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標(biāo)題: 技術(shù)名詞解釋之車身殼體 [打印本頁]
作者: 流年 時間: 2012-9-20 16:10
標(biāo)題: 技術(shù)名詞解釋之車身殼體
車身殼體是車身結(jié)構(gòu)的一部分，車身結(jié)構(gòu)包括：車身殼體、車前板制件、車門、車窗、車身外部裝飾件和內(nèi)部復(fù)飾件、座椅以及通風(fēng)、暖氣、空調(diào)裝置等。在貨車和專用汽車上還包括貨箱和其他裝備。
車身殼體是一切車身部件的安裝基礎(chǔ)，通常指縱、橫梁和立柱等主要承力元件以及與它們相連接的板件共同組成的空間結(jié)構(gòu)，還包括在其上敷設(shè)的隔音、隔熱、防振、防腐、密封等材料及涂層。
按受力分類的話，車身殼體可分為承載式車身、非承載式車身和半承載式車身三種。
①非承載式車身。這種車身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車身通過橡膠軟墊或彈簧與車架作柔性連接。在這種情況下，車架是支承全車重量的基礎(chǔ)，承受著在其上所安裝的各個總成的各種載荷。非承載式車身的車身部分不是不承載，最起碼它要承受所裝載的人員和貨物的重量及慣性力，只不過在車架設(shè)計時不考慮車身對車架的承載輔助作用罷了。這樣的車身，如果你有興趣彎下腰看看車底的話，你都會看見貫穿前后的兩個大梁（而承載式車身便看不到）。非承載式車身主要指具有梯形車架（Ladder Chassis）的車身，梯形車架也叫陣式車架，是最早出現(xiàn)的車架形式。梯形車架的樣子就像一條平躺著的梯子，由兩條縱向主梁結(jié)合許多大小粗細(xì)不同的副橫梁組成，有時還會加上斜梁作為鞏固。非承載式車身最大的特點(diǎn)就是結(jié)實耐用，具有很高的剛性，因此對抗正面碰撞的能力也很強(qiáng)。而且由于車架與車身是非固定連接，因此，在上下落差大的崎嶇路面上，車輛的扭曲都由堅固的梯形車架所吸收，阻止了車身的扭動，這對于越野車來說是非常必要的設(shè)計。而且直到上世紀(jì)60年代，它仍然被大部分汽車所使用。非承載式車身的優(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，此外四個車輪受力再不均勻，也是由車架承擔(dān)，而不會傳遞到車身上去，所以SUV和越野車用的比較多。不過非承載式車身也有其缺點(diǎn)，就是車身重，重心高，另外遇到危險（如翻車）的時候，厚重的底盤，也會對相對薄弱的車身產(chǎn)生致命威脅（承載式車身便不會遇到這個問題，它的車身都是一體的）。因此從上世紀(jì)50年代開始轎車逐漸使用承載式車身來代替非承載式車身?，F(xiàn)在國產(chǎn)低端SUV也大多使用非承載式車身，這倒不是它們定位為純越野車的問題（更多還是城市型），而是技術(shù)和成本使然。
圖：非承載式車身。牧馬人、悍馬H2以及蘭德酷路澤之流的純種越野車的首要條件就是要有車非承載式車身
②承載式車身（或稱全承載式車身）。這種車身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是汽車沒有車架，車身就作為發(fā)動機(jī)和底盤各總成的安裝基體。在這種情況下，車身兼有車架的作用并承受全部載荷。這種車身的車體結(jié)構(gòu)由折疊的槽化鋼梁和壓制的板金件焊接結(jié)合為一個整體剛性的車身，鈑金件也一同承載車體結(jié)構(gòu)負(fù)荷，目前的轎車和城市SUV都是采用這種車身結(jié)構(gòu)。承載式車身就是整個車身為一體，懸掛直接聯(lián)在車身上。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)動機(jī)、前后懸掛、傳動系統(tǒng)的一部分等總成部件裝配在車身上設(shè)計要求的位置，車身負(fù)載通過懸架裝置傳給車輪。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。比如轎車幾乎都采用承載式車身，你打開發(fā)動機(jī)蓋，就會發(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)勢是：公路行駛非常平穩(wěn)，整個車身為一體，固有頻率震動低，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)四個車輪受力不均勻時，車身會發(fā)生變形另外，另外制造成本較非承載式車身高。承載式車身本來就比梯形車架在重量方面大大下降，并由于越來越厲害的能源危機(jī)和越來越嚴(yán)格的排放定，汽車的重量一直是設(shè)計師最關(guān)心的問題之一，所以承載式車身也越做越輕，而在車身重量越來越低的同時，其剛性卻在不斷提高。這一方面得益于車架結(jié)構(gòu)的設(shè)計越來越合理，另一方面也是因為高強(qiáng)度鋼材的應(yīng)用。同為鋼材，強(qiáng)度卻有高低之分；同樣是鋼材，但含碳的成分，合金的成分或者制造、熱處理的方式不一樣，其承載負(fù)荷強(qiáng)度就會有很大的差異。比如中強(qiáng)度低合金鋼（Medium-strength low-alloy steel MSLA）在熔化過程中加入了磷和錳合金成分，常被用作車體的外殼；而高強(qiáng)度低合金鋼（High-strength low-alloy steel HSLA）則摻入了稀有金屬鈦和鈮，強(qiáng)度可以達(dá)到中強(qiáng)度低合金鋼的兩倍，另外，加工的方式不同也會導(dǎo)致鋼材在成型過程中出現(xiàn)強(qiáng)度的變化，比如以高水壓壓制的鋼材在強(qiáng)度上就要優(yōu)于高重量壓模機(jī)壓制的鋼材。不過不管是什么鋼材，其主要成分還是鐵，強(qiáng)度可以增加幾倍，但密度卻是基本相同，只要體積相同，重量也基本相同，所以采用高強(qiáng)度的鋼料，即使更細(xì)、更薄的結(jié)構(gòu)也能達(dá)到相同的強(qiáng)度，這樣也可以減低一些重量。還有的方法就是使用鋁制的承載式車身，可以大大減低車身的重量，如奧迪的ASF等，但鋁的焊接難度相對比較大，制作成本較高。
圖：承載式車身。幾乎所有的轎車及城市型SUV都是用這種車身結(jié)構(gòu)，某些大客車也會用到
③半承載式車身。這種車身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車身通過鉚接、焊接或螺釘與車架剛性相連。在這種情況下，車架仍然是承受各個總成的載荷的主要構(gòu)件，但車身還在一定程度上有助于加固車架，分擔(dān)車架所承受的一部分載荷。
圖：使用了半承載式車身的中型客車威麟H5，這種客車的車體結(jié)構(gòu)通常在客車專用底盤上將車架用若干懸臂梁加寬并與車身側(cè)壁剛性相連，使車身也分擔(dān)車架的一部分載荷。許多大、中型客車車身均采用這種結(jié)構(gòu)方式
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