汽车基础知识-第四节-车身

1第四节车身部分1．车身总成定义：1．1车身用以安置驾驶员、乘客和货物。通常，货车车身由驾驶室、车箱等组成。本节所描述的车身部分仅仅包含车身焊接总成（白车身）、车身内外装饰等。2．车身各部件材料：通常，一辆汽车由约3万个零部件组装而成。汽车每个零件都涉及到材料问题。制造车身的主要材料有：金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料。2．1金属材料比如我厂的驾驶室焊接总成用的为08AL钢板，翻转机构用的为铸钢件等。2．2高分子材料高分子材料属于有机合成材料，也称为聚合物。用于制作汽车结构件和功能件，比如玻璃钢保险杠、ABS面罩、PP仪表台、XPE隔热垫等。2．3陶瓷材料陶瓷材料属于无机非金属材料，主要为金属氧化物和非金属氧化物。汽车上使用该材料主要为玻璃(主要成分为SiO2)。2.4复合材料复合材料是指由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料。比如导流板。3．白车身结构：图3-1车身焊接总成3．1地板结构2地板总成是整个车身的基础。中重卡地板一般由左地板，发动机鼓包，右地板组成。地板由于是车身主要受力件，所以地板下面设置有地板梁。3．1．1发动机鼓包由于要让开发动机空间，形状较为复杂，是车身中最复杂的零件一，上面有很多筋，起到加强作用。有些筋是工艺的需要。右地板鼓包左地板后地板图3-2地板3．1．2左右地板结构有两种，一种是平坦结构，后部高度与轮罩高度相同，这种结构内部空间大，后围板较大。如奔驰重卡，东风153车身。一种是前低后高结构，地板后部较高，整个车身结构紧凑，后围板较小，但损失内部空间。如五十铃重卡车身。3．1．3地板梁一般由左右纵梁和前后横梁组成。纵梁相当于整车大梁，车身悬置和举升装置都固定在纵梁上，受力最大。纵梁板料厚度一般1.5以上。由于前边要固定前悬置，后边要让开发动机空间，决定其形状前窄后宽，前低后高，是梁类最复杂的零件。在纵梁前端和后端设置横梁，牢牢地与纵梁连接，并与前围，后围连接在一起。而且在纵梁内侧还有纵梁加强板。一般在纵梁上设置四个较大的定位孔，满足车身焊装定位需要。3．1．4为了车身装焊需要，地板总成还包括侧围内板下部和前柱内板下部。3．1．5排半车身还包括卧铺底板（如五十铃重卡），双排车身还包括后地板等。3．1．6轻卡车身结构有很大不同，由于轻卡车身尺寸较小，地板一般分为前地板和后地板。如福田小卡和轻卡。一般车身都是不可翻的，为了维修发动机需要，在后地板上要开发动机检修孔。用可翻的盖板封住。3．2前围焊接总成33．2．1早期的前围大都有包括前风窗所有部分，前风窗是整体结构，这主要与工艺水平有关，从保证前风窗的精度考虑。如奔驰重卡、东风140、解放141。当前车身前围一般都是包括风窗下面部分，风窗是由侧围，顶盖，前围组成。如东风153，五十铃重卡，时代轻卡。3．2．2前围主要由前围板，风窗下横梁，前围下横梁，支柱下内板待组成。3．2．3前围的特点是：（1）装配零件多，如仪表板，刮水器，空调，方向盘，吊挂踏板等。（2）前围车身本体零件由外装饰件覆盖，一般有前围上装饰板，前格栅等。（3）前围中横梁是保护碰撞时人体安全的主要部件，也是整个车身关键骨架件，要求有较高的强度，（4）前围还有仪表板横梁。早期结构是焊接方式，强度高；目前大都采用装配方式，装配工艺性好，可实现仪表板总成装配。图3-3前围3．3侧围焊接总成侧围一般分为整体式侧围和分体式侧围整体式侧围是指侧围外板用一个冲压件组成，其优点是外形美观，精度高，装焊简单，整车质量好。其缺点是模具大，成本高，材料利用率低。分体式侧围是指侧围外板用多个冲压件焊接面成。其优点是材料利用率高，成本低，模具相对较小。其缺点是焊装复杂，精度不易控制。一般轿车都采用整体式侧围，而卡车采用分体式侧围较多。主要是零件的大小和成本等因素决定的。日本的卡车大多是采用分体式侧围，如五十铃重卡，东风153，一汽三棱，北京小卡。欧洲卡车采用整体式侧围较多，如雷诺870。分体式侧围由前支柱，门框上横梁，后侧围，下门槛及轮罩组成。最关键零件是前支柱外板和后侧围外板。前支柱的结构特点是上端是外表面，下端是内部结构件。主要是为了安4装铰链。侧围与顶盖焊接通过流水槽。由于流水槽影响美观性，所以在整体式侧围结构中大多取消流水槽，侧围与顶盖的焊接都在顶盖一条槽上焊接，最终用装饰条盖住。3．4顶盖焊接总成顶盖一般由外板和前后横梁组成，四周都是焊接边。顶盖外板是深拉延件，为了使顶盖有足够的刚性，一般卡车都有很多加强筋。轿车为了美观，没有加强筋，刚性靠设计表面适当的弧度和材料的充分拉延来实现，加强梁与顶盖表面用结构胶来连接。3．5后围焊接总成后围一般由后围外板和内板组成。外板一般都是整体式的，内板情况多样化的根据各种车辆的不，同，大多只有上半部分，主要起到后风窗部分的加强。如五十铃重卡，东风153。3．6车门焊接总成车门按结构分为整体式车门和分体式车门。整体式车门外板是由一个冲压件冲压而成，分体式车门是带玻璃窗框的，车门外板不包括窗框部分。3．6．1整体式车门。特点是车门刚性好；适合表面造型，外型效果好；制造精度高。缺点是模具大费用高，材料利用率低。结构由车门外板、车门内板、铰链加强板、车门外板加强板、车门内板加强板等组成。但近年发展趋势是半整体式结构，综合整体式和分体式结构的优点。即内板是分体式结构，上部是带窗框，内板又分成前后两部分。前部装铰链部分材料较厚，大于1.5。后部材料为0.9，材料得到最合理的使用。精度靠焊装加以保证。目前在一般轿车和卡车上都得到广泛应用。如五十铃重卡，轻卡。3．6．2分体式车门特点是模具相对小，费用低，材料利用率高。只要焊装保证精度，能够满足使用要求。缺点是车门刚性差；表面造型受到限制；制造精度稍低。结构由车门外板、车门内板、门窗框、铰链加强板、车门外板加强板、车门内板加强板等组成。3．6．3车门板件车门外板一般是由0.6~0.8的钢板冲压成形，板面形状主要由设计决定，尽量设计成有一定曲率，和带一些特征线，来提高刚性。外表面可见部位不允许用焊接，加强板与外板之间用胶粘接。外板与内板之间用包边压合加几点无限点焊。内外板之间为了防锈，涂上焊接胶。3．6．4车门内板车门内板一般用0。7~0。9的钢板冲压成形的。由于门锁和玻璃升降器等附件装在上面，5所以要求内板有较大的刚度和强度。一般形状除了功能要求外，人为做出很多筋，筋高达20。同时设计合适的加强板。内板设计主要考虑玻璃升降器的运动空间其它附件的布置。车门内板是车门结构的主体，车门的刚性主要处决于车门内板。车门受力最大的部位是在铰链连接处，所以铰链加强板设计都有较大刚性，一般铰链加强板料厚1.5~2。3．6．5玻璃导轨，不管整体式车门还是分体式车门，都有玻璃导轨，玻璃导轨一般是用1.0钢板滚压成形。玻璃导轨设计要求前后导轨在同一个运动圆弧面上。且前后导轨要平行，与玻璃侧面每边留有1~2间隙。为了门锁装配，后导轨都是上下分开的，下段叫活动导轨。3．6．6车门铰链车门铰链结构形式很多，从处表上看，分为明铰链和暗铰链。外表能看到铰链轴的称明铰链，明铰链结构简单，装配方便，但不美观。目前采用明铰链的越来越少，如重卡奔驰老款。拖拉机上还有采用。大部分都采用暗铰链。铰链又可分为合页式（轿车上普遍采用的）和四连杆结构（如五十铃轻卡），以及弯臂式结构（如北京小卡）。选材上有冲压铰链和铸造铰链。选择何种结构铰链主要处决于以下几点：（1）车门强度和刚度要求（2）产品的装配精度要求（3）车身结构设计要求（4）外部形状决定车门运动轨迹的要求（5）成本的要求。其次车门设计时还要考虑密封、防腐、刚性等。图3-4风窗上止口6图3-5风窗下止口图3-6后窗上止口图3-7前支柱上部图3-8前支柱下部图3-9中支柱图3-10后支柱7图3-11侧围上边缘图3-12门槛4．车身内外饰及车身功能件：下面以我厂时代领航、欧曼、同心1030等车身为范例介绍车身内外饰件基本情况。4．1前围附件一般包括保险杠及附件、前围上装饰板和胶条、灯具周边饰件、中网及安装上述零件的全部标准件和卡扣等。图4-1前围附件4．2侧围附件一般包括左右轮罩装饰件、乘客扶手、登车扶手、拉带；如果为排半车身，还包括侧窗玻璃及胶条，2025以上宽度车身还携带侧窗锁紧机构；如果为全包内饰，还应包括前立柱装饰板，侧围板内装饰件，上车拉手等件。8图4-2侧围附件4．3地板装饰件一般包括地毯、地毯边压条、地板上各类橡胶堵盖堵塞、转向护罩、发动机舱下各种隔热垫，有时也包括隔音板等件。图4-3地板装饰件4．4车身挡泥板包括发动机挡泥板、前轮后挡泥板、前轮前挡泥板、防溅板等。9图4-4车身挡泥板4．5后围附件及顶盖附件后围附件通常只包括后窗玻璃及后窗玻璃密封条，但在全包内饰车身中也包括了后围内护面及后围焊接总成内面的其他饰件；顶盖附件一般包含顶盖内护面、天窗升降机构总成（有时装通气窗）、卡扣等。图4-5后围附件及顶盖附件4．6驾驶室座椅及安全带驾驶室座椅部分包括了司机座椅、联体座椅，如果是排半车身还有卧铺垫；豪华重卡车身更是增加了中间座，卧铺也增加到上下两个。10安全带部分一般有安全带和卷收器罩两个零件，装配好卷收器部分安全带后，盖卷收器罩，装配即完成。目前我厂用的安全带一般为三点式结构。图4-6驾驶室座椅及安全带4．7刮水器及洗涤器4．7．1刮水器由连动机构、电机及支架、左右刮臂刮片总成（雨刷）等标准件组成。图4-7刮水器114．7．2洗涤器洗涤器由电机、洗涤壶、喷嘴、水管组成；通电即泵水到喷嘴，然后喷洒到前挡风玻璃上。图4-8洗涤器4．8门锁门锁分为电子门锁和机械门锁，我厂目前批产车辆均为机械门锁。图4-9门锁124．9后视镜后视镜一般情况整车标定在7.5吨以下的只包括左右后视镜总成和内后视镜（装配于车身内顶盖上），7.5吨以上的还应该有补盲和广角后视镜（一般安装在车门上端）。图4-10后视镜4．10车身悬置（翻转锁止机构及龙门架）本节不详细叙述非翻转车身，其车身悬置为胶垫、螺栓等标准件直接固定即可。本节主要介绍普通机械翻转车身翻转锁止机构，龙门架大概结构。4．10．1锁止机构组成见下图：图4-11锁止机构134．10．2翻转机构有气压、液压和机械三种类型。其中气压翻转使用气弹簧，利用缸套内气压变化翻转驾驶室（我厂产品只有单个气压顶，人力压缩保持气压）；液压翻转结构原理同千斤顶，通常手动举升驾驶室；而下面详细叙述的为机械翻转，机械翻转是利用扭杆弹簧在扭转后变形回弹的原理制作而成，目前市场上绝大部分为该类产品。目前常用的有单扭杆（中、轻型车用）、双扭杆（重、中型车用）两种。图4-12翻转机构原理图图4-13单扭杆翻转机构图4-14双扭杆翻转机构（L型扭杆）14图4-15双扭杆翻转机构（摆臂式）4．10．3龙门架欧曼、乘龙等车身发动机舱下装配大功率发动机，其车身后安装点抬高后，为固定车身采用龙门架与车架连接。图4-16龙门架4．11玻璃升降机构主要分为电动玻璃升降机构和手动玻璃升降机构两种。我厂产品目前无电动式的，全部为摇把式。4．11．1电动玻璃升降器多是由电动机、减速器、导绳、导向板、玻璃安装托架等组成。因导绳的材料或制作工艺方式不同，又分为绳轮式、软轴式和塑料带式三种电动玻璃升降器。前二种是用钢丝绳做为导绳，后一种是用塑料带做为导绳。15图4-17玻璃升降器（电动）以普遍使用的绳轮式电动玻璃升降器为例，它是由电动机、减速器、钢丝绳、导向板和玻璃安装托架等零部件组成，安装时门窗玻璃固定在玻璃安装托架上，玻璃导向槽与钢丝绳导向板平行。开启电动机，由电动机带动减速器输出动力，拉动钢丝绳移动玻璃安装托架，迫使门窗玻璃作上升或下降的直线运动。而塑料带式电动玻璃升降器的导绳采用塑料带，带上有孔，用来移动和定位塑料带，控制门窗玻璃的升降。电动玻璃升降器结构的关键是电动机和减速器，这两者是组装成一体的，其中电动机采用可逆性永磁直流电动机，电动机内有两组绕向不同的磁场线圈，通过开关的控制可做正转和反转，也就是说可以控制门窗玻璃的上升或下降。电动机是由双联开关按钮控制，设有升、降、关等三个工作状态，不操纵时开关自动停在“