Силовая структура кузова автомобиля — штука, о которую было сломано немало копий автопромщиков. Ведь нынче перед ателье кузовного инжиниринга стоит непростая задача: нужно и в прокрустово ложе бюджета уложиться, и обеспечить максимальные жёсткость, безопасность и экологичность модели. Да-да и её тоже. Казалось бы, как структура кузова может повлиять на экологичность? Элементарно. Советский автопром не скупился на сталь для кузовов — в некоторых местах толщина листа составляла немыслимые по нынешним меркам 2 мм. Нынче этот показатель варьирует от 0.6 до 0.8 мм. Дело не только в экономии материалов, но и в желании снизить вес машины и, как следствие, расход топлива. Именно поэтому сегодня так активно используют композитные материалы и «крылатый» алюминий.  

Но как бы ни развивалась технологии кузовостроения, пока что некоторые элементы конструкции перекочёвывают из поколения в поколение. Один из таких — это лонжерон. Слышали о нём многие, правда, зачем он нужен, и что будет, если его повредить, знает не каждый. 

Лонжерон — один из важнейших элементов силовой структуры кузова. Любой мало-мальски современный кузов состоит из кузовных панелей (капот, двери), сложного сочетания внутренних силовых элементов и зон так называемой программируемой деформации, задача которых максимально эффективно поглощать энергию от ударов в случае возникновения ДТП. 

На заре эпохи массового автомобилестроения и следующие примерно 70 лет в основе силовой структуры кузова была рама. Это простое и, в общем-то, эффективное с точки зрения жёсткости решение имело ряд недостатков. Главные из них — высокая масса и плохая управляемость. Те, кому довелось управлять старыми рамными седанами, познали сполна то неловкое ощущение, когда машина так неохотно меняет курс, неспешно откликаясь на руление баранки. Так происходило в том числе и из-за инерционных сил — большая масса неохотно меняет направление движения. Сегодня же, рама — это вотчина настоящих внедорожников, которых, если приглядеться к конструктивным особенностям современных «джипов», остаётся всё меньше. А на место собственно рамы как раз таки и пришли лонжероны. Используют их не только в автомобилестроении, но и в авиации и железнодорожном транспорте. Конструктивно это стальной профиль двутаврового (в виде буквы Н) сечения или же в виде балки (коробчатое сечение), швеллера, трубы или Z-образной формы. Разные виды сечения применяются в зависимости от конкретной нагрузки, которая по замыслу инженеров будет ложиться на конкретный силовой элемент. К примеру, двутавровый профиль — чемпион по жёсткости (в тридцать раз жёстче квадратного) и прочности (в семь раз прочнее квадратного). Но если нужна хорошая сопротивляемость скручиванию, то нет ничего лучше  лонжерона в  виде трубы — производительность выше в 400 раз (!) по сравнению с квадратными (открытыми) сечениями. 

К достоинствам лонжеронов можно отнести, прежде всего, большую жёсткость, простоту в изготовлении, относительную безопасность такой конструкции и низкую массу. Но есть, разумеется, у лонжеронов и недостатки. Главный из которых проистекает из предназначения этого элемента. Дело в том, что лонжероны, находящиеся в передней и задней частях кузова, располагаются в так называемой зоне поглощения деформации. Эта зона служит защитой для водителя и пассажиров при сильных столкновениях. Что будет, если кузов вообще не будет деформироваться при сильном лобовом столкновении двух автомобилей? Вся энергия встречных курсов передастся водителям и пассажирам, что приведёт к огромным перегрузкам и смерти. Парадокс. Но если сделать кузов автомобиля совершенно невосприимчивым к ударам и повреждениям, то из него получится хороший «танк», но никак не безопасное средство передвижения. Поэтому-то переднюю и заднюю часть кузова проектируют таким образом, чтобы она в случае необходимости принимала на себя весь удар и, деформируясь, гасила бы его, оставляя пространство с водителем и пассажирами нетронутым. То есть в продольном направлении силовая структура намеренно делается более слабой. Конкретно это проявляется в уменьшении сечения лонжеронов, толщину их стенок делают переменной. В местах с меньшей нагрузкой проделываются отверстия. Это могут быть штампованные складки, благодаря которым при ударе лонжерон складывается гармошкой. В общем, в основу конструкции лонжерона закладывается не только возможность служить силовой основой кузова, но и способность при помощи деформации гасить удары, направленные в сторону салона. Увы, смягчив однажды удар и изменившись в геометрии, лонжерон уже не сможет выполнять ни роль силового элемента, ни роль защитника от удара. Почему это важно знать? 

Часто автомобиль после серьёзного ДТП проходит серию восстановительных процедур перед продажей. В числе этих процедур и вытягивание кузовных панелей с лонжеронами. И если помятая и восстановленная дверь таит в себе лишь опасность покрыться коррозией раньше времени, то «восстановленный» лонжерон — совсем другое дело. Менять его нельзя — он слит воедино с кузовом при помощи сварки. Чисто визуально, конечно, можно подправить. Но, во-первых, к заводским значениям жёсткости уже прийти не удастся. Иногда при ремонте лонжероны после вытягивания усиливают, но на СТО нет приборов, способных восстановить первоначальные значения жёсткости, следовательно, есть опасность того, что энергопоглощающую функцию лонжерон выполнять больше не сможет. Это нужно помнить, приобретая автомобиль на вторичном рынке. 

К достоинствам использования лонжеронов следует отнести: резкое снижение массы кузова и автомобиля в целом; обеспечение большей жесткости на кручение и, как следствие, лучшую управляемость авто; относительную простоту конструкции; высокую безопасность такого типа кузова в случае дорожно-транспортного происшествия. Тем не менее, несмотря на ряд существенных достоинств, у лонжеронов имеется и значимый недостаток – очень ограниченные возможности восстановления в случае деформации. Связано это с тем, что передний и задний лонжероны намертво крепятся к кузову с помощью сварных швов. Параметры жесткости лонжерона и степень противодействия нагрузкам четко рассчитываются автопроизводителем. По этой причине восстановление лонжерона после сколь-либо значительного повреждения (подобная ситуация – не редкость в случае ДТП) приводит к тому, что деталь изменяет свои характеристики прочности и не способна полноценно выполнять свои «обязанности» по обеспечению жесткости кузова. 

При этом вварить новый лонжерон также не удастся ввиду конструктивных особенностей. Фактически, при повреждении лонжеронов любой ремонт становится весьма относительным, и заводские характеристики существенно ухудшаются.