Насколько известно из школьного курса физики, сила – это скорость, помноженная на массу. При попадании автомобиля в аварию даже самый крепкий металл может пойти трещинами и основательно помяться. К примеру, в результате ДТП с участием автобуса и легкового автомобиля последний может получить глобальные вмятины, а автобус отделается лишь незаметными царапинами. Сегодня речь пойдет о лонжероне, как его отремонтировать при повреждении или как его полностью заменить.
Что такое лонжерон?
Можно привести сравнение с велосипедом, который состоит из колес и рамы. Как раз рама – это и есть лонжерон в автомобиле, сварен он из предельно крепкого металла. Допустим, если лонжерон дал трещину на «десятке», то вряд ли ремонт принесет желаемый результат. Остается только единственный вариант – полная замена детали на новую. Можно, конечно, не заморачиваться и поехать в ближайшее СТО, где профессионалы произведут все необходимые работы. Но гораздо приятнее и надежнее произвести ремонт своими руками.
Что же, приступим?
Для начала выявите наличие необходимых инструментов в своем гараже или мастерской:
болгарка. Желательно иметь машинку с возможностью менять различные насадки, то есть она по максимуму должна быть универсальной;
молоток. Чем больше, тем лучше;
пригодится в нашей работе кувалда и ломик;
сверла по металлу и дрель, желательно советских времен. Современные дрели китайского производства довольно часто ломаются и при малейшем перегреве выходят из строя;
напильники и зубила разных размеров.
Совет: если вы никогда не имели дело с заменой или ремонтом лонжерона, то на первый раз воспользуйтесь услугами автосервиса. Внимательно смотрите за тем, как выполняется работа, чтобы в следующий раз проделать ее самостоятельно.
Принципы работы
Первоначально осмотрите поврежденную деталь. Если на месте столкновения образовались небольшие трещинки, то вполне возможно, что вам поможет сварка-полуавтомат. Но в то же время не нужно забывать, что далеко не каждый дефект можно устранить с помощью сваривания поврежденных деталей. К примеру, при повреждении места крепления лонжерона непосредственно к кузову машины, все старания будут совершенно бесполезны, и вы будете жалеть о напрасно потраченном времени. И помните, что при каждом вмешательстве сварочного аппарата, прочность металла значительно уменьшается. В результате неправильно выполненной работы вы рискуете полностью повредить и деталь, и автомобиль в целом.
Во время выполнения данной процедуры подставьте распорки под лонжерон, дабы не повредить ремонтируемую деталь вашего железного коня.
Также еще раз осмотрите корпус «десятки», иногда его целостность и работоспособность оставляет желать лучшего. Применение сварки на корпусе, который сам в не в идеальном состоянии, нецелесообразно. Если же вы работаете, не обратив на данный факт должного внимания, то в будущем вам придется ремонтировать не только лонжерон, но и полностью весь транспорт. А это влетит вам в копеечку.
При обращении к профессионалам в станции технического обслуживания, сварочные работы будут стоить около 5 000 рублей, но прибавьте к этой сумме стоимость необходимых запасных частей.
Как все-таки нужно менять поврежденный лонжерон
Воспользовавшись подъемником или домкратом, который имеет каждый уважающий себя владелец ВАЗ-2110, следует приподнять поврежденное место машины.
Снять колесо, из салона вынуть сидение и коврики для удобства проведения работ и дабы по неосторожности не повредить их целостность.
Убрать дополнительный порог и усилитель.
С помощью болгарки аккуратно прорезать места точечной сварки – места крепления лонжерона к кузову «десятки». Затем следует извлечь поврежденную деталь.
Далее, нужно осмотреть место установки нового лонжерона, проверив на прочность, соответствие размеров старой детали относительно новой и наличие повреждений корпуса.
Теперь, выбрав необходимый тип сварки можно установить новый лонжерон на место старого.
Прежде, чем выполнять ремонт, новичку следует тщательно изучить принципы работы, просмотреть имеющие в Сети видеоматериалы, посоветоваться с знакомыми, имеющими опыт в проведении подобных манипуляций.
Как видите, если захотеть, то вполне реально своими руками выполнить замену старого лонжерона на новый.
Изначально на всех автомобилях использовалась рамная несущая часть. То есть все элементы авто крепились к специальной конструкции – раме. Модификаций такой несущей части было несколько, но самое большое распространение получила рама лестничной конструкции. Состояла она из двух параллельно расположенных продольных балок – лонжеронов, соединенных между собой поперечинами, что и придавало этой конструкции вид лестницы.
Рамная конструкция кузова
По мере развития автомобилестроения, рамную конструкцию вытеснил несущий кузов. То есть все элементы авто крепились уже к кузову, и надобность в раме отпала, хотя и не совсем. Рамная несущая часть до сих пор применяется на грузовых авто, тяжелых внедорожниках. Все дело в том, что несущий кузов не способен выдерживать значительные нагрузки, то есть эта конструкция не применима для грузовиков или крупных внедорожных авто, обладающих значительной массой.
Но и в легковых авто не вся нагрузка от составных частей легла на кузов. Если бы так было сделано, то он, изготовленный из тонкого листового металла, просто не выдержал бы нагрузки, и составные части просто бы отваливались, обрывая металл. Поэтому без использования лонжеронов в использовании несущего кузова не обошлось.
Функции рамы выполняет кузов в виде лонжеронов
Основная задача лонжеронов – воспринимать на себя все нагрузки как внутренние (составные части авто, пассажиры, дополнительный груз и т. д.), так и внешние (вибрации, передаваемые от колес).
Представляет собой лонжерон обычную трубу прямоугольного сечения. Причем в разных местах это сечение может меняться, чтобы обеспечить необходимую жесткость кузова. В них проделаны технологические отверстия, при помощи которых производится монтаж и крепление составных частей авто, а также выполняется вентиляция, чтобы внутри них не накапливалась влага, являющая катализатором образования коррозионных процессов.
Но в отличие от рамной конструкции, где рама является полностью отдельным элементом авто, в легковых автомобилях лонжероны интегрированы в кузов, то есть являются неотъемлемой его частью и многие элементы кузова присоединены к ним при помощи сварки.
Передние лонжероны отмечены красным
Лонжероны в легковушках могут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными нужно понимать, что для определенной части кузова предназначены свои лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для укрепления днища салона) и сзади (усиление кормы кузова). Но поскольку типов кузовов – большое количество, то необязательно, что все указанные лонжероны могут использоваться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние или задние лонжероны, но передние есть всегда.
Объясняется это тем, что передок авто испытывает самые большие нагрузки – на него приходится вес силовой установки и трансмиссии, к нему крепиться подвеска.
Также в несущем кузове могут использоваться цельные лонжероны, тянущиеся вдоль всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, поскольку приходится придавать лонжеронам особую форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.
Но какие бы типы лонжеронов не применялись на авто, раздельные или цельные, они всегда парные и расположены параллельно друг относительно друга. Хотя в ряде случаев используются эти элементы, расположенные под небольшим углом.
Также лонжероны могут быть как составными, так и представляющие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный набор деталей, соединенных между собой. У каждого из них есть свои хорошие качества и недостатки. Так, составная конструкция обеспечивает более легкое проведение ремонта, поскольку возможна замена только поврежденной детали, без замены всей конструкции. Но и показатели по прочности и надежности у такого типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать значительные нагрузки за счет единой конструкции, но в случае его повреждения, восстановление его уже практически невозможно.
Чтобы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления применяются титановые или алюминиевые сплавы, а также композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется либо путем штамповки, либо при помощи фрезерных станков.
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 переломление элемента. При сильном ударе лонжерон со складками просто будет складываться в «гармошку».
Поскольку эти элементы конструкции кузова выполняют ряд важнейших функций, причем все они связаны с восприятием значительных нагрузок, то и возникновение деформации – дело времени.
Постепенно происходит «усталость» металла, из-за чего меняются его свойства – уменьшается прочность, упругость. Поэтому вероятность деформации даже от незначительного воздействия значительно возрастает.
Из-за этой «усталости» возможно образование трещин, начало которых обычно идет от технологических отверстий. После появления трещины при дальнейшей эксплуатации она будет «разрастаться» и если не предпринять мер, то в итоге она приведет к разрушению лонжерона.
Ну и, естественно, сильные ударные нагрузки, к примеру, при ДТП могут изменить геометрию самого элемента, а это уже – достаточно серьезная проблема. Потому, что многие элементы кузова, а также составные части авто крепятся именно к лонжеронам. И если при аварии лонжерон «повело», то это скажется на геометрии кузова, изменит положение агрегатов и узлов. Из-за этого в кузове могут значительно увеличиться зазоры и герметичность нарушится. Смещение агрегатов может привести к возникновению дополнительных нагрузок в местах соединения, что будет приводить к увеличению их износа.
Также изменение геометрии кузова практически всегда сказывается на управляемости авто. За счет того, что лонжероны «поведены» положение колес меняется, из-за чего машину может постоянно «вести» в сторону, а также значительно увеличится износ шин.
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.
Лонжероны – это детали-усилители брызговиков, пола багажного отсека и пола кузова. Лонжероны играют одновременно роль амортизаторов объема передней части кузова, поскольку расположены в зоне поглощения деформации.
В случае необходимости проведения ремонтных работ по частичной замене лонжеронов, следует обращать внимание на то, чтобы вырезка их производилась в местах, указанных производителем. В любом случае, эти места не должны быть расположены в зонах, которые специально предназначены для поглощения удара и последующего смятия.
Существуют следующие способы придания лонжеронам амортизирующих свойств:
1. Создание складок во время штамповки, которые делаются с целью смятия лонжерона в гармошку в случае удара в ДТП;
2. Изготовление лонжерона в S-образной форме;
3. Создание сквозных прорезей и специальных отверстий;
4. Использование штампованных профилей;
5. Изготовление лонжеронов с переменным сечением.
Частичная замена лонжерона хороша тем, что не требует использования соединительной муфты. Все что необходимо, это дуговая сварка в среде защитного газа. Процесс установки лонжерона происходит следующим образом: лонжерон обрезают на 0,5 мм непосредственно перед фартуком; по завершению подгонки следует установка нового лонжерона.
Выполнение этой операции происходит на контрольно-измерительном стенде, в качестве элемента жесткости обычно используется подвижная призма. При помощи дуговой сварки в среде защитного газа новый лонжерон приваривается встык. При помощи точечной сварки с удлиненными захватами для электродов лонжерон соединяется с брызговиком колеса.
Выполняя отделочные операции нет необходимости производить зачистку сварочного шва лонжерона с фартуком, поскольку он будет покрываться слоем герметика. При помощи краскопульта наносится покрытие из жидкого воска на траверсу и передние лонжероны, а нижняя часть брызговиков покрывается звукоизоляционной мастикой.
Выполнять такого рода работы необходимо на стенде с точной выверкой параметров.
Вырезание лонжерона плазменным резаком или ручной ножовкой.
С целью облегчения подгонки новой части лонжерона лучше делать вырез косым, благодаря этому методу у вас будет больше свободы во время установки лонжерона. Точки сварки разделяются при помощи вырезных фрез, в результате просверленной будет только та деталь, которая подлежит замене.
После демонтажа лонжерона производится подготовка места соединения. Для этого необходимо удалить точки сварки, а также следы коррозии при помощи ручной шлифмашинки. Если имеется свободный доступ к обрабатываемой поверхности, то лучше удалить ржавчину при помощи пескоструйного аппарата.
Следующий этап зачистка поверхностей, которые подлежат сварке, нанесения антикорра. Затем устанавливается новая деталь и закрепляется тисочными зажимами. Лонжерон приваривается при помощи точечной сварки к брызговику или полу багажного отсека.
Сварочные электроды должны быть хорошо заточены, во время проведения сварочных работ нужно соблюдать шаг сварки, (расстояние между точками). Разрез лонжерона сваривается непрерывным швом встык. Сама сварка должна быть сквозной, для обеспечения необходимой механической прочности соединения.
Во время проведения ремонта лонжерона следует помнить о том, что эта деталь — усилительный элемент кузова и довольно существенно влияет на его жесткость. Не рекомендую производить усиление лонжерона при частичной замене, особенно в передней и задней частях кузова, поскольку это способствует увеличению прочность зоны, которая предназначена для смятия, то есть для амортизации. В случае недостаточной вышеупомянутой зоны, в случае деформация кузова будет значительно большей.
Необходимость замены или правки лонжерона на поврежденном автомобиле зависит от степени деформации и протяженности самой поврежденной зоны. В случае небольшой деформации лонжерона на довольно длинном участке, даже при наличии небольшой складки, не требует полной замены лонжерона. Первоначальную форму можно восстановить довольно просто, для этого достаточно угольника и домкрата, после выправки положение и характеристики лонжерона будут сохранены.
