роде лонжероны выполняют роль демпфера между кузовом и подвеской – часть энергии, воспринимаемой от дороги, которая могла быть передана кузову, гасится несущей конструкцией. Если бы кузов был настолько жестким изначально, то пассажиры и водитель воспринимали бы каждый удар гораздо сильнее, чем это происходит с такой конструкцией.

Поэтому чтобы предотвратить подобный эффект, в автомобиле передняя часть выполняется такой, чтобы она могла несколько смягчать удары, а не просто тотально деформироваться от них. Для выполнения такой задачи в конструкции предусмотрены специальные конструктивные решения.

Они обеспечиваются различными способами:

• В некоторых местах лонжерон несколько уменьшается в толщине, изменяется ширина сечения.
• Проделываются технологические отверстия в тех местах, которые переносят минимальные статические нагрузки.
• Создаются специальные складки, которые при сильном ударе, во время аварии, позволяют сминать лонжерон автомобиля. За счет этого меньше страдает кузов, в котором находятся люди. Несущая конструкция поглощает кинетическую энергию и принимает на себя всю нагрузку, удар, передающийся в салон за счет этого получается гораздо слабее.

Происхождение лонжерона

Для начала стоит разобраться, что же это такое — лонжерон автомобиля и как он появился

Только после этого мы сможем двигаться дальше и продолжить знакомство с этой важной деталью автомобиля. Лонжероном называется самая прочная деталь, которая выполняет несущую функцию. В автомобиле это очень крепкая коробчатая балка, металлический профиль или прямоугольная труба

К ней прикреплено большое число деталей и механизмов

В автомобиле это очень крепкая коробчатая балка, металлический профиль или прямоугольная труба. К ней прикреплено большое число деталей и механизмов.

В первых автомобилях существовала рама, продольные части которой как раз и назывались лонжеронами. Для придания конструкции прочности добавлялись перемычки, что делало её похожей на лестницу. Такая технология используется и до сегодня. Её можно увидеть на любой грузовой машине. На легковушках не предусматривается отдельная рама. Продольные лонжероны стали частью кузова.

Автомобиль не может существовать без этой детали. За колёсами её совсем не видно, но она там точно есть. Посмотреть, как выглядит лонжерон можно, для этого потребуется поднять авто на подъёмнике. Лонжероны бывают разных типов, к рассмотрению этого вопроса мы ещё вернёмся. Если каждому из вас понятно, что такое лонжерон в машине, то можно переходить к изучению функций, которые возложены на эту деталь.

Интегрированная рама

Рассказывая на нашем сайте Vodi.su о внедорожниках, мы упоминали, что кузовные конструкции бывают трех основных видов:

• рамные — УАЗ-Патриот, Mitsubishi L200, Jeep Wrangler и другие;
• несущий кузов — практически все седаны и хэтчбеки;
• интегрированная рама.

Вот как раз интегрированной раме мы и собираемся посвятить данную статью.

Чтобы разобраться с темой, нужно сначала вспомнить об устройстве двух остальных видов. Так, обыкновенная рама автомобиля представляет собой конструкцию, напоминающую лестницу. Основными ее элементами являются лонжероны и поперечины, соединенные между собой с помощью сварных швов, заклепок, болтов повышенной прочности.

Такая рама обеспечивает высокую жесткость платформы и некоторую независимость кузова — он может перемещаться относительно рамы, что имеет важное значение при езде по бездорожью или если речь идет о грузовых автомобилях. Кабина крепится к платформе с помощью заклепок или болтов, а для смягчения применяются подушки из армированной резины для поглощения колебаний

Несущий кузов или основание — кузов конструктивно объединен с рамой и представляет с ней одно целое. Можно сказать, что кабина приварена к раме, либо, если речь идет о более современных автомобилях, кабина с рамой штампуются из одного куска металла. Такая конструкция привлекательна для производителя своей легкостью, но в то же время страдает комфорт — любые неровности воспринимаются весьма болезненно. Соответственно, на авто подобной конструкции можно ездить исключительно по более или менее ровным дорогам.

Интегрированная рама (рамно-кузовная конструкция) является переходным звеном между двумя выше описанными типами.

Ее основные параметры:

• рама на лонжеронах неразрывно связана с кузовом с помощью сварных швов;
• кузов является неразборным и воспринимает все нагрузки наравне с платформой;
• имеются полноценные лонжероны, соединяющие переднюю и заднюю часть автомобиля;
• поперечины применяются для придания жесткости.

Понятно, что производители постоянно совершенствуют устройство несущей части автомобилей, поэтому за всю историю автомобилестроения появлялось множество видов и подвидов различных конструкций, но если мы возьмем, к примеру, рамный внедорожник и SUV с интегрированной рамой, то разница очевидна:

• рамные — соединение рамы и кузова разъемное, то есть без особого труда можно снять кабину и переустановить на новую платформу;
• рамно-кузовная несущая конструкция — снять кабину можно только с помощью болгарки, срезав ее.

Соответственно, интегрированный кузов имеет больше общего с несущим, разница состоит лишь в деталях: в первом применяются полноценные лонжероны, во втором — подрамники, которые могут находиться в передней части автомобиля под двигателем и коробкой передач, либо только спереди и сзади для придания жесткости.

Исходя из всего выше сказанного, можно сделать следующие выводы:

• несущий кузов — идеальный выбор для автомобилей малого и среднего классов, которые преимущественно передвигаются по качественному асфальтированному покрытию;
• интегрированная рама — практически все SUV (кроссоверы), пикапы, малые и средние внедорожники, 5-7-местные минивэны;
• рамная конструкция — полноразмерные кроссоверы и внедорожники, грузовые авто, автобусы, микроавтобусы, сельхоз техника, гоночные автомобили.

Преимущества и недостатки

Рамно-кузовная конструкция не может быть идеальной, впрочем, как и любая другая, тем не менее она пользуется популярностью по целому ряду причин:

• относительная простота сборки — в сварочном цехе приваривают раму к кузову, без дополнительного крепежа;
• нагрузки равномерно распределяются по всей поверхности;
• благодаря меньшему весу автомобиль легче поддается управлению;
• повышенная прочность на кручение — кузов не будет деформироваться при резком торможении, на виражах, при перегрузках.

Минусы тоже есть:

• сложности ремонта — интегрированную раму нельзя ремонтировать, только приваривать, особенно если появилась коррозия;
• уступает по прочности рамной платформе;
• в местах сварных швов быстро нарастает усталость металла, что приводит к быстрому износу при агрессивной манере езды.

Нужно также отметить, что свои минусы есть у любого типа, поскольку идеала достичь невозможно.

https://youtube.com/watch?v=jrJ6Sp7pGOY

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Что такое лонжерон, как выглядит, и где он установлен?

Лонжерон — конструктивный узел автомобиля, который выглядит как прямоугольная труба, то есть металлический профиль с прямоугольным сечением.

Деталь проходит сквозь переднюю часть и зад кузова, играя роль опоры. В зависимости от конструкции корпуса возможен вариант с лонжеронами между бамперами.

Данный узел бывает составным (собранным из нескольких элементов) или цельным.

В классической комплектации установлено два лонжерона (слева и справа).

Пример, левый передний лонжерон ВАЗ 2110.

Каждый из элементов разделен на три части — среднюю, переднюю и заднюю. Главная разница — в расположении.

Так, лонжерон, установленный спереди и слева, позиционируется на уровень ниже, чем лонжерон сзади и такой же узел, но только крыла.

Узлы параллельны друг другу, но возможны случаи расположения их под минимальным углом.

Лонжерон на Nissan Bluebird HU14 SR20VE.

Исходный материал при производстве — алюминий или титан. Иногда применяются компонентные слои, добавляющие конструкции крепости. Сечение лонжерона имеет вид буквы «П». При этом в местах максимальной нагрузки сечение больше.

Главное преимущество детали — исключительная прочность. Данные узлы способны выдерживать максимальные нагрузки — вес автомобиля, багаж, массу узлов и так далее.

Кроме этого, лонжероны справляются со всеми ударами, которые «достаются» им при попадании колес в ямы или в случае ДТП.

Конструктивно данные узлы формируют лестничную раму П-образной формы, уложенную на бок.

Такой тип конструкции — составляющая часть многих внедорожников и грузовых автомобилей.

Что касается «легковушек», то в них лестничный принцип не применяется. Для визуального лицезрения детали достаточно глянуть под низ транспортного средства.

Конструкция кузова ВАЗ 2108, места расположения лонжеронов.

Кому пригодится рама?

Зная о том, что значит «рамный автомобиль», мы без труда можем сделать вывод о назначении подобных транспортных средств. Они пригодны для использования в качестве коммерческой техники, а также специальных автомобилей, предназначенных для выполнения очень тяжёлых работ. Кроме того, рама обязательно нужна и внедорожнику, которого разработан не для преодоления городских бордюров

Если такие машины вам точно не нужны, стоит обратить более пристальное внимание на современные авто с несущим кузовом. Они обладают большей эффективностью использования топлива, а также безопасностью и практичностью

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.

Какие функции лонжероны выполняют?

Исходя из изложенного, становится понятно, что лонжероны в легковых авто являются главным силовым элементом в конструкции. Но если в грузовиках он – несущая часть, то в легковушках он всего лишь усиливает кузов. Но при этом функции его очень важны, поскольку он принимает на себя все нагрузки, действующие на кузов. А они разнонаправлены, поэтому лонжерон работает в очень жестких условиях.

Помимо усиления эти элементы еще выполняют и роль амортизаторов, обеспечивая как можно более ровное распределение вибрационных воздействий по всему кузову, а не лишь в его определенной части.

При ДТП основную силу удара в кузове приходится именно на лонжероны. Поэтому конструкция их такая, что они не только принимают ударные нагрузки на себя, но еще и гасят их. Для этого в передней части лонжерона сделаны так называемые «деформируемые» участки, где толщина металла меньше, чем в остальной части элемента. Нужны они для того, чтобы во время воздействия ударной нагрузки при ДТП, происходила деформация лонжерона, обеспечивающая снижение кинетической энергии удара.

Нередко при изготовлении лонжеронов применяются так называемые складки, задача которых – предотвратить разрыв лонжерона. При сильном ударе лонжерон со складками просто будет складываться в «гармошку».

Материалы изготовления

Если сказать кратко, то стальная рама в двое прочнее титановой, в три раза крепче алюминиевой, но и приблизительно настолько же тяжелее их. У стали самый высокий показатель жесткости ─ 30, у титана, в зависимости от вида сплава ─ 15–16,5, у алюминия ─ 10–11. Плотность у этих материалов отличается на столько же: у стали ─ 490, у титана ─ 280, у алюминия ─ 168,5.

Наибольшее влияние на вес готовой рамы имеет технология её изготовления

Например: не принимая во внимание карбоновую конструкцию, которая может иметь вес 900 грамм, алюминиевая рама Klein Adroit весит 1300 грамм, титановая основа велосипеда этой марки весит столько же ─ 1300 грамм, и фирме Scott удалось собрать сверхлегкую стальную хромомолибденовую раму весом 1600 грамм. Как видите, нет большой разницы в весе между рамами, сделанными из разных материалов. Их объединяет также одинаково высокая цена, оправдываемая сложностью изготовления качественных рам

Их объединяет также одинаково высокая цена, оправдываемая сложностью изготовления качественных рам.

Стальная рама. Может собираться из конструкционной растяжимой стали ─ Hi-Ten (hi tensile) или сплава с хромом и молибденом ─ Cr-Mo (chrome molybdenum). Хромомолибденовые сплавы лучше, так как к ним применима технология баттинга. Изготовленные из этого сплава трубы имеют меньший вес, в сравнении с деталями из конструкционной стали.

Стальные конструкции имеют более изящный вид, так как они собираются из более тонких труб. Понятно, что стальные трубы более всего подвержены воздействию коррозии. Но время службы стальной рамы зависит в первую очередь от хозяина велосипеда. Просто нельзя допускать повреждения лакокрасочного покрытия. А свежие царапины несложно закрасить реставрационным карандашом.

Алюминиевая основа. Чистый алюминий слишком мягкий материал для изготовления, каких бы то ни было конструкций, будь это фюзеляж самолета или велосипедная рама. Поэтому для повышения прочности его сплавляют в основном с магнием, кремнием и цинком. Для изготовления несущих конструкций на велосипед используют множество различных сплавов алюминия: 5083, 5086, 6061, 6061T6, 6065, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6. Первая цифра в серии указывает на основной легирующий металл. Сплавы серии 5000 укрепляют за счет магния. В составе сплавов 6000 меньше всего содержится магния, он замещается кремнием. В соединениях 7000 кроме небольшого количества магния имеется цинк.

Алюминиевая рама с большим содержание магния также подвержена разрушению коррозией в местах царапин, как и стальная деталь. Алюминий пластичен и накапливает усталостные деформации, что приводит к ослаблению сварных и контактных соединений. Поэтому не рекомендуется эксплуатировать изготовленные из него вело рамы дольше 10 лет.

Титановая рама. Изделия из титановых сплавов имеют долгий срок службы, поскольку они почти так же прочны как стальные детали, и не разрушаются коррозией. Титановые трубы очень трудно поддаются сгибанию и сварке, поэтому велорама изготовленная из них будет стоить дорого.

Чаще всего на сверхлегких велосипедах с титановыми рамами Wheeler (Германия) или Mongoose (США) катаются спортсмены, ведь мало какой любитель может позволить себе столь дорогое приобретение.

Карбоновая конструкция. Карбон представляет собой композитный материал, собранный из углеродного волокна и термореактивной смолы. Это единственный материал, у которого можно изменить жесткость в определенном направлении, а не только в конкретном месте. При производстве достаточно выбрать продольное или поперечное направление сплетения углеродных нитей.

Чем тоньше слой смолы между листами углеродной ткани, тем крепче изготовленная рама. Это объясняется тем, что при перегрузках в первую очередь разрушается хрупкая связующая смола, и уже после разрываются отдельные нити.

Карбоновая рама для велосипеда может быть составной, то есть собранной из металлических узлов и карбоновых труб. Но самые надежные монококовые рамы, которые формируются как цельная деталь из карбона. Они легче рам из любых других материалов и немного прочнее их.

После достаточно подробного рассмотрения темы о выборе велосипедных рам не должно быть вопросов касательно их геометрических размеров или материала изготовления. Остается лишь напомнить, что карбоновая рама лучше выдерживает удары, лишь в том направлении, в котором сплетены её волокна. Поэтому, просмотрев следующее видео об испытании на прочность алюминиевой и карбоновой рамы, не стоит делать поспешных выводов.