(完整版)汽车结构的认识
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第II变形区为相容区，保证两车相 撞时，具有最佳的能量吸收。
第III变形区用于撞击固定障碍（如 墙壁）时，对座舱的完整性保护， 称为自身保护区。
碰撞相容性
▪ 车身前部结构的安全措施： （1）有效利用车身前部的压溃变形以吸收碰撞能量，缓
解碰撞加速度； （2）加固座舱前壁结构，保证座舱的生存空间； （3）利用安全带、安全气囊等乘员保护装置，防止乘员
3 4
1 2
1 加速器踏板 2 制动踏板 3 车内后视镜 4 个人用灯
发动机舱
3 2 1
4 1 挡风玻璃清洁 器储液箱
2 散热器储液箱
3 机油加油盖
4 制动液储液箱
8 7
5 空气滤清器
5
6 蓄电池
7 散热器盖
6
8 发电机
行李舱
行李舱
1 2
3 4
1 车轮螺母扳手 2 千斤顶摇臂 3 千斤顶 4 备用轮胎
车身后部结构的碰撞安全性
▪ 对于车身后面碰撞安全性，其结构设计思想基本与正面碰 撞相同。
▪ 一般来说，后面碰撞时乘员的加速度效果较小。但应强调 的是，由于车辆的燃油箱多布置在车身后部地板的下部， 结构设计中应尽量减小油箱的损坏状况，避免燃油泄漏产 生火灾。
后碰时能量的传递
车身被动安全装置
外部防撞装置
内饰
5 4
3 2
1
1 方向盘 2 停车制动拉杆 3 变速器换档杆 4 仪表板组 5 前方面板
7 6
8 11
9 10
6 电动窗开关 7 车门内饰 8 车门开关 9 中央扶手(后排) 10 安全带 11 头枕
12
16 15 14 13
12 车椅靠背
13 腰部支撑调节按 钮
14 座椅靠背角度调 节按钮
一、汽车概述
20世纪90年代以后，世界汽车市场的需求更加多样化， 新产品推出更快，市场需求对汽车安全、环保、节能的 要求日益提高。
汽车多样化
外观形状分类
3BOX 三厢车
2BOX 两厢车
1BOX 单厢车
四川省交通运输学校《车身制造工艺》 黄靖淋
三厢车
两厢车
单厢车
驱动方式分类
FF - Front engine, Front drive
15 座椅位置调节按 钮
16 车椅座垫
3 2
7 1
1 音箱
4
2 车窗调节钮
3 车门内侧把手
6
4 车门锁定杆
5 车门密封条
5 6 车门内饰板
7 车门储物盒
1 5
4 2
3
4
7
Hale Waihona Puke Baidu
1 车灯开关组合
5
6 2 雨刷器控制开关
3 汽车音响
4 中央通风口
5 前方空气囊
6 侧通风口
7 空调控制器
11
8 10 9
8 手套箱 9 点烟器 10 烟灰缸 11 巡航控制开关
➢ 安全气囊系统由传感器、控制器、气体发生器和气袋
等组成。
气袋模块
传感器
控制器
气体发生器
气袋
➢ 工作原理：当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的信号，识 别和判断碰撞的强度，判断是否触动气体发生器。气体发生器 点火后迅速产生大量气体，在乘员和汽车车体结构之间展开一 个充满气体的气袋。
➢ 需要强调的是，安全气囊必须和安全带一起使用，才能起到保 护作用。
3、防止车辆前部部件浸入座舱内
▪ 车辆前部部件，如发动机、变速箱、差速器、行走部分等质 量较大，且碰撞中几乎不产生变形。
▪ 在车辆正面碰撞时，这些部件可能使车身前部的实际轴向压 溃变形量减小。
▪ 为防止这些部件侵入座舱内，必须采取结构措施使其在车辆 碰撞时向下移动。
车身侧面结构的碰撞安全性
▪ 由于车身侧面碰撞时允许的变形（凹陷）空间小，因 此，车身侧面结构的碰撞安全性设计原则是：提高侧 面结构的抗撞击强度，减小碰撞凹陷变形，保证座舱 的完整性及生存空间。
▪ 座椅安全功能失效时会引起各种形式的乘员伤害：座椅与 车身的连接强度不够而在碰撞中脱离；在正撞时使乘员沿 靠背下滑，使腰部安全带移到胸部，造成不利的约束状态。
3、安全带
在正面碰撞中，对乘员起到约束作用，减小对乘员的 伤害程度。一般采用三点式安全带。一般由卷收器、 织带和所扣组成。
4、安全气囊
➢ 在发生一次碰撞后，二次碰撞前，防止乘员与车内车 体结构发生直接碰撞，缓冲二次碰撞的强度。
因二次碰撞造成的伤害。
1.车身前部结构吸能机理
▪ 车身前部构件主要依靠其弯曲变形和压溃变形吸收碰撞能 量（实际上两种吸能方式往往同时发生）；
▪ 应用前纵梁的不同变形形式，能有效增加其能量吸收的能 力。
2、加强座舱结构强度的措施
▪ 提高座舱梁框架的承载能力。
▪ 车身前部纵向梁构件应在不大的集中力流情况下与座舱 连接，防止座舱前壁局部压溃， 一般采用叉型或三叉型 布置结构
你的车体结构是不是足够安全。
▪ 碰撞安全的车身结构设计原则是利用车身前、后部、 侧围构件的变形有效地吸收碰撞能量，而车身座舱坚 固可靠，从而确保乘员的有效生存空间。
▪ 车身结构变形区域吸收碰撞能量的特性应包含以 下三方面的含义：
（1）车身前、后部结构要尽可能多地吸收碰撞能量， 使碰撞过程中作用于乘员上的力和加速度降到规 定的范围内；
SRS Airbag SRS空气囊
带预先紧缩装置和感应器的安全带
四、车身结构安全性
▪ 这是一项最容易被大家忽略，但却最重要的被动安全配置。 一辆车体结构足够好的车在碰撞中起的保护作用可能比气 囊和安全带还要大。那么什么是好的车体结构呢？一般来 讲，坚固的笼型结构能够把人员所在的乘员舱保护得更好。
气袋模块
保险杆
保险杠系统的主要作用是保证汽车在低速条件下 （8km/h以下）车身不受损和车内乘员不受到伤害， 而在较高车速条件下通过自身的损坏失效吸收碰撞动 能 。按材料和作用原理常见的保险杆有：
1）弹性型，如在保险杆内填充泡沫材料或蜂窝结构材 料
2）阻尼型，如液压型保险杆
3）波纹管型，通过波纹管的有效变形吸收碰撞能
二、汽车基本性能 尺寸及重量
全长、全宽、全高 轮距、轴距 车重(整备质量与满载质量) 最小离地间隙 最小转弯半径
全长、全宽、全高 是表示汽车外观尺寸的基本数据
全长
全高
全宽
轮距、轴距 是表示4个车轮位置的基本数据
轴距
前轮距 后轮距
整备质量与满载质量
整备质量：空车状态的质量，包括车辆行驶所必需的机油、 燃油等按规定填充，但不包括乘员、行李及备胎、工 具等其它附件
▪ 保证座舱在侧面碰撞下的完整性，其结构设计一般采 用以下方法：
（1）合理设计座舱的梁框架结构，将侧向撞击力有效 地转移到车身结构上具有承载能力的梁、柱、门槛、 地板、车顶及其他构件上；
（2）加强车门强度，如设置车门横向加强梁 ；
车门防撞杆
（3）增加车身侧围框架的抗冲击强度。除保证各梁构件的强 度外（通过板厚、断面形状设计），各梁构件之间的连接 部位强度也要提高，从而使侧向撞击力传递到整个车身部 分；
满载质量：整备质量加上所有成员与行李（货车为货物重量） 的质量
最小离地间隙 地面至车辆底盘最低点的距离
最小转弯半径 是将转向盘向左（右）打到底，回转中心的外侧前轮所画出的圆 弧的半径
三、汽车的安全性能 主动安全性能（Active safety）
被动安全性能（Passive safety）
主动安全性能 - ABS(电子防抱死系统) - BA (辅助制动) - TRC (电子防滑系统) - VSC (车辆安定性控制) - EBD (电子制动力分配功能) - Sonar System (声纳系统)
FF – 前置发动机前轮驱动
FR - Front engine, Rear drive
FR – 前置发动机后轮驱动
MR - Mid engine, Rear drive
MR – 中置发动机后轮驱动
四川省交通运输学校《车身制造工艺》 黄靖淋
RR – Rear engine,Rear drive
RR – 后置发动机后轮驱动
4）主动作用型，与主动防撞探测系统结合，通过缓冲 气缸将保险杠自动弹出一定距离
内部防护装置
1、安全转向柱（吸能式转向柱）
在汽车发生正面碰撞时，能够充分吸收汽车的碰撞动 能，减小转向柱的后移量，以减小对驾驶员的伤害
2、安全座椅
▪ 座椅的安全性指：汽车座椅在碰撞事故中，能最大限度地 减少对驾驶员及乘员造成伤害的能力。
▪ 不同的厂家对于这种车体结构可能会有不同的称谓，比如有的厂 家称之为“3H型”，有的厂家称之为GOA，有的厂家称之为GCON，但原理都是相同的，那就是用高强度的钢形成一个框架， 把乘员舱保护起来，所不同的是设计结构、高强度钢所占的比例 等。
▪ 到底是钢板厚的车安全性好？还是车体结构好的车安全性 好？其实在剧烈的碰撞中，车体的钢板，专业名词称之为 “车身覆盖件”，就像纸一样，很容易发生变形和褶皱， 所以不管你的车身覆盖件钢板厚度是0.8mm还是1mm， 在剧烈的碰撞中对安全性几乎没有任何帮助，更重要的是
12 轮圈罩 13 轮圈 14 轮胎 15 保险杠
2
1
4
5
3
1 前大灯 2 标志 3 前栅栏 4 前大灯（远光） 5 前大灯（近光）
6 转向信号灯
7 前雾灯
6
8 车牌
8
7
5
4
1
3 2
1 后转向灯 2 制动灯 3 加油口盖 4 后翼子板 5 后风挡玻璃
6
7
8
10
9
6 后扰流板 7 行李舱盖 8 车牌灯 9 排气管 10 后保险杠
（2）车身前、后部构件在碰撞中产生变形应根据碰 撞强度逐级发生，控制受压各构件的变形形式， 防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入座舱；
（3）车身座舱结构必须坚固可靠，这是保证车辆发 生侧面碰撞或翻车时，乘员安全的主要手段
碰撞力在车体结构的传递
车身前部结构的碰撞安全性
各种事故形态的分布
变形区I既第可保护行人，也可避 免车辆在低速下碰撞的破坏性；
被动安全性能 - GOA (安全车身构造) - SRS Airbag (SRS空气囊) (带预先紧缩装置和感应器的安 全带)
头部保护缓冲软垫结构
GOA (Global Outstanding Assessment) (安全车身构造) Hi Rigidity Cabin 高刚性客室
吸收减缓冲撞负荷部位
（4）增加门槛强度，如增大门槛梁的断面面积，在封闭断面 内设置加强板，以及用发泡树脂填充门槛梁的空腔；
（5）加强地板中部的地板通道，提高车身抗弯强度；
（6）合理设计及布置门锁与铰链，防止撞击时车门自动开启， 又要保证撞击后，车门能容易被打开。
立柱、门槛梁与内、外蒙皮的搭接焊点布置
门槛梁结构及断面形状
4WD – 4 Wheel Drive
4WD – 四轮驱动
以发动机分类
汽油发动机
柴油发动机
液化石油气(LPG)/ 压缩天然气(CNG) 发动机
混合动力车辆
ＥＶ（电动车）燃料 电池车
外观与内饰
5 3 4 2 1
1 发动机舱罩 2 喷洗器喷嘴 3 风挡玻璃 4 雨刷器 5 车顶板（电动
车窗）
6 后视镜 7 车门玻璃 8 外车门把手 9 车门板 10 翼子板 11 侧转向灯
第III变形区用于撞击固定障碍（如 墙壁）时，对座舱的完整性保护， 称为自身保护区。
碰撞相容性
▪ 车身前部结构的安全措施： （1）有效利用车身前部的压溃变形以吸收碰撞能量，缓
解碰撞加速度； （2）加固座舱前壁结构，保证座舱的生存空间； （3）利用安全带、安全气囊等乘员保护装置，防止乘员
3 4
1 2
1 加速器踏板 2 制动踏板 3 车内后视镜 4 个人用灯
发动机舱
3 2 1
4 1 挡风玻璃清洁 器储液箱
2 散热器储液箱
3 机油加油盖
4 制动液储液箱
8 7
5 空气滤清器
5
6 蓄电池
7 散热器盖
6
8 发电机
行李舱
行李舱
1 2
3 4
1 车轮螺母扳手 2 千斤顶摇臂 3 千斤顶 4 备用轮胎
车身后部结构的碰撞安全性
▪ 对于车身后面碰撞安全性，其结构设计思想基本与正面碰 撞相同。
▪ 一般来说，后面碰撞时乘员的加速度效果较小。但应强调 的是，由于车辆的燃油箱多布置在车身后部地板的下部， 结构设计中应尽量减小油箱的损坏状况，避免燃油泄漏产 生火灾。
后碰时能量的传递
车身被动安全装置
外部防撞装置
内饰
5 4
3 2
1
1 方向盘 2 停车制动拉杆 3 变速器换档杆 4 仪表板组 5 前方面板
7 6
8 11
9 10
6 电动窗开关 7 车门内饰 8 车门开关 9 中央扶手(后排) 10 安全带 11 头枕
12
16 15 14 13
12 车椅靠背
13 腰部支撑调节按 钮
14 座椅靠背角度调 节按钮
一、汽车概述
20世纪90年代以后，世界汽车市场的需求更加多样化， 新产品推出更快，市场需求对汽车安全、环保、节能的 要求日益提高。
汽车多样化
外观形状分类
3BOX 三厢车
2BOX 两厢车
1BOX 单厢车
四川省交通运输学校《车身制造工艺》 黄靖淋
三厢车
两厢车
单厢车
驱动方式分类
FF - Front engine, Front drive
15 座椅位置调节按 钮
16 车椅座垫
3 2
7 1
1 音箱
4
2 车窗调节钮
3 车门内侧把手
6
4 车门锁定杆
5 车门密封条
5 6 车门内饰板
7 车门储物盒
1 5
4 2
3
4
7
Hale Waihona Puke Baidu
1 车灯开关组合
5
6 2 雨刷器控制开关
3 汽车音响
4 中央通风口
5 前方空气囊
6 侧通风口
7 空调控制器
11
8 10 9
8 手套箱 9 点烟器 10 烟灰缸 11 巡航控制开关
➢ 安全气囊系统由传感器、控制器、气体发生器和气袋
等组成。
气袋模块
传感器
控制器
气体发生器
气袋
➢ 工作原理：当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的信号，识 别和判断碰撞的强度，判断是否触动气体发生器。气体发生器 点火后迅速产生大量气体，在乘员和汽车车体结构之间展开一 个充满气体的气袋。
➢ 需要强调的是，安全气囊必须和安全带一起使用，才能起到保 护作用。
3、防止车辆前部部件浸入座舱内
▪ 车辆前部部件，如发动机、变速箱、差速器、行走部分等质 量较大，且碰撞中几乎不产生变形。
▪ 在车辆正面碰撞时，这些部件可能使车身前部的实际轴向压 溃变形量减小。
▪ 为防止这些部件侵入座舱内，必须采取结构措施使其在车辆 碰撞时向下移动。
车身侧面结构的碰撞安全性
▪ 由于车身侧面碰撞时允许的变形（凹陷）空间小，因 此，车身侧面结构的碰撞安全性设计原则是：提高侧 面结构的抗撞击强度，减小碰撞凹陷变形，保证座舱 的完整性及生存空间。
▪ 座椅安全功能失效时会引起各种形式的乘员伤害：座椅与 车身的连接强度不够而在碰撞中脱离；在正撞时使乘员沿 靠背下滑，使腰部安全带移到胸部，造成不利的约束状态。
3、安全带
在正面碰撞中，对乘员起到约束作用，减小对乘员的 伤害程度。一般采用三点式安全带。一般由卷收器、 织带和所扣组成。
4、安全气囊
➢ 在发生一次碰撞后，二次碰撞前，防止乘员与车内车 体结构发生直接碰撞，缓冲二次碰撞的强度。
因二次碰撞造成的伤害。
1.车身前部结构吸能机理
▪ 车身前部构件主要依靠其弯曲变形和压溃变形吸收碰撞能 量（实际上两种吸能方式往往同时发生）；
▪ 应用前纵梁的不同变形形式，能有效增加其能量吸收的能 力。
2、加强座舱结构强度的措施
▪ 提高座舱梁框架的承载能力。
▪ 车身前部纵向梁构件应在不大的集中力流情况下与座舱 连接，防止座舱前壁局部压溃， 一般采用叉型或三叉型 布置结构
你的车体结构是不是足够安全。
▪ 碰撞安全的车身结构设计原则是利用车身前、后部、 侧围构件的变形有效地吸收碰撞能量，而车身座舱坚 固可靠，从而确保乘员的有效生存空间。
▪ 车身结构变形区域吸收碰撞能量的特性应包含以 下三方面的含义：
（1）车身前、后部结构要尽可能多地吸收碰撞能量， 使碰撞过程中作用于乘员上的力和加速度降到规 定的范围内；
SRS Airbag SRS空气囊
带预先紧缩装置和感应器的安全带
四、车身结构安全性
▪ 这是一项最容易被大家忽略，但却最重要的被动安全配置。 一辆车体结构足够好的车在碰撞中起的保护作用可能比气 囊和安全带还要大。那么什么是好的车体结构呢？一般来 讲，坚固的笼型结构能够把人员所在的乘员舱保护得更好。
气袋模块
保险杆
保险杠系统的主要作用是保证汽车在低速条件下 （8km/h以下）车身不受损和车内乘员不受到伤害， 而在较高车速条件下通过自身的损坏失效吸收碰撞动 能 。按材料和作用原理常见的保险杆有：
1）弹性型，如在保险杆内填充泡沫材料或蜂窝结构材 料
2）阻尼型，如液压型保险杆
3）波纹管型，通过波纹管的有效变形吸收碰撞能
二、汽车基本性能 尺寸及重量
全长、全宽、全高 轮距、轴距 车重(整备质量与满载质量) 最小离地间隙 最小转弯半径
全长、全宽、全高 是表示汽车外观尺寸的基本数据
全长
全高
全宽
轮距、轴距 是表示4个车轮位置的基本数据
轴距
前轮距 后轮距
整备质量与满载质量
整备质量：空车状态的质量，包括车辆行驶所必需的机油、 燃油等按规定填充，但不包括乘员、行李及备胎、工 具等其它附件
▪ 保证座舱在侧面碰撞下的完整性，其结构设计一般采 用以下方法：
（1）合理设计座舱的梁框架结构，将侧向撞击力有效 地转移到车身结构上具有承载能力的梁、柱、门槛、 地板、车顶及其他构件上；
（2）加强车门强度，如设置车门横向加强梁 ；
车门防撞杆
（3）增加车身侧围框架的抗冲击强度。除保证各梁构件的强 度外（通过板厚、断面形状设计），各梁构件之间的连接 部位强度也要提高，从而使侧向撞击力传递到整个车身部 分；
满载质量：整备质量加上所有成员与行李（货车为货物重量） 的质量
最小离地间隙 地面至车辆底盘最低点的距离
最小转弯半径 是将转向盘向左（右）打到底，回转中心的外侧前轮所画出的圆 弧的半径
三、汽车的安全性能 主动安全性能（Active safety）
被动安全性能（Passive safety）
主动安全性能 - ABS(电子防抱死系统) - BA (辅助制动) - TRC (电子防滑系统) - VSC (车辆安定性控制) - EBD (电子制动力分配功能) - Sonar System (声纳系统)
FF – 前置发动机前轮驱动
FR - Front engine, Rear drive
FR – 前置发动机后轮驱动
MR - Mid engine, Rear drive
MR – 中置发动机后轮驱动
四川省交通运输学校《车身制造工艺》 黄靖淋
RR – Rear engine,Rear drive
RR – 后置发动机后轮驱动
4）主动作用型，与主动防撞探测系统结合，通过缓冲 气缸将保险杠自动弹出一定距离
内部防护装置
1、安全转向柱（吸能式转向柱）
在汽车发生正面碰撞时，能够充分吸收汽车的碰撞动 能，减小转向柱的后移量，以减小对驾驶员的伤害
2、安全座椅
▪ 座椅的安全性指：汽车座椅在碰撞事故中，能最大限度地 减少对驾驶员及乘员造成伤害的能力。
▪ 不同的厂家对于这种车体结构可能会有不同的称谓，比如有的厂 家称之为“3H型”，有的厂家称之为GOA，有的厂家称之为GCON，但原理都是相同的，那就是用高强度的钢形成一个框架， 把乘员舱保护起来，所不同的是设计结构、高强度钢所占的比例 等。
▪ 到底是钢板厚的车安全性好？还是车体结构好的车安全性 好？其实在剧烈的碰撞中，车体的钢板，专业名词称之为 “车身覆盖件”，就像纸一样，很容易发生变形和褶皱， 所以不管你的车身覆盖件钢板厚度是0.8mm还是1mm， 在剧烈的碰撞中对安全性几乎没有任何帮助，更重要的是
12 轮圈罩 13 轮圈 14 轮胎 15 保险杠
2
1
4
5
3
1 前大灯 2 标志 3 前栅栏 4 前大灯（远光） 5 前大灯（近光）
6 转向信号灯
7 前雾灯
6
8 车牌
8
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5
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1
3 2
1 后转向灯 2 制动灯 3 加油口盖 4 后翼子板 5 后风挡玻璃
6
7
8
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9
6 后扰流板 7 行李舱盖 8 车牌灯 9 排气管 10 后保险杠
（2）车身前、后部构件在碰撞中产生变形应根据碰 撞强度逐级发生，控制受压各构件的变形形式， 防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入座舱；
（3）车身座舱结构必须坚固可靠，这是保证车辆发 生侧面碰撞或翻车时，乘员安全的主要手段
碰撞力在车体结构的传递
车身前部结构的碰撞安全性
各种事故形态的分布
变形区I既第可保护行人，也可避 免车辆在低速下碰撞的破坏性；
被动安全性能 - GOA (安全车身构造) - SRS Airbag (SRS空气囊) (带预先紧缩装置和感应器的安 全带)
头部保护缓冲软垫结构
GOA (Global Outstanding Assessment) (安全车身构造) Hi Rigidity Cabin 高刚性客室
吸收减缓冲撞负荷部位
（4）增加门槛强度，如增大门槛梁的断面面积，在封闭断面 内设置加强板，以及用发泡树脂填充门槛梁的空腔；
（5）加强地板中部的地板通道，提高车身抗弯强度；
（6）合理设计及布置门锁与铰链，防止撞击时车门自动开启， 又要保证撞击后，车门能容易被打开。
立柱、门槛梁与内、外蒙皮的搭接焊点布置
门槛梁结构及断面形状
4WD – 4 Wheel Drive
4WD – 四轮驱动
以发动机分类
汽油发动机
柴油发动机
液化石油气(LPG)/ 压缩天然气(CNG) 发动机
混合动力车辆
ＥＶ（电动车）燃料 电池车
外观与内饰
5 3 4 2 1
1 发动机舱罩 2 喷洗器喷嘴 3 风挡玻璃 4 雨刷器 5 车顶板（电动
车窗）
6 后视镜 7 车门玻璃 8 外车门把手 9 车门板 10 翼子板 11 侧转向灯