汽车使用与维护

第21章汽车车身 本章主要内容 1 车身的组成和分类2 车门及座椅 21 1概述 1 1概述 包括汽车车身 汽车车身的基本要求 汽车车身的结构等 1 1 1汽车车身 就是装在底盘上的运送人员和 或 货物的建筑性结构 1 1 2汽车车身的基本要求 正以多种多样的形式发展 便于操作 隔绝震动 噪声及外界气候的影响 并满足安全 节油 舒适 耐用等技术要求 1 1 3汽车车身的结构 车身壳体 车身附件 车内外装饰 车身壳体 由纵 横梁和支柱等承力元件 钣金件组成的刚性空间结构 作用 承受汽车行驶过程中的各种载荷 对乘员提供保护 是一切车身部件和零件的安装基础 车身钣金件 车门 车窗总成 车身内外装饰件 仪表板 顶蓬 侧壁等表面覆饰及窗帘地毯 另外还有车轮装饰罩 标志 浮雕式文字及装饰条等 车身附件 由刮水器 遮阳板 后视镜 防眩镜 烟灰盒 收录机等 座位 其它装置 2 1基本要求 要求 足够的刚度 强度 外形美观 协调性好 流线性好 不同用途的汽车结构差异很大 如 轿车车身由许多具有空间曲面形状的大型覆盖件所组成的 车顶 翼子板 发动机罩 外蒙皮等 2 2基本组成 左右侧围板焊接总成 前后围焊接总成 顶盖及前后梁等 3 1按汽车车身壳体的结构形式分 骨架式 半骨架式 无骨架式 按结构形式分为 三种骨架式 由底架的纵 横梁 中间传动轴的凸起 后尾梁等焊接成完整的构架结构 蒙皮固定其上 骨架承受全部应力 车身蒙皮不承受应力 半骨架式 只有部分骨架 单独的支柱 拱形梁 加固件等 彼此相连或借助蒙皮相连 无骨架式 没有骨架 利用蒙皮相连时形成的加强筋或钣壳来代替骨架 轿车车身由 骨架式 分块式 一般由2块或3块焊接而成 例如 奥迪5块 3 2按车身承载方式分类 非承载方式车身 承载方式车身 半承载方式车身 2 按受力型式分为 三种非承载式车身 由车架和车身组合而成 非刚性连接 车架承受全部载荷 起支承作用的基础构件 如 发动机 转向器 悬架等 车身是多曲面空间结构 优点 减振性能好 工艺简单 易于改型 安全性好 缺点 整备质量大 承载面高 投入多 成本高 非承载式车身的主要特征是车身下面有足够强度和刚度的独立车架 车身由壳体与车架组合而成 大部分载荷由车架所承受 车身壳体不承载或只承受由于车架弯曲或扭曲变形所引起的很小载荷 当车身发生较大损伤时 可以拆开分别修理和矫正 相当一部分类型的客车 载货汽车和豪华轿车均采用有车架非承载式车身结构非承载式车身的优点如下 1 减振性能好发动机和底盘各主要总成直接装配在车架上 可以较好地吸收来自各方面的冲击与振动 2 工艺简单壳体与底架共同组成车身主体 它与底盘可以分开制造 装配 然后再组装到一起 总装工艺因此简化 3 易于改型由于以车架作为车身的基础 易于按使用要求对车身进行改装 改型和改进 4 安全性好当汽车发生碰撞事故时 冲击能量大部分由车架吸收 对车身主体能起较好的保护作用 其缺点如下 1 质量大由于车身壳体不参与承载或很少承载 故要求车架有足够的强度与刚度 从而导致整车质量增加 2 承载面高由于车架介于车身主体与底盘之间 给降低整车高度带来一定困难 3 投入多制造车架需要较厚的钢板 对冲压设备要求高 从而增加设备投资 另外焊接 检验及质量保证等作业也随之复杂化 承载式车身 取消了车架 车身承受载荷 车架 车身为整体结构 由底板 骨架 内外蒙皮 车顶等组焊而成 有利于减轻自重并可优化结构 是当前轿车发展的趋势 普通轿车和微型轿车广泛采用 优点 结构紧凑 质量小 刚性好 安全性好 抗弯扭能力强 生产性好 适合大量生产 缺点 受冲击载荷 易疲劳损坏 乘客易受振动和噪音影响 事故变形复杂 修复难度大 承载式车身的一个突出特征是没有独立的车架 车身是承担全部载荷的刚性壳体 由于底盘各部件直接装配在车身上 所承受的载荷包括载荷质量 驱动力 制动力以及来自不同方向的冲击 振动等 承载式车身有利于减轻自重并可优化结构 这是当前轿车车身发展的主要趋势 a 有车架半承载式车身 b 无车架整体承载式车身 1 质量小由于车身由薄钢板冲压成型的构件组焊而成 因而具有质量小 刚性好 抗变扭能力强等优点 218汽车车身 底盘构造与维修 2 生产性好车身采用容易成型的薄钢板冲压 并且采用点焊和多工位自动焊接等现代化生产方式 使车身组焊后的整体变形小 且生产效率高 质量保障性好 3 结构紧凑由于没有独立的车架 使汽车整体高度 重心高度 承载面高度都有所降低 可利用空间也相应增大 4 安全性好由薄钢板冲压成型后组焊而成的车身具有均匀承受载荷并加以扩散的功能 对冲击能量的吸收性好 使汽车的安全保障性得到改善与提高 承载式车身的缺点是 底盘部件与车身结合部在汽车运动载荷的冲击下极易发生疲劳损伤 乘客室也更容易受到来自汽车底盘的振动与噪声的影响 为此 需要有针对性地采取一些减振 降噪等技术措施 另外 由事故所导致的车身整体变形较为复杂 并且会直接影响到汽车的行驶性能 钣金维修作业难度高 须使用专门设备和特定的检查与测量手段 4 1 整体承载式 轿车车身结构的组成 车身壳体 焊接而成 车身外部装配件 车身内部装配件 主要包括 有三个主要功能构件 前舱 前车身 主要由翼子板 前段纵梁 前围板及发动机罩等构件组成 当汽车受到正向冲击时 要靠前车身来有效地吸收冲击能量 中舱 中间车身 后舱 后车身 轿车后车身是指乘客室后侧用于放置行李的那一部分三厢式车有与乘客室分开的行李舱 而两厢式车的行李舱则与乘客室相通合为一体 21 2轿车车身 类型很多 如 门的数量 功能 排量 等 常见的轿车外形1 2 3 4 5 典型的轿车车身形状 从车门上看 有2门 3门 4门和5门4种形式 从功能上看 有无后备箱的与有后备箱的 有敞篷式与非敞篷式等几种形式 21 3车门及座椅 一 整体式车门在工作中我们遇到最多的是整体式车门 图1 这种车门拆装简单 只需卸下车门内饰板就可以进行工作 但是车门内部结构复杂 相关的零部件较多 比如升降器 车门中控电机 门锁连动机构 线束等 在车门钣金维修时 空间狭小 很不利于工具的进入 操作时非常不方便 二 分体式车门分体式车门最具代表性的是红旗乘用车的车门 图2 这种车门的面板与内骨架是分离的 维修时需要拆卸门内饰板和内骨架 这种形式的车门对钣金维修非常有利 有足够的空间可以利用 但是对于其它零部件 玻璃升降器 门锁等 的维修 更换就比较麻烦了 另外每次拆卸上框以后都要对其安装位置进行反复调整 以保证与其相邻部件位置的正确 否则会影响到车门开关的轻松程度和密封性能 三 高尔夫乘用车车门高尔夫乘用车的车门吸收了上述两种车门的优点 图3 整体式升降器上安装了所有的附件 升降器和门锁等安装在一块高强度的铝合金板上 图4 然后用螺栓固定在车门上 既提高车门的整体强度 又提高车门的密封性能 但拆装比较麻烦 不利于小钣金的工作 小钣金 一般指维修面积较小且比较容易维修的钣金工作 四 速腾乘用车车门速腾乘用车的车门是在高尔夫乘用车车门的基础上又作了新的改进 在不拆卸车门内饰板的情况下 就可以把车门面板拆下 进行车门的钣金维修和更换零部件的工作 图5 车门板金结构和车门密封系统的组成车门板金的最主要组成部分是车门内板和车门外板 把它们合拢后会形成一个腔体 我们通常把窗台以上部分称为窗框 窗框内有密封条用于固定车门玻璃和导向玻璃升降 窗台以下的腔体内可以布置一些加强梁 加强板和一些功能附件 比如摇窗机 门锁和玻璃等 车门的密封系统主要针对两个区域 一个是门洞区域的密封 它主要是靠安装在侧围门洞翻边上的一圈内侧门密封条或是安装在车门上的一圈外侧门密封条来密封整个门洞 有些车型两圈密封条都有 有些只用一圈密封条 不同车型根据性能需求或成本目标来选取采用何种密封策略 车门上另外一个需要密封的区域是门窗区域 这主要是靠窗框上的玻璃导槽密封条和内外侧两根窗台密封条来实现密封 它们同时还要起到使门窗玻璃能够平稳地上下升降的作用 通常玻璃导槽密封条是整车密封系统中要求最高 结构最为复杂的 车窗控制 21 3车门及座椅 汽车座椅是影响汽车安全性及舒适性的重要部件之一 也是在汽车减振环节中最容易改进的部件 座椅是用来支承人体 同时也是保障安全的组成部分 座椅由骨架 坐垫 靠背 和调节机构组成 3带储存功能电动座椅目前 许多高档轿车的电动座椅系统采用存储器 具有记忆功能 它能够将设定的座椅调节位置进行记录 使用时只要按指定的按键开关 座椅就会自动地调节到预先设定的座椅位置上 系统主要由电控部分和执行器等组成 4个位置传感器用来检测座椅的设定位置 当座椅位置设定后 驾驶员按下存储器的按钮 单片微型计算机就把这些电压信号记忆在存储器中 作为重新调整位置时的基准 使用时 只要一按按钮 就能按存储时的状态来调整座椅位置 21 3车门及座椅3电动座椅 电动座椅的结构电动座椅主要由电动机 位置传感器 电子控制器ECU及开关等组成 电动座椅的驱动机构包括前后垂直 前后水平 靠背倾斜以及头枕位置调节等装置 最主要的驱动装置是微型电动机 传感器与其驱动机构相对应 也分别设置了前垂直 后垂直 前后水平 靠背倾斜 头碗位置调节等传感器 还有一些连接件和导轨或蜗轮 蜗杆等 1 电动机时机的作用是为电动座椅的调节机构提供动力 它将电能转换为机械能最终产生转矩 通过传动装置驱动调整机构对座椅进行调整 此类时机多采用双向时机 即电枢的旋转方向随电流的方向改变而改变 使时机按不同的电流方向进行正转或反转 以达到座椅调节的目的 时机的数量取决于电动座椅的类型 高级轿车座椅包括3个位置调