第一章车身概论.

1第一章车身概论2主要内容：车身的特点、重要性及发展演变；车身及其名词术语；车身材料的新发展；车身的承载类型和构造；车身的碰撞安全性。3什么是车身？三大总成：发动机、底盘、车身车身包括车体、内饰、附件及附属设备等，是汽车上载人或载物的容仓。41.车身是汽车三大总成之一，其经济效益最高；2.车身制造手工操作不可避免，且是保证产品质量的重要一环；3.车身工程是一年轻而发展迅速的分支；4.发展轿车车身技术是带动、促进我国车身技术发展的关键；5.车身技术的涉及面广，且独具特点，在很多方面同其他两大总成大相径庭；6.各国生产的汽车在车身造型上受本国历史、文化的影响而各具特色，且不断发展变化。引言5678910111876年，德国奥托制造了世界上第一台往复活塞式四冲程内燃机。1886年，德国人卡尔·本茨设计制造了世界上第一辆汽车－三轮汽车；与此同时，德国人哥德里普·戴母勒发明了世界上第一辆四轮汽车。1213141516福特T型车早期的福特T型车1913年，美国福特汽车公司创建了世界上最早的流水作业汽车生产装配线，批量生产福特T型车，成为大批量生产汽车的开端。171819早期的封闭式福特T型车（篷布+木质框架）2021222324252627以亚麻和菠萝纤维制成的C级车车门28第一节车身及其名词术语2930白车身：是指把汽车的车身所有部件装焊完毕后，还没有喷漆的车身，也即结构件和覆盖件的焊接总成。车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件的总称。车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。313233附件：外装件、内装件和电器附件外装件：前后保险杠、散热器面罩、外饰件、玻璃、车门机构及附件、密封条和车外后视镜等。（保护、装饰、独立功能）内装件：仪表板、座持、安全带、车门、车顶、地板及侧壁的内饰、遮阳板、扶手、车内后视镜等。（保护、装饰、独立功能）电气附件：刮雨器、洗涤器、空调装置、收放机、仪表、开关、前灯、尾灯和各种指示照明灯等。34353637第二节车身材料的新发展38一.金属材料车身的发展1.高强度钢件最早用的是冷轧钢板，随着汽车工业发展，要减轻汽车自重，降低钢材消耗和能源消耗，开始用高强度冷轧薄板。冷轧钢板——高强度冷轧薄板用高强度冷轧薄板，制造外板构件时质量减少10%-15%；制造内板构件时质量减少20%左右。39引例：美国，轿车上的高强度钢板，1970年占钢板用量的10%；1983年为25%；1990年达到40%。我国，高强度钢用量在逐年上升，如EQ140高强度钢板用量662kg，占全车钢板用量的35%，占全车钢材用量的19%，同日本五十铃10吨载货车钢板用量比例相近。402.镀覆钢板种类：单面镀锌板、双面镀锌板等；作用：防止腐蚀，提高汽车的耐蚀性能。趋势：今年来，车身镀覆钢板的用量与日剧增，国外对汽车的防腐要求（对汽车钢板蚀穿年限的要求）：加拿大5年，北欧6年，美国6-7年，最终目标是10年。41用途：单面镀锌钢主要用于发动机罩、车门、后侧板等；双面镀锌钢被广泛用于小型载货汽车的底板、小型箱式汽车底板、车身内部结构表面（如轮罩）以及外部结构件（如扶手)。423.有色金属用量的增加目的：通过提高轻合金比例，实现汽车轻量化，节省燃料。材料：主要为铝合金、镁合金。（强度：镁合金〉铝合金）汽车上可采用轻合金的零部件：气缸盖、活塞、进气歧管、发动机罩、离合器壳、后行李箱盖，等等。国情：轻合金成本高、价格贵，我国目前还不宜大量使用。（用铝代钢，汽车质量可减少50%左右）43二.复合材料在车身及其它方面的应用定义：复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料，从而满足各种不同的要求。44•复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。非金属基体主要有合成树脂、碳、石墨、橡胶、陶瓷；金属基体主要有铝、镁、铜和它们的合金；增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维等有机纤维和碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝及硬质细粒等。45•塑料复合材料是用碳纤维、玻璃纤维等无机纤维增强的材料，强度高，质量小，耐蚀，耐磨，耐热，弹性和刚性好。作为汽车结构材料，可获得质量显著减小和节能的效果。•用塑料复合材料制造车身：节油，耐蚀，耐疲劳，加工费用少。•可以用于车身蒙皮，仪表板，保险杠，车门等。46第三节车身的承载类型和构造4748•非承载式车身–非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁架，多用于大客车、货车和大部分高级轿车。车身与车架通过弹性橡胶垫相连，车身本身不直接承受道路对汽车的外加载荷，室内振动噪音小，组装方便，但汽车重心高，重量大。–在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上，车架通过前后悬架装置与车轮联接。4950边梁式车架（梯形车架）车架梁一般为板厚2mm一3mm的箱形梁，断面型式：封闭和开口便于安装车身和其它总成，广泛应用在货车上。51梯形车架52周边式车架缓冲臂或抗扭盒53特点：降低地板高度；利于侧向撞击安全。缺点：结构复杂而且成本较高。（仅广泛采用在高级和中级以上的轿车上）54脊梁式车架一根纵向钢管和若干根横向悬伸托架所组成。特点：具有较大的抗扭刚度，容许车轮具有较大的跳动空间，便于装独立悬架。（在高越野性能的汽车上）缺点：制造工艺复杂，且维修不便，应用不广泛。55综合式车架56非承载式车身结构的优点•车身与车架间的挠性橡胶垫的缓冲作用延长了车身的使用寿命，提高了乘坐舒适性；•底盘和车身可分开装配，简化了装配，便于组织专业化协作；•易于改型；•车架可对车身起到一定的防护作用。57非承载式车身结构的缺点•设计强度过剩导致整车自重较大；•整车高度较大；•车架的加工制造需要大型设备。58•半承载式车身–是一种过渡型结构，车身下部保留了底架，车身的下端与底架用焊接或螺栓刚性相连，车身也分担部分弯曲与扭转载荷。–主要出现在大客车上。59半承载式车身60路虎车半承载式车身底架61•半承载式车身主要特点：–车身下部与底架组合为一整体，车身也分担部分弯曲与扭转载荷，保留的底架使汽车的轻量化受到一定程度的限制。62•承载式车身（无车架）–即无车架式车身，承载式车身的汽车没有刚性车架,车身本体为刚性空间结构，承受全部载荷，自身质量轻，可更有效地利用内部空间，但传动系统和悬架直接装在车身上，要求有较好的防振设施。–部分大客车和大部分轿车采用承载式车身。63大客车承载式车身：可分为基础承载式车身与整体承载式车身基础承载式整体承载式64基础承载式65整体承载式66轿车承载式车身67轿车承载式车身68承载式车身的优点•承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高，车身的优点是重量轻、车身高度低、操纵稳定性好，绝大部分的乘用车（包括跑车、轿车、大部分SUV和MPV）都是采用承载式车身。69承载式车身的缺点•车身直接承受振动和噪音，乘坐舒适性较差；•底盘强度较差，当四个车轮受力不均匀时，车身会发生变形；•制造成本较高；•改型较困难。70车身类型划分的模糊性•从节能，轻量化和降低车高的角度出发，乘载式车身是发展趋势；•从提高乘坐舒适性的角度出发，车架的作用十分重要；•承载式车身与非乘载式车身的结构特点融合是车身技术的一大特点。71例如：前后加装副车架。流行承载形式——改善乘坐舒适性。72提高纵向碰撞安全性的车身刚度设计方案73