汽车车架结构图解.doc

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就像人的身体由骨架来支持一样,汽车也必须有一幅骨架,这就是车架。车架的作用是承受载荷,包括汽车自身零部件的重量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。现有的车架种类有大梁式、承载式、钢管式及特殊材料一体成型式等。
      大梁式车架
在港台汽车刊物中常称作“阵式车架”,是最早出现的车架类型(从全世界第一部汽车开始一直沿用至
今)。大梁车架的原理很简单:将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架,然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件,这个钢架就是名附其实的“车架”。
大梁式车架的优点是钢梁提供很强的承载能力和抗扭刚度,而且结构简单,开发容易,生产工艺的要求也较低。致命的缺点是钢制大梁质量沉重,车架重量占去全车总重的相当部分;此外,粗壮的大梁纵贯全车,影响整车的布局和空间利用率,大梁的厚度使安装在其上的坐厢和货厢的地台升高,使整车重心偏高。
综合这些因素可见,大梁式车架适用于要求有大载重量的货车、中大型客车,以及对车架刚度要求很高的车辆,如越野车。传统越野车在良好道路上行驶时表现出重心过高的不良操控性,就是由大梁式车架所致。(图A:大型客车图B:丰田Prado越野车的大梁车架)
承载式车架
      也称作整体式或单体式车架。针对大梁式车架质量重、体积大、重心高的问题,承载式车架的意念是用金属制成坚固的车身,再将发动机、悬架等机械零件直接安装在车身上。这个车身承受所有的载荷,充当车架,所以准确称呼应为“无车架结构的承载式车身”(采用大梁车架的汽车车身则称为“非承载式车身”)。
承载式车架由钢(较先进的是铝)经冲压、焊接而成,对设计和生产工艺的要求都很高,这也是中国目前的车身设计开发难以突破的大难点。成型的车架是个带有坐舱、发动机舱和底板的骨架,我们所能看到的光滑的汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。
承载式车车架是目前轿车的主流,因为这种结构将车架和车身二合为一,重量轻,可利用空间大,重心低,而且冲压成型的制造方式十分适合现代化的大批量生产。但是除了开发制造难度高外,刚度(尤其是抗扭刚度)不足也是承载式车身的一大缺陷。
这问题在日常用车上还不明显,但对于大马力、大扭力的高性能跑车,要求有很高的车架刚度,普通承载式车身就显得刚度不足。因此近年的高性能汽车,除了马力不断提升外,各车厂也不断致力于提高车身的刚度,目前主要采取的办法是优化车架的几何形状和采用局部增粗或补焊以加强抗扭能力。
由于承载式车架将全车所有部件,包括悬架、车身和乘员连成一体,具有很好的操控反应(正式学名是
“操作响应性”),而且传递的震动、噪音都较少,这是大梁式车架不可比拟的。因此不仅是轿车,就连一些针对良好道路环境设计的越野