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车架的作用是什么?什么是汽车车架?

2022-10-20 14:09:41    来源:酷狗科技

车架的作用是什么?

支撑、连接汽车各总成,使各总成保持相对正确的安装位置,并承载汽车内外的各种载荷。必须具有足够的强度和刚度,以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。

什么是汽车车架?

一、梯形车架

梯形车架还有一个更为人熟知的名称—阵式车架,是最早出现的车架形式。顾名思义,梯形车架的样子就好像一条平躺着的梯子由两条纵向的主粱(longitudinalsidemember),结合许多大小(粗细)不同的副横梁(crossmember)所构成的,有些情况还会加上斜梁(crossbraces)作巩固。直到上世纪60年代,它仍然被大部分汽车所采用。随着不同形式的车架设计的诞生,梯形车架应用到一般小轿车上的情况越来越少见,(简直是罕见!)除了专门的越野车,如Jimmy、Landcrusier或者Trooper等,现在只有商用车才使用梯形车架。

越野车使用梯形车架主要是看中它车身和底盘分离的设计,车架和车壳作非固定连接,在越野行走的时候,崎岖的大幅路面上下落差环境,会导致车架的大幅扭动,如果是一体式车架的话,很有可能随时扭到连车厂都不认得这是自己造的车!梯形车架的非水平扭曲刚性其实并不理想,一样会产生大幅的扭动,分离式车身正好阻止了车壳的扭动。另外这种车架的前向抗曲能力(即对抗前方正面撞击力的能力)非常的强!所以这款车架仍被越野车普遍的使用。

至于商用车由于梯形车架的负载抗曲能力高,而车架先天造就平台造型,无论对营造车厢空间还是载货空间都有极其正面的作用。

梯形车架的优点也造就了它的缺点,平面结构令它的非水平扭曲刚性相对于一体式车架来的低,而车架的设计不善于造就重心水平低的汽车(技术上完全可行,但是没有必要)对于以操控性作为出发点的汽车这种特性当然与他们的宗旨背道而驰。

二、一体式金属车架

顾名思义,使用一体式车架的汽车,整个车身的外壳本身就属于车架的一部分。所以它不同于传统的梯形车架或者管式车架,需要在车架外包裹外壳。

事实上,按严格的定义来说,一体式车架都是由不同的组件装嵌而成的,其中最大的一块就是地台,其余的如车顶、侧板大小各异,所有的板件都是由高压压模机压制出来的,利用机械臂做电焊处理,有的甚至使用激光焊接技术。整个制作过程短至数分钟便可宣告完成。

由此可见,一体式车架之所以那么流行,主要原因是为了适应高度机械化的流水生产作业大量生产,这样做可以大大的降低生产成本。而且一体式车架先天拥有良好的撞击保护能力,车头以及车尾加装副车架一方面有利于吸收撞击所造成的冲击力,另一方面对车架行驶的刚性也有所帮助。其次,一体式车架能够预留用以吸收撞击能量的褶皱区外,车架本身的包裹式构造还可以将褶皱区域吸收不完的能力经过车柱分散到车体的其余部分,避免猛烈撞击力在瞬间过于集中而对乘客造成严重的创伤!相对于其他的车架构造,一体式车架没有高而阔的门榄、防滑动支撑架和大型的传动轴管道等,空间的利用率极高。

凡事总有正反两面,一体式车架生产前的配套投资极其庞大,绝对不适合小批量生产。比如市场层面较窄的跑车市场,现在只有PORSCHE使用一体式车架。

另外一个明显的缺陷就是一体式车架因为使用大量的金属,重量偏高。外壳的作用主要是用来营造理想的空间效果,而车架的设计主要由金属钢片构成,虽然钢片已经作了开坑的加强韧度处理,但是在物理结构上的刚度,特别是非水平扭动(longitudinaltorsion),始终不及钢管式车架。如果以重量和刚性比来作比较的话,使用同等金属重量所制作出来的一体式车架是所有车架中刚性表现最不济的。

顺便可以提一下的就是车架的后天改装问题。坊间流行为汽车加Bar也不是一天两天了,但是无论是顶塔或者底塔,增加的只是车体上部分空间结构的刚性,但是车体其他部分的抗扭度依然没有丝毫的提高,也就是说,原来过弯时,整个车架的扭动被车架中间部分的扭动代替了。所以TowerBar及其量只能提高驾驶的感受,至于真正的车架刚性的表现则很难说。但是有一种情况是例外的,那就是原厂在设计时已经考量了车架的longitudinaltorsion,加装towerbar已经是设计的一部分。

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