车身附件设计要素及控制原理
第9章 车身部件结构设计
门 车门附件
玻璃 门及窗 及升 密封条 降器
内外 其它 装饰 附件 件
梁
车门系统一般由门体、附件和内饰件三部分组成
1．车门外板 一般采用0.65mm~0.85mm厚的薄钢板冲压成型 由于轻量化和侧面碰撞安全性的要求，广泛使用高强度钢板 2．车门内板 是车门几乎所有附件的安装体，是车门的重要的支撑板件 一般采用0.7~0.85mm的薄钢板拉延成型，对于整体式门内板， 拉延深度形成门体厚度的侧板 为安装车门附件机构，内板主要的立面上需压出各种形状的 凸台、窝穴、手孔和安装孔等 为保证车门附件安装位置的精度要求和保证车门周边的密封 间隙要求，车门内板应具有足够的刚度，所以内板周边需冲 压出凸边、加强筋或使用加强板焊于母板上
3．车门玻璃升降系统 升降器的选择
根据具体的车门结构和升降玻璃形状选择 窗框上具有平行的玻璃导槽：可采用单臂式结构 车门窗框不平行，导向槽短：应采用交叉臂传动结构（或钢丝绳传 动结构）。玻璃质心在升降过程中应始终位于支持玻璃的两个支承 点之间，从而能保证升降的平稳性 大曲率弧形升降面：应采用钢丝绳式结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ安全性校核
结果确认
车门附件系统的布置
车门附件是具有独立功能的装于车门上的各系统总成，其主要包括下图所示部件：
车门主要附件结构形式及功能要求
一、车门锁
车门附件 车门锁 结构形式
1.
功能要求
1.
2.
3.
机械门锁（舌簧锁、钩簧锁、卡板锁）— —手动开闭锁； 中控门锁：利用控制按钮或点火锁、由驾 驶员集中控制开闭的门锁； 防盗门锁：根据声、光、电、磁、等原理， 在强行开门时，蜂鸣器或灯光报警。
汽车原理之汽车车身的结构与原理
汽车原理之汽车车身的结构与原理汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。
在货车和专用汽车上还包括车箱和其它装备。
汽车车身应对驾驶员提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声，废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响，并保证完好无损地运载货物且装卸方便。
汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。
车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效地引导周围的气流，以减少空气阻力和燃料消耗。
此外，车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并保证车身内部良好的通风。
车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常是指纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。
客车车身多数具有明显的骨架，而轿车车身和货车驾驶室则没有明显的骨架。
车身壳体通常还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。
车门通过铰链安装在车身壳体上，其结构较复杂，是保证车身的使用性能的重要部件。
钣等。
这些钣制制件形成了容纳发动机、车轮等部件的空间。
车身外部装饰件主要是指装饰条、车轮装饰罩、标志、浮雕式文字等等。
散热器面罩、保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的装饰性。
车内部装饰件包括仪表板、顶篷、侧壁、座椅等表面覆饰物，以及窗帘和地毯。
在轿车上广泛采用天然纤维或合成纤维的纺织品、人造革或多层复合材料、连皮泡沫塑料等表面覆饰材料；在客车上则大量采用纤维板、纸板、工程塑料板、铝板、花纹橡胶板以及复合装饰板等覆饰材料。
车身附件有：门锁、门铰链、玻璃升降器、各种密封件、风窗刮水器、风窗洗涤器、遮阳板、后视镜、拉手、点烟器、烟灰盒等。
在现代汽车上常常装有无线电收放音机和杆式天线，在有的汽车车身上还装有无线电话机、电视机或加热食品的微小炉和小型电冰箱等附属设备。
车身内部的通风、暖气、冷气以及空气调节装置是维持车内正常环境、保证驾驶员和乘客安全舒适的重要装置。
车身设计重要知识点总结
车身设计重要知识点总结一、设计原则1、空气动力学原理：车身设计中的一个重要方面就是空气动力学，它涉及到车身的气流分析、气动风洞试验以及降低风阻的设计等方面。
这些知识点对于汽车的燃油经济性和性能有着重要的影响。
2、结构设计原则：车身的结构设计是非常重要的，它直接关系到了车身的强度、稳定性和安全性。
因此，在车身设计中需要考虑到各种受力情况，以及选用合适的材料和结构形式。
3、美学原则：车身设计中的美学原则是至关重要的，因为一个好的外形设计可以提高车辆的吸引力和辨识度。
因此，在车身设计中需要注重对比度、曲线美学和比例等方面的设计原则。
4、人机工程学原则：车身设计需要考虑到人机工程学，以保证驾驶员的舒适性和便利性。
这包括对座椅、操纵件和仪表板等方面的设计。
二、设计流程1、概念设计：车身设计的第一步是概念设计，这包括对外形、尺寸和结构等方面的初步设想。
在这一阶段需要考虑到市场需求和设计趋势。
2、方案设计：在概念设计确定后，需要进行方案设计阶段，这包括对车身线条、面板和细节设计的深入研究和反复修改。
3、模型制作：设计师需要根据方案设计来制作车身模型，以便进行视觉和实物检验。
4、评估和修改：制作车身模型后，需要进行评估和修改，以保证车身设计符合产品要求。
5、工程设计：在车身设计确定后，需要进行工程设计，这包括对车身结构和材料等方面的细节设计。
6、工艺设计：最后需要进行工艺设计，以保证车身设计的可生产性和可维护性。
三、材料选择1、钢材：钢材是汽车车身中最主要的材料之一，它的强度和成型性能都比较好，而且成本较低。
2、铝合金：铝合金是轻量化材料的首选，它的密度比钢材小，但强度却很高，而且具有优异的耐腐蚀性和成型性能。
3、碳纤维复合材料：碳纤维复合材料是新型的轻量化材料，它具有密度小、强度高和刚性好的特点，但成本较高。
4、塑料材料：塑料材料适用于车身零部件的生产，它具有成型性好、重量轻和耐腐蚀性强的特点。
四、制造工艺1、冲压成型：冲压是车身成形中常用的工艺，它可以有效地提高产能和成本效益，而且成形精度较高。
汽车车身与附属设备概述(PPT 41页)
按开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动 式、折叠式、上掀式等。
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汽车工程系
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2、车窗
（1）前挡风一般采用夹层玻璃 （2）其它部位玻璃都用钢化玻璃
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汽车工程系
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车身内部装置
一、汽车座椅
1、手动座椅 座椅的高矮、前后调整及靠 背倾斜角度的调整，是用人工 方法调整。
2、电动座椅 座椅内装有多个电动机，对 座椅进行调整。
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二、空调装置
1、制冷原理
（1）降低压力，使制冷剂从液态变为气态吸热，即 制冷过程；
（2）将低气压的制冷剂压缩，冷凝成液态。
2、组成
蒸发器、压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀 阀等组成。
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汽车工程系
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空调装置的组成图及原理图
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汽车工程系
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风窗刮水器与风窗洗涤器
一、风窗刮水器
1、作用
保证驾驶员的视野，以刮去附着在车窗玻璃上的雨 水、雪花或尘土。
汽车工程系
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风窗刮水器及洗涤器组成
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汽车工程系
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小结
功用
汽车车身 组成 轿车
类型
货车 汽车附属设备
坐椅
仪表
安全带、安全气囊
照明设备
暖风空调装置
风窗刮水器与洗涤器
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轿车车身壳体通常也分为三段，即由前车身、中间车身和后车身三 大部分及相关构件组成。
前部： （1）前保险杠：典型前保险杠结构如图1-6。
图1-6 典型前保险杠结构图
第十五章汽车车身与附属设备
•本 章 小 结
•功用
•汽车车身
•组成
•轿车
•类型
•货车
•汽车附属设 备
•坐椅 •仪表 •安全带、安全气囊 •照明设备 •暖风空调装置 •风窗刮水器与洗涤器
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第十五章汽车车身与附属设备
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/28
第十五章汽车车身与附属设备
1、原理
利用发动机工作时产生的热量为热源的暖风机。
2、组成
鼓风机、电动机、散热器、进水管、回水管等组成。
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第十五章汽车车身与附属设备
二、空调装置
1、制冷原理
（1）降低压力，使制冷剂从液态变为气态吸热，即 制冷过程；
（2）将低气压的制冷剂压缩，冷凝成液态。
2、组成
蒸发器、压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀 等组成。
15第十五章汽车车身与 附属设备
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2020/11/28
第十五章汽车车身与附属设备
§16.1 概 述
一、车身的功用
起到封闭作用，还应保证行车安全和减轻事 故后果。
二、车身的组成
车身壳体、车门、车窗、前后板制件、车身 附件、车身内外装饰件、座椅、通风、冷气、 空调装置。
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第十五章汽车车身与附属设备
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第十五章汽车车身与附属设备
§16.2 车身壳体结构及门窗
一、轿车车身
由外部覆盖件和内部钣制件焊接成的一空 间结构，一般采用承载式或非承载式车身。
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第十五章汽车车身与附属设备
二、客车车身
汽车车身及附属设
内燃机研究所
第一节 车身壳体、车门及其附件
一、车身壳体 • 非承载式车身：通过弹簧或橡胶垫与车架作柔体 非承载式车身： 连接。车架是安装汽车各个总成和承受各种载荷 连接 车架是安装汽车各个总成和承受各种载荷 的基体，而安装在车架上的车身不足以加固车架 的基体 车身不足以加固车架 及分担其载荷。车身只承受本身的重力及轿车行 及分担其载荷 驶时所引起的惯性力和空气阻力。 • 车架的基本形式为梯形，能获得良好的刚性和驾 能获得良好的刚性和驾 驶室的有效空间。车身与车架能分开制造，工艺 驶室的有效空间 工艺 简单。其间装有防振元件 乘坐舒适 多用于高 装有防振元件，乘坐舒适 简单 装有防振元件 乘坐舒适，多用于高 级轿车，中级轿车也有采用。缺点 整车高度高， 缺点是整车高度高 级轿车 缺点 整车高度高， 车身质量重。 车身质量重
内燃机研究所
二、座椅
座椅系统的安全性功能 • 首先：保证使乘员处在自身的生存空间之 内，并防止其他车载体进入到这个空间； • 其次要使乘员在事故发生过程中保持一定 的姿态，以使其他约束系统能充分发挥其 保护效能 • 设计原则:底部连接牢固，并严禁滑动，具 有合适的座椅强度
内燃机研究所
三、安全防护装置
一、空调系统 1.通风系统 通风系统
内燃机研究所
• 通风系统有自然通风 强制通风 自然通风和强制通风 自然通风 强制通风两种形式。 • 不依靠风机而利用汽车行驶的迎面气流进行车内 空气交换的办法，称为自然通风 自然通风。 空气交换 自然通风 • 自然通风可依靠车身上的进、出风口和装在车门 进 出风口 上的升降玻璃窗 三角通风窗 升降玻璃窗和三角通风窗 升降玻璃窗 三角通风窗实现。 • 进风口 进风口通常布置在前风窗玻璃下沿前方或车身前 围两侧，出风口 出风口通常布置在车身侧面向后部的拐 出风口 角处。三角通风窗 三角通风窗可绕垂直转轴调节开度，使空 三角通风窗 气在其附近形成涡流并绕车窗循环流动。
5车身与附属装置
2
刮水器电机继续回转， 刮水器电机继续回转，间歇清洗器开关处于蜗 轮开关OFF范围时。 OFF范围时 轮开关OFF范围时。清洗器电动机不转动
3
接着，蜗杆电动机转动，间歇清洗器开关进入 接着，蜗杆电动机转动， ON的范围 清洗器电动机开始回转。 的范围， ON的范围，清洗器电动机开始回转。
汽车车身与附属设备 第一节 概述
一、车身的功用与组成 1、 身的功用
起到封闭作用，还应保证行车安全和减轻事故后果。
2、 身的组成
车身壳体、车前板制件、车门、车窗、 车身壳体、车前板制件、车门、车窗、车身外部装饰件和内部覆 饰件、车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。 饰件、车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。 在货车和专用汽车上，还包括货箱和其它设备。 在货车和专用汽车上，还包括货箱和其它设备。
1.前大灯主要由灯泡组件、反光罩和透光玻璃组成。灯泡组 件是将电能转变为光能的装置。现代汽车的前大灯都采用双丝灯 泡。远光灯丝位于反光罩的焦点上，近光灯丝位于焦点上方。在 近光灯丝下方加有金属遮罩，下部分的光线被遮罩挡住，以防止 光线向上反射及直接照射对方驾驶员而引起眩目。反光罩的形状 是一旋转抛物面，其作用是将灯泡远光灯丝发出的光线聚合成平 行光束，并使光度增大几百倍。透光玻璃是许多透镜和棱镜的组 合体，其上有皱纹和棱格。光线通过时，透镜和棱镜的折射作用 使一部分光束折射并分散到汽车的两侧和车前路面上，以照亮驾 驶员的视线范围。
三、货车驾驶室和车厢
1、 车驾驶室
货车驾驶室多采用非承载式无骨架的全金属壳体结构， 货车驾驶室多采用非承载式无骨架的全金属壳体结构，它是山薄钢板冲从 件焊接而成 货车驾驶室按其结构大体可分为长头式、 货车驾驶室按其结构大体可分为长头式、短头式和平头式
车身结构及主要附件
•
因为车门使车 身侧面形成了较大 的缺口，大大影响 了车身整体抵抗变 形的能力，所以门 框、门槛及四周采 用高强度钢制成抗 弯曲能力较高的箱 型断面。中柱 、边 框、车顶边梁、侧 体下边梁等的结构 件，也采用封闭型 断面结构。车顶、 车底和立柱等构件， 均以焊接方式组合 在一起，为防止载 荷在结合部形成应 力集中，多采用圆 弧过渡形形式 连接。
5、平台式车架 它是把底板从车身中分离出来，与车架焊接成的一 个整体。平台式车架底面平坦，有利于减小空气阻力， 中间通过传动轴的孔道与车架制成一体，有利于提高 车架抗扭及抗弯强度，是一种轿车专用车架。
6、部分车架 它只有车架的前半部分，在其上安装发动机，这部 分车架用橡胶件与车身联接在一起，所以也有把这种 车架的车身叫半承载式车身，是介于承载式与非承载 式车身之间的一种过渡形式，以往一些中级轿车多采 用这一型式。
奥迪A6的前置前驱
宝马5系的前置后驱
承 载 式 车 身 种 类
法拉利F360的中置后驱
保时捷911的后置后驱
自行车、摩托车是怎样的形式呢？
以前置发动机前轮驱动车身为例
• 前车身主要是安装前悬架、转向装置和发动机等总 成，不仅要确保有足够的强度、刚度，对位置准确 度和耐久性、可靠性的要求也十分严格。
2、 中 间 车 身 结 构
• （1）车身窗柱 窗柱除了起着支撑风挡和车顶的作用外， 它还可以在发生挤压事故时，保护乘客的安 全。车身窗柱包括前支柱、中支柱和后支柱 三种，也依次称前立柱、中立柱和后立柱或 A柱、B柱和C柱。 • （2）门槛板 是安装在门口底部的坚固钣件，通常焊接 在车身地板和支柱、反冲板或后侧围板上。 反冲板是位于前支柱和门槛板间的小板。 • （3）车身地板 通常是一块大的钢板冲压件。除选用高强 度钢板冲压外，车身底板地板上还配置了抗 载能力强的车身纵梁和横梁。
第16章 汽车车身及附属装置
第16章 汽车车身及附属装置 章
5．定期进行油漆表面磨光和上蜡处理。如果车身经 ．定期进行油漆表面磨光和上蜡处理。 过碰撞，划道，必须马上修复、补漆。 过碰撞，划道，必须马上修复、补漆。 6.注意镀光金属件的保养，应使用炭精清洁剂清洗， 注意镀光金属件的保养， 注意镀光金属件的保养 应使用炭精清洁剂清洗， 定期上蜡。 定期上蜡。 注意塑料件的清洁。 注意塑料件的清洁。 7.人造革容易老化、开裂，最好涂上一层皮革保护 人造革容易老化、 人造革容易老化 开裂， 剂。 8.注意防锈，发现锈蚀，应及时进行去锈处理。 注意防锈， 注意防锈 发现锈蚀，应及时进行去锈处理。 9.炎热地区车窗玻璃可以贴反光膜保护，防止紫外 炎热地区车窗玻璃可以贴反光膜保护， 炎热地区车窗玻璃可以贴反光膜保护 线进入。 线进入。
第16章 汽车车身及附属装置 章
汽车车身类型
类型 非承载式 定 义 结 构 特 点 车身与车架之间通过弹簧或橡胶垫作柔 体连接，不承担车架载荷。 体连接，不承担车架载荷。 悬置于车架上的车身 结构形式
半承载式 车身与车架刚性联接， 车身用螺栓联接、铆接或焊接等方式与 车身与车架刚性联接， 车身用螺栓联接、 车架作刚性联接，分担车架的部分载荷。 车身部分承载的结构 车架作刚性联接，分担车架的部分载荷。 形式 承载式 取消车架，车身兼作车架的作用， 无独立车架的整体车 取消车架，车身兼作车架的作用，作为 安装汽车各总成和承受各种载荷的基体。 身结构形式 安装汽车各总成和承受各种载荷的基体。
第16章 汽车车身及 3-后围裙边横梁 4-侧围纵梁 5-侧围立柱 6-侧围裙边梁 7-侧围 后围骨架 后围横梁 后围裙边横梁 侧围纵梁 侧围立柱 侧围裙边梁 侧围 立柱 8-侧围搁梁 9-裙立柱 10-斜撑 11-门柱 12-前围骨架 13-前围横梁 14-前围裙边 侧围搁梁 裙立柱 斜撑 门柱 前围骨架 前围横梁 前围裙边 梁 15-顶盖纵梁 顶盖纵梁
车身附件设计规范
车身附件设计规范本标准给出了车身附件的定义及设计中应注意的问题，可附件设计的依据。
本标准适用于本公司设计的M1类车辆的车身附件设计，其它车辆可参照执行。
本标准主要起草人：陈巧珍。
本标准2005年月日起开始执行。
1、车身附件的定义车身附件是指安装在车身上能独立实现其功能的总成或零件，包括遮阳板、内后视镜、外后视镜、雨刮器、安全带、烟灰盒、(活动的)杯托、脚踏垫、遮阳帘、座椅总成、天窗总成、车顶拉手、衣帽挂钩等。
本标准所述车身附件不包含开闭件上的铰链、锁总面及其操纵机构、玻璃升降装置、气弹簧等。
2、车身附件的逆向设计2.1根据二维图纸逆向2.1.1所有图纸上标注的尺寸，其三维数模上的精确度应在建模误差范围内，即距离误差≯±0.01mm，角度误差≯±0.1°。
2.1.2图纸上未标注的尺寸，可根据图纸或实物测量获得。
要求每个尺寸的测量次数不低于3次。
比较各次测量的数值，其最大值各最小值之间的误差值，按下或计算：误差值=测量最大值-测量最小值计算结果应在如下范围内：外形尺寸误差：距离误差≯0.5~1mm；角度误差≯1~3°。
安装孔位误差：0.2~0.5mm根据尺寸的重要程度不同取值。
若误差值超出上述范围，应重新测量。
标出各次测量的有效数值之平均值，经圆整后，得出最终测量结果。
2.2用激光扫描或三坐标测量仪测量根据所测点云逆向，要求数模与点云的偏差值：一般外形误差≯±1mm；重要特征面及特征孔(安装面、配合面、安装孔、定位孔等)应经手工测量校核(取什方法见2.1.2)并圆整，误差应≯±0.3mm。
2.3对于由配套厂负责设计的附件，要求逆向出所有影响布置、安装及形状判断的外形及特征，内部架构可隐去。
3、车身附件的正向设计及选型3.1车身附件的设计及选型应符合国家及待业有关法规要求；3.2车身附件的设计及造型应符合设计任务书所规定的功能及其它要求；3.3车身附件的设计及选型要尽量标准化，通用化。
车身附件及内外装饰件
22..44 车车身身附附件件及及内内外外装饰装件饰件
➢ 金属保险杠目前仅用在重型载货汽车和大型客车上，轿车通常采用塑料保险杠。当汽 车发生碰撞事故时，塑料保险杠能起到缓冲作用，保护前后车体，还对行人有较好的 保护作用，同时与车体浑然一体，具有很好的装饰性，并使车身轻量化。
➢ 塑料保险杠由外板、缓冲材料和防撞横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料由塑料制 成，横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压成U型槽，外板和缓冲材料附着在横 梁 上，横梁与车架纵梁用螺栓联接，可随时拆卸。
5 风窗玻璃
风窗玻璃是指用于挡风以及可提供驾驶员清晰视野的安全玻璃，分别安装在前 后风洞中，多采用大圆弧曲面玻璃，以改善驾驶人视野。为防止挡风玻璃对人身的 伤害，现代汽车都采用钢化玻璃、夹层玻璃等安全玻璃。
6 通风、暖气及空调装置
车身内部的通风、暖气、冷气以及空气调节装置是维持车内正常环境、保证驾 驶人和乘客安全舒适的重要装置。在汽车行驶时必须保证室内通风，即对乘员室内 不断充入新鲜空气，驱排混有尘埃、二氧化碳及其他来自发动机的有害气体。寒冷 季节时还可对空气加热以保证车内温度适宜。
自身吸能式保险杠 第2章 汽车车身结构
22..44 车车身身附附件件及及内内外外装饰装件饰件
1.横杠
２.横杠内侧加强件
３.氮气
４.活塞杆
５.浮动活塞 ６.机械油
７.节流孔 ８.缓冲缸及其支座
液压吸能式保险杠
➢ 液压吸能式保险杠的横杠内侧加强件通过橡胶垫与液压 缓冲减振器的活塞杆相连接，活塞杆为空心结构，内装 浮动活塞，活塞将其隔成左、右两腔，左腔充满氮气， 右腔充满机械油，活塞杆外圆柱面与缓冲缸内圆柱面滑 动配合，缓冲液压缸内机械油与活塞杆右腔相通。缓冲 缸固定在车架或车身加强件上。
汽车车身与附属设备概述
•轿车车身壳体结构
• 轿车普遍采用承载式车身结构，图1-4所示为承载式车身上典型 零部件。
•
•图1-4
承载式车身结构
•
• 通常整个车身壳体按强度等级分为三段，如图l-5所示，图中A、B 、C分别代表车身前部、中部及后部。
•
•图1-5 车身壳体刚度分级受损变形情况
•
• 轿车车身壳体通常也分为三段，即由前车身、中间车身和后车身三 大部分及相关构件组成。 •前部：• （1）前保险杠：典型前保险杠结构如图1-6。
• （2）车顶： • 车顶是指车身车厢顶部的盖板，其上可能装备有天窗、换气窗或天 线等，如图1-10。车顶主要由车顶板、车顶内衬、横梁（可能有前横梁 、后横梁、加强肋等组成），有的车型还备有车顶行李架。 • 电动式天窗一般由天窗框架、天窗玻璃、天窗遮阳板、天窗导轨、 驱动电机等零件组成。
•
•图1-10 车顶示意图
•
•图1-2
承载式车身
•
•轿车车身的分类
• 轿车车身按外形分为三厢式轿车和两厢式轿车。 • 三厢式轿车：是由发动机室、乘客室、行李箱分段隔开形成相互独立 的三段布置，故称之为三厢式轿车，其外形如图1-3a所示。 • 两厢式轿车：后部形状按较大的内部空间设计，将乘客室与行李箱同 一段布置，故称之为两厢式轿车，其外形如图1-3b所示。
•
•图1-6 典型前保险杠结构图
•
• （2）前翼子板： • 前翼子板位于汽车发动机罩侧下部，前轮上部，是重要车身装饰件 ，主要部件一般采用薄钢板冲压制造，如图1-7。 • （3）发动机罩： • 发动机罩位于车辆前上部，是发动机舱的维护盖板，如图1-7。
•
汽车车身和附件的研究与设计
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计汽车车身和附件的研究与设计李井群柳州市翼墨汽车技术服务有限公司 广西柳州市 545000摘 要： 为全面提升汽车的舒适性与安全性，满足消费者的驾乘需求，汽车生产企业在运行过程中，投入大量资源，对市场需求进行划分，以需求为导向，综合汽车工业发展实际，有步骤、有计划地推进车身和附件的研究设计工作。
文章从多个角度出发，积极调整车身和附件研究设计的基本思路，优化设计路径，明确设计方法，以持续提升车身与附件的实用性。
关键词：汽车 车身设计 附件研究 方法路径1 引言根据相关研究机构公布的数据，2020年我国汽车保有量达到2.81亿辆，同比增加0.21亿辆。
快速增加的汽车消费市场，在汽车销售企业提供良好发展空间的同时，对于现有的汽车设计、研发机制提出了更高的要求[1]。
越来越多的汽车生产企业，基于自身发展的考量，尝试做好汽车车身以及附件等结构的优化，以组件的优化设计作为切入点，实现汽车生产的多元化。
2 汽车车身和附件设计概述对汽车车身、附件设计内容的明确，有助于工作人员从整体上，转换思路，掌握车身和附件设计的主要要求，为后续研究设计工作的开展提供方向性引导，减少工作漏洞的发生。
2.1 汽车车身设计概述车身作为汽车的主要结构，通过合理的车身设计，使得驾驶人员具备相应的驾乘空间，满足日常的使用需求。
同时车身结构的设置，可以对气流进行分流，降低汽车在运行过程中遭受的空气阻力，减少油耗，保证汽车行驶的稳定性，有效改善汽车的驾乘体验。
车身作为汽车的设计语言，利用车身的结构形态、色彩材质等，不断强化车身的视觉观感，突出汽车的审美价值。
基于车身的实用属性、审美属性，汽车生产企业在做好相关技术研发的同时，逐步正视起汽车车身设计工作，积累了相应的实践经验[2]。
根据车身结构形式的不同，可以划分为骨架式、半骨架式、无骨架式，通过车身结构形态的灵活化选择，确保车身结构可以适应相应场景下的使用需求。
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六、玻璃升降器
玻璃升降器是实现车门玻璃升降运动的重要附 件，通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动，从而使 车门玻璃沿着车门门框的导槽或导轨作升降运动。 玻璃升降器应满足下面三方面的要求： 1、玻璃升降平顺、工作可靠、无冲击和阻滞现象； 2、操纵轻便、省力； 3、能制动，即具有防止玻璃升降器倒转的制动装置
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门密封条、水切设计流程
点云
主断面确定 密封条、水 切断面
以密封条、水切的断面 为截面，以其所在的安 装实体的某个棱线为导 引线进行实体扫掠
在不同的位 置砍截面验 证其压缩量 偏差
否
是否在0.3mm以内
是 完成设计
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密封胶条密封间隙及压缩量统计
密封种类
前后门第一道密封
第二道密封 后背门密封条 前机舱后密封条
车身附件分类
1
车门附件在整个车身附件的设计中占 有非常重要的地位、占车身附件设计工 作量的80%以上，并且车门附件的设计和 控制决定了车门结构设计的大部分作， 并直接影响车门的使用性能。
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一、车门玻璃
车门玻璃设计流程
点云
粗拟合玻 璃曲面
结合新造型， 采用腰鼓面或 双圆环面进行 二次拟合
否
根据逆向或正 向导轨的运动 验证其偏差
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3.3、确定升降臂和平衡臂的变形量
由于玻璃运动近似圆弧运动，但升降器的长导轨在自 由状态下是平面运动，所以在玻璃升降过程中，升降臂和 平衡臂会变形随长导轨一起运动。为了使升降器的寿命得 以提高，我们希望在运动过程中，升降臂和平衡臂的变形 量尽可能地小。下图表示了玻璃运动轨迹和长导轨在自由 状态下的运动轨迹，A、B、C 分别表示了玻璃在上、中、 下三个位置时升降臂和平衡臂的最大变形量，其中C>A=B （如下图所示）。
是
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27
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车门铰链设计注意点
1、尽量加大上下较量之间的距离来保证铰链连接处 的刚度，一般间距在300-400mm左右； 2、确保上下铰链轴线相互平行； 3、轴线确定后，必须进行运动校核，检查车门在到 最大开度的过程中，有无与其他部位发生干涉； 4、铰链的装配孔要注意其调整余量，并保证门端的 长腰线方向与轴线方向一致；
是否在1mm以内
是
完成设计
根据边界条件 裁减周边边界
3
4
腰鼓面 双圆环面
5
6
二、门密封条、水切
密封条的主要作用是密封（防水、防尘、隔音）、美 观、减振、补偿误差。
水切的作用是防止外部的雨水和灰尘通过门外板和玻 璃的间隙进入车厢及门的空腔内。
汽车密封条、水切的设计的好坏直接影响了防水、防 尘、隔音的能力，影响门、盖闭合力的大小，它是汽车在 使用、检测的重要功能之一。
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3、设计要点
3.1、确定电机支架安装平面 先找到玻璃的上下止位，上下止位上玻璃各有两个与升降 器的固定点，由这四个点拟合成一个平面，电机支架的安 装平面即由该平面偏置获得，偏置距离由升降器机构决定。 3.2、为满足玻璃的上下运动，必须要具备的升降器机构的 几何关系在图1 中，把图中的A、B、C、D、E、F、G 投影 到电机支架安装平面上看 ①A、B、E 三点成一线 ②B、C、D 三点成一线 ③A、F、G 三点成一线 ④BA=BE,BC=BD(通常BA=BE=BC=BD)
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点云
车门铰链设计流程
逆向 铰链
调整铰链轴线，使 之与主断面中设计 的铰链轴线平行 （内倾、后倾）。
调整门端安装 定位孔的孔线， 使之与铰链轴 线平行
门对于轴线做运 动校核，保证运 动件与固定件间 隙〉2mm
校核铰链的最大开 度，保证其最大开 度大于限位器最大 开度5度左右。
否
是否满足条件
完成设计
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车门限位器设计流程
点云
逆向限 位器
调整限位器轴 线，使之与铰 链轴线平行。
根据主断面确定 的门开度校核限 位臂凹台处门开 度与主断面中确 定门参数的偏差
修改限位 否 臂凹台
是否在2度以内
是 完成设计
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限位器 臂支座
限位器 轴线
限位器 支架
限位器 臂凹台
限位 器臂
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五、车门铰链
车门依靠两个铰链支承在门框上，并 实现其开闭旋转运动。为满足车身表面光 滑、流线型好的特点，车门铰链采用隐蔽 式布置方式。
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叉臂式结构 单臂式结构
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叉臂式玻璃升降器6个安装点
平行
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1、固定方式
电机固定在电机支架上，电机支架和短导轨固定在 车门内板上，长导轨与车门玻璃连接。
2、驱动方式
电力来自汽车电瓶，由电线输入电机，电机提供整 个升降器的动力。电机输出旋转运动，带动齿板和升降 臂进行旋转运动，从而使长导轨和玻璃进行上下运动。
区域 前门门楣处 前门前端 前门后段 后门门楣处 后门前端 后门后段 前后门周边 后背门门框周边 通风盖板区域
密封间隙(mm) --
12.5 13.5
-12.5 13.5
11 12 11
压缩量(mm) 6 4
4.5 6 4
4.5 3
5.5 3
11
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前门密封条
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前门水切
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三、玻璃导轨
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设计规则
1、在设计过程中密封面应该与密封条数模应该是干涉 状态，干涉量一般为有效压缩尺寸的1/3~1/2，这样才 能充分发挥密封条的作用，压缩过少会产生密封不严导 致漏水、漏灰现象；压缩过多会导致运动件在运动的过 程中产生过大的摩擦力和压紧力，导致关门困难。 2、一般在同一种车型中，相同截面的密封条，其有效 压缩量是一致的， 3、玻璃的升降和密封条有着密不可分的关系，因此， 两者的干涉量在玻璃运动的过程中变化应保证在2mm 以 内；且在运动的过程中玻璃也会在前后方向窜动，因此， 玻璃导槽中密封条与玻璃也应预留2mm 的量，保证玻璃 的存在运动偏差的情况下仍能顺利升降。
A面确定的导 引线
扫掠得到导轨 实体
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配合门内板确定 导轨的安装点及 安装形式，一般 为2点（或3点） 的螺接形式
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四、限位器
车门限位器是控制门开度，并使门能停 留在某些特定开度位置上的机构。限位器总 成由限位器支架、销轴、弹簧销轴、限位臂、 弹簧、限位臂支座组成。限位臂支座通过螺 栓固定在A柱或B柱上。限位器支架用螺栓固 定在门内板上。限位器上限位杆的凹台的位 置根据Benchmark中样车门相应的开度来设计。 限位器的轴线应与铰链轴线平行。
玻璃导轨设计流程
点云
粗拟合导 轨外表面
结合新造型，采用 光顺好的玻璃 ClassA面做偏置， 确定导轨的A面
根据主断面确定 的断面由导轨A 面确定的边界线 源自为导引线进行 扫掠实体完成设计
确定与车门内 板安装关系
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结合新造型，采用光顺好的玻璃ClassA面 做偏置，确定导轨的A面
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主断面中确定 的导轨断面