1、2012汽车车身构造1任务1.2 轿车车身壳体结构学习目标：1.能够正确描述轿车车架式车身的构成；2.能够正确描述车架的功用、类型及各类型车架的结构特点；3.能够正确描述车架式车身壳体前部及主车身的构成及各构成件之间的装配关系；4.能够正确描述整体式车身壳体（包括前置前驱、中置后驱、后置后驱）的前车身、中部车身、底部车身及后部车身的构成及各构成件之间的装配关系；5.能够正确认识轿车车身壳体各构成件；6.能够注意培养良好的安全、卫生习惯和团队协作意识；7.能够检查、评价、记录工作结果。 2任务1.2 轿车车身壳体结构学习内容：一、车架式车身壳体结构二、整体式车身壳体结构三、车身壳体零部件认识小结
2、3一、车架式车身的结构4 车架是一个独立的部件，不与车身外壳任何主要部车架是一个独立的部件，不与车身外壳任何主要部件焊接在一起。件焊接在一起。1.车架5（1 1）车架的功用）车架的功用 车架是汽车各总成的安装基体，它将发动车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个有机的整体，机、底盘和车身等总成连成一个有机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。即将各总成组成为一辆完整的汽车。 同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。矩，
3、即车架要承受各种静载荷和动载荷。 1.车架6（1 1）车架的要求）车架的要求 有足够的强度。有足够的强度。 有足够的弯曲刚度。有足够的弯曲刚度。 有适当的扭转刚度。有适当的扭转刚度。 尽量减轻质量。尽量减轻质量。1.车架7（2 2）车架类型）车架类型1.车架8边梁式车架 （2）车架类型9 车架的长度一般与整车长度相近。车架的宽度是左右纵梁腹板外侧面之间的宽度。车架前部宽度的最小值取决于发动机的外廓宽度，其最大值受到前轮最大转角的限制。车架后部宽度的最大值主要是指根据车架外侧的轮胎和钢板弹簧片宽等尺寸来确定。为了提高汽车的横向稳定性，希望增大车架的宽度。为了简化制造工艺，最好要求车架前后等宽。边
4、梁式车架10 （a）将车架做成前窄后宽 这种结构可解决前轮转向所需的空间与车架总宽之间的矛盾。此种结构适用于轻型汽车、微型汽车和轿车。边梁式车架11 （b）将车架做成前宽后窄 对于重型载货汽车，其后轴的负荷大，轮胎的尺寸加大，后钢板弹簧片宽增加，同时为了安装外形尺寸大的发动机，常需减小前轮转向角，以便使汽车的总宽在公路标准所限定的2.5m之内，因此车架不得不采用前宽后窄的形式。 边梁式车架12 前端宽度取决于前轮最大转角，后端宽度取决于前端宽度取决于前轮最大转角，后端宽度取决于后轮距，中部宽度取决于车身门槛梁的内壁宽，前后轮距，中部宽度取决于车身门槛梁的内壁宽，前部和中部以及后部和中部的连接处
5、用缓冲臂或抗扭部和中部以及后部和中部的连接处用缓冲臂或抗扭盒相连，具有一定的弹性，能缓和不平路面的冲击，盒相连，具有一定的弹性，能缓和不平路面的冲击，这种车架结构复杂，一般在中、高级轿车上采用。这种车架结构复杂，一般在中、高级轿车上采用。 周边式车架13 能将转矩变为弯矩，对短而宽的车架最能将转矩变为弯矩，对短而宽的车架最明显，一般应用在轿车上。明显，一般应用在轿车上。X形车架14脊梁式车架15一般在轿车上使用一般在轿车上使用 综合式车架16 有些轿车，特别是整体车身式轿车，为了便于安装有些轿车，特别是整体车身式轿车，为了便于安装发动机和动力传动系统以及为了发送安装点部位受力发动机和动力传动系
6、统以及为了发送安装点部位受力状况而采用副车架结构状况而采用副车架结构 。副车架17副车架18副车架19（4）车架纵梁形式20 通常取高与宽的比值为通常取高与宽的比值为2.82.83.53.5。 纵梁的长度一般接近汽车长度，其值约为纵梁的长度一般接近汽车长度，其值约为1.41.41.71.7倍汽车轮倍汽车轮距距 。（4）车架纵梁形式21（5）车架横梁形式22 前横梁通常用来支撑水箱。当发动机前横梁通常用来支撑水箱。当发动机前支点和水箱相距很近时，前横梁常用前支点和水箱相距很近时，前横梁常用来同时支撑水箱和发动机前端。来同时支撑水箱和发动机前端。 中横梁通常用来做传动轴的中间支撑。中横梁通常用来做
7、传动轴的中间支撑。 在后钢板弹簧前的后支架附近所受到在后钢板弹簧前的后支架附近所受到的力或转矩大，一般分别设置一根抗扭的力或转矩大，一般分别设置一根抗扭刚度大、连接宽度大的横梁。刚度大、连接宽度大的横梁。 后横梁上常设有拖挂装置，装有拖后横梁上常设有拖挂装置，装有拖钩。钩。（5）车架横梁形式 23 横梁和纵梁的固定方法可分为横梁和纵梁的固定方法可分为铆接铆接、焊接焊接和和螺栓螺栓连连接等方式。接等方式。 （6）车架纵梁与横梁连接形式 24(1)横梁和纵梁的腹板相连接。 (2)横梁同时和纵梁的腹板及任一翼缘(上或下)相连接。 (3)横梁同时和上下翼相连接。 （6 6）车架纵梁与横梁连接形式）车架
8、纵梁与横梁连接形式 （6）车架纵梁与横梁连接形式25（1 1）前车身）前车身 车架式的前车车架式的前车身由散热器支架身由散热器支架、前翼子板和前、前翼子板和前挡泥板组成挡泥板组成 2.车身壳体26（2 2）主车身）主车身 乘坐室和行李箱焊接在一起构成主车身，它们乘坐室和行李箱焊接在一起构成主车身，它们由围板、地板、顶板等组成由围板、地板、顶板等组成 2.车身壳体27（2 2）主车身）主车身 围板又称前围挡板，是隔绝车室和发动机室的围板又称前围挡板，是隔绝车室和发动机室的一个构件，用以防止发动机的热量、噪声及废气一个构件，用以防止发动机的热量、噪声及废气传入或进入车室内。围板由左右前车身立柱、内
9、传入或进入车室内。围板由左右前车身立柱、内板、外板、盖板及其侧板构成，结构上设计很多板、外板、盖板及其侧板构成，结构上设计很多孔洞，是各类管线的通道。孔洞，是各类管线的通道。 2.车身壳体281-1-前围挡板前围挡板2-2-前地板前地板3-3-中地板中地板4-4-后地板后地板5-5-车身悬置车身悬置6-6-外门槛外门槛地板 非承载式车身的地板通过悬置软垫与非承载式车身的地板通过悬置软垫与车架连接，主要由前、中、后地板，后车架连接，主要由前、中、后地板，后尾梁，悬置支架，左、右两侧门槛焊接尾梁，悬置支架，左、右两侧门槛焊接而成，有时也包括前挡板（前壁板），而成，有时也包括前挡板（前壁板），传动轴
10、凹槽纵贯地板中心传动轴凹槽纵贯地板中心 。29二、整体式车身的结构FRFFMR30 前置后驱(FR)的车身被分成三个主要部分：前车身，乘坐室(中车身)和后车身。 发动机、传动装置、前悬架和操纵系统装在前车身，差速器和后悬架装在后车身。中车身的地板上焊接有纵梁和横梁，有很高的强度和刚性，以保证乘员的安全。1.FR车身结构311.FR车身结构32 前置后驱的前车身由前横梁、前悬架横梁、散热器支架、前挡泥板、前围板、前围上盖板及前纵梁等构成 。 车身外覆盖件如发动机罩、前翼子板、前裙板等是用螺栓、螺母和铰链固定，其他的部件都焊接在一起，以减轻车身质量，增加车身强度。 （1）前车身 33前纵梁 34前
11、纵梁 35前纵梁 36前纵梁 前纵梁通过一些连接板和加强板与挡泥板和减振器支座焊接在一起，与前围板下边缘有焊接点，后部延伸至驾驶人座椅安装横梁处并与其焊接在一起。 前保险杠通过螺栓与前纵梁连接。水箱上横梁通常用螺栓与左、右挡泥板前端连接，也有采用焊接的。前围板由水槽、转向柱支架、仪表板支架及加强板组成。前部两侧靠两个翼形连接板分别同左、右前轮罩焊接固定，下边缘与前地板即发动机挡板点焊连接。 37 车身立柱、门槛板、车顶纵梁、车顶板、车地板共同形成乘坐室 。 立柱采用三层板设计，同时应用了大量的高强度钢 。 车身立柱、门槛板、车顶纵梁、车顶板、车地板相互间以点焊方式连接形成乘坐室。 （2）侧面车
12、身）38车身下部是承受载荷的主要部件，其中车身地板是车身的基础。 （3）底部车身 由底架的纵梁、横梁、中由底架的纵梁、横梁、中间传动轴凸起、后尾梁焊接间传动轴凸起、后尾梁焊接成骨架，然后其上铺以地板成骨架，然后其上铺以地板，用点焊组合在一起，就成，用点焊组合在一起，就成为骨架式地板结构。为骨架式地板结构。 地板由两块或多块冲压块板件相地板由两块或多块冲压块板件相互焊接而成。互焊接而成。 车前端有两根纵梁与前围挡板车前端有两根纵梁与前围挡板、前地板焊在一起，并与侧门槛、前地板焊在一起，并与侧门槛边梁焊接连接。车后部也有两根边梁焊接连接。车后部也有两根纵梁，其前端绕过后轮挡泥罩与纵梁，其前端绕过后
13、轮挡泥罩与门槛边梁焊接连接，后端与尾梁门槛边梁焊接连接，后端与尾梁焊接连接，后尾梁有支撑后行李焊接连接，后尾梁有支撑后行李箱地板的作用，后保险杠也固定箱地板的作用，后保险杠也固定在后尾梁上，起保护后部车身的在后尾梁上，起保护后部车身的作用。作用。 39底部车身主要由前后纵梁、地板纵梁、地板及横梁构成。 底部车身 底部车身前段。底部车身前段由前纵梁、前横底部车身前段。底部车身前段由前纵梁、前横梁构成。梁构成。 底部车身中段。底部车身中段主要由地板、地底部车身中段。底部车身中段主要由地板、地板横梁和地板纵梁等构成板横梁和地板纵梁等构成 底部车身后段。底部车身后段主要由后纵梁、底部车身后段。底部车身
14、后段主要由后纵梁、后地板横梁、后地板及行李箱地板等构成，后地板横梁、后地板及行李箱地板等构成， 40前置后驱的后车身有轿车型式和旅行车型式两种类型 后车身41后车身422.FF车身结构 前置前驱的车身特点： 变速器和差速器结合成一体，没有传动轴，车身质量显著减小。 因噪声和振动源多在车身的前部，汽车的总体噪声和振动减小。 前悬架和前轮的负荷增加。 车身的内部空间增大。 油箱可设在车中心底部，使行李箱的面积增大，其内部也变得更加平整。 由于发动机装在前面，碰撞时有向前惯性力，所以发动机的安装组件要相应加强。432.FF车身结构44（1）前车身 前置前驱的前车身壳体由前翼子板、散热器上下支架、散热
15、器侧支架、前横梁、前纵梁、前挡泥板和用薄钢板冲压成的前围板等构成。 45（1）前车身 46（2）中车身 车底车底 47（2）中车身 侧围侧围 48（2）中车身 侧围侧围 49（2）中车身 车顶盖 50（3）后车身 513.MR车身结构 中置后驱汽车车身壳体有以下特点。中置后驱汽车车身壳体有以下特点。 质量集中在汽车的中心，因而改善了操质量集中在汽车的中心，因而改善了操纵性。纵性。 由于发动机在汽车的中部，前发动机罩由于发动机在汽车的中部，前发动机罩板可以向下倾斜，因而改善了空气动力学性板可以向下倾斜，因而改善了空气动力学性能，降低了质心，改善了驾驶人的视野。能，降低了质心，改善了驾驶人的视野。
16、 发动机的进气效率和冷却效率降低。发动机的进气效率和冷却效率降低。 在发动机和乘坐室之间装有隔板来降低在发动机和乘坐室之间装有隔板来降低乘坐室的噪声、振动和热辐射。乘坐室的噪声、振动和热辐射。523.MR车身结构 （1 1）前车身）前车身 前挡泥板、机罩和发动机室前罩板用螺栓固定。前挡泥板、机罩和发动机室前罩板用螺栓固定。水箱框架、前横梁和前侧支架用点焊焊接在前纵水箱框架、前横梁和前侧支架用点焊焊接在前纵梁上。前行李箱端板和地板的上部以点焊固连到梁上。前行李箱端板和地板的上部以点焊固连到前纵梁上，和以点焊固连在转向齿轮箱支承梁的前纵梁上，和以点焊固连在转向齿轮箱支承梁的前行李箱地板一起形成前行
17、李箱。转向杆系穿过前行李箱地板一起形成前行李箱。转向杆系穿过前纵梁上的环形孔。前、后纵梁点焊成一体，门前纵梁上的环形孔。前、后纵梁点焊成一体，门槛板也连接在纵梁上，有效提高了车身强度。槛板也连接在纵梁上，有效提高了车身强度。 533.MR车身结构 （2 2）底部车身）底部车身543.MR车身结构 （3 3）后车身）后车身 55三、轿车车身壳体零部件 前车身部件前车身部件 56三、轿车车身壳体零部件 中车身部件中车身部件 57三、轿车车身壳体零部件 后车身部件后车身部件 58小结 1.1.轿车车身按承载方式可分为非承载式车身和承载轿车车身按承载方式可分为非承载式车身和承载式车身。式车身。 2.2
18、.架式车身的特点是车身下面有足够强度和刚度的架式车身的特点是车身下面有足够强度和刚度的独立车架，车身通过弹性元件紧固于车架上，施加于独立车架，车身通过弹性元件紧固于车架上，施加于汽车上的力基本上都由车架来承受，但车身壳体不承汽车上的力基本上都由车架来承受，但车身壳体不承载或只在很小程度上承受由于底架弯曲或扭曲变形所载或只在很小程度上承受由于底架弯曲或扭曲变形所引起的部分载荷。引起的部分载荷。 3. 3.整体式车身指在前、后轴之间没有起连接作用的整体式车身指在前、后轴之间没有起连接作用的车架，车身是承担全部载荷的刚性壳体，直接承受从车架，车身是承担全部载荷的刚性壳体，直接承受从地面传来的力和动力
19、系统传来的力。地面传来的力和动力系统传来的力。 59小结 4. 4. 承载式车身当车身整体或局部承受适度载荷承载式车身当车身整体或局部承受适度载荷时，壳体不易发生永久变形。时，壳体不易发生永久变形。 5. 5.轿车车身按不同的分类方法有多种类型。轿车车身按不同的分类方法有多种类型。 6. 6.轿车的外廓尺寸主要指车长、车宽、车高、轿车的外廓尺寸主要指车长、车宽、车高、轴距、轮距、前悬、后悬等。轴距、轮距、前悬、后悬等。 7. 7.车架式结构的车身通常用螺栓固定在车架上，车架式结构的车身通常用螺栓固定在车架上，为了减少乘客室内的噪声和振动，车身与车架之为了减少乘客室内的噪声和振动，车身与车架之间
20、除放置特制橡胶垫块外，有的还安装了减振器，间除放置特制橡胶垫块外，有的还安装了减振器，将振动减至最小。将振动减至最小。 60小结 8.8.车架的功用有：车架是汽车各总成的安装基车架的功用有：车架是汽车各总成的安装基体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个有体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个有机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，同时，车架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。架要承受各种静载荷
21、和动载荷。 9. 9.车架是按其结构形式的不同来分类的，其主车架是按其结构形式的不同来分类的，其主要结构形式有框式、脊梁式和综合式。有些车辆要结构形式有框式、脊梁式和综合式。有些车辆还设置有副车架。还设置有副车架。 10. 10.框式车架按其具体结构分为边梁式、周边式框式车架按其具体结构分为边梁式、周边式和和X X形车架三种。形车架三种。 61小结 11.11.车架纵梁与横梁连接形式通常有三种，即横车架纵梁与横梁连接形式通常有三种，即横梁和纵梁的腹板相连接；横梁同时和上下翼相连梁和纵梁的腹板相连接；横梁同时和上下翼相连接；横梁同时和纵梁的腹板及任一翼缘（上或下）接；横梁同时和纵梁的腹板及任一翼
22、缘（上或下）相连接。相连接。 12. 12.车架横梁和纵梁的固定方法可分为铆接、焊车架横梁和纵梁的固定方法可分为铆接、焊接和螺栓连接等方式。接和螺栓连接等方式。 13. 13.车架式的前车身壳体由散热器支架、前翼子车架式的前车身壳体由散热器支架、前翼子板和前挡泥板组成。前车身各构件通常用螺栓进板和前挡泥板组成。前车身各构件通常用螺栓进行相互间及与车架间的连接，构件间局部也有用行相互间及与车架间的连接，构件间局部也有用点焊连接的。点焊连接的。 62小结 14.14.前置后驱的整体式车身被分成三个主要部分，前置后驱的整体式车身被分成三个主要部分，即前车身，乘坐室（中车身）和后车身。发动机、即前车身
23、，乘坐室（中车身）和后车身。发动机、传动装置、前悬架和操纵系统装在前车身，差速传动装置、前悬架和操纵系统装在前车身，差速器和后悬架装在后车身。中车身的地板上焊接有器和后悬架装在后车身。中车身的地板上焊接有纵梁和横梁，有很高的强度和刚性，以保证乘员纵梁和横梁，有很高的强度和刚性，以保证乘员的安全。的安全。 15. 15.前置后驱的前车身由前横梁、前悬架横梁、前置后驱的前车身由前横梁、前悬架横梁、散热器支架、前挡泥板、前围板、前围上盖板及散热器支架、前挡泥板、前围板、前围上盖板及前纵梁等构成。前纵梁等构成。 63小结 16.16.前置前驱的发动机安装在车身的前面并由前前置前驱的发动机安装在车身的前
24、面并由前轮驱动，车身结构与前置后驱的类似。由于没有轮驱动，车身结构与前置后驱的类似。由于没有传动轴，乘坐室的空间可以加大。同时发动机、传动轴，乘坐室的空间可以加大。同时发动机、传动轴、前悬架装置和操纵装置都设置在车身前传动轴、前悬架装置和操纵装置都设置在车身前部，车身前部部件承受载荷比较大，所以前置前部，车身前部部件承受载荷比较大，所以前置前驱的车身前部强度与前置后驱的有很大不同。驱的车身前部强度与前置后驱的有很大不同。 64小结 17.17.中置后驱汽车的发动机和动力传动装置布中置后驱汽车的发动机和动力传动装置布置在乘坐室和后桥之间。这种形式的汽车不仅置在乘坐室和后桥之间。这种形式的汽车不仅有低的纵断面，质心低，汽车大部分的质量靠有低的纵断面，质心低，汽车大部分的质量靠近汽车的中心，车身普遍采用高强度箱式结构，近汽车的中心，车身普遍采用高强度箱式结构，这样减少了很多质量。这样减少了很多质量。 65
