汽车车身构造(第一章)

第三节： 汽车车身的分类
按用途分类 :轿车 货车驾驶室 客车 专用车身 按车的受力形式分类:非承载式车身 承载式车身 半承载式车身
第三节： 汽车车身的分类----轿车
(一) 轿车 1、 按车门分 ① 二门及三门——小排量 ② 四门及五门——中高级 2、 按排量 ① 微型轿车 1.0L以下 ② 经济型轿车 1.0L—1.6L ③ 中级轿车 1.6L—2.5L ④ 中高级轿车 2.5L—4.0L ⑤ 高级轿车 4.0L以上
汽车车身构造
• 说明 1、考试课(专业基础课,是其他专业课的基 础) 2、平时成绩30分 (其中：试验课：20分, 出勤及其他：10分) 试卷70分 3 、四次试验课,具体时间另定
汽车车身构造 (Autobody Structrue)
第一章 总论
于多年
第一节 汽车车身的功用与发展历史
车身(Autobody):供驾驶员操作,以及容 纳乘客和货物的场所。
第三节： 汽车车身的分类----轿车
3、 按车座分 ① 单排座 ② 二排座 ③ 三排座 4、 按车顶分
(跑车) (中级以下，4~6座) 高级车，7~8座)
封闭式硬顶 软顶车 敞篷车
第三Biblioteka Baidu： 汽车车身的分类----轿车
1、 按背门分 ① 折背式(阶梯背式) ② 直背式(斜背式) ③ 仓背式(平背式) ④ 短背式 2、 其他 ① MPV多用途车 ② SUV运动型轿车 ③ 客货两用车 Pick-Up 两厢式旅行车 Stadion Wagon
现代轿车车身
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 汽车犹如一个个移动的精巧建筑物游戈在道路 上，现代汽车已不仅是一种交通工具，优美的 车身更是科技造就的艺术品。汽车车身是实现 汽车使用功能的重要部分，车身的设计制造水 平也与整车技术性有着直接的关联，汽车车身 的品质将影响整车的动力性、经济性、平顺性、 操纵稳定性、乘座舒适性、行驶安全性等。 • 汽车车身的涉及面远远超出一般机械产品的范 畴，诸如：工程力学、工业设计、空气动力学、 人机工程学、材料学、电子学、自动控制学、 环境学、人体医学、生物工程学、机械学、制 造工艺学、化工、经济管理等，汽车车身的发 展状况直接反映出一个国家的科技和工业水平。
• 1900年出现了第一个全金属车身，但由于当时 的金属冶炼技术和加工技术不能满足车身制造 的要求，因而到1912年才有爱德华·巴特首次制 成了全金属的实用车身。 • 1920年，由于材料、成型、焊接等方面技术的 进步，汽车车身出现了整体车身结构的设计思 想，即用薄壁结构制成硬壳式金属整车车身， 汽车车身由敞蓬为主转变为以封闭的箱式车身 为主。 • 1924年通用汽车公司在生产的奥克兰轿车上首 先采用了Duco彩色面漆，从而一改汽车清一色 的黑色传统形象，为以后的车身美学造型创造 条件。
第三节： 汽车车身的分类
缺点： ⑴对冲压设备、工装夹具要求高 ⑵车身笨重、质量大、高度高
第三节： 汽车车身的分类
2、承载式车身：无独立车架的车身结构 （1）特征：是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘 各总成的安装基础，车身负载通过悬架装置传给车轮。 （2）应用：大部分轿车、大客车 （3）优点： ①自重轻：由于车身所有承载构件采用刚性焊接，有利于 车身结构最佳化设计。从而可实现车身质量小，刚度 高，并且降低成本。 ②整车高度低：室内可利用的有效空间增大，可降低地板 高度和整车高。车门门槛降低，使上下车更方便。 ③装配容易：制造工艺性好，生产率高。 ④翻车安全性高
第一节 汽车车身的功用与发展历史
• 轿子→轿式马车→汽车车身。 • 早在5000年前的古代，世界上就有 轿子出现，成为奴隶主或有一定地 位的人的乘坐工具； • 3000年前，随着动物的训化，牛车、 马车开始出现。
第一节 汽车车身的功用与发展历史 • 1886年世界第一辆汽车诞生,德国工程师 Karl Benz和Gottlieb Daimler分别发明的 三轮和四轮汽油汽车，当时的汽车几乎 没有车身,仅在马车上装发动机，解决动 力问题，设计师全力以赴解决动力、传 动装置和操纵机构。
车身，作为汽车上的四大总成之一，已越来越引 起人们的注意，并越来越处于主导地位。（发 动机、底盘、车身,附属装备） 据统计：客车、轿车、专用车——车身质量占整 车整备质量的40～60%； 货车——车身质量占整车整备质量的16～30%； 各类车身的制造成本，则高于上述比例。
第一节 汽车车身的功用与发展历史
• 仪表、开关及操纵按钮布置是否便于操纵； • 驾驶区布置是否合理； • 视野是否良好→观光、采光等。
第二节 车身对整车性能的影响
7、与行驶安全密切相关 ①车身应具有足够的强度、刚度、确保发生交通事故时 尽可能减少乘员伤亡： • 撞车吸能装置; • → 翻车时保证乘员有最小生存空间→↑刚性； • 尽量不给乘员造成二次伤害→软化，无尖角。 ②驾驶视野良好： 不因视野不足（盲区过大）而造成交通事故→行车安全。 ③驾驶操作舒适、方便： 按人机工程要求设计驾驶区、座椅、仪表等→↓驾驶疲 劳，↓交通事故。
第一节汽车车身的功用与发展历史
从功能上来说：
• 实现整车功能:是实现汽车使用的必备条件,对整车各项性能有
影响.
• 为驾驶员提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐 环境: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。
• 为驾驶员及乘员提供安全保护措施:汽车车身上的一些结构
第二节 车身对整车性能的影响 8、与整车宜人性密切相关（除舒适性外） • 影响人们是否乐于接受——外形、色彩、车内布置、内 装饰等； • 影响环境的美化。 9、影响整车的通过能力 • ——裙边离地高、前后保险杠离地高等 另外: • 车身（特别是客车车身）对整车性能的影响是全面的。 随着换型的加快，对车身设计提出了更高的要求，车身 设计的地位在汽车设计中越来越重要。 • 底盘——基础、骨架 • 车身——风格、个性、对人的关爱
第二节 车身对整车性能的影响
5、车身形状影响汽车高速行驶的稳定性
①车身形状决定汽车的侧向几何中心
• 10、当重心点位于中性转向点之前： • 前轮侧偏角1＞后轮侧偏角2→不足转向。 • 20、重心点位于中性转向点之后： • 1＜2→过多转向特性。 • 30、重心点与中性转向点重合： • 1=2→中性转向特性。
②车身形状决定汽车迎风风压中心
• 若设计使风压中心不在迎风面的对称线上，→影 响直线行驶。
第二节 车身对整车性能的影响
6、影响客车的乘卧舒适性、操纵舒适性 • 若车轮采用独立悬架→舒适性取决于车身; • 车身总体设计的座椅及其布置 车身隔热性能的好坏 通风及空气调节 密封性的好坏、上下车是否方便 →乘卧舒适性 →操纵舒适性
第二节 车身对整车性能的影响
• 车身对整车性能的影响主要有以下几方面： 1,决定整车装载质量的大小——运输能力的高低 客车、轿车——车室大小、座数多少； 货车——驾驶室大小（单、双排座） 货箱大小或容积。 2、决定整车的整备质量Go（自重）和造价 据统计：小客车：车身约占Go和造价的40~60%； 大中型客车：车身约占Go和造价的60~70%； 厢式汽车：车身约占Go和造价的40~50%。 ↓车身重量→↑装载重，↑运输效益 ↘↓运输成本、售价→↑竞争能力。
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 1900～1921年，开始提出车身的年代 • 进入20世纪，随着车速的提高，迎面风使 乘员难以忍受，因而人们考虑增加挡风 板，并且由于遮风挡雨及舒适性的需要， 设计人员日益重视车身设计。这一时期的 汽车车身基本沿用了马车的车身结构，车 身多为木结构形式。
第一节汽车车身的功用与发展历史
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 20世纪50年代是车身发展的黄金时 期，出现了诸如造型、结构、力学、 工艺等汽车车身的综合课题.出现了 承载式车身与无车架结构相结合的 汽车——车身的制造和用途发生了 根本改变：既是底座，又是汽车的 骨架和主要构件。
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 20世纪80年代以后，由于材料、工艺等 技术的迅猛发展，汽车车身在各方面都 发生了质的飞跃。
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 1925年文森桌·兰西亚在整体式车身结构 的基础上发明了承载式车身（整个车身 承受载荷），车身由钢板冲压成型的金 属结构和大型覆盖件组成，这种金属结 构的车身一直沿用至今。
第一个成批量生产的承载式车身
第一节汽车车身的功用与发展历史
• 汽车车身历史的转折期是1928年，当时美国费 城Budd公司运用了大型冲压件组成的带门洞和 窗洞的全金属的一项专利。用薄钢板冲压出车 身所有的构件并将各部分进行对焊，通过减少 零件和连接数量大大减少了生产工序和降低成 本。 • 20世纪30年代末至40年代中期由于二次世界大 战使得军用吉普车得到了大力的发展。战后， 吉普车的诸多优点应用与民用车上。如:接触 点焊技术开始用于车身连接，从而改进了车身 的连接方式→降低了劳动量，消除了以往薄板 焊接变形现象。——一直沿用至今。
第三节： 汽车车身的分类-----货车
1、 按车头形式分类 （1）长车头CBE（Cab Behind Engine） 特点：①发动机接近性好②轴荷分配好 ③平面撞车安全性好④面积利用率低 ⑤车头零件多 （2）平头车 COE （Cab Over Engine） CAE （Cab Alongside Engine） 特点：① 其优缺点于长车头相反 ②注意驾驶室地板的刚度、强度及隔热、 密封、发动机的散热通风
第二节 车身对整车性能的影响
3、影响整车的动力性和燃油经济性 • Go身↓→G装↑→单位装载量油耗↓ • G装不变，Go身↓→动力性↑ • G装不变，G0身↓→改善发动机工作状态。 4、车身形状与汽车的气动阻力密切相关 由： C AV F= 21.15（N），可知：
D a
• ①风阻系数GD对F有绝对性的影响： • 迎风面积A不变，CD↓→F↓↓。 • 一般通过道路、风洞试验，计算机摸拟等，最大限度地↓CD。 • ②F与Va密切相关 • Va＜50km/h F较小； • Va＞50km/h→F↑↑—汽车动力的绝大部分消耗于F→Qe↑↑
措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。
• 减少空气阻力: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。
• 提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件。 • 增强汽车美观性:汽车车身是一件精致的综合艺术品，其明晰
的雕塑形体、优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人 获得美的感受，点缀人们的生活环境。
（2）应用： ①敞篷车 ②货车、客车、越野车 ③高级轿车（BENZ S600）
第三节：汽车车身的分类 非承载车身
第三节： 汽车车身的分类
（3）优点： ①舒适性好：车身与车架之间通过弹性悬置装置连 接，能达到一种良好的隔振效果，提高乘坐舒适性。 发动机不是直接固定在车身上，噪声不易传入车内。 ②整车纵向刚度大 ③平稳性好：由于底盘的质量大，从而能够降低后减 缓由路面传至车身上的各种冲击，提高车身寿命。 ④安全性好：车辆发生碰撞时，车架吸收一部分撞击 能量，安全性能得到提高。 ⑤车身承载系数小。便于变型车的开发，以及车身外 形的变化和换型设计。 ⑥由于底盘和车身是分别作为组件先行装配的，并在 最后装配之前能够单独进行检查、试验和必要的调 试，简化了总装配过程。
• 车身的特点： 1、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料 学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的 学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合 的产物； 2、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件； 舒适性 3、与人们的生活、生产密切相关 货物完整性 保护乘员安全 4、汽车的更新换代，关键在车身； 5、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支； 6、整车生产能力的发展取决于车身的生产能力，汽车的更新 换代在很大程度上决定于车身； 7、对销售和用户心理有着极其重要的影响； 8、技术密集型和劳动密集型相结合的产品：
第三节： 汽车车身的分类-----货车
1、 按座位排数来分类： 单排 双排
第三节： 汽车车身的分类
（三）客车 1、 普通 2、 双层及铰链 （四）专用车身
第三节： 汽车车身的分类
按车的受力形式分类 1、非承载式车身：悬挂于车架上的车身结构形式 （1）特征：
①有独立完整的车架 ②车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接 ③绝大部分载荷由车架承担