承载式车身结构特点有哪些(承载式车身结构分为哪几部分)
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2023-12-14
如何选择身体?看脸?不会,选择车身不仅要看“脸”,还要看车身的结构、材质、风阻系数、安全系数。这些虽然是无形的,但却是非常重要的内容,很大程度上决定了汽车的性能。现在让我们来看看!
体型
车身类型可分为承重结构和非承重结构。
承载式车身和非承载式车身最大的区别就是有没有独立的大梁。非承载式车身从最初的形式到今天,已经有100年的历史了。其特点是发动机、轮胎、驾驶室等都固定在大梁上,行驶过程中的颠簸由大梁独自承受。非-承载式车身的具有底盘强度高、抗颠簸性能好、稳定安全的优点。
但与此同时,大梁的重量给汽车带来了更大的负荷,增加了油耗。此外,它很难控制,在高速下也不稳定。目前只有很多硬派越野车和卡车还在使用非承载式车身。
承载式车身的没有刚性车架,但是加强了车头、侧围、车尾和地板。将发动机、前后悬架、部分传动系统和其他总成部件装配在设计要求的位置,通过悬架装置将车身的载荷传递给车轮。这种设计大大减轻了汽车的整体重量。
缺点是行驶过程中的颠簸和震动会比较清晰,车身需要承受各种载荷,所以车身的刚性自然更高。同时由于颠簸时振动的直接传递,行驶噪音和振动都比较大。较低的底盘使得行驶时气流通过更加顺畅,汽车在高速行驶时会更加平稳,但也更容易颠簸。目前大部分车型都是承载式车身。
能量吸收
现代汽车车身有意在车身前后预留“薄弱环节”,起到吸收冲击能量的作用。这些有意设计的“薄弱环节”被称为吸能区或塌陷区,也称为压扁区。汽车在行驶过程中遇到碰撞时,车身的吸能区通过变形吸收碰撞能量,保证了中间部分的安全,从而保护了乘客的安全。
车身材料
车身材料大致可以分为金属材料和非金属材料。金属材料包括钢板、铸铁等重金属材料,铝、镁、钛等轻金属及其合金。非金属材料主要有碳纤维、树脂、工程塑料等。主流的车身框架有全钢、全铝、钢铝混合等。在传统车身的应用中,全钢车身技术最为成熟,应用最为广泛。它的优点是价格相对较低,坚固不变形,但也较重。
听说汽车要减肥,铝也跃跃欲试。全铝车身框架可以吸收更高密度的碰撞能量,重量更轻。同时,铝工艺复杂,但强度不高,无法焊接,导致碰撞后维修成本较高。新浪新闻报道过这样一件事,一辆日系车在行驶中不小心碰到了垃圾桶,却刮出了很深的凹痕。选择车身材料的重要性不言而喻。
如今钢铝杂化材料逐渐出现在大众的视野中,可以兼顾两者的优点,平衡生产和维护成本。但是由于钢和铝的物理性能不同,钢铝混合车身的技术成本变得非常大,目前还没有得到广泛应用。还有一种我们经常听到的材料——碳纤维,它的优点是重量轻,减震性强,坚固,缺点是成本极高。
建模结构
车身造型结构是车辆的身体语言,它的设计将直接影响车辆的性能。阻力系数是由风洞实验和滑行实验确定的数学参数,可以用来计算汽车行驶时的空气阻力。风阻系数取决于汽车的外形。风阻系数越大,空气阻力越大,阻力越大,油耗越多。了解原理后,我们一眼就能看出流线型车身和方方正正的高大车身的区别。
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内容导航:1。承载式车身结构有什么缺点?非承重硬核车型就一定没有缺点吗?2.承载式车身的有什么结构特点?非承载式硬核车型有什么缺点吗?1.承载式车身结构有哪些缺点?非承重硬核车型就一定没有缺点吗?说明:汽车车身结构分为“承载式&非承载式”,两者的区别起初字面上是“有与无”,引申解释为“承与不承”。但是,汽车需要承载什么,用什么结构承载?!这两个问题的回答可以说明两种结构的区别,应该简单概括为以下几个亮点。
扭转刚度重量下图是汽车结构中各种核心总成,包括发动机、变速箱、转向器、悬架系统、车架。
扭转刚度——差别巨大的“承载式车身”概念:车架承受路面起伏带来的冲击,承载“四大总成”以及车辆配置和驾乘人员的重量。车架的特点像鸟笼,其基本材料是屈服强度约为300Mpa(兆帕)的普通钢材。作为结构加强件,A/B/C/D柱、底盘侧梁、顶棚横梁和前后防撞梁将采用屈服强度等级约为800/1000/1200/的高强度和超高强度钢材。
图1:装载车身框架的结构特征
图2:A/B/C/D列的概念
知识点一:为了控制汽车制造成本,优秀的量产汽车(主要是一线自主品牌)中高强度和超高强度钢的比例平均只有25%左右。其余多为低强度普通钢,这就决定了整车的结构强度不是很理想。至于一些质量较差的车辆(主要是低端合资品牌车),优钢比例甚至不到“15%”。这些车辆在装载后行驶在崎岖的道路上,其车架的动态大致如下。
如上图,承载式车身的“抗扭刚度”真的很低。如果经常在崎岖的道路上通勤,车架钢材的高频大扭矩会很快造成“塑性变形”。通俗的解释是不可逆变形,是钢材严重金属疲劳(内部结构断裂)的结果;车辆的结构强度和碰撞防护能力显然会差很多。但好在主流轿车只有SUV和MPV三种,铺装路面的通勤代步车“承重”,不走烂路也能保证可靠性。
知识点二:承载式车身并非完全没有优势,会比“非承载式车身”轻很多。所谓“非承载式”概念,就是车身车架不是用来承载载荷的,不负责承受路面起伏对车架的冲击;在结构上,将通过车身垂直打造一套独立底盘,其主要材料为“高强度、超高强度钢”。一个坚固的独立底盘总会有很强的抵抗扭转变形的能力,所以在底盘上固定了悬架、车架、发动机、变速箱之后,这样的车辆就不怕在没有铺装的路面上行驶了——不过这个底盘真的很重,总有几百公斤。
知识点三:车重(整备质量)决定油耗,这是“轻量化省油”的概念。车辆整备质量每减少100公斤,每公里油耗可减少约“0.00005升”;以“400公斤”、年平均行驶里程10000公里为参考,一辆车由空载改为满载,每年可节油200升;中国汽车保有量超过3亿辆,甚至有近2.5亿辆是满载的。让我们来计算一下每年可以节省多少燃料。
总结:非承载式车身虽然抗扭刚度高,但也有因整备质量过大导致油耗高的缺点。所以这种车在乘用车领域只会造越野车和皮卡,后续“重载、刚需”的大型客货车都会用这种结构。普通铺面滑板车没有必要选择“非承载式”,因为这些车辆99%的通勤里程都没有机会“大幅度扭动车身”作为参考。
编辑:天河汽车-汽车科学岛
编辑:天河MCN
2.承载式车身的有什么结构特点?非承载式硬核车型就没有缺点吗?如何选择身体?看脸?不会,选择车身不仅要看“脸”,还要看车身的结构、材质、风阻系数、安全系数。这些虽然是无形的,但却是非常重要的内容,很大程度上决定了汽车的性能。现在我们一起来看看。我来给大家大概了解一下承载式车身的的结构特点。希望下面能有你想要的答案。我们来看看吧!
承载式车身的结构特点是什么?
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