汽車車身設(shè)計之初級

1、第1頁共7頁轎車車身上的三大立柱由各種各樣的骨架件和板件通過焊接拼裝而成的轎車車身，也就是行業(yè)俗稱的“白車身”，它的各個部分都有相關(guān)的名稱，不論在汽車制造廠、修理廠或者配件商店，人們一聽到某個名稱就知道它是屬于車上的哪一部分，安裝在什么位置上。（見圖）三廂式轎車車身結(jié)構(gòu)圖主要零部件:1、發(fā)動機(jī)蓋2、前檔泥板3、前圍上蓋板4、前圍板5、車頂蓋6、前柱7、上邊梁8、頂蓋側(cè)板9、后圍上蓋板10、行李箱蓋11、后柱12、后圍板13、后翼子板14

2、、中柱15、車門16、下邊梁17、底板18、前翼子板19、前縱梁20、前橫梁21、前裙板22、散熱器框架23、發(fā)動機(jī)蓋前支撐板車身的骨架件和板件多用鋼板沖壓而成，車身專用鋼板具有深拉延時不易產(chǎn)生裂紋的特點。根據(jù)車身不同的位置，一些要防止生銹的部位使用鋅鋼板，例如翼子板、車頂蓋等；一些承受應(yīng)力較大的部位使用高強(qiáng)度鋼板，例如散熱器支承橫梁、上邊梁等。轎車車身結(jié)構(gòu)中常用鋼板的厚度為0.6～3毫米，大多數(shù)零件用材厚度是0.8～1.0毫米。在轎車

3、車身構(gòu)造中，有些重要零件的位置涉及到車輛的整體布置、安全及駕乘舒適性問題，例如立柱。一般轎車車身有三個立柱，從前往后依次為前柱（A柱）、中柱（B柱）、后柱（C柱）。對于轎車而言，立柱除了支撐作用，也起到門框的作用。設(shè)計師考慮前柱幾何形狀方案時還必須要考慮到前柱遮擋駕駛者視線的角度問題。一般情況下，駕駛者通過前柱處的視線，雙目重疊角總計為5～6度，從駕駛者的舒適性看，重疊角越小越好，但這涉及到前柱的剛度，既要有一定的幾何尺寸保持前柱的高剛

4、度，又要減少駕駛者的視線遮擋影響，是一個矛盾的問題。設(shè)計者必須盡量使兩者平衡以取得最佳效果。在2001年北美國際車展上瑞典沃爾沃推出最新概念車SCC，就將前柱改為通透形式，鑲嵌透明玻璃讓駕駛者可以透過柱體觀察外界，令視野盲點減少到最低程度（見本網(wǎng)“車海拾貝”沃爾沃SCC）。中柱不但支撐車頂蓋，還要承受前、后車門的支承力，在中柱上還要裝置一些附加零部件，例如前排座位的安全帶，有時還要穿電線線束。因此中柱大都有外凸半徑，以保證有較好的力傳遞

5、性能。現(xiàn)代轎車的中柱截面形狀是比較復(fù)雜的，它由多件沖壓鋼板焊接而成。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，不用焊接而直接采用第3頁共7頁型、甲殼蟲型發(fā)展到船型、楔型和現(xiàn)在的滴水型滴水型，以及在這些形狀基礎(chǔ)上的許多變種，其內(nèi)在的驅(qū)動力就是這兩對矛盾的平衡過程。汽車車身的設(shè)計工作流程，也從單純的由內(nèi)向外發(fā)展到由外向內(nèi)、內(nèi)外結(jié)合的方式。汽車風(fēng)阻的五個組成部分車身造型設(shè)計是一門很大的學(xué)問，其中重要的內(nèi)容就是風(fēng)阻問題。重要的內(nèi)容就是風(fēng)阻問題。平常說的風(fēng)阻大都是

6、指汽車的外部與氣流作用產(chǎn)生的阻力。實際上，流經(jīng)汽車內(nèi)部的氣流也對汽車的行駛構(gòu)成阻力。研究表明，作用在汽車上的阻力是由5個部分組成的。一、外型阻力外型阻力，指汽車前部的正壓力和車身后部的負(fù)壓力之差形成的阻力，約占整個空氣阻力的58%；二、干擾阻力干擾阻力，指汽車表面突出的零件，如保險杠、后視鏡、前牌照、排水槽、底盤傳動機(jī)構(gòu)等引起氣流互相干擾產(chǎn)生的阻力，約占整個空氣阻力的14%；三、內(nèi)部阻力，指汽車內(nèi)部通風(fēng)氣流、冷卻發(fā)動機(jī)的氣流等造成的阻力

7、，約占整個空氣阻力的12%；四、由高速行駛產(chǎn)生的升力所造成的阻力，約占整個空氣阻力的7%；五、空氣相對車身流動的摩擦力，約占整個空氣阻力的9%；針對第一、二種阻力，轎車車身應(yīng)該盡量設(shè)計成流線型，橫向截面面積不要太大，車身各部分用適當(dāng)?shù)膱A弧過渡，盡量減少突出車身的附件，前臉、發(fā)動機(jī)艙蓋、前擋風(fēng)玻璃適當(dāng)向后傾斜，后窗、后頂蓋的長度、傾角的設(shè)計要適當(dāng)。此外，還可以在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b導(dǎo)流板或擾流板。通過研究汽車外部的氣流規(guī)律，不僅可以設(shè)計出更加合

8、理的車身結(jié)構(gòu)，還可以巧妙地引導(dǎo)氣流，適當(dāng)利用局部氣流的沖刷作用減少車身上的塵土沉積。針對第四種阻力，要設(shè)法降低行駛中的升力，包括使弦線前低后高，底版尾部適當(dāng)上翹，安裝導(dǎo)流板和擾流板等措施。一部分外部氣流被引進(jìn)汽車內(nèi)部，可能會在一定程度上減少了外部氣流對汽車的阻力，但氣流在流經(jīng)內(nèi)部氣道時也產(chǎn)生的摩擦、旋渦損失。研究汽車內(nèi)部的氣流規(guī)律，可以盡量減少內(nèi)部氣阻，有效地進(jìn)行冷卻和通風(fēng)。利用氣流分布規(guī)律，還可以巧妙地把發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口安排在高壓區(qū)，提

9、高進(jìn)氣效率，減少高壓區(qū)附近的渦流，同時把排氣口安排在低壓區(qū)，使排氣更加順暢。細(xì)心的讀者可能已經(jīng)注意到了，上面的論述用了很多非限定性的詞匯，如“適當(dāng)“就用了五次。有的讀者可能希望用一些確切的數(shù)字來表述，如后傾的角度、圓角的半徑等等。這里牽涉到車身設(shè)計的整體概念。風(fēng)阻是建立在汽車整體結(jié)構(gòu)上的概念，某型號車的最佳幾何參數(shù)，在其他型號上是不適用的。一個小小的改動往往對整體產(chǎn)生很大的影響，正所謂牽一發(fā)而動全身。技術(shù)書籍上的數(shù)據(jù)都是在嚴(yán)格規(guī)定的試驗