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1、汽车构造,主讲：朱小冬,轿车车身的组成如下： 1、车身本体（白车身） 车身本体是指车身结构及覆盖件的焊接总成，并包括前翼子板、车门、发动机罩和行李舱盖在内的未涂漆的车身，形成车身的封闭刚性结构。 2、外装件 外装件是指车身外部具有对车身起保护或装饰作用的部件，以及具有独立功能的车外附件：主要有：前后保险杠、车门防撞装饰条、散热器面罩、外饰件、玻璃、车门机构及附件、密封条和车外后视镜等。 3、内装件 内装件是指车身室内对人体起保护作用或起装饰作用的部件，以及具有独立功能的车内附件。主要有：仪表板、座椅、安全带、车门、车顶、地板及侧壁的内饰、遮阳板、扶手、车内后视镜等。 4、电器附件 主要包括：刮
2、雨器、洗涤器、空调装置、收放机、仪表、开关、前灯、尾灯和各种指示照明灯等。,车身,早期的轿车车身沿用了马车车身结构，整个车身以木材料为主。1912年由爱德华.巴特首次制成了全金属的车身，1925年文森卓.兰西亚发明了承载式车身，车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成，这种金属结构的车身一直沿用至今，得到不断的完善和发展。由各种各样的骨架件和板件通过焊接拼装而成的轿车车身，也就是行业俗称的“白车身”，BIW:Body In White. 现代轿车车身本体的组成构件大体可分为三类，即覆盖件、梁和支柱及结构加强件。 1车身覆盖件 车身覆盖件是指车身中包覆梁、支柱等的构件，具有教大空间曲面形状
3、的表面和车内板件。 2梁、支柱 车身结构中的梁、支柱，又称车身结构件，是指支撑车身覆盖件的全部车身结构零件。 3结构加强件 结构加强件主要用于加强板件的刚度，提高各构件的连接强度。,车身,梁、支柱,车身,汽车车身从整体上分为非承载式车身和承载式车身两种。,非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁架。发动机、传动系的一部分，车身等总成部件用悬架装置固定在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。这种非承载式车身比较笨重，质量大，高度高，一般用在货车、客车和越野吉普车上，也有少部分的高级轿车使用，因为它具有较好的平稳性和安全性。 承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部
4、位，发动机、前后悬架、传动系的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置，车身负载通过悬架装置传给车轮。这种承载式车身除了其固有的乘载功能外，还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高，具有质量小，高度低，没有悬置装置，装配容易等优点，因此大部分的轿车采用了这种车身结构。,车身,非承载式车身,车身,承载式车身 没有分离的车架，车身承受整车的载荷,车身,车身结构,前结构（发动机舱） 后结构（地板和地板以下的梁） 门盖系统 侧围（顶盖总成）,前结构,后结构（地板）,侧围,由发动机罩、前翼子板及安装支架、前轮罩、悬架支座、前纵梁、前保横梁及其安装托架等构成。,
5、主要功能是形成发动机舱（发动机前置），为发动机及附件提供一个护罩；防止前轮甩泥；外观上体现车身造型设计要求。,结构设计中应注意的问题： 1、合理设置悬置支架的固定位置，要保证其座基具有足够的强度和刚度。 2、动力总成和行走机构需要通过弹性垫或者能降低振动的副车架与车身连接。 3、合理设置加强板，避免各构件连接处因强度不足长生裂纹。 4、从前碰安全性着眼，车身前部结构，特别是承载的梁结构，应在无大的力流集中的情况下与车身主体连接。常采用两种形式来实现，一种是前纵梁大面积地过渡到前围板和地板梁上；另一种是通过挡泥板来连接。 5、各构件地连接结构要符合防腐要求。 6、外覆盖件应符合车身造型的要求。
6、7、为保证撞车时对乘员的保护，车身前部结构的纵向刚性要合理设计。强度设计为有目的的分级状态，以使车身撞击时，前部结构本身被压缩、变形，吸收撞击能量。从而防止发动机被撞入座舱内；防止转向机构被撞后移；保证座舱变形最小；减小撞车时座舱部分的加速度。,梁,发仓,车身前围是分隔车身前部和座舱的结构总成。一般由前围上盖板和前围板等组成。对保证车身的扭转刚度、改善座舱舒适环境和提高撞车时的安全性等起着重要的作用。 功能要求： 1）支承并安装前风窗玻璃； 2）确保车身扭转刚度； 3）提高撞车安全性，并控制座舱前壁和转向柱在撞车后的向后位移量； 4）构成发动机舱和座舱之间的隔壁，应具有良好的密封、隔振和隔音效
7、果； 5）设置外部空气吸入口和通风道； 6）安装空调装置及通风风道； 7）安装踏板组； 8）安装雨刮器等附件。,前围上盖板（流水槽）,前挡板,防火墙,车身,发动机盖 发动机盖（又称发动机罩）是最醒目的车身构件，是买车者经常要察看的部件之一。对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成，中间夹以隔热材料，内板起到增强刚性的作用，其几何形状由厂家选取，基本上是骨架形式。发动机盖开启时一般是向后翻转，也有小部分是向前翻转。向后翻转的发动机盖打开至预定角度，不应与前档风玻璃接触，应有一个约为10毫米的最小间距。为防止在行驶由于振动自行开启，发动机盖前端要有
8、保险锁钩锁止装置，锁止装置开关设置在车厢仪表板下面，当车门锁住时发动机盖也应同时锁住。,发动机盖,行李箱盖 行李箱盖要求有良好的刚性，结构上基本与发动机盖相同，也有外板和内板，内板有加强筋。一些被称为“二厢半”的轿车，其行李箱向上延伸，包括后档风玻璃在内，使开启面积增加，形成一个门，因此又称为背门，这样既保持一种三厢车形状又能够方便存放物品。如果采用背门形式，背门内板侧要嵌装椽胶密封条，围绕一圈以防水防尘。行李箱盖开启的支撑件一般用勾形铰链及四连杆铰链，铰链装有平衡弹簧，使启闭箱盖省力，并可自动固定在打开位置，便于提取物品。,行李箱盖,对于轿车而言，车门的质量直接关系到整车的舒适性和安全性。如
9、果车门的质量差，制造粗糙，材料单薄，就会增加车内噪声和振动，让乘坐者感到不舒适和不安全。因此，购车者在挑选轿车的过程中，要十分注意车门的制造质量。 车门是车身中工艺最复杂的部件，它涉及到零件冲压、零件焊接、零部件装配、总成组装等工序，尺寸配合和工艺技术都要求严格。车门是一个活动物体，其灵活性、坚固性、密封性等一些缺点很容易被人发现，难以“蒙”过去。 轿车门由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成。内板装有玻璃升降器、门锁等附件，为了装配牢固，内板局部还要加强。为了增强安全性，外板内侧一般安装了防撞杆。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合，针对承受力不同，要求外板质
10、量轻而内板刚性要强，能够承受较大的冲击力。 设计师在设计车门时，要充分考虑车门关门时的变形程度。用多大的力量去关门时变形程度的测量，欧洲和美国都有相应的法规标准和试验方法。按照美国的试验方法（FMVSS），是用一直径为12英寸（304.8毫米）的园柱体，由一液压装置将它压向固定于车身本体的车门，观察车门变形与受力的情况。 车门铰链是由铰链座和铰链轴组成。它应当转动灵活，不滞涩，不会发出杂音，在汽车期望使用寿命内，应能保持其功能。车门的开启角度以75度为基础，不应当与车身有任何干涉。 车门要求密封性好、防尘、防水、隔音。除了车门与车身之间尺寸配合要合理外，重要的还有镶嵌或粘贴在车框与车门上的密封
11、条。密封条是一种截面呈中空形状的橡胶制品，它的柔软性使得它具有填塞间隙大小不一空间的作用，当间隙大时对密封条挤压小，当间隙小时对密封条挤压大，密封条的质量直接影响车门的密封性。 从开关车门可以大致判断出车门的质量。一个质量比较好的车门，它使用的材料、制作工艺是严格要求的，反映到使用上，就感觉出一种沉甸感，厚实感，关闭时有一种低沉的“嘭”声发出来，好象车厢里的空气被压缩似的。如果车门比较单薄，则有一种轻盈感，关闭时会发出清脆的“嘭”声，与前一种明显不一样。,轿车车门,门系统,门铰链,翼子板,翼子板是遮盖车轮的车身外板，因旧式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名。按照安装位置又分为前翼子板和后翼子板，
12、前翼子板安装在前轮处，因此必须要保证前轮转动及跳动时的最大极限空间，因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。后翼子板无车轮转动碰擦的问题，但出于空气动力学的考虑，后翼子板略显拱形弧线向外凸出。现在有些轿车翼子板已与车身本体成为一个整体，一气呵成。但也有轿车的翼子板是独立的，尤其是前翼子板，因为前翼子板碰撞机会比较多，独立装配容易整件更换。有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有缓冲性，比较安全。,前围板,前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它和地板、前立柱联接，安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口，作为操纵用的拉线、拉杆、管路和
13、电线束通过之用，还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢，前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时，它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热，它的优劣往往反映了车辆运行的质量。,立柱,车身的骨架件和板件多用钢板冲压而成，车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂纹的特点。根据车身不同的位置，一些要防止生锈的部位使用锌钢板，例如翼子板、车顶盖等；一些承受应力较大的部位使用高强度钢板，例如散热器支承横梁、上边梁等。轿车车身结构中常用钢板的厚度为0.63毫米，大多数零件用材厚度是0.81.0毫米。 在轿车车身构造中
14、，有些重要零件的位置涉及到车辆的整体布置、安全及驾乘舒适性问题，例如立柱。 一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱（A柱）、中柱（B柱）、后柱（C柱）。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。,A柱（前柱）,设计师考虑前柱几何形状方案时还必须要考虑到前柱遮挡驾驶者视线的角度问题。一般情况下，驾驶者通过前柱处的视线，双目重叠角总计为56度，从驾驶者的舒适性看，重叠角越小越好，但这涉及到前柱的刚度，既要有一定的几何尺寸保持前柱的高刚度，又要减少驾驶者的视线遮挡影响，是一个矛盾的问题。设计者必须尽量使两者平衡以取得最佳效果。在2001年北美国际车展上瑞典沃尔沃推出最新概念车SCC，就将
15、前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃让驾驶者可以透过柱体观察外界，令视野盲点减少到最低程度(沃尔沃SCC）。,B柱（中柱）,中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支承力，在中柱上还要装置一些附加零部件，例如前排座位的安全带，有时还要穿电线线束。因此中柱大都有外凸半径，以保证有较好的力传递性能。现代轿车的中柱截面形状是比较复杂的，它由多件冲压钢板焊接而成。随着汽车制造技术的发展，不用焊接而直接采用液压成型的封闭式截面中柱巳经问世，它的刚度大大提高而重量大幅减小，有利于现代轿车的轻量化。不过，有些设计师却从乘客上下车的便利性考虑，索性取消中柱。最典型的是法国雪铁龙C3轿车，车身左右两侧的中柱都被取消，
16、前后门对开，乘员完全无障碍上下车。当然，取消中柱就要相应增强前、后柱，其车身结构必须要用新的形式，材料选用也有所不同。,C柱（后柱）,后柱与前柱、中柱不同的一点就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此构造尺寸大些也无妨，关键是后柱与车身的密封性要可靠。 刚度是汽车车身设计的指标，刚度是指在施加不致于毁坏车身的普通外力时车身不容易变形的能力，也就是指恢复原形的弹性变形能力。汽车在行驶过程中受到各种外力影响会产生变形，变形程度小就是刚度好，一般情况刚度好强度也好。刚度差的汽车，行驶在不平路面上就容易发出嘎吱嘎吱的响声。立柱的刚度很大程度上决定了车身的整体刚度，因此在整个车身结构中，立柱是关键件，它要有很高的刚度。,车身侧围的开口形状和位置影响乘客的上下车方便性,对于四门轿车，中支柱应布置在后座通道的前面，并适当倾斜。这样有利于改善后座乘员的上下车方便性。对于前门，其前门柱应尽量前移，从而家大前座乘员的通道空间。,车门,加大车门上横梁与门槛在横向位置上的偏移量，有利于改善上下车方便性。,车门,对于双门轿车，为保证后排乘员能方便上下车，一般
