1、认知汽车车身结构认知汽车车身结构授课教师授课教师-徐徐 诞诞 知识目标：1、了解汽车车身结构的类型；2、熟悉轿车车身结构；3、熟悉车身覆盖件的名称和作用 能力目标：结合所学内容，掌握车身材料的维修性能。建议学时：6学时 车身最早是用木材制成的骨架，外表钉上木板制成的，木质骨架构造以构件直角接合，接合处再以金属板加强固定。一直到1905年时才开始以钢板、铝板来覆盖汽车的车身，车身外表以各种压模冲压成各种曲面形状到了1916年，美国出现全部使用钢骨架及冲压成形钢板组成的汽车车身到了1940年以后，随着焊接及加工技术的发展，汽车车身结构发生了很大的变化，曲面玻璃、塑胶制品等各种新材料应用到汽车上，同
2、时，汽车车身的涂装也有相应的变化，大量采用机械化和自动化的作业方式，所使用的涂料也有了可以说是彻底的变化。汽车车身维修就是将损坏的汽车车身恢复到损伤前的状态。因此，车身修理人员必须充分了解汽车是如何设计和制造的。必须准确地识别所有损毁的部件，以及不同部位零件在车身构造种所起的作用，并对它们的修理或更换做出恰当的选择。一、汽车车身结构的类型按用途分轿车车身客车车身载货车车身按空间单元数量分单厢车身两厢车身三厢车身按受力情况分非承载式车身半承载式车身承载式车身整体式车身在设计理念上与车架式车身完全不同，因此，它需要新的装配技术、新的材料和完全不同的碰撞修理方法。整体式车身采用轻型、高强度合金钢和新
3、的处理、校正与焊接技术，悬架系统和操纵系统的对准位置和平稳操作，也要靠整体式车身部件的正确定位来保证。这就需要在修理中保证整车车身的形状与状态。二、轿车车身的分类 1、按轿车车身尺寸分类紧凑型轿车：又称为经济型轿车，车身术语最小级别。它通常采用4缸以下小型发动机，质量较小，燃油经济性能高。中高级轿车：它通常采用4缸、6缸、8缸发动机，具有中等的质量和外形尺寸。豪华轿车：是轿车中尺寸最大的。因为它尺寸比 较大，所以质量比较大，通常采用高性能的V8发动机。同时，豪华车的燃油经济性较差。2、按轿车车身结构分类普通轿车：这种车一般有前座和后座，适合4人或5人乘坐，并分为2门和4门轿车。硬顶轿车：这种车
4、有前座、后座、金属顶盖，通常以没有门柱或有B柱为特征。它们可以为2门和4门轿车。敞篷车：目前敞篷车有硬顶敞蓬和软顶敞篷，它可以升起或落下。像硬顶轿车一样，敞篷车没有门柱，根据需要可以制造成有或者没有后窗。掀背式轿车：这种汽车分为3门和5门形式，车尾部分有行李箱，行李箱盖向上开启。旅行车：这种车分为3门和5门形式。顶部向后延伸至全长，车后部有宽敞的行李箱，尾门是行李箱的入口。多功能车（SUV）：这种车通常采用四轮驱动，离地间隙比一般轿车车高，常归到越野车一类，可在雪地和泥泞路面顺利形式。厢式车：这种车的厢形车身宽大增加内部容积。全尺寸厢式车通常采用全周边式车架和前置发动机、后轮驱动的形式。微型厢
5、式车体型较小，通常采用整体式车身结构和前置发动机、前轮驱动的形式。轻型载货汽车：这种车通常称为皮卡车，它的驾驶室和车架通常是独立的。多数轻型载货汽车采用前置后驱的形式，有些是四轮驱动。3、轿车车身的装配术语我国车辆是靠道路右侧行驶，汽车左半侧是有转向盘的一侧，汽车右侧是乘客座位所在的一侧或转向盘的对侧。对于一些其他国家制造的汽车来说，它们的转向盘常常被安装在右侧，这是因为车辆在道路的左侧行驶。汽车是以前进的方向来定义车身的左右和前后的。在汽车车身修理工作中，通常将一个汽车车身分为3个部分：前部、中部、后部。三、车架式车身的结构车架式车身由主车身和车架组成。车架是一个独立的部件，没有与车身外壳任
6、何主要部件焊接在一起。车架是汽车的基础，车身和主要部件都固定在车架上，因此要求车架有足够的坚固度，在发生碰撞时能保持汽车其他部件的正常位置。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，车身与车架之间除放置特制橡胶垫外，还安装了减振器，将振动减至最小。现代汽车高强度钢车架的纵梁截面通常是U形槽截面或箱型截面，用来加强车架并作为车轮、发动机和悬架系统的支架。碰撞时能吸收大量的能量。车架上不同的托架、支架和孔洞用来安装各个部件，这些构成了汽车的底盘。为了便于汽车转弯，并为汽车提供较好的支撑，车架都做成前部窄、后部宽。1、车架式车身的类型 1）梯形车架：梯形车架包含两个纵梁与一些横梁相连
7、接。梯形车架的强度好，在一些载货车上仍能看到，由于其舒适性较差，所以在小型车上已淘汰使用。2）X形车架（脊梁式车架）：X形车架中间窄，刚性好，能较好地承受扭曲变形。由于这种车架侧面保护性不强，从20世纪60年代后期不再使用。3）框式车架：框式车架的纵梁在其最大宽度处支撑着车身，在车身受到侧向冲击时可为乘客提供保护。在前车轮和后车轮前面的区域分段形成扭力箱结构。在正面碰撞中，分段区域可吸收大部分的能量。在侧面碰撞中，由于中心车架梁靠近前面的地板边侧构件，使乘坐室受到保护；同时因乘坐室地板低，从而使质心降低、空间加大。在后尾碰撞中，由后车架梁和上弯，车架吸收冲击振动。由于关键区域有中心车架梁加强，
8、避免了车架过大的扭曲和弯曲。目前所使用的大多数车架都是框式车架。2、车架式的前车身车架式的前车身由发动机、散热器支架、前翼子板和前挡泥板组成。其通过螺栓固定连接。3、车架式的主车身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。围板由左右前车身立柱、前盖板和盖板侧外板构成。传动轴凹槽纵贯地板中心。车架梁与地板前部焊接在一起，并安装到车架上。当乘坐室受到侧向冲击碰撞时，可使乘坐室顶边梁、门和车身得到保护。地板的前后和左右边侧用压花工艺做成皱折，增加地板的刚度，减少了振动。四、车架式车身特点1、车架是一个独立的部件，车架有足够的坚固度；2、车架是汽车的基础，车身和主要部件都固定在
9、车 架上；3、车身通常用螺栓固定在车架上；4、高强度车架的纵梁截面通常是U型槽截面或箱 型截面；5、车架都做成前部窄，后部宽。五、整体式车身结构的认知在20世纪80年代以前，曾短暂使用过半架式车身。而近几年生产的小型、中型甚至有些大型的新型轿车，大部分都采用整体式车身结构。1、整体式车身结构的基本组成 1）车身前部部件前部也称鼻部，主要包括前保险杠到防火墙之间的所有部件，如保险杠、格栅、车架边框、前悬架部件等。通常发动机也是汽车前部的一部分。车身纵梁是在车身前部底下延伸的箱形截面梁，通常是承载车身上最坚固的部件。散热器芯支架安装在车架纵梁和内前围板上，用以支撑冷却系统的散热器以及相关部件。发动
10、机罩利用铰链连接，铰链通过螺栓固定在机罩和前罩板上。前翼子板从前车门一直延伸至前保险杠，它盖住了前悬架部分和内围板。通常是用螺佺固定在上面的。保险杠总成用螺旋连接到车架前角或纵梁上，吸收小的撞击。2）车身中部部件中部主要包括构成乘坐室的车身部件。这部分包括车底板、车顶板、前罩板、车门、车门支柱、风窗玻璃以及相关部分。注：中部又称为绿房子，这是应为它被风窗玻璃所包围。支柱是汽车车身上用以支撑车顶板的梁，并为打开车门提供方便，它们必须非常坚固，以便在发生严重碰撞或翻车事故时保护乘客的安全。车门是一个由蒙皮、门内支架、车门板、门窗调节装置、风窗玻璃以及相关部件组成的复杂装配体。车门铰链连接在支柱和车
11、门支架之间，门窗调节器是一个齿轮机构用以升高和降低车门玻璃。车顶是安装在乘坐室上面的多块板件，通常是焊接在支柱上。3）车身后部部件后部也称为尾部或后箱，通常由后侧围板、行李箱或后地板，后车架纵梁、行李箱盖、后保险杠以及相关的部件组成，也称做猫屋。它常常需要从汽车上拆下来以便修理尾部的碰撞损伤。后侧围板是一个大的侧面车身部分，它从侧门向后一直延伸到后保险杠。用焊接在上面并形成后部车身结构的重要部件。2、整体式车身的特点整体式车身由于整个车身与车架合成一体，没有单独的车架，所以整体式车身也称为无架式车身。整个车身是由冲压成不同形状的薄钢板用点焊连接成一个整体。其特点有：1）整体式车身的主要部件是焊
12、接在一起的，车身易于形成紧密的结构，有助于在碰撞时保护乘客；2）由于没有独立的车架，车身紧挨地面，质心低，行驶稳定性较好；3）整体式车身内部的空间较大，汽车可以小型化；4）结构紧凑，质量轻；5）整体式车身刚性较大有助于车身传递和分散冲击能量，使远离冲击点的一些部位也会有变形；6）当碰撞程度相同时，整体式车身的损坏要比车架式车身的损坏更为复杂，修复前要做彻底的损坏分析；7）车身一旦损坏变形，则需要采用特殊的（不会导致进一步损坏）程序来恢复原来的形状。整体式车身在检查中容易忽略远离碰撞部分的一些不明显的损坏，但是这些损坏在以后会引起操纵系统或动力系统的故障。整体式车身前部结构比车架式车身复杂，车身
13、前部不仅装有前悬架构件和操纵联动装置，而且对于前驱车装有整个驱动系统。车身前部板件承受的载荷更大，要求前部车身的刚性要好。3、整体式车身的类型 现在的整体式车身结构有3种基本类型：前置发动机后轮驱动（简称前置后驱，可用FR表示）；前置发动机前轮驱动（简称前置前驱，可用FF表示）；中置发动机后轮驱动（简称中置后驱，可用MR表示）。（1）前置发动机后轮驱动（FR）的车身前置后驱（FR）的车身被分成3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，可以保证汽车运行的需要。1）前置
14、后驱（FR）的车身的特点：发动机、传动装置和差速器均分布在前、后轮之间，减轻了操纵系统的操纵力；发动机纵向放置在前车身的副车架或支撑横梁上；发动机可单独地拆卸和安装，便于车身修理操作；传动轴安装在地板下的通道内，减少了乘坐室的内部空间；由于发动机传动系统及后轮由前到后布置，因而汽车的振动和噪声源也分布到车身的前面和后面。2）前置发动机后轮驱动（FR）的前车身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、前卫上盖板及前纵梁等机构组成。由于发动机、悬架和转向装置都安装在前挡泥板和前车身的前纵梁上，且前车身的强度和精度影响前轮的定位和传到乘坐室的振动和噪声，因此要求前车身制造精
15、确并具有极高的强度。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，其他的部件都是焊接在一起的，以减轻车身质量，增加车身强度。3）前置后驱的侧面车身前置后驱的前柱、中柱、车门、槛板、车顶纵梁等部位都采用3层板设计，同时运用了大量的高强度钢，以防止来自前方、后方和侧面的碰撞引起中部车身变形。车身立柱，门槛板，车顶纵梁、车顶板、车地板共同向左、右侧弯曲。车身立柱也作为门的支架，在汽车翻到时能保持乘坐室的完整性。车身侧面由于有车门，其强度被削弱，因而用连接的内部和外部板件来加强，形成一个非常顽固的箱型结构。4)前置后驱的底部车身前置后驱的底部车身主要由前后纵梁、地板纵梁、地板及
16、横梁构成。前纵梁形同车架的框随着悬架和车身底部结构的大小和形状的不同，这些部件的形状和基本布局也会有变化。底部车身前段 底部车身前段由前纵梁、前横梁构成。由于要安装发动机、悬架等部件，并影响前车轮定位，这些构件都用高强度钢制成箱形截面。前纵梁均为上弯式，在板件上都有加工的预应力区，在碰撞时这些构件将会弯曲并吸收冲击能量，在正面碰撞时可以有效的保护乘座室。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。前置后驱（FR）车身因为变速器纵向放置，并且有传动轴传递动力至后方，所以需要有较大的车底拱起空间。因此只能提供较小的腿部活动空间。前置后驱车身一般适用于大中型具有较大车身的桥车上。地
17、板的中心有传动轴通道，加强了地板的强度，它能阻止地板扭曲。此外，地板主纵梁和横纵梁位于前排座下面和后排座前面，从而强化了左侧和右侧的刚性，从侧面碰撞中可防止地板扭曲。底部车身后段底部车身后段主要由后地板纵梁，后地板横梁，后地板及行李箱地板等构成。后地板纵梁从后排座下边延伸到接近后桥，并上弯延伸到后桥此弯曲结构像前纵梁一样，可以吸收后端碰撞时的能量，另外，后地板纵梁后段和后地板纵梁是分开的，以方便维修车身时更换。当燃油箱固定在地板下面时（悬浮式），后地板纵梁的后半部具有强韧而不易弯曲的特性，不过在弯角区域（向上弯曲）将其设计成容易发生折损变形，当发生后端碰撞时可保护燃油箱。5）前置后驱的后车身前
18、置后驱后车身有轿车形式和旅行车形式两种类型，前者行李箱和乘坐室分离，后者行李箱与乘坐室不分开。在轿车中，后围上盖板和后座软垫托架连接在后侧板和后地板上，围板可防止车身扭曲。旅行车由于没有单独的后车身，采用加大顶盖内测板及后窗下部框架，讲顶盖内侧板延伸至后侧板等措施来加强车身的刚度。6）车门车门包括外板，内板，加强梁，侧防撞钢梁和窗框，其中内板，加强梁和侧防撞钢梁以点焊结合在一起，而内板和外板通常是以摺边连接。另外，车门门框通常是由点焊和铜焊结合，车门的形式大致分为：窗框车门，冲压成形车门和无窗框车门3种。7）发动机罩发动机罩包括外板，内板和加强梁。内板和外板的四周以摺边连接取代焊接。为了确保发
19、动机罩铰链连接和发动机罩锁支架的刚性和强度，将加强梁点焊于内板上，将密封胶涂抹于内板和外板的某些间隙中，以确保外板有足够的张力。8）行李箱盖行李箱盖的构造类似于发动机罩，包括外板内板的四周采用摺边连接方式，而加强梁和制作时由点焊焊接于行李箱盖上（铰链和支座区域除外），将密封胶涂抹于内板和外板的某些间隙中，以确保外板有足够的张力。（2）前置发动机前轮驱动（FF）的车身 前置前驱（FF）的发动机安装在车身的前面并由前轮驱动。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、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，前置前驱的车身前部强度与前置后驱有很大不同。
20、1）前置前驱（FF）车身的特点：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；前悬架和前轮的载荷增加；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，其内部空间变得更加平整；由于发动机装在前面，碰撞时有向前的惯性力，所以发动机的安装组件要相应加强。前置前驱的发动机可以纵向放置也可以横向放置。当发动机纵向放置时，发动机由连接左，右前纵梁的前悬架支撑。这种发动机的放置与后轮驱动发动机的放置方式相同。当横向放置发动机时，发动机支撑在4个点上，即发动机装在中心构件（或称为中间梁）和左右前纵梁上。2）前置前驱的前车身前置前驱
21、的前车身由发动机罩，前翼子板，散热器上下支架，散热器侧支架、前横梁、前挡泥板和薄钢板冲压成的前围板等构成。前置前驱和前置后驱车身的前悬架几乎是相同的，它们都采用滑柱式独立前悬架。前车身的精度对前轮定位有直接影响。所以，在完成前车身修理以后，一定要检查前路的定位。为了增加前挡泥板的强度和刚度，将前挡泥板与盖板、前纵梁焊接在一起。前置前驱纵向放置发动机（包括4WD）的前车身与后驱动的前车身几乎相同，但由于前置前驱车身前部承受较大的载荷，其扭力箱焊接在前纵梁的后端，所以，前纵梁比前置后驱车身相应构件的强度要大。3）前置前驱的中段车身前置前驱和前置后驱车身的中段车身是基本相同的，它们都由地板，地板纵梁
22、，地板下加强梁，地板横梁组成。地板纵梁用高强度钢板组成，位于乘客室两侧下端，又称为车门槛板内板，由于前置前驱（FF）车身没有传动轴，彻底拱起空间小，因此，能够提供较大的腿部活动空间。4）前置前驱的后段车身前置前驱的后段车身由上下两部分组成，上部由后门板、下后板、后侧板、后轮罩外板、后轮罩内板组成，底部由后地板横梁和后地板纵梁组成。因其前置前驱，油箱又安装在中央底部车身地板下面，这使后地板纵梁比后轮后驱动车身的低。当发生后端碰撞时，大部分的冲击力就可由行李箱空间吸收。后地板都经过波纹加工，以提高吸收撞击的能量。后地板纵梁的后端和后地板纵梁是分开的，车身维修时有利于更换。后地板纵梁的较低部分与后悬
23、架臂连接。后轮采用独立的滑柱式悬架，这样可以改进转向操纵性能和行驶的稳定性，当发生后尾碰撞时，对后轮定位的影响比后轮驱动车身要大得多。因此，每次在车身修理完成后都应当检查后轮的定位。5）前置前驱的车身和其他部件前置前驱车身的发动机舱盖、车门、行李箱等部件与前置后驱车身的相同。四轮驱动汽车的前车身与前轮前驱动的车身的前车身类似，中、后车身与后轮后驱动汽车的中后车身类似。（3）中置发动机后轮驱动（MR）的车身 1）中置后驱车身的特点中置后驱车身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有低的纵断面，底心低，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，这样减少了
24、很多质量。这种形式车身特点有：质量集中在汽车的中心，因而改善了操纵性；由于发动机在汽车的中部，前罩板可以向下倾斜，从而改善了空气动力学性能，降低了质心，改善了驾驶员的视野；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乘坐室的噪声、振动和热辐射。2）中置后驱的前车身 中置后驱的前车身安装有前悬架、转向操纵系、散热器和空调冷凝器等机械部件。由于发动机和变速驱动桥分别在种车身和后车身放置，在车身前部空间内设置行李箱，整个车身的形状是后面高，前面低而扁，故车身的形状是低而尖的。独立的前悬架由前挡泥板和前纵梁支撑。前挡泥板、发动机罩和发动机舱前罩用螺栓固定。散热器框架、前横梁和前侧
25、支架用点焊焊接在前纵梁上。前行李箱端板的上部以点焊固定到前纵梁上，而以点焊固定在转向齿轮箱支承梁的前行李箱地板一起形成前行李箱。转向操纵系穿过前纵梁上的环型孔。前、后纵梁点焊成一体，下操纵臂和门槛板也连接在纵梁上，有效提高了车身强度。3）中置后驱的后车身中置后驱的后车身由后侧板、后行李箱盖、发动机舱盖、车身下后板、乘坐室分隔板、乘坐室分隔横梁、后地板分隔板和后地板纵梁组成，发动机和后行李箱盖之间用后地板隔板分开。后地板、乘坐室分隔板和后地板分隔板以深波纹结构强化，并和后纵梁焊接成一个高强度的整体。横向放置的发动机安装在左右后纵梁、乘坐室分隔横梁和后地板横梁上。发动机安装在乘坐室后边，在乘坐室和
26、发动机舱之间用3层结构的隔板来隔离噪声、振动和热辐射。后悬架是独立于滑柱悬架，后纵梁和后轮罩板的维修精度对于后轮的定位有一定影响。4）中置后驱的底部车身底部车身承受路面载荷，并将它传递到车身侧板、车身立柱和车顶板。底部车身的部件由高强度钢制造。此外，将前地板的结构通道提高，使车身底部的强度增加。5）中置后驱的车门车门由高强度的内外门板构成。门的开闭靠铰链，并以密封条密封，防止漏水漏气。门的加强件保护乘坐室在碰撞或发生事故翻车时不宜受损坏。六、轿车车身零部件车身修理人员除了要修理车身结构件和覆盖件外，还要承担汽车装饰的修理。有些装饰件和嵌条可以用粘接带粘接，有的可用各种金属或塑料紧固件连接。车身修理人员要熟悉现代车身结构上的各种零件、部件、组件的专门名称。如果一名车身修理人员不知道所要修理、校正、更换和涂装的零件的正确用语，则会在订购零件和阅读修理规程时遇到很大的困难。困难。再 见！
