第三章_汽车车身结构

.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 蓄电池电动汽车（纯电动汽车） EV (Electric Vehicle)是仅由动力蓄电池向电机提供电能驱动车 辆行驶的道路车辆。
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 结构示意图
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 1. 简化的传统驱动系统
采用固定速比减速器，去掉离合器，可减少机械 传动装置的质量、缩小其体积。
.
2.1.1 汽车布置形式
四轮驱动，顾名思义就是采用四个车轮作为驱动轮，简称 四驱。（英文是4 Wheel Drive，简称4WD）。四轮驱动 汽车有两大优势，一是提高通过性，二是提高主动安全性 。
如果在一些复 杂路段出现前 轮或后轮打滑 时，另外两个 轮子还可以继 续驱动汽车行 驶，不至于无 法动弹。特别 是在冰雪或湿 滑路面行驶时 ，更不容易出 现打滑现象， 比一般的两驱 车更稳定。
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
这台嘉年华暂时将电池组放置在传统的发动机舱中 ，而将逆变器、传统蓄电池、充电器等布置在车尾 附近，根据实际需要，可以在未来的车辆上灵活地 布置电池组的位置。
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 6. 外转子电动轮驱动系统
(1) 采用低速外转子电动机，可完全去掉变速装置。 (2) 电动机外转子直接安装在车轮轮缘上，电动机 转速和车轮转速相等，车轮转速和车速控制完全取 决于电动机的转速控制。
3.1.1 汽车布置形式
.
3.1.1汽车布置形式 由于全车的重量大部分集中在后方，且又是后轮驱动，所以起步、 加速性能都非常好，因此超级跑车一般都采用RR方式。当后轮的 抓地力达到极限时，会有打滑甩尾现象，不容易操控。
.
3.1.1 汽车布置形式
MR这种设计已是高级跑车的主流驱动方式。由于将车中运动惯 量最大的发动机置于车体中央，整车重量分布接近理想平衡，使 得MR车获得最佳运动性能的保障。
.
3.3 车身主要构件图解
（6）前悬 前悬是通过两前轮中心的垂面与抵靠在车辆最前端（包括任何固定在车辆前
部的刚性部件）并垂直于车辆纵向对称平面的垂面之间的距离，即汽车前轮中心 到汽车最前端的水平距离。 （7）后悬
后悬是通过车辆最后车轮轴线的垂面与抵靠在车辆最后端并垂直于车辆纵向 对称平面的垂面之间的距离。后悬的长度主要决定于车厢的长度、轴距和轴荷分 配的情况。 （8）最小离地间隙
发动机动力经 过差速器后用 半轴直接驱动 前轮，不需要 经过传动轴， 动力损耗较小 ，适合小型车 。不过由于前 轮同时负责驱 动和转向，所 以转向半径相 对较大，容易 出现转向不足 的现象。
.
3.1.1 汽车布置形式
FR整车的前后重量比较均衡，拥有较好的操控性能和行驶稳定性。不 过传动部件多、传动系统质量大，贯穿乘坐舱的传动轴占据了舱内的 地台空间。现在的高性能汽车依然喜欢. 采用这种布置行形式。
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 4. 内转子电动轮驱动系统
(1) 电动机装在车轮内，形成轮毂电动机，可进一 步缩短从电动机到驱动轮的传递路径。
(2) 采用高速内转子电动机(约10000r/min)，需装固 定速比减速器降低车速。一般采用高减速比行星齿 轮减速装置，安装在电动机输出轴和车轮轮缘之间， 且输入和输出轴可布置在同一条轴线上。
M—电动机
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 6. 外转子电动轮驱动系统
(3) 低速外转子电动机结构简单，无需齿轮变速传 动机构，但其体积大、质量大、成本高。
外转子电动轮
.
3.1.3 汽车承载类型
汽车车身的作用主要是保护驾驶员以及构成良好的空气力学环境。好的车身不仅 能带来更佳的性能，也能体现出车主的个性。汽车车身结构从形式上说，主要分为 非承载式和承载式两种。非承载式车身和承载式车身按照有无刚性车架划分。
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
电动三轮车双电. 机驱动桥
3.1.2 纯电动汽车布置形式
比亚迪自主电驱动桥 与传统车辆相比，减少了变速器、传动轴等零部件，降低了整车质 量，同时电驱动桥空间利用率高，有利于实现整车全通道低地板， 同时增加乘坐和站立面积；减少了传动传动机构，也减少了因动力 传递带来的能量损失。
M—电动机 FG—固定速比减速器 D—差速器
.
.
.
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 3. 双电动机驱动系统
(1)采用两个电动机通过固定速比减速器分别驱动 两个车轮。
(2)每个电动机的转速可以独立的调节控制，便于 实现电子差速，不必选用机械差速器。
M—电动机 FG—固定速比减速器
M—电动机 FG—固定速比减速器 D—差速器
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
• 电驱动系统的结构形式 2. 电动机—驱动桥整体式驱动系统
(1)与发动机横向前置、前轮驱动的内燃机汽车的 布置方式类似。
(2)把电动机、固定速比减速器和差速器集成为一 个整体，两根半轴连接驱动车轮。
(3)传动机构紧凑，传动效率较高，安装方便，在 小型电动汽车上应用最普遍。
（1）发动机前置 ①前置后驱：即发动机前置、后 轮驱动，这是一种最传统的驱动 形式。大多数货车、部分高级轿 车和部分客车都采用这种驱动形 式，但采用该形式的小型车很少 。 ②前置前驱：即发动机前置、前 轮驱动。货车和大客车基本上不 采用该形式。 ③全轮驱动：全轮驱动在吉普车 和越野车上运用较多，最近也有 部分新式轿车采用了全轮驱动形 式（图2-1）。
（2）最大宽度 最大宽度是指平行于车辆纵向对称平面，并分别抵靠车辆两侧固定凸出部位
的两平面之间的距离，即汽车最左端到最右端的距离。 （3）高度
高度是车辆支撑平面与车辆最高凸出部位相抵靠的水平面之间的距离，即从 地面到汽车最高点的距离（通常指汽车在空载加满燃料和冷却液情况下的高度） 。车身高度直接影响车的重心、操控性和空间。 （4）轴距
第三章 汽车造型设计的结构基础
.
目 录
3.1 汽车车身结构 3.2 汽车造型主要参数图解 3.3 轿车车身主要构件图解 3.4 轿车车身结构与安全设计 3.5 轿车车身主要构件图解
.
3.1 汽车车身结构
产品设计的前提是必须了解该产品的典型结构， 否则造型设计就成了虚无缥缈的空想。汽车设计 也是如此，本节主要对轿车车身结构进行简要分 析，这是汽车造型设计的重要基础。
M—电动机 FG—固定速比减速器
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
.
3.1.2 纯电动汽车布置形式
车辆的动力系统 变得更加简单， 大大提高车内空 间的实用性，提 高空间利用率。 每个车轮独立的 轮毂电机相比一 般电动车而言， 也省掉了传动半 轴和差速器等装 置，同样节省大 量空间且传动效 率更高。
A.高度；B.轴距；C.车身总长度；D.轮胎外径；E.接近角；F.离去 角；G.前悬；H.后悬；I.轮距；J.最大宽度
图2-2 汽车的整体尺寸
.
3.2 汽车造型主要参数图解
（1）车身总长度 总长度是垂直于车辆纵向对称平面，并分别抵靠在汽车前、后最外端凸出部位的
两垂面之间的距离，即沿着汽车前进的方向，最前端到最后端的距离。总长度是对 汽车的用途、功能影响最大的参数。
车架就是支承车身的基础构件，一般称为底盘大梁架，发动机、变速器、转向器 及车身部分都固定其上。车架有边梁式、钢管式等形式，其中边梁式是采用最广泛 的一种车架。 （1）承载式车身 承载式车身也称无车架式车身。它没有刚性车架，只是加强了车头、侧围、车尾、 地板等部位，以及发动机、前后悬架、传动系统的一部分总成部件在车身上的连接 强度。车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。大部分轿车都采用这种车 身结构。
最小离地间隙，也称离地距，是地面到中间区域内最低点之间的距离。汽车 上离地间隙最小的部位通常有：前、后桥壳，发动机防刮板，消音器等。
（9）接近角 接近角是水平面与切于前轮轮胎外缘（静载）平面之间的最大夹角。前轴前面
任何固定在车辆上的刚性部件都不得在此平面的下方。
（10）离去角 离去角是水平面与切于车辆最后车轮轮胎外缘（静载）平面之间的最大夹角
.
3.1.1 汽车布置形式
全时四驱就是指汽车的四个车轮时时刻刻都能提供驱动力。因为是 时时四驱，没有了两驱和四驱之间切换的响应时间，主动安全性更 好，不过相对于适时四驱来说，油耗. 较高。
3.1.1 汽车布置形式
轿车车身的布置在很大程度上受底盘布置形式的制约。常见的车身布置形式有 发动机前置与发动机后置两种形式，其中发动机前置又包括前置前驱、前置后驱和 全轮驱动，发动机后置一般采用后置后驱的形式。
.
图2-1全轮驱动
3.1.1 汽车布置形式
（2）发动机后置 发动机后置的主要形式是后置后驱。早期广泛应用在微型车上，现在多应用
在大客车上，轿车上很少使用。优点是：结构紧凑，没有沉重的传动轴，也没有 复杂的前轮转向兼驱动结构。缺点是：后轴负荷较大，在操控性方面略差。
在实际设计中应根据汽车的类型和用途合理选用驱动形式。通常来说，以动 力性为主的货车常采用传统的前置后驱的驱动形式；强调低地板、结构紧凑和操 纵稳定性的轿车，常采用前置前驱的驱动形式；注重车厢内面积利用率和低地板 的客车倾向于采用后置后驱的驱动形式；而强调越野性的车型，应优先选用全轮 驱动的布置形式。
轴距是通过车辆同一侧相邻两车轮的中点，并垂直于车辆纵向对称平面的两 条垂线之间的距离，即汽车前轴中心到后轴中心的距离。轴距的长短直接影响汽 车的长度和乘坐空间的舒适性。 （5）轮距 轮距是车轮在地面上留下的轨迹的中心线之间的距离。如果车轴的两端是双车轮 时，轮距是双车轮两个中心平面之间的距离。汽车的轮距直接影响汽车的总宽、 机动性以及横向稳定性。
。位于最后车轮后面的任何固定在车辆上的刚性部件都不得在此平面的下方。
.
3.3 轿车车身主要构件图解
轿车车身是指车身覆盖件焊接或铆接在车身骨架上形成的完整壳体，由车身焊接 总成（又称为白车身）及其附件组成，一个完整的白车身按其组成来分的话，主要包 括前围总成、侧围总成、地板总成、顶盖总成、后围总成、及四门两盖部分组成。以 下主要介绍与汽车造型设计密切相关的几个重要车身造型构件（图2-3）。
非承载式车身和承载式车身都有优缺点，使用在不同用途的汽车上。 一般而言，非承载式车身用在货车、客车和越野车上；承载式车身用在轿车上 ，现在一些客车也采用这种形式。
.
3.2 汽车造型主要参数图解
汽车的整车尺寸（图2-2）也称外形尺寸或外廓尺寸。这些尺寸参数直接影响汽 车的机动性、操纵性、舒适性、平顺性和通过性等性能。
.
3.1.1 汽车布置形式 分时四驱可以简单理解为根据不同路况驾驶员可以手动切换两驱 或四驱模式。如在湿滑草地、泥泞、沙漠等复杂路况行驶时，可 切换至四驱模式，提高车辆通过性。如在公路上行驶，可切换至 两驱模式，避免转向时车辆转向时发生干涉现象，减低油耗等。
.
3.1.1 汽车布置形式 适时四驱就是根据车辆的行驶路况，系统会自动切换为两驱或四驱模 式。适时驱动汽车其实跟驾驶两驱汽车没太大的区别，操控简便，而 且油耗相对较低，广泛应用于一些城市SUV或轿车上。
A.发动机罩；B.A柱；C.前挡风玻璃；D.前挡风玻璃顶；E.B柱；F.顶盖；G.后挡风玻璃顶； H.C柱；I.后挡风玻璃；J.行李舱盖；K.后车灯；L.翼子板；M.后保险杠；N.侧裙；O.前保险 杠；P.进气格栅；Q.前车灯
（2）半承载式车身 半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接，是 介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。
.
Байду номын сангаас.1.3 汽车承载类型
（3）非承载式车身 非承载式车身是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。非承载式车身的汽
车有刚性车架，又称底盘大梁架。车身对车架的加固作用不大，大部分载荷主要由 车架承受，车身主要承受本身的重力、承载的客货的重力及汽车行驶时产生的各种 阻力。而发动机及底盘各部件的重力以及汽车行驶时由路面通过悬架传来的力则由 车架承受。
.
3.1.1 汽车布置形式
汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式 有关，一般可分为:
前置前驱; 前置后驱; 后置后驱; 中置后驱; 全轮驱动;
.
3.1.1 汽车布置形式
发动机布置在车的前部，所以整车的重心集中在车身前段，由于车 体会被前轮拉着走的，所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好 。