01-汽车车身构造概述

第1章汽汽车车车车身身构构造造总总论论烟台台大大学学机机电电汽汽车车工工程程学学院院先进进制制造造技技术术研研究究所所张俊俊华华2014-9-41886年德德国国工工程程师师KarlBenz和GottliebDaimler分别别发发明明的的三三轮轮和和四四轮轮汽汽油油汽汽车车，，当当时时的的汽汽车车几几乎乎没没有有车车身身。。1.1汽车车车车身身的的功功用用与与发发展展历历史史1-1进入入20世纪纪，，随随着着车车速速的的提提高高，，迎迎面面风风使使乘乘员员难难以以忍忍受受，，因因而而人人们们考考虑虑增增加加挡挡风风板板，，并并且且由由于于遮遮风风挡挡雨雨及及舒舒适适性性的的需需要要，，设设计计人人员员日日益益重重视视车车身身设设计计。。这这一一时时期期的的汽汽车车车车身身基基本本沿沿用用了了马马车车的的车车身身结结构构，，车车身身多多为为木木结结构构形形式式。。1-21900年出出现现了了第第一一个个全全金金属属车车身身，，但但由由于于当当时时的的金金属属冶冶炼炼技技术术和和加加工工技技术术不不能能满满足足车车身身制制造造的的要要求求，，因因而而到到1912年才有有爱德德华·巴特首首次制制成了了全金金属的的实用用车身身。1920年，由由于材材料、、成型型、焊焊接等等方面面技术术的进进步，，汽车车车身身出现现了整整体车车身结结构的的设计计思想想，即即用薄薄壁结结构制制成硬硬壳式式金属属整车车车身身，汽汽车车车身由由敞蓬蓬为主主转变变为以以封闭闭的箱箱式车车身为为主。。1924年通用用汽车车公司司在生生产的的奥克克兰轿轿车上上首先先采用用了Duco彩色面面漆，，从而而一改改汽车车清一一色的的黑色色传统统形象象，为为以后后的车车身美美学造造型创创造条条件。。1-31925年文森森桌·兰西亚亚在整整体式式车身身结构构的基基础上上发明明了承承载式式车身身（整整个车车身承承受载载荷）），车车身由由钢板板冲压压成型型的金金属结结构和和大型型覆盖盖件组组成，，这种种金属属结构构的车车身一一直沿沿用至至今。。第一个个成批批量生生产的的承载载式车车身1-4汽车车车身历历史的的转折折期是是1928年，当当时美美国费费城Budd公司运运用了了大型型冲压压件组组成的的带门门洞和和窗洞洞的全全金属属的一一项专专利。。用薄薄钢板板冲压压出车车身所所有的的构件件并将将各部部分进进行对对焊，，通过过减少少零件件和连连接数数量大大大减减少了了生产产工序序和降降低成成本。。20世纪30年代末末至40年代中中期由由于二二次世世界大大战使使得军军用吉吉普车车得到到了大大力的的发展展。战战后，，吉普普车的的诸多多优点点应用用与民民用车车上。。20世纪50年代是是车身身发展展的黄黄金时时期，，出现现了诸诸如造造型、、结构构、力力学、、工艺艺等汽汽车车车身的的综合合课题题20世纪80年代以以后，，由于于材料料、工工艺等等技术术的迅迅猛发发展，，汽车车车身身在各各方面面都发发生了了质的的飞跃跃。现代轿轿车车车身汽车犹犹如一一个个个移动动的精精巧建建筑物物游戈戈在道道路上上，现现代汽汽车已已不仅仅是一一种交交通工工具，，优美美的车车身更更是科科技造造就的的艺术术品。。汽车车车身身是实实现汽汽车使使用功功能的的重要要部分分，车车身的的设计计制造造水平平也与与整车车技术术性有有着直直接的的关联联，汽汽车车车身的的品质质将影影响整整车的的动力力性、、经济济性、、平顺顺性、、操纵纵稳定定性、、乘座座舒适适性、、行驶驶安全全性等等。汽车车车身的的涉及及面远远远超超出一一般机机械产产品的的范畴畴，诸诸如：：工程程力学学、工工业设设计、、空气气动力力学、、人机机工程程学、、材料料学、、电子子学、、自动动控制制学、、环境境学、、人体体医学学、生生物工工程学学、机机械学学、制制造工工艺学学、化化工、、经济济管理理等，，汽车车车身身的发发展状状况直直接反反映出出一个个国家家的科科技和和工业业水平平。从功能上来说说：车身应应对驾驾驶员员提供供便利利的工工作条条件，，对乘乘员提提供舒舒适的的乘坐坐条件件，保保护他他们免免受汽汽车行行驶时时的振振动、、噪声声，废废气的的侵袭袭以及及外界界恶劣劣气候候的影影响，，并保保证完完好无无损地地运载载货物物且装装卸方方便。。汽车车身上上的一些结结构措施和和设备还有助于安全全行车和减减轻事故的的后果。车身应保证证汽车具有有合理的外外部形状，，在汽车行行驶时能有有效地引导导周围的气气流，以减少空气阻阻力和燃料料消耗。车身还应有有助于提高汽车行行驶稳定性性和改善发发动机的冷冷却条件，，并保证车车身内部良良好的通风风。汽车车身是是一件精致致的综合艺艺术品，其其明晰的雕雕塑形体、、优雅的装装饰件和内内部覆饰材材料以及悦悦目的色彩彩使人获得美美的感受，，点缀人们们的生活环环境。1.2汽车车身的的分类按用途分类类:轿车货车驾驶室室客车专用车身按车的受力力形式分类类:非承载式车车身承载式车身身半承载式车车身2-1一.轿车1、按车门分①二门及三门门——小排量②四门及五门门——中高级2、按排量①微型轿车1.0L以下②经济型轿车车1.0L—1.6L③中级轿车1.6L—2.5L④中高级轿轿车2.5L—4.0L⑤高级轿车车4.0L以上3、按车座分分①单排座(跑车)②二排座(中级以下下，4~6座)③三排座高级车，，7~8座)4、按车顶分分封闭式硬硬顶软顶车敞篷车1、按背门分分①折背式②直背式③仓背式④短背式2、其他①MPV多用途车车②SUV运动型轿轿车③客货两用用车Pick-Up两厢式旅旅行车StadionWagon1、按车头形形式分类类（1）长车头头CBE（CabBehindEngine）特点：①①发动机机接近性性好②轴轴荷分配配好③平面撞撞车安全全性好④④面积利利用率低低⑤车头零零件多（2）平头车车COE（CabOverEngine）CAE（CabAlongsideEngine）特点：①①其优缺点点于长车车头相反反②注意驾驾驶室地地板的刚刚度、强强度及隔隔热、密封、发发动机的的散热通通风二.货车2、按座位排排数来分分类：单排双排三.客车1、普通2、双层及铰铰链四.专用车身身按车的受受力形式式分类1、非承载载式车身身：悬挂挂于车架架上的车车身结构构形式（1）特征：：①有独立立完整的的车架②车架及及车身之之间采用用弹性元元件做柔柔性连接接③绝大部部分载荷荷由车架架承担（2）应用：：①敞篷车车②货车、、客车、、越野车车③高级轿轿车（BENZS600）非承载车车身（3）优点：：①舒适性好好：车身与与车架之之间通过过弹性悬悬置装置置连接，，能达到到一种良良好的隔隔振效果果，提高高乘坐舒舒适性。。发动机机不是直直接固定定在车身身上，噪噪声不易易传入车车内。②整车纵向向刚度大大③平稳性好好：由于底底盘的质质量大，，从而能能够降低低后减缓缓由路面面传至车车身上的的各种冲冲击，提提高车身身寿命。。④安全性好好：车辆发发生碰撞撞时，车车架吸收收一部分分撞击能能量，安安全性能能得到提提高。④车身承载载系数小小。便于变变型车的的开发，，以及车车身外形形的变化化和换型型设计。。⑤由于底底盘和车车身是分分别作为为组件先先行装配配的，并并在最后后装配之之前能够够单独进进行检查查、试验验和必要要的调试试，简化了总总装配过过程。缺点：⑴对冲压压设备、、工装夹夹具要求求高⑵车身笨笨重、质质量大、、高度高高2、承载式式车身：：无独立立车架的的车身结结构（1）特征：是汽车没有车车架，车身就就作为发动机机和底盘各总总成的安装基基础，车身负载通通过悬架装置置传给车轮。。（2）应用：大部部分轿车、大大客车（3）优点：①自重轻：由于车身所所有承载构件件采用刚性焊焊接，有利于于车身结构最最佳化设计。。从而可实现现车身质量小小，刚度高，，并且降低成成本。②整车高度低：室内可利用用的有效空间间增大，可降降低地板高度度和整车高。。车门门槛降降低，使上下下车更方便。。③装配容易：制造工艺性性好，生产率率高。④翻车安全性高高（4）缺点：①舒适性较差：振动、噪声声易直接传入入车内②整车纵向刚度度低③设计要求高，，不易改型：车身损坏后后难以修复，，不利于车身身变型等改型型设计④防腐要求高⑤对冲压设备要要求高。3、半承载式车车身：车身骨骨架于车架横横梁刚性连接接的车身结构构形式（1）特征征：①有独独立完完整的的车架架②车架架与车车身刚刚性连连接（2）应用用：一一般用用于大大客车车（3）优缺缺点：：介于于非承承载式式与承承载式式车身身之间间补充一一下轿轿车的的参考考分类类标准准（德德国大大众））轿车的的分类类推荐微微型经济型型普通级级中级中高级级高高级大众分分级A00A0ABCD发动机机排量量(L)<1.01.0-1.31.3-1.61.6-2.02.0-2.5>2.5轴距(m)2.0-2.22.2-2.32.3-2.452.45-2.62.6-2.8>2.8装备质质量(Kg)<680680-800800-970970-11501150-1380>1380总长长(m)3.3-3.73.7-4.04.0-4.24.2-4.454.45-4.8>4.8中华华人人民民共共和和国国国国家家标标准准GB/T3730.1-2001汽车车和和挂挂车车类类型型的的术术语语和和定定义义一、、汽汽车车MOTORVEHICLE1、乘乘用用车车PASSENGERCAR2、商商用用车车辆辆COMMERCIALVEHICLE二、、牵引引车TRAILER三、、汽汽车车列列车车COMBINATIONVEHICLES乘用用车车PASSENGERCAR在其其设设计计和和技技术术特特性性上上主主要要用于于载载运运乘乘客客及及其其随随身身行行李李和和/或临临时时物物品品的的汽汽车车，，包包括括驾驾驶驶员员座座位位在在内内最最多多不不超超过过9个座座位位。。它也也可可牵牵引引一一辆辆挂挂车车。。普通通乘乘用用车车saloon(sedan)活顶顶乘乘用用车车convertiblesaloon高级级乘乘用用车车pullmansaloon(pullmansedan)(executivelimousine)小型乘用用车coupe敞篷车convertible(opentourer)(roadster)(spider)舱背乘用用车hatchback旅行车stationwagon商用车辆辆COMMERCIALVEHICLE用于运送送人员和和货物的的汽车，，并且可可以牵引引挂车。。乘用车车不包括括在内。。客车BUS小型客车车minibus城市客车车city-bus长途客车车interurbancoach旅游客车车touringcoach货车GOODSVEHICLE普通货车车generalpurposegoodsvehicle越野货车车off-roadgoodsvehicle1.3汽车车身身的构成成一、车车身构成成汽车车身身既是驾驾驶员的的工作场场所，也也是容纳纳乘客和和货物的的场所。。车身结构构上应满满足视野野、乘坐坐、美观观、安全全、可靠靠、耐用用等功能能要求。。车身(body/bodyassembly)：车身本本体及装装饰件、、附件的的总称。。3-1车身本体体（bodyshell/mainbody）内、外装装饰件（（内饰件件：upholstery;外饰件：：exteriortrimmingparts）车身附件件（bodyaccessories）车身电子子装置车身本体体（白车车身bodyinwhite）：车身身结构件件及覆盖盖件的总总成并包包括翼子子板、发发动机盖盖、行李李箱盖和和车门，，但不包包括附件件及装饰饰件的未未涂漆的的车身。。现代轿车车车身本本体的组组成构件件大体分分为三类类：覆盖件、车身结构构件（梁和支支柱）及及结构加强强件。车身覆盖盖件(coverpanel)：包覆骨骨架的表表面板件件，指：：车身中中包覆梁梁、支柱柱等的构构件，具具有较大大空间曲曲面形状状的表面面和车内内板件。。功用有：：封闭车车身、体体现车身身外观造造型及增增大结构构强度和和刚度等等。车身结结构件件（structuralmember/bodystructure）（梁梁、支支柱））：支支撑覆覆盖件件的全全部车车身结结构零零件。。功用：：它是是车身身承载载能力力的基基础，，对保保证车车身所所要求求的结结构强强度和和刚度度非常常重要要。此外，，还具具有以以下作作用：：1、安装装车身身各种种构件件或附附件，，如车车门铰铰链、、发动动机罩罩、玻玻璃、、密封封条等等。2、焊接接以连连接各各车身身覆盖盖件，，组成成车身身的封封闭壳壳体；；3、完成成车身身各种种活动动部分分的动动态配配合；；4、设置置流水水槽结结构和和车身身通风风道；；结构加加强件件：：主要要用于于加强强板件件的刚刚度，，提高高各构构件的的连接接强度度。一般车车身本本体货车车车身本本体：：货车车驾驶驶室轿车车车身本本体：：车身身焊接接总成成及四四门两两盖客车车车身本本体：：由车车身骨骨架与与车身身蒙皮皮等构构成的的组合合体。。内、外外装饰饰件：：车身身外部部及内内部起起装饰饰与保保护作作用的的零部部件的的总称称。1.外装件件主要有有：前前后保保险杠杠、车车门防防撞装装饰条条、散散热器器面罩罩、外外饰件件、玻玻璃、、密封封条和和车外外后视视镜等等。2.内饰件件主要有有：车车门内内护板板、车车顶顶顶棚、、地板板及侧侧壁的的内饰饰等。。车身附件：：车身中具具有独立功功能并成为为一个分总总成的机构构。如：座椅、、仪表板、、空调、后后视镜、玻玻璃升降器器、安全带带、雨刮器器、车灯、、遮阳板、、扶手、车车门机构及及附件、车车内后视镜镜等车身电子装装置：主要包括：：刮雨器、、洗涤器、、空调装置置、仪表、、开关、前前灯、尾灯灯和各种指指示照明灯灯等。总结车身的功用用车身按用途途分为那几几类？何为承载车车身？何为为半承载车车身？何为为非承载车车身？个有有何特点及及优缺点？？汽车车身由由那几部分分构成？车身本体车车身覆覆盖件车车身附件内、外装饰饰件车身结构件件的功用？？车身本体的的组成构件件大体分为为那三类？？自己查SUVMPV的含义？1.4.1车架的结构构要求轿轿车车架架应满足以以下结构要要求：①①支承承发动机、、驱动装置置和悬架等等总成构件件，并根据据底盘及车车身的总布布置设计要要求来控制制各构件的的运动。②②承承受由车身身和底盘零零部件传来来的作用力力。③车架结构应应对车身座座舱具有安安全保护作作用。当车车辆发生正正面碰撞时时，撞击能能量应首先先由车架承承受，通过过有目的的的车架纵梁梁断面分级级，使撞击击能量传到到指定部位位。④连接并支承承车身，同同时将外力力传到车身身上。1.4车架结构4-11.4.2车架的型式式和构造轿车车架一一般有以下下几种形式式：一、边梁型型车架主要由前边边梁、中边边梁、后边边梁、发动动机支承横横梁、中横横梁、后横横梁和防振振梁等构件件组成。车架梁一般般为板厚2mm--3mm的箱形梁，，由封闭和和开口梁终终端面型式式。车架中中变梁布置置在紧贴车车身门槛内内侧的地板板下。1、边梁型车车架的布置置形式（如如下页图））①中边梁布布置在开口口门槛的断断面内。②中边梁布布置在封闭闭门槛梁的的断面外。。2、边梁车架架具有以下下特点：①边梁型车车架的扭转转刚性与其其他形式车车架相比较较小，必须须依靠车身身来弥补。。②由于中边边梁紧贴车车身门槛，，室内地板板高度可降降低，能有有效改善室室内空间。。③中边梁布布置在座舱舱的两侧，，有利于车车身侧向撞撞击的安全全性。④边梁型车车架是非承承载式车身身的车辆轻轻量化设计计的有效结结构形式。。二、其他形形式的车架架1、梯梯形形车车架架构造造简简单单，，制制造造容容易易，，但但不不利利于于底底板板高高度度的的降降低低。。2、X形车车架架车架架刚刚度度高高，，前前、、后后撞撞击击力力的的传传递递效效果果好好，，后后坐坐成成员员的的地地板板可可降降低低，，足足部部空空间间得得到到改改善善。。侧侧面面撞撞击击安安全全性性差差。。3、脊脊柱柱形形车车架架具有有较较强强的的承承受受弯弯矩矩和和扭扭矩矩的的能能力力，，且且质质量量轻轻。。但但脊脊柱柱梁梁结结构构具具有