第四章 汽車車身

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1、第一節(jié)車身的類型第一節(jié)車身的類型1 1、按結(jié)構(gòu)型式分、按結(jié)構(gòu)型式分 骨架式、半骨架式、無(wú)骨架式。2 2、按受力情況分、按受力情況分 非承載式、半承載式、承載式。第四章 汽車車身 一、承載式車身結(jié)構(gòu) 1.發(fā)動(dòng)機(jī)蓋2.車頂蓋3.行李箱蓋4.翼子板5.前圍板6.地板7.轎車車身的三大立柱轎車承載式車身結(jié)構(gòu)圖轎車承載式車身結(jié)構(gòu)圖 承載式車身承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭、側(cè)圍、車尾、底板等部位，發(fā)動(dòng)機(jī)、前了車頭、側(cè)圍、車尾、底板等部位，發(fā)動(dòng)機(jī)、前后懸架、傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分等總成部件裝配在車后懸架、傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分等總成部件裝配在車身上設(shè)計(jì)要求的位置，車身負(fù)載通過(guò)

2、懸架裝置傳身上設(shè)計(jì)要求的位置，車身負(fù)載通過(guò)懸架裝置傳給車輪。承載式車身除了其固有的乘載功能外，給車輪。承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷力的作用。承載式車身不還要直接承受各種負(fù)荷力的作用。承載式車身不論在安全性還是在穩(wěn)定性方面都有很大的提高，論在安全性還是在穩(wěn)定性方面都有很大的提高，它具有質(zhì)量小、高度低、裝配容易等優(yōu)點(diǎn)，大部它具有質(zhì)量小、高度低、裝配容易等優(yōu)點(diǎn)，大部分轎車采用這種車身結(jié)構(gòu)。分轎車采用這種車身結(jié)構(gòu)。說(shuō)白了，承載式車身就是整個(gè)車身為一說(shuō)白了，承載式車身就是整個(gè)車身為一體，懸掛直接聯(lián)在車身上。比如轎車幾乎體，懸掛直接聯(lián)在車身上。比如轎車幾乎都采用承載式車身，你打開

3、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，就都采用承載式車身，你打開發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，就會(huì)發(fā)現(xiàn)前懸掛聯(lián)在了前翼子板內(nèi)側(cè)的車身會(huì)發(fā)現(xiàn)前懸掛聯(lián)在了前翼子板內(nèi)側(cè)的車身上。這樣的車身優(yōu)勢(shì)是：公路行駛非常平上。這樣的車身優(yōu)勢(shì)是：公路行駛非常平穩(wěn)，整個(gè)車身為一體，固有頻率震動(dòng)低，穩(wěn)，整個(gè)車身為一體，固有頻率震動(dòng)低，噪音小，整體式車身比較安全。缺點(diǎn)就是噪音小，整體式車身比較安全。缺點(diǎn)就是底盤強(qiáng)度遠(yuǎn)不如大梁結(jié)構(gòu)的車身，當(dāng)四個(gè)底盤強(qiáng)度遠(yuǎn)不如大梁結(jié)構(gòu)的車身，當(dāng)四個(gè)車輪受力不均勻時(shí)，車身會(huì)發(fā)生變形另外，車輪受力不均勻時(shí)，車身會(huì)發(fā)生變形另外，另外制造成本偏高。另外制造成本偏高。二、半承載式車身二、半承載式車身 半承載式車身特點(diǎn)：其特點(diǎn)是車身與車架用螺釘連接

4、、鉚接或焊接等方法剛性地連接。車身除承受上述各項(xiàng)載荷外，還分擔(dān)車架的部分載荷。即車身對(duì)車架有加固作用。其優(yōu)點(diǎn)是省去了車身底梁而使自重減輕，內(nèi)高增加。嵌入式鋼梁嵌入式鋼梁 三、非承載式結(jié)構(gòu) Mercedes-Benz_G500_Long-Wheelbase 非承載式車身的汽車有一剛性車架，又非承載式車身的汽車有一剛性車架，又稱底盤大梁架。在非承載式車身中發(fā)動(dòng)機(jī)稱底盤大梁架。在非承載式車身中發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分、車身等總成部件都、傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分、車身等總成部件都是用懸架裝置固定在車架上，車架通過(guò)前是用懸架裝置固定在車架上，車架通過(guò)前后懸架裝置與車輪聯(lián)接。非承載式車身比后懸架裝置與車輪聯(lián)接。非

5、承載式車身比較笨重，質(zhì)量大，高度高，一般用在貨車較笨重，質(zhì)量大，高度高，一般用在貨車、客車和越野車上，也有部分高級(jí)轎車使、客車和越野車上，也有部分高級(jí)轎車使用，因?yàn)樗哂休^好的平穩(wěn)性和安全性。用，因?yàn)樗哂休^好的平穩(wěn)性和安全性。非承載式車身，說(shuō)白了就是懸掛不是直接聯(lián)在車身非承載式車身，說(shuō)白了就是懸掛不是直接聯(lián)在車身上，而是聯(lián)在車架上，車架上面再扣上一個(gè)車身。比上，而是聯(lián)在車架上，車架上面再扣上一個(gè)車身。比如巡洋艦，牧馬人，悍馬如巡洋艦，牧馬人，悍馬H2等等。這樣的車身，如果等等。這樣的車身，如果你有興趣彎下腰看看車底的話，你都會(huì)看見貫穿前后你有興趣彎下腰看看車底的話，你都會(huì)看見貫穿前后的兩個(gè)大

6、梁（而承載式車身便看不到）。它的優(yōu)點(diǎn)就的兩個(gè)大梁（而承載式車身便看不到）。它的優(yōu)點(diǎn)就是有獨(dú)立的大梁，底盤強(qiáng)度較高，抗顛簸性能好，此是有獨(dú)立的大梁，底盤強(qiáng)度較高，抗顛簸性能好，此外四個(gè)車輪受力再不均勻，也是由車架承擔(dān)，而不會(huì)外四個(gè)車輪受力再不均勻，也是由車架承擔(dān)，而不會(huì)傳遞到車身上去。所以傳遞到車身上去。所以SUV和越野車用的比較多。缺和越野車用的比較多。缺點(diǎn)就是車身和車架是剛性聯(lián)接的，在公路上行駛的時(shí)點(diǎn)就是車身和車架是剛性聯(lián)接的，在公路上行駛的時(shí)候，不是很平穩(wěn)，會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)。另外遇到危險(xiǎn)（如翻候，不是很平穩(wěn)，會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)。另外遇到危險(xiǎn)（如翻車）的時(shí)候，厚重的底盤，也會(huì)對(duì)相對(duì)薄弱的車身產(chǎn)車）的時(shí)候，

7、厚重的底盤，也會(huì)對(duì)相對(duì)薄弱的車身產(chǎn)生致命威脅（承載式車身便不會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，它的生致命威脅（承載式車身便不會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，它的車身都是一體的）?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)低端車身都是一體的）?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)低端SUV也大多使用非也大多使用非承載式車身，這倒不是它們定位為純?cè)揭败嚨膯?wèn)題承載式車身，這倒不是它們定位為純?cè)揭败嚨膯?wèn)題（更多還是城市型），而是技術(shù)和成本使然。（更多還是城市型），而是技術(shù)和成本使然。綜上所述，從使用的角度看，非承載式除了綜上所述，從使用的角度看，非承載式除了底盤結(jié)實(shí)外，其他幾乎全是缺點(diǎn)，而承載式除了底盤結(jié)實(shí)外，其他幾乎全是缺點(diǎn)，而承載式除了底盤不夠結(jié)實(shí)外，其他幾乎全是優(yōu)點(diǎn)。汽車剛出底盤不夠結(jié)實(shí)外

8、，其他幾乎全是優(yōu)點(diǎn)。汽車剛出現(xiàn)時(shí)，全部都是非承載式的。發(fā)展到今天，乘用現(xiàn)時(shí)，全部都是非承載式的。發(fā)展到今天，乘用車的絕大部分都是承載式結(jié)構(gòu)。可以說(shuō)能取代的車的絕大部分都是承載式結(jié)構(gòu)?？梢哉f(shuō)能取代的都取代了，就剩下那些不能取代的和取代不起的都取代了，就剩下那些不能取代的和取代不起的了。不能取代的一是貨車，二是越野車，為了載了。不能取代的一是貨車，二是越野車，為了載重，為了越野和應(yīng)對(duì)惡劣的路面，必須有厚重的重，為了越野和應(yīng)對(duì)惡劣的路面，必須有厚重的底盤，但為此也必須忍受其他的所有缺點(diǎn)。取代底盤，但為此也必須忍受其他的所有缺點(diǎn)。取代不起的就是廉價(jià)的如微面之類的微型客車。當(dāng)今，不起的就是廉價(jià)的如微面之

9、類的微型客車。當(dāng)今，國(guó)外的國(guó)外的SUV也幾乎全部都是承載式結(jié)構(gòu)，從便宜也幾乎全部都是承載式結(jié)構(gòu)，從便宜的的CRV、RAV4、福特的翼虎、福特的翼虎,到貴的到貴的BMW的的X5、VOLVO的的XC90、保時(shí)捷卡宴和大眾途銳、保時(shí)捷卡宴和大眾途銳,都是采都是采用的承載式車身。用的承載式車身。1、貨車駕駛室2、車身板制件3、車門、車窗及其附件和密封4、通風(fēng)、暖氣、冷氣聯(lián)合裝置5、座椅6、安全防護(hù)裝置車身外防護(hù)裝置（1）殼體結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施（2）保險(xiǎn)杠及護(hù)條（3）汽車其它外部構(gòu)件車內(nèi)防護(hù)裝置（1）安全帶安全氣囊系統(tǒng)頭枕安全玻璃門鎖與門鉸鏈影響車身安全的因素影響車身安全的因素 一輛汽車，在碰撞的瞬間可以被

10、扭曲，甚至被撕裂。當(dāng)碰撞不可避免地發(fā)生時(shí)，只能依靠汽車的被動(dòng)安全裝置來(lái)保護(hù)自己。除了安全帶、安全氣囊等，車身結(jié)構(gòu)才是最基礎(chǔ)、最重要的。第二節(jié)第二節(jié) 車身安全車身安全1、車身是怎么制造出來(lái)的、車身是怎么制造出來(lái)的 車身制造的第一道工序是沖壓。沖壓成型的零部件被送到焊裝車間，以卡具定位后再用點(diǎn)焊機(jī)焊接成白車身，之后再進(jìn)行車身的噴漆。2、汽車鋼板應(yīng)該多厚、汽車鋼板應(yīng)該多厚 很多人認(rèn)為鋼板越厚越好，其實(shí)并非如此。通過(guò)改進(jìn)車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在使用薄的鋼板后，車身剛度以及在碰撞時(shí)的保護(hù)能力并沒有下降。過(guò)去采用厚鋼板還有一個(gè)目的是增加車身的自重，使駕駛平穩(wěn)，而現(xiàn)在汽車多是通過(guò)降低重心來(lái)增加穩(wěn)定性。另外，在車身

11、的不同地方，會(huì)根據(jù)作用的不同使用厚度和強(qiáng)度不同的鋼板。例如車頂蓋、車頭蓋等使用薄鋼板，而一些承受力較大的部位則使用較厚的高強(qiáng)度鋼板，譬如前后防撞橫梁等。3、車身安全在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車身安全在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從力學(xué)研究的角度出發(fā)，是不能把碰撞的巨大能量轉(zhuǎn)嫁于乘員身上的。所以車身設(shè)計(jì)應(yīng)該做到的就是該柔軟的地方柔軟，該剛硬的地方剛硬。也就是讓車體的前部在碰撞時(shí)吸收大部分能量，而讓堅(jiān)固的駕駛艙盡量減少變形以避免乘員受到擠壓。（1）安全性能高的車身，在前部設(shè)置有較空曠的碰撞變形區(qū)以及中強(qiáng)度的保險(xiǎn)橫杠。（2）另外，它們的發(fā)動(dòng)機(jī)支腳也是采用鋁合金材料，在發(fā)生碰撞后很容易斷裂而下沉，保證其不會(huì)像炮彈一樣沖入駕駛艙傷

12、害乘客。包括轉(zhuǎn)向柱以及剎車踏板等，在受到碰撞時(shí)要能及時(shí)斷裂，這也是減少傷害的有效方法之一，否則它們?nèi)菀讓?duì)駕駛員的頭、胸、腿等部位構(gòu)成威脅。（3）車輛在加強(qiáng)車身側(cè)面防撞能力時(shí)，應(yīng)該利用B柱的特殊設(shè)計(jì)，如B柱增加第二層加強(qiáng)肋，能量分開導(dǎo)入車頂和車底可變形的鋼制構(gòu)架上，來(lái)緩解碰撞能量。但一些中級(jí)別以下的車，由于空間布局關(guān)系，很難做到這一點(diǎn)，多通過(guò)在兩側(cè)門夾層中間放置一兩根非常堅(jiān)固的防撞桿，來(lái)減輕側(cè)門的變形程度。（4）采用兩側(cè)門夾層中間放置一根堅(jiān)固的防撞桿來(lái)減輕側(cè)門的變形程度。4、激光焊接精度、激光焊接精度 焊接工藝也是一個(gè)很重要的因素。現(xiàn)代汽車制造業(yè)普遍采用人工與機(jī)器焊接相配合的方法，人工主要焊接一

13、些小的鈑金件和機(jī)器不便操作的地方，而機(jī)器主要對(duì)車身大的鈑金件、安全性要求比較高的地方進(jìn)行焊接。激光焊接技術(shù)就是利用偏光鏡反射激光產(chǎn)生光束，使其集中在聚焦裝置中，從而產(chǎn)生巨大能量的光線。如果工件靠近焦點(diǎn)，在幾毫秒內(nèi)就會(huì)熔化。激光焊接剛完成后的效果激光焊接剛完成后的效果 激光焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：激光焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：（1）工件變形極小、焊縫的深度較廣，而且不會(huì)因?yàn)閭鹘y(tǒng)的搭焊浪費(fèi)原材料，強(qiáng)度也有所保證。（2）加工的精度更高。因?yàn)樵诩す夂附又?，光束焦點(diǎn)位置的控制最關(guān)鍵，只有焦點(diǎn)處于最佳位置范圍內(nèi)，才能獲得最大的熔深和最好的焊縫形狀，所以就要求夾具和零件的尺寸都要非常準(zhǔn)確，從而生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也會(huì)更加精密可靠。5、

14、速度可以毀滅一切、速度可以毀滅一切 技術(shù)都是有限度的，如果車速過(guò)快，再安全的汽車也難以保全性命。在NCAP碰撞試驗(yàn)中，正面碰撞的速度也只有64公里/小時(shí)。而按照理論計(jì)算，速度增加一倍，汽車的能量會(huì)以平方的關(guān)系遞增。所以，即使是我們看好的歐洲車，也不要指望全速行駛發(fā)生碰撞時(shí)還能茍活。技術(shù)的進(jìn)步只能降低事故發(fā)生的機(jī)率以及減小傷害的程度，而真正的安全還要靠自己來(lái)掌握。汽車碰撞試驗(yàn)的模擬分析 三、常見的提高汽車車身安全性的設(shè)計(jì)理念三、常見的提高汽車車身安全性的設(shè)計(jì)理念 1、長(zhǎng)安福特?？怂垢邚?qiáng)度車身、長(zhǎng)安福特?？怂垢邚?qiáng)度車身2、標(biāo)致、標(biāo)致307車身采用高限彈力鋼車身采用高限彈力鋼3、上海大眾帕薩特領(lǐng)馭車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化、上海大眾帕薩特領(lǐng)馭車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化 4、速騰采用了激光焊接安全強(qiáng)化車身、速騰采用了激光焊接安全強(qiáng)化車身5、馬自達(dá)、馬自達(dá)6的的3H車身結(jié)構(gòu)分別置于兩側(cè)車門框架和車頂部位車身結(jié)構(gòu)分別置于兩側(cè)車門框架和車頂部位6、沃爾沃車身采用四種不同級(jí)別的鋼材沃爾沃車身采用四種不同級(jí)別的鋼材 以實(shí)現(xiàn)最佳的碰撞變形保護(hù)以實(shí)現(xiàn)最佳的碰撞變形保護(hù)7、凱美瑞采用豐田最先進(jìn)的、凱美瑞采用豐田最先進(jìn)的GOA車身車身8、吉利遠(yuǎn)景車身、吉利遠(yuǎn)景車身9、奇瑞汽車、奇瑞汽車奇瑞奇瑞A3汽車汽車