Замена переднего лонжерона

Лон­же­ро­ны авто­мо­би­ля пред­став­ля­ют собой несу­щие уси­лен­ные кон­струк­ции кузо­ва. На перед­ние лон­же­ро­ны кре­пят­ся дви­га­тель, под­рам­ник, дета­ли под­вес­ки, рам­ка ради­а­то­ра. Важ­но пра­виль­но осу­ще­ствить заме­ну повре­ждён­но­го лон­же­ро­на. Рас­по­ло­же­ние ново­го лон­же­ро­на долж­но быть кор­рект­ным отно­си­тель­но кон­троль­ных точек кузо­ва, а так­же свар­ные точ­ки и швы долж­ны обес­пе­чи­вать необ­хо­ди­мую проч­ность креп­ле­ния. При некор­рект­ной замене, все агре­га­ты и ком­по­нен­ты, кото­рые при­ле­га­ют к лон­же­ро­ну, будут кре­пить­ся со сме­ще­ни­ем. Ошиб­ки при замене могут при­ве­сти к  повы­шен­ной виб­ра­ции дви­га­те­ля, непра­виль­но­му рас­по­ло­же­нию ради­а­то­ра охла­жде­ния, под­рам­ни­ка и дета­лей подвески.

Проч­ност­ные харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на вли­я­ют на вре­мя, через кото­рое сра­ба­ты­ва­ют подуш­ки без­опас­но­сти при ава­рии. Если струк­ту­ра зна­чи­тель­но изме­не­на, то подуш­ки могут сра­бо­тать рань­ше или поз­же, что отра­зит­ся на без­опас­но­сти пас­са­жи­ров. Поэто­му важ­но вос­ста­но­вить повре­ждён­ный лон­же­рон до изна­чаль­ных пара­мет­ров и харак­те­ри­стик. Кон­струк­ция лон­же­ро­на не долж­на полу­чить­ся слиш­ком жёст­кой (по при­чине добав­ле­ния допол­ни­тель­но­го уси­ле­ния) или ослаб­лен­ной (при нека­че­ствен­ной свар­ке или силь­но­го пере­гре­ва метал­ла при сварке).

Опор­ная чаш­ка, верх­ний уси­ли­тель брыз­го­ви­ка, брыз­го­вик и ниж­ний перед­ний лон­же­рон соеди­не­ны кон­такт­ной свар­кой в еди­ную кон­струк­цию. Вся эта кон­струк­ция кре­пит­ся свар­кой к мотор­но­му щит­ку, а в неко­то­рых моде­лях авто­мо­би­лей, пере­хо­дит к дни­щу. Мож­но менять цели­ком лон­же­рон, а мож­но делать частич­ную заме­ну повре­ждён­но­го сег­мен­та лон­же­ро­на. При замене лон­же­ро­на, тре­бу­ет­ся высвер­ли­ва­ние точек свар­ки при­ле­га­ю­щих к лон­же­ро­ну пане­лей, для его отделения.

Авто­про­из­во­ди­те­ли в спе­ци­аль­ных руко­вод­ствах дают реко­мен­да­ции по пол­ной или частич­ной замене лон­же­ро­нов. Там опи­сы­ва­ет­ся, где делать срез, где рас­по­ла­га­ют­ся точ­ки кон­такт­ной свар­ки, а так­же даёт­ся рас­сто­я­ние меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми, кото­рые необ­хо­ди­мы для пра­виль­ной уста­нов­ки ново­го лон­же­ро­на. При замене перед­не­го лон­же­ро­на будет луч­ше иметь такую информацию.

В каких случаях нужно менять лонжерон?

Реше­ние по ремон­ту или замене лон­же­ро­на при­ни­ма­ет­ся исхо­дя из сте­пе­ни его повре­жде­ния. Чаще все­го лон­же­ро­ны повре­жда­ют­ся во вре­мя ава­рии. Кро­ме это­го при­чи­ной частич­ной или пол­ной заме­ны может быть кор­ро­зия, а так­же появ­ле­ние тре­щин в про­цес­се экс­плу­а­та­ции автомобиля.

Если повре­жде­ние после ава­рии плав­ное, без ост­рых углов, то лон­же­рон под­ле­жит ремон­ту, если повре­жде­ние име­ет ост­рые углы (жим­ки с углом менее 90 гра­ду­сов) на неболь­шой пло­ща­ди, тре­щи­ны, раз­ры­вы или кор­ро­зию, кото­рые слож­но убрать после вытя­ги­ва­ния, то лон­же­рон нуж­но частич­но или пол­но­стью менять. Струк­ту­ра метал­ла лон­же­ро­на при таких повре­жде­ни­ях изме­ня­ет­ся, как и его характеристики.

Лон­же­ро­ны со зна­чи­тель­ным повре­жде­ни­ем, сде­лан­ные из ста­ли уль­т­ра-высо­кой проч­но­сти (UHSS-Ultra High Strenth Steel) чаще все­го под­ле­жат замене, так как их очень слож­но или не воз­мож­но отре­мон­ти­ро­вать. Нагрев зна­чи­тель­но ослаб­ля­ет проч­ность такой стали.

Подготовка к замене лонжерона:

• Как было ска­за­но выше, для пра­виль­ной заме­ны лон­же­ро­на необ­хо­ди­мо иметь дан­ные о рас­сто­я­ни­ях меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми кузо­ва. Такие дан­ные мож­но най­ти в руко­вод­стве по ремон­ту кон­крет­ной моде­ли авто­мо­би­ля. Мож­но посмот­реть сим­мет­рич­ные точ­ки на целом лон­же­роне с про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­ны (см. подроб­но об изме­ре­нии гео­мет­рии кузо­ва). Так­же долж­ны быть в нали­чии линей­ка для изме­ре­ния гео­мет­рии кузо­ва, изме­ри­тель­ная рулет­ка и уровень.
• Нуж­но под­дом­кра­тить авто­мо­биль перед заме­ной лон­же­ро­на, снять колё­са для более удоб­но­го досту­па и выста­вить ров­но по уров­ню на упо­ры (или на стапель).
• Перед заме­ной лон­же­ро­на, если это необ­хо­ди­мо, нуж­но снять дви­га­тель и ком­по­нен­ты под­вес­ки. В неко­то­рых слу­ча­ях, когда про­из­во­дит­ся частич­ная заме­на лон­же­ро­на, сня­тия дви­га­те­ля мож­но избежать.
• Перед заме­ной, лон­же­рон необ­хо­ди­мо, насколь­ко это воз­мож­но, вытянуть.
• Выклю­чи­те систе­мы надув­ных поду­шек без­опас­но­сти (SIR).
• Сни­ми­те и изо­ли­руй­те мину­со­вую клем­му аккумулятора.
• Про­цесс элек­тро-дуго­вой свар­ки про­из­во­дит элек­тро­маг­нит­ные поля и теп­ло, кото­рые могут повре­дить элек­трон­ные части авто­мо­би­ля. В пери­мет­ре 30 см от зоны свар­ки не долж­но быть элек­трон­ных модулей.
• Демон­ти­руй­те все при­ле­га­ю­щие к лон­же­ро­ну пане­ли и компоненты.

Для полной замены переднего лонжерона нужно:

• Уда­лить гер­ме­тик и анти­кор­ро­зи­он­ные мате­ри­а­лы с зоны ремонта.
• Высвер­лить точ­ки кон­такт­ной свар­ки (см. здесь).
• После вре­мен­ной уста­нов­ки лон­же­ро­на нуж­но про­ме­рить все рас­сто­я­ния меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми, а так­же уров­нем про­ве­рить поло­же­ние лон­же­ро­на по высо­те (в срав­не­нии с целым лонжероном).
• Если все рас­сто­я­ния в пре­де­лах нор­мы, тогда мож­но при­ва­ри­вать лонжерон.
• Уста­но­вить все при­ле­га­ю­щие пане­ли и компоненты.
• Нане­сти гер­ме­тик и сде­лать анти­кор­ро­зи­он­ную обра­бот­ку и окраску.

Частичная замена лонжерона:

Чаще все­го доста­точ­но осу­ще­ствить частич­ную заме­ну лонжерона.

Частич­ная заме­на пред­по­ла­га­ет вытя­ги­ва­ние лон­же­ро­на до пер­во­на­чаль­ных пара­мет­ров, выре­за­ние и заме­ну толь­ко повре­ждён­ной части лон­же­ро­на. Это целе­со­об­раз­но, так как в про­цес­се ремон­та не затра­ги­ва­ют­ся завод­ские точ­ки свар­ки и гер­ме­тик в непо­вре­ждён­ной зоне. Частич­ная заме­на лон­же­ро­на долж­на про­из­во­дить­ся толь­ко в реко­мен­до­ван­ных про­из­во­ди­те­лем местах. Непра­виль­ная заме­на повли­я­ет на поте­рю жёст­ко­сти и проч­но­сти авто­мо­би­ля при аварии.

Зона сты­ков­ки двух частей лон­же­ро­на долж­на быть хоро­шо доступ­на со всех сто­рон для фор­ми­ро­ва­ния свар­но­го шва. Область сты­ков­ки долж­на быть доступ­на для даль­ней­шей защи­ты от коррозии.

Нуж­но сре­зать повре­ждён­ную часть немно­го даль­ше, чем нуж­но. Это необ­хо­ди­мо при соеди­не­нии вна­хлёст, а так­же, что­бы было удоб­нее под­рав­нять зону сты­ков­ки после сре­за­ния дефор­ми­ро­ван­ной части.

На малень­ких авто­мо­би­лях может быть про­бле­ма­тич­ной частич­ная заме­на лон­же­ро­на, по при­чине его малень­ко­го раз­ме­ра и отсут­ствия для это­го места.

Итак, для частич­ной заме­ны перед­не­го лон­же­ро­на нужно:

• Опре­де­лить и раз­ме­тить область на лон­же­роне, где будет про­из­во­дить­ся срез заме­ня­е­мой части. При соеди­не­нии вна­хлёст нуж­но оста­вить немно­го запа­са. Этот момент мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.
• Про­чер­тить линии сре­за на поверх­но­сти лон­же­ро­на. Мож­но накле­ить маляр­ную лен­ту и по её краю ориентироваться.
• Отре­зать часть лон­же­ро­на по отме­чен­ным лини­ям или по краю маляр­ной ленты.
• Уда­лить сре­зан­ную часть.
• Под­го­тов­ка новой части лон­же­ро­на иден­тич­на той, что про­из­во­ди­лась на повре­жден­ном лонжероне.
• При­ло­жить новую часть лон­же­ро­на к месту, выста­вить, учи­ты­вая рас­сто­я­ния меж­ду кон­троль­ны­ми точ­ка­ми и зафик­си­ро­вать зажимами.
• При­ва­рить новую часть лонжерона.
• Зачи­стить швы.

Места, в кото­рых нель­зя резать лон­же­рон при замене

• При частич­ной замене нуж­но избе­гать резать в зонах или рядом с отвер­сти­я­ми (это может быть кон­троль­ная точ­ка) и креп­ле­ни­я­ми дви­га­те­ля и эле­мен­тов под­вес­ки. Эти места долж­ны оста­вать­ся нетро­ну­ты­ми и обла­дать доста­точ­ной прочностью.
• Нель­зя резать в зонах запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия, так как это изме­нит харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.
• Нель­зя резать в местах с внут­рен­ним усилением.
• Не резать в зонах со слож­ной фор­мой, так как будет слож­но нор­маль­но состы­ко­вать две части.
• В зоне с огра­ни­чен­ным доступом.

Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия и усилители

Зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия могут рас­по­ла­гать­ся до, после или меж­ду уси­ле­ни­я­ми, нахо­дя­щи­ми­ся внут­ри лон­же­ро­на. Это обла­сти, где кон­струк­ция спе­ци­аль­но ослаб­ле­на, для смя­тия во вре­мя ава­рии и гаше­ния уда­ра. Обыч­но, такую область мож­но опре­де­лить по спе­ци­аль­ным выемкам.

Уси­ле­ния же про­ти­во­сто­ят сги­ба­нию и при­да­ют проч­ность лонжерону.

Нуж­но сохра­нять зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия и зоны повы­шен­ной жёст­ко­сти при частич­ной замене лонжерона.

На неко­то­рых совре­мен­ных авто­мо­би­лях (к при­ме­ру, Porsche Cayenne и VW Touareg) зоны запла­ни­ро­ван­но­го смя­тия могут не иметь харак­тер­ных выемок на лон­же­ро­нах. Раз­ная проч­ность отдель­ных сег­мен­тов лон­же­ро­нов в таких слу­ча­ях дости­га­ет­ся тех­но­ло­ги­ей лазер­ной свар­ки встык метал­лов раз­ной тол­щи­ны или раз­ной проч­но­сти. Могут быть исполь­зо­ва­ны даже раз­ные метал­лы, соеди­нён­ные вме­сте лазе­ром. Таким обра­зом, сег­мент, где долж­но про­изой­ти смя­тие лон­же­ро­на для гаше­ния энер­гии уда­ра, име­ет менее проч­ный металл.

Так­же, отдель­ные сег­мен­ты лон­же­ро­на могут иметь более проч­ные сег­мен­ты, выпол­ня­ю­щие роль уси­ле­ния. Эти сег­мен­ты сва­ри­ва­ют­ся лазе­ром встык. Окра­шен­ный лон­же­рон может выгля­деть совер­шен­но ров­ным, без визу­аль­ных при­зна­ков соеди­не­ния раз­ных сег­мен­тов воеди­но. Если счи­стить крас­ку, то мож­но обна­ру­жить глад­кий шов. Таким обра­зом, при ава­рии сми­на­ет­ся сег­мент с менее проч­ным метал­лом, рас­по­ло­жен­ный спе­ре­ди, а осталь­ная часть лон­же­ро­на оста­ёт­ся целой. Для сохра­не­ния завод­ских харак­те­ри­стик таких лон­же­ро­на при частич­ной замене, луч­ше сле­до­вать руко­вод­ству по ремон­ту, где ука­зы­ва­ют­ся в каких местах луч­ше делать замену.

Типы соеди­не­ний при частич­ной замене перед­не­го лонжерона:

При частич­ной замене мож­но при­ме­нять три типа сва­роч­ных соединений:

• Встык со вставкой
• Встык или вна­хлёст со сме­ще­ни­ем. При частич­ной замене мож­но исполь­зо­вать сту­пен­ча­тый срез внут­рен­ней и внеш­них сто­рон с после­ду­ю­щим соеди­не­ни­ем встык или вна­хлёст обо­их сре­зов. Смысл соеди­не­ния со сме­ще­ни­ем заклю­ча­ет­ся в рас­пре­де­ле­ние ослаб­лен­ных зон, воз­ни­ка­ю­щих при свар­ке, на боль­шую пло­щадь. Таким обра­зом, умень­ша­ет­ся вли­я­ние ослаб­лен­но­го метал­ла в зоне свар­ки на харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.
• Соеди­не­ние вна­хлёст. Тести­ро­ва­ния пока­за­ли, что свар­ка лон­же­ро­нов вна­хлёст может дать более плот­ное при­ле­га­ние сек­ций и хоро­шую защи­ту от кор­ро­зии, в срав­не­нии со свар­кой встык со встав­кой. Новый сег­мент лон­же­ро­на дол­жен быть сре­зан так, что­бы под­хо­дить и пере­кры­вать остав­ший­ся сегмент.

Соеди­не­ние встык со вставкой

Соеди­не­ние встык со встав­кой дела­ет­ся так­же как и про­стое соеди­не­ние встык, кро­ме нали­чия встав­ки, кото­рая под­хо­дит по фор­ме к соеди­не­нию. Встав­ка обыч­но при­ва­ри­ва­ет­ся точ­ка­ми к остат­кам лон­же­ро­на. Встав­ка долж­на быть раз­ме­ром 50–75 мм. Отвер­стия высвер­ли­ва­ют­ся на 1–1.5 см от кра­ёв. Важ­но оста­вить зазор рав­ный 1–2 тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла для нор­маль­но­го про­ник­но­ве­ния рас­плав­лен­но­го металла.

Встав­ка:

• про­ти­во­сто­ит про­жи­гу металла
• помо­га­ет ров­но состы­ко­вать сва­ри­ва­е­мые части
• умень­ша­ет нагрев в зоне сварки

Если встав­ка состо­ит из несколь­ких частей, то нуж­но точ­ка­ми при­ва­рить эти части меж­ду собой.

Голый металл вста­вок нуж­но обра­бо­тать при помо­щи сва­роч­но­го грунта.

Соеди­не­ние внахлёст

Что­бы достиг­нуть пра­виль­но­го нахлё­ста, нуж­но сде­лать акку­рат­ные сре­зы по углам. Сре­зы не долж­ны пре­вы­шать 6.4 мм. Далее края немно­го заги­ба­ют­ся, что­бы новая часть лон­же­ро­на смог­ла “надеть­ся” сверху.

Приваривание

При при­ва­ри­ва­нии лон­же­ро­на долж­но быть такое же коли­че­ство точек, сколь­ко было точек кон­такт­ной свар­ки. Боль­ше или мень­ше точек свар­ки может осла­бить или уси­лить креп­ле­ние лон­же­ро­на. Изме­нят­ся харак­те­ри­сти­ки лон­же­ро­на при аварии.

Нуж­но исполь­зо­вать тех­ни­ку кон­тро­ля избы­точ­но­го теп­ла при свар­ке, такую как свар­ка стеж­ка­ми через интер­вал. При­ва­ри­ва­ние про­из­во­дит­ся стеж­ка­ми по 1.5 – 2.5 мм, что­бы мини­ми­зи­ро­вать теп­ло­вую дефор­ма­цию метал­ла и его ослаб­ле­ние. В ито­ге шов дол­жен полу­чить­ся герметичным.

Если буде­те исполь­зо­вать кон­такт­ную свар­ку, то нико­гда не при­ва­ри­вай­те в тех же точ­ках, кото­рые были высвер­ле­ны, так как там очень тон­кий металл.

После при­ва­ри­ва­ния лон­же­ро­на внеш­ний шов нуж­но отшли­фо­вать и под­го­то­вить к покрас­ке, а внут­рен­ний обя­за­тель­но обра­бо­тать анти­ко­ро­зи­он­ным сред­ством, рас­пы­лив его внутрь через тех­но­ло­ги­че­ские отвер­стия в лон­же­роне. Внеш­ний шов перед шпа­кле­ва­ни­ем, грун­то­ва­ни­ем акри­ло­вым грун­том, реко­мен­ду­ет­ся покрыть эпок­сид­ным грун­том. Эпок­сид­ный грунт нано­сит­ся на голый металл и хоро­шо защи­тит металл, ослаб­лен­ный свар­кой от влаги.

После всех выше пере­чис­лен­ных работ, обя­за­тель­но сде­лать раз­вал схож­де­ние колес.