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1.熟悉车身结构类型及主要性能2.掌握轿车车身构造3.熟悉车身常用材料及其性能4.了解客车、货车车身构造【学习目标】3.1汽车车身概述3.2轿车车身结构3.3客车车身结构3.4货车车身结构【学习内容】【本节内容】3.1.1汽车车身的分类3.1.2汽车车身材料3.1.3汽车车身的连接方式3.1.4车身的主要性能一、按车身承载情况分类按汽车车身的承载情况，车身结构主要有两种类型：有车架的非承载式车身结构和无车架的承载式车身结构。除此之外，还有一种介于两者之间的半承载式车身结构。（一）非承载式车身非承载式车身又称为车架式车身，其典型特征是在车身下面有一个车架结构，车身壳体通过螺栓安装在车架上，发动机、变速器、悬架等大总成也安装在这个车架上。这些大总成的重量和地面冲击力主要由高强度的车架承载，而不是直接作用在车身上。在发生碰撞事故时，碰撞力可能会先作用在车架上，然后再向车身传递。为了降低路面噪音，缓冲振动，提高舒适性，往往在车架与车身之间、车架与发动机和变速器之间安装一些橡胶衬垫。当前，非承载式车身在轿车上已很少应用，而主要用在一些SUV、大客车和载货车上。如图3-1所示。图3.1非承载式车身结构（二）承载式车身承载式车身典型特征是没有车架，发动机、变速器、悬架等大总成直接安装在车身结构上，它们的重量和路面载荷主要由车身结构承载。在发生碰撞事故时，碰撞力也直接作用在车身构件上，并沿着车身传递。在承载式车身结构中，车身板件、横梁和纵梁通过点焊或激光焊焊接在一起或粘接在一起，形成一个整体的车身箱体结构。这种结构既轻便又结实。乘员舱的刚度比非承载式车身更大，在碰撞中，汽车的前部和后部可以按照受控的方式溃缩，而乘客舱则得到最大程度的保护。如图3-2所示。图3.2承载式车身结构（三）半承载式车身半承载式车身车身与车架是用焊接、铆接或螺钉连接的，载荷主要由车架承受，车身也承受一部分。这种结构车身是为了避免非承载式车身相对于车架位移时发出的噪声而设计的。由于重量大，现在很少采用。二、按车身形状或车顶型式分类按车身形状和车顶型式，可以将汽车分成以下几类。（一）普通轿车普通轿车的车身特征是有一根中柱支撑车顶，根据车门数量又分为两门轿车如图3-3（a）所示和四门轿车如图3-3（b）所示两种。（a）两门轿车（b）四门轿车图3-3普通轿车（二）硬顶轿车硬顶轿车的车身特征是没有支撑车顶的中柱，它的车顶结构被强化，以保证有足够的强度。硬顶轿车也有双门和四门两种版本，这种车在我国比较少见，基本都是进口车。如图3-4所示。图3-4硬顶轿车（三）舱背式轿车舱背式轿车的车身特征是尾部有一个较大的尾门，其优点是可以获得更大的后部存储空间，一般以紧凑型小轿车居多，如奇瑞QQ。如图3-5所示。图3-5舱背式轿车（四）活顶轿车活顶轿车的车身特征是采用了可收缩的帆布顶篷，顶篷内带有钢管骨架。车顶可以向下折叠，收到座椅后面。一些活顶轿车采用了活动的可收缩的硬顶。这种车也叫敞篷跑车，在我国也比较少见，基本都是进口车。如图3-6所示。图3-6活顶轿车（五）旅行轿车旅行轿车的车身特征是车顶向后水平延伸，直到车身的后部，车身尾部采用了后舱门或尾门，可以获得较大的储物空间，如东风本田CRV。如图3-7所示。图3-7旅行轿车（六）厢式轿车厢式轿车的特征是采用了宽大的箱形车身，增大了内部承载空间。全尺寸厢式轿车通常采用全周边式车架和前置发动机、后轮驱动的型式。微型厢式轿车体型较小，常常采用承载式车身结构和前置发动机、前轮驱动的型式。我国常见的厢式轿车有广州本田奥德赛、江淮瑞风、上海通用GL8等。如图3-8所示。图3-8厢式轿车（七）SUV即运动型多功能车，一般采用四轮驱动，底盘通常比轿车稍高一些，提高了车辆的通过性，适合于在崎岖路面或越野行驶。SUV通常被归到越野车一类，在山地、雪地、泥泞等不良路面上能够充分发挥其优势。我国常见的SUV有北京吉普、三菱帕杰罗、长城赛弗等。如图3-9所示。图3-9SUV三、按车身外形分类轿车车身的形状，主要由座椅位置和数量、车门数量、顶盖变化、发动机和备胎的布置等因素决定。按车身背部结构分为：（一）折背式车身折背式车身是指车身的背部有角折线条的车身形式，也被称为浮桥式、船形等，如图3-10所示。其主要特征是车身由明显的头部、中部和尾部三部分组成，大多数都布置有两排座位。这种轿车按车门数可分为二门式和四门式。图3-10折背式车身（二）直背式车身直背式车身是指车身的后风窗和行李厢连接近似平直，比折背式更趋流线型，有利于降低空气阻力，且使后行李厢的空间加大。这种车型也叫做快背式、溜背式车身等，如图3-11所示。图3-11直背式车身（三）舱背式车身舱背式车身是指车身顶盖较折背式长，后背角度比直背式小，后行李厢与后窗演变为一个整体的背部车门。这种车型也叫半快背式车身，如图3-12所示。图3-12舱背式车身（四）短背式车身短背式车身由于背部很短而使整车长度缩短，从空气动力学的角度考虑也是有利的；同时，这种形式的车身可减少车辆偏摆，有利于稳定性。这种车型也叫鸭尾式车身，如图3-13所示。图3-13短背式车身四、按驱动方式分（一）前置发动机后轮驱动（FR）前置发动机后轮驱动发动机、离合器、变速器结成一个整体安装于车辆的前部，主减速器、差速器安装于车辆后部，两者用传动轴连接。如图3-14所示。图3-14前置发动机后轮驱动的布置方式优点：附着力大，发动机散热好，离合器，变速器操纵方便，操纵机构简单，维修方便。行李箱内较宽敞。整车质量均匀。缺点：噪音大，驾驶空间小，影响踏板的布置和乘坐舒适性差。传动轴长，增加整车质量，影响传动系统效率。应用：载货汽车，部分轿车和客车。如红旗7560、广州标致、伏尔加、日产公爵、丰田皇冠、丰田凌志等。（二）前置发动机前轮驱动（FF）汽车整体十分紧凑，前轮为驱动轮，在变速器和驱动桥之间省去了万向节和传动轴。如图3-15所示。前置发动机前轮驱动的发动机布置可以横置，也可以纵置。在发动机横向布置时，变速器轴线与驱动桥轴线平行，主减速器可以采用结构、加工都较简单的圆柱斜齿轮副。在发动机纵向布置时，将发动机的曲轴轴线布置成平行于车身轴线，主减速器则大多采用主、从动齿轮轴线垂直的准双曲面或曲线齿锥齿轮副。图3-15前置发动机前轮驱动优点：结构十分紧凑，车身底盘高度降低，有助于提高汽车的乘坐舒服性和高速行驶的稳定性。操纵简便，发动机散热条件好。缺点：坡道行驶性能差，如上坡时，重量后移，前驱动轮的附着重量减小，易于打滑。下坡时，重量前移，前轮负荷过重，制动不当易引起车辆颠覆（故货车不用）。前轮既是驱动轮，又是转向轮，需要使用等速万向节，使结构较为复杂；且前轮的轮胎寿命较短。应用：微型和中型轿车（广泛应用），中高级和高级轿车（应用日渐增多）。如采用发动机前纵置、前轮驱动的传动系布置形式的，如一汽奥迪、上海桑塔纳、天津夏利等轿车。采用发动机前横置、前轮驱动的传动系布置形式的，如：福特探索、丰田卡雷纳、丰田塞莉卡、丰田佳美、日产千里马、本田雅阁等轿车。（三）后置发动机后轮驱动（RR）后置发动机后轮驱动，如图3-16所示。优点：传动系结构紧凑，后轮附着力大，车内噪声低，车厢面积利用率高，驾驶员工作条件好。缺点：发动机冷却条件差，发动机和离合器、变速器的操纵机构都较复杂、维修调整不便。应用：大、中型客车，少数轿车和微型汽车。应用此种驱动方式如保时捷车。图3-16后置发动机后轮驱动（四）中置发动机后轮驱动（MR）将发动机布置于驾驶室后面的汽车的中部，后轮驱动，有利于实现前、后轴较为理想的轴荷分配，是赛车和部分大、中型客车采用的方案。客车采用这种方案布置时，能得到车厢有效面积的最高利用。如图3-17所示。图3-17发动机中置后轮驱动传动示意图（五）四轮驱动（4WD）充分利用所有车轮与地面之间的附着条件，以获得尽可能大的驱动力，提高其通过性。在变速器后要设置分动器，将动力分配给各驱动轮。如图3-18所示。1-前桥2-离合器3-变速器4-后传动轴5-后桥6-后桥减速器7-分动器8-前传动轴9-前桥减速器10-发动机图3-18四轮驱动结构图一、车身用金属材料随着汽车的发展对环保的要求，车身的质量越来越轻，安全性能越来越高，普通的钢材已不能适应汽车发展的需要。在车身上开始大量应用不同种类的新材料，如高强度钢、超高强度钢、铝合金、塑料件等。新材料的大量应用使车身板件性能发生了非常大的改变，传统的修理方法已经不能很好修复已损坏的车身板件。所以要了解车身上主要材料的种类和性能，才能有针对性地对新型车身进行高质量的修复。（一）金属材料的主要性能金属材料的性能，是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量。当外界条件发生变化时，同一种材料的某些性能也会随之变化。通常金属材料的主要性能是指机械性能和工艺性能。1.金属的机械性能金属的机械性能即金属材料的力学性能。所谓力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。力学性能包括强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等。①强度。强度是指在外力作用下材料抵抗变形和断裂的能力，是材料最重要、最基本的力学性能指标之一。静载时的强度测定可对材料进行拉伸试验。②疲劳。金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷(即大小、方向反复变化的载荷)的作用，在不发生显著变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳。金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次N的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限。在重复或交变力作用下，循环一定周次后断裂时所能承受的最大应力，叫疲劳强度。此时，N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复或交变应力作用下没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示。③塑性。是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能力称为塑性。许多零件或毛坯是通过塑性变形而成形的，要求材料有较高的塑性；并且为防止零件工作时脆断，也要求材料有一定的塑性。塑性也是金属材料的主要力学性能指标之一。常用的塑性指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ。④韧性。是指金属材料在冲击力(动力载荷)的作用下而不破坏的能力。金属的韧性通常随加载速度的提高、温度的降低、应力集中程度的加剧而减少。韧性高的材料在断裂前要发生明显的塑性变形，由可见的塑性变形至断裂经过了一段较长的时间，能引起注意，一般不会造成严重事故；韧性低的材料，脆性大，材料断裂前没有明显的征兆，因而危险性极大。评定材料韧性的力学性能指标是冲击韧度和断裂韧度。⑤硬度。是指金属抵抗更硬物体压入其表面的能力。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。硬度是各种零件和工具必须具备的性能指标。机械制造业所用的刀具、量具、模具等，都应具备足够的硬度才能保证使用性能和寿命。因此硬度是金属材料重要的力学性能之一。2.金属材料的工艺性能工艺性能指金属材料在加工过程中所表现出来的性能，即接受加工难易程度的性能。工艺性能主要有铸造性、切削加工性、焊接性、可锻性、冲压性、热处理工艺性等。在设计机械零件和选择加工方法时，都要考虑金属材料的工艺性能，如灰铸铁具有优良的铸造性能和切削加工性能，常用来铸造机械零件；但其锻造性能差，不能锻造，焊接性能也较差。低碳钢的锻造性能和焊接性能都很好。热处理工艺通常作为改善切削加工性能或使零件得到所要求的最终性能而安排在有关工序之间。（1）铸造性。铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸行型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法。由此可知，铸造性是指金属熔化成液态后，在铸造成形时所具有的一种特性。衡量铸造性的指标有流动性、收缩率和偏析趋势。①流动性。流动性是液态金属充满铸型的能力。流动性越好，液态金属充满铸型的能力越强，容易铸造细、薄、精密的铸件。流动性差，铸型就不易被液态金属充满，铸件就容易造成“缺肉”而成为废品。（2）切削加工性。金属材料在切削加工时所表现的性能称为切削加工性。切削加工性的优劣反映出金属材料经过切削加工而成为合乎要求工件的难易程度。切削加工性与多种因素有关，如材料的组织、成分、硬度、强度、塑性、韧性、导热性、金属加工硬化程度以及热处理等。评价金属材料的切削加工性是比较复杂