汽車
車身結(jié)構(gòu)從形式上說, 主要分為非承載式和承載式兩種。
非承載式車身的汽車有剛性車架,又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上,用彈性元件聯(lián)接。車架的振動通過彈性元件傳到車身上,大部分振動被減弱或消除,發(fā)生碰撞時(shí)車架能吸收大部分沖擊力,在壞路行駛時(shí)對車身起到保護(hù)作用,因此車廂變形小,平穩(wěn)性和安全性好,而且?guī)麅?nèi)噪音低。但這種非
承載式車身比較笨重,質(zhì)量大,汽車質(zhì)心高,高速行駛穩(wěn)定性較差。
承載式車身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,車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)。這種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。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度,質(zhì)量小,
高度低,汽車質(zhì)心低,裝配簡單,高速行駛穩(wěn)定性較好。但由于道路負(fù)載會通過懸架裝置直接傳給車身本體,因此噪音和振動較大。
還有一種介于非承載式車身和承載式車身之間的車身結(jié)構(gòu),被稱為半承載式車身。它的車身本體與底架用焊接或螺栓剛性連接,加強(qiáng)了部分車身底架而起到一部分車架的作用,例如
發(fā)動機(jī)和懸架都安裝在加固的車身底架上,車身與底架成為一體共同承受載荷。這種形式實(shí)質(zhì)上是一種無車架的承載式車身結(jié)構(gòu)。因此,通常人們只將汽車車身結(jié)構(gòu)劃分為非承載式車身和承載式車身。
非承載式車身和承載式車身都有優(yōu)缺點(diǎn),使用在不同用途的汽車上。一般而言,非承載式車身用在貨車、客車和越野車上,承載式車身一般用在轎車上,現(xiàn)在一些客車也采用這種形式。
非承載式車身和承載式車身按照有無剛性車架劃分,什么叫車架,是首先要弄清楚的問題。車架就是支承車身的基礎(chǔ)構(gòu)件,一般稱為底盤大梁架。發(fā)動機(jī)、
變速器、轉(zhuǎn)向器及車身部分都固定其上,它除了承受靜載荷外還要承受汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動載荷,因此車架必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度,以保證汽車在正常使用時(shí)受到各種應(yīng)力下不會破壞和變形。
車架有邊梁式、鋼管式等形式,其中邊梁式是采用最廣泛的一種車架。
邊梁式車架由兩根長縱梁及若干根短橫梁鉚接或焊接成形,縱梁主要承負(fù)彎曲載荷,一般采用具有較大抗彎強(qiáng)度的槽形鋼梁。也有采用鋼管,但多用于輕型車架上。一般縱梁中部受力最大,因此設(shè)計(jì)者一般將縱粱中部的截面高度加大,兩端的截面高度逐漸減少,這樣一來可使應(yīng)力分布均勻,同時(shí)也減輕了重量。
橫梁有槽形、管形或口形,以保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和抗彎強(qiáng)度。橫梁還用以安裝發(fā)動機(jī)、變速器、車身和燃
油箱等。為適應(yīng)不同的車型,橫梁布置有多種型式,如為了提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度采用X型布置的橫梁。邊梁式結(jié)構(gòu)簡單,工藝要求低,制造容易,使用廣泛。但由于粗壯的大梁縱貫全車,影響整車布置和空間利用率,大梁的橫截面高度使車廂離地距離加大,乘客上下車不方便,另外重量也大,整車行駛經(jīng)濟(jì)性變差。這些缺點(diǎn)對小客車、轎車是缺點(diǎn),對于越野車可能就是優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樵揭败囈笥泻軓?qiáng)的通過性,行駛崎嶇路面時(shí)要有一定大的離地間隙,而非常顛簸的道路會令車體大幅扭動,只有帶剛性車架的承載式車身結(jié)構(gòu)才能抵御這種沖擊力。因此越野車上普遍采用非承載式車身。