第四章 汽车车身

第一节车身的类型1、按结构型式分骨架式、半骨架式、无骨架式。2、按受力情况分非承载式、半承载式、承载式。第四章汽车车身一、承载式车身结构1.发动机盖2.车顶盖3.行李箱盖4.翼子板5.前围板6.地板7.轿车车身的三大立柱轿车承载式车身结构图承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位，发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置，车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外，还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高，它具有质量小、高度低、装配容易等优点，大部分轿车采用这种车身结构。说白了，承载式车身就是整个车身为一体，悬挂直接联在车身上。比如轿车几乎都采用承载式车身，你打开发动机盖，就会发现前悬挂联在了前翼子板内侧的车身上。这样的车身优势是：公路行驶非常平稳，整个车身为一体，固有频率震动低，噪音小，整体式车身比较安全。缺点就是底盘强度远不如大梁结构的车身，当四个车轮受力不均匀时，车身会发生变形另外，另外制造成本偏高。二、半承载式车身半承载式车身特点：其特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。车身除承受上述各项载荷外，还分担车架的部分载荷。即车身对车架有加固作用。其优点是省去了车身底梁而使自重减轻，内高增加。嵌入式钢梁三、非承载式结构Mercedes-Benz_G500_Long-Wheelbase非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁架。在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式车身比较笨重，质量大，高度高，一般用在货车、客车和越野车上，也有部分高级轿车使用，因为它具有较好的平稳性和安全性。非承载式车身，说白了就是悬挂不是直接联在车身上，而是联在车架上，车架上面再扣上一个车身。比如巡洋舰，牧马人，悍马H2等等。这样的车身，如果你有兴趣弯下腰看看车底的话，你都会看见贯穿前后的两个大梁（而承载式车身便看不到）。它的优点就是有独立的大梁，底盘强度较高，抗颠簸性能好，此外四个车轮受力再不均匀，也是由车架承担，而不会传递到车身上去。所以SUV和越野车用的比较多。缺点就是车身和车架是刚性联接的，在公路上行驶的时候，不是很平稳，会产生震动。另外遇到危险（如翻车）的时候，厚重的底盘，也会对相对薄弱的车身产生致命威胁（承载式车身便不会遇到这个问题，它的车身都是一体的）。现在国产低端SUV也大多使用非承载式车身，这倒不是它们定位为纯越野车的问题（更多还是城市型），而是技术和成本使然。综上所述，从使用的角度看，非承载式除了底盘结实外，其他几乎全是缺点，而承载式除了底盘不够结实外，其他几乎全是优点。汽车刚出现时，全部都是非承载式的。发展到今天，乘用车的绝大部分都是承载式结构。可以说能取代的都取代了，就剩下那些不能取代的和取代不起的了。不能取代的一是货车，二是越野车，为了载重，为了越野和应对恶劣的路面，必须有厚重的底盘，但为此也必须忍受其他的所有缺点。取代不起的就是廉价的如微面之类的微型客车。当今，国外的SUV也几乎全部都是承载式结构，从便宜的CRV、RAV4、福特的翼虎,到贵的BMW的X5、VOLVO的XC90、保时捷卡宴和大众途锐,都是采用的承载式车身。1、货车驾驶室2、车身板制件3、车门、车窗及其附件和密封4、通风、暖气、冷气联合装置5、座椅6、安全防护装置车身外防护装置（1）壳体结构的防护措施（2）保险杠及护条（3）汽车其它外部构件车内防护装置（1）安全带安全气囊系统头枕安全玻璃门锁与门铰链影响车身安全的因素一辆汽车，在碰撞的瞬间可以被扭曲，甚至被撕裂。当碰撞不可避免地发生时，只能依靠汽车的被动安全装置来保护自己。除了安全带、安全气囊等，车身结构才是最基础、最重要的。第二节车身安全1、车身是怎么制造出来的车身制造的第一道工序是冲压。冲压成型的零部件被送到焊装车间，以卡具定位后再用点焊机焊接成白车身，之后再进行车身的喷漆。2、汽车钢板应该多厚很多人认为钢板越厚越好，其实并非如此。通过改进车身的结构设计，在使用薄的钢板后，车身刚度以及在碰撞时的保护能力并没有下降。过去采用厚钢板还有一个目的是增加车身的自重，使驾驶平稳，而现在汽车多是通过降低重心来增加稳定性。另外，在车身的不同地方，会根据作用的不同使用厚度和强度不同的钢板。例如车顶盖、车头盖等使用薄钢板，而一些承受力较大的部位则使用较厚的高强度钢板，譬如前后防撞横梁等。3、车身安全在于结构设计从力学研究的角度出发，是不能把碰撞的巨大能量转嫁于乘员身上的。所以车身设计应该做到的就是该柔软的地方柔软，该刚硬的地方刚硬。也就是让车体的前部在碰撞时吸收大部分能量，而让坚固的驾驶舱尽量减少变形以避免乘员受到挤压。（1）安全性能高的车身，在前部设置有较空旷的碰撞变形区以及中强度的保险横杠。（2）另外，它们的发动机支脚也是采用铝合金材料，在发生碰撞后很容易断裂而下沉，保证其不会像炮弹一样冲入驾驶舱伤害乘客。包括转向柱以及刹车踏板等，在受到碰撞时要能及时断裂，这也是减少伤害的有效方法之一，否则它们容易对驾驶员的头、胸、腿等部位构成威胁。（3）车辆在加强车身侧面防撞能力时，应该利用B柱的特殊设计，如B柱增加第二层加强肋，能量分开导入车顶和车底可变形的钢制构架上，来缓解碰撞能量。但一些中级别以下的车，由于空间布局关系，很难做到这一点，多通过在两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的防撞杆，来减轻侧门的变形程度。（4）采用两侧门夹层中间放置一根坚固的防撞杆来减轻侧门的变形程度。4、激光焊接精度焊接工艺也是一个很重要的因素。现代汽车制造业普遍采用人工与机器焊接相配合的方法，人工主要焊接一些小的钣金件和机器不便操作的地方，而机器主要对车身大的钣金件、安全性要求比较高的地方进行焊接。激光焊接技术就是利用偏光镜反射激光产生光束，使其集中在聚焦装置中，从而产生巨大能量的光线。如果工件靠近焦点，在几毫秒内就会熔化。激光焊接刚完成后的效果激光焊接技术优点：（1）工件变形极小、焊缝的深度较广，而且不会因为传统的搭焊浪费原材料，强度也有所保证。（2）加工的精度更高。因为在激光焊接中，光束焦点位置的控制最关键，只有焦点处于最佳位置范围内，才能获得最大的熔深和最好的焊缝形状，所以就要求夹具和零件的尺寸都要非常准确，从而生产出来的产品也会更加精密可靠。5、速度可以毁灭一切技术都是有限度的，如果车速过快，再安全的汽车也难以保全性命。在NCAP碰撞试验中，正面碰撞的速度也只有64公里/小时。而按照理论计算，速度增加一倍，汽车的能量会以平方的关系递增。所以，即使是我们看好的欧洲车，也不要指望全速行驶发生碰撞时还能苟活。技术的进步只能降低事故发生的机率以及减小伤害的程度，而真正的安全还要靠自己来掌握。汽车碰撞试验的模拟分析三、常见的提高汽车车身安全性的设计理念1、长安福特福克斯高强度车身2、标致307车身采用高限弹力钢3、上海大众帕萨特领驭车身结构进行了大量优化4、速腾采用了激光焊接安全强化车身5、马自达6的3H车身结构分别置于两侧车门框架和车顶部位6、沃尔沃车身采用四种不同级别的钢材以实现最佳的碰撞变形保护7、凯美瑞采用丰田最先进的GOA车身8、吉利远景车身9、奇瑞汽车奇瑞A3汽车