把汽車拆開給你看——解析汽車的車身結構

我們試想一下：當我們把一輛汽車上的發動機、變速箱、底盤系統、電氣系統、座椅、內飾等等所有的部件統統拆除后，汽車還剩下了什麼？是不是就剩下了一個光禿禿的金屬殼子。這個金屬殼子就叫做汽車的車身，它是汽車最基礎的部件，汽車上所有的零部件都安裝在它的身上，汽車所受到的所有的力最終也都是由它來承受，它還為我們提供了一個乘坐的空間，因此，它的結構安全與否，對一輛車的安全性能影響極大。今天我們就來說說汽車的的車身結構究竟是怎樣的。

汽車車身概述

現代汽車已不僅是一種交通工具，優美的車身更是科技造就的藝術品。汽車車身是實現汽車使用功能的重要部分，車身的設計製造水平也與整車技術性有著直接的關聯，汽車車身的品質將影響整車的動力性、經濟性、平順性、操縱穩定性、乘座舒適性、行駛安全性等。

汽車車身的涉及面遠遠超出一般機械產品的範疇，諸如：工程力學、工業設計、空氣動力學、人機工程學、材料學、電子學、自動控制學、環境學、人體醫學、生物工程學、機械學、製造工藝學、化工、經濟管理等，汽車車身的發展狀況直接反映出一個國家的科技和工業水平。

近年來，由於材料、工藝等技術的迅猛發展，汽車車身在各方面都發生了質的飛躍。現在的車身的安全性能與以前不可同日而語，即使是現在碰撞試驗最差的汽車，其安全性也要好於20年前安全性最好的汽車。

汽車車身的功能

車身結構上應滿足視野、乘坐、美觀、安全、可靠、耐用等功能要求。

車身應對駕駛員提供便利的工作條件，對乘員提供舒適的乘坐條件，保護他們免受汽車行駛時的振動、雜訊，廢氣的侵襲以及外界惡劣氣候的影響，並保證完好無損地運載貨物且裝卸方便。

汽車車身上的一些結構措施和設備還有助於安全行車和減輕事故的後果。

車身應保證汽車具有合理的外部形狀，在汽車行駛時能有效地引導周圍的氣流，以減少空氣阻力和燃料消耗。

車身還應有助於提高汽車行駛穩定性和改善發動機的冷卻條件，並保證車身內部良好的通風。

汽車車身是一件精緻的綜合藝術品，其優美的外形以及悅目的色彩使人獲得美的感受，方便人們外出的同時，也給這個世界增添了一道美麗的風景。

汽車的車身有多種型式，有些車型有專用的車身，按照車身受力情況可分為非承載式車身、半承載式車身、承載式車身三種。

非承載式車身

非承載式車身的特點是有獨立的車架。車身用彈簧或橡膠墊彈性地固定在車架上，承載地主體是車架，車身只承受所載人員和行李的重量。主要應用於貨車、客車、越野車以及部分高級轎車(BENZ S600等)

優點：

①舒適性好：車身與車架之間通過彈性懸置裝置連接，能達到一種良好的隔振效果，提高乘坐舒適性。發動機不是直接固定在車身上，雜訊不易傳入車內。

②整車縱向剛度大

③平穩性好：由於底盤的質量大，從而能夠降低和減緩由路面傳至車身上的各種衝擊，提高車身壽命。

④安全性好：車輛發生碰撞時，車架吸收一部分撞擊能量，安全性能得到提高。

④車身承載係數小。便於變型車的開發，以及車身外形的變化和換型設計。

⑤由於底盤和車身是分別作為組件先行裝配的，並在最後裝配之前能夠單獨進行檢查、試驗和必要的調試，簡化了總裝配過程。

缺點：

（1)對衝壓設備、工裝夾具要求高

(2)車身笨重、質量大、高度高、重心高

半承載式車身

半承載車身的結構與非承載式車身基本相同，也是屬於有車架式的。它們之間的區別在於：車身和車架的連接不是柔性的而是剛性的連接。一般用於大客車，它的優缺點介於非承載式與承載式車身之間。

承載式車身

承載式車身的特點是沒有車架。車身由底板、骨架、內外蒙皮等組焊成剛性框架結構，整個車身構件全部參與承載，所以稱為承載式車身。主要應用於大部分轎車及部分大客車。

優點

①自重輕：由於車身所有承載構件採用剛性焊接，有利於車身結構最佳化設計。從而可實現車身質量小，剛度高並且降低成本。

②整車高度低：室內可利用的有效空間增大，可降低地板高度和整車高。車門門檻降低，使上下車更方便。

③裝配容易：製造工藝性好，生產率高。

④翻車安全性高

缺點

①舒適性較差：振動、雜訊易直接傳入車內

②整車縱向剛度低，車身抗扭剛度較低，車身易變形

③設計要求高，不易改型：車身損壞后難以修復，不利於車身變型等改型設計

④對衝壓設備要求高。

某些轎車為了便於安裝發動機和傳動系統以及為了改善安裝點部位受力狀況和乘員舒適性而採用副車架結構。副車架通過軟墊直接連接到車身上。副車架可在前、後端都加裝或僅在前端加裝（後者也稱短車架或部分式車架）。

現在的轎車大多使用承載式車身，以下介紹的是承載式車身的基本結構。

承載式車身構造基本可以分為機艙總成、前地板總成、后地板總成、前圍上部總成、左右側圍總成、四門總成、發動機蓋總成、行李箱蓋總成、翼子板、頂蓋總成、后圍板總成、行李艙隔板總成等部分，此外，還有左側前拖架柱總成、后脫鉤總成等附屬小總成。

機艙總成

發動機機艙總成的作用是來安置汽車的發動機、變速器、轉向、制動等重要總成，其作用越來越重要，肩負著被動安全性的重要使命，即當汽車發生意外的正面碰撞時，發動機艙會折曲變形以吸收碰撞產生的巨大能量， 減少碰撞對車內外人員的猛烈衝擊，起到保護車內乘員的作用。

機艙總成由左前擋泥板總成、右前擋泥板總成、前圍擋板總成、散熱器前橫樑總成四部分構成。

前地板總成

前地板總成是車身下部非常重要的部件。主要承載前排座椅兼有承重的任務，因此地板結構保持足夠的剛度和強度是至關重要的，前地板承重部位應力變化複雜，零部件安裝部位等多處加橫樑、加強板等，並在前地板主板上壓制加強筋和凸凹平台，從提高地板的強度。

前地板總成由前地板、 左下后加強梁、右下后加強梁、駐車制動操縱機構加強板、前地板上橫樑、前地板左邊梁、前地板右邊 梁等組件構成。

后地板總成

后地板總成主要作用是承載後排座椅、備胎、油箱。其強度和剛度是在主板上壓制加強筋和凸凹平台和後車架總成保證 的。后地板部分同時還影響到整車的四輪定位的尺寸，所以後地板的裝配精 度要求比較高。

地板總成由后地板、后地板左縱梁總成、后地板右縱梁總成、后地板第二橫樑分總成、后地板第一橫樑分總成等組件構成。

前圍上部總成

前圍上部主要作用為裝配儀錶板及轉向坐等總成，由前圍上部內板總成、前圍上部外板總成、轉向管柱安裝支座總成、儀錶板左/右側端內板構成。

左右側圍總成

側圍總成是形成轎車左右側壁，組成座艙的重要結構。主要由側圍焊接總成組成，是支撐頂蓋，連接車身前後部分的側圍面構件，是固定前後風窗玻璃，並用來安裝側門，保證車身受到側面撞擊安全性的承載框架，具有較大的抗彎、抗扭的剛性和強度。

側圍總成由側圍外板總成、前柱內板、 中立柱內板、輪罩總成四部分構成。

四門總成

四門總成分為左前門總成、右前門總成、左後門總成、右後門總成。四門總成由內板、外板、防撞梁、鉸鏈及螺栓構成，四門總成與側圍總成組成座艙。四門各一根防撞梁，大大增強抵抗前方、橫向碰撞能力。

發動機蓋總成

發動機蓋(又稱發動機罩)是最醒目的車身構件，是買車者經常要察看的部件之一。對發動機蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質量輕、剛性強。發動機蓋的在結構上一般由外板和內板組成，中間夾以隔熱材料，內板起到增強剛性的作用，基本上是骨架形式。發動機蓋開啟時一般是向後翻轉，向後翻轉的發動機蓋打開至預定角度，不應與前檔風玻璃接觸，為防止在行駛由於振動自行開啟，發動機蓋前端要有保險鎖鉤鎖止裝置。

發動機蓋板總成由發動機蓋內板、發動機蓋外板、發動機罩左右鉸鏈總成及六角螺栓構成。

行李箱蓋總成

行李箱蓋要求有良好的剛性，結構上基本與發動機蓋相同，也有外板和內板，內板有加強筋。一些被稱為「二廂半」的轎車，其行李箱向上延伸，包括后檔風玻璃在內，使開啟面積增加，形成一個門，因此又稱為背門，這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。如果轎車採用背門形式，背門內板側要嵌裝椽膠密封條，圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平 衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，並可 自動固定在打開位置，便於提取物品。

行李箱蓋總成由行李箱蓋 後排座椅掛鉤固定板總成、行李箱主蓋板、左右側連接角板和流水槽構成。

翼子板

翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，因此必須要保證前輪轉動及跳動時的最大極限空間，因此設計者會根據選定的輪胎型號尺寸用「車輪跳動圖」來驗證翼子板的設計尺寸。后翼子板無車輪轉動碰擦的問題，但出於空氣動力學的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出。現在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個整體，一氣呵成。對於 白車身來說翼子板碰撞機會比較多， 所以前翼子板獨一般多是獨立裝配， 這樣容易整件更換。

頂蓋總成

車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對於轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件。從設計角度來講，重要的是它如何與前、後窗框及與支柱交界點平順過渡，以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。為了安全車頂蓋還應有一定的強度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數量的加強梁，頂蓋內層敷設絕熱襯墊材料，以 阻止外界溫度的傳導及減少振動 時雜訊的傳遞。

頂蓋總成由頂蓋 外板、頂蓋1號橫樑、頂蓋2號 橫樑、頂蓋3號橫樑四部分構成。 三個橫樑大大提高了頂蓋總成的強度。

后圍板總成

后圍板總成由行李艙門橫樑、后圍板、行李艙門鎖安裝板總成、后圍加強板構成。后圍板總成參與了構成行李艙，使車體固件中承受受橫向載荷的主要部位之一。

行李艙隔板總成

行李艙隔板總成由後排座椅掛鉤固定板總成、行李箱主蓋板、左右側連 接角板、流水槽構成。其主要作用是構成行李艙和固定後排座椅。

老侯點評

汽車的車速結構看起來好像挺複雜，其實可以分成三大塊來看，分別是發動機艙、乘員艙、行李艙。其中的乘員艙是最重要的，要求它在發生事故時不發生變形，保證乘員的生存空間，而發動機艙和行李艙在碰撞時要能夠很好的變形吸能，以避免外力傳到乘員艙。這就要求車身在設計上要結構合理，不同的部位使用不同強度的材料來保證變形和吸能，在接下來的文章中我將與大家一起來探討車身的安全設計，敬請期待。