想要操控好,白车身结构就得设计好
想要操控好,白车身结构就得设计好
大家普遍关心汽车在哪些方面呢?是外观设计、内部装饰、引擎性能、燃油消耗白车身钢板的功能定义,抑或是售价?今天,我们将为大家揭示一个常常被忽视却至关重要的部件——那就是白车身!
白车身实际上构成了一个庞大的骨架,汇集了众多部件于一体,这才形成了我们所能看到的能够行驶的汽车。它就像新房子的水泥基础结构一样,从这个角度来看,其重要性不言而喻!今日所谈的白车身并未包含四门两盖,其构造是通过将冲压板材焊接而成的。整体上,它主要分为结构件、内板以及外板这三大类别。结构件主要负责承受力量想要操控好,白车身结构就得设计好,因此通常选用高强度钢材,并且其结构形式多为空腔状;内板和外板则不承受力量,内板通常使用普通钢板,而外板则因防腐需求,一般选用镀锌钢板白车身钢板的功能定义,也有部分采用铝合金材料制成。
白车身的分类
目前市场上的白车身有两大类,即承载式车身和非承载式车身!
1、 承载式车身
这是普通轿车和SUV中应用较为广泛的,主要的优点是:
该结构整体性较强,所以白车身的弯曲和扭转刚度均相对较高。
2) 由于它不包含笨重的车架,因此重量相对来说会轻一点;
由于底板下方并未设置车架,因此设计时可以将底板做得更低白车身钢板的功能定义,这样的设计不仅提升了用户进出的便捷性,而且还能有效扩大乘员舱的内部空间。
缺点也有不少:
发动机与底盘产生的噪声及震动会直接传递至车身表面,为此,在安装诸如悬置等接附点时,必须实施特殊设计,以降低其对车身表面的影响。
2) 当汽车发生碰撞后,由于结构复杂,修复比较困难。
2、 非承载式车身
与承载式车身相比,该车型在底部增设了车架结构,这种设计在越野车、货车以及卡车等车型中尤为常见,其显著优势包括:
1) 设计结构简单;
2) 耐久好,主要是车架的功劳;
3) 事故发生后,易于修复。
由于存在车架的缘故,缺点也不少:
1) 车辆重,间接导致油耗较高;
2) 重心高,用户上下车不方便;
3) 易产生低频振动,让用户感到不适。
白车身需要满足什么功能呢?
汽车设计初衷是为了驾驶,然而谁都不希望驾驶了一两年后车辆就频繁出现故障,所以它必须达到一系列的标准!
1、 强度耐久要求
强度反映的是车身抵御损坏的程度。举例来说,在行驶于凹凸不平的路面或是驶上马路牙子时,若车身出现钣金破损,这表明车身的耐用性或强度未能达到标准。然而,我们的汽车并非追求极高的强度,而是需要合理地布置强度梯度,比如设置吸能区和安全区域。汽车的发动机舱及行李箱区域需实施吸能式设计,以降低碰撞对乘客舱的冲击力;同时,乘客舱周围的框架必须选用高强度钢材,以减少其变形,确保乘客的安全。
耐久性是指车身某一部位结构在持续受到微小刺激影响下,经过一段时间的累积,当车身承受的疲劳达到极限时,结构将出现损坏。与之相对,强度是指结构在某一瞬间所能承受的最大力量。耐久性是一个持续的过程,而强度测试则是一瞬间的行为。以日常使用为例,每次乘坐车辆时,我们都会频繁开关车门,若车门铰链的耐久性未能满足设计标准,那么在车辆使用几年后想要操控好,白车身结构就得设计好,车门铰链可能出现故障。
2、 刚度要求
刚度是指车身对抗形变的能力。为了帮助大家更深入地理解这一概念,我们在此列举几个汽车刚度不足的案例。当我们将车辆停放于不平整的道路上,导致左右轮胎高度不一,这时若遇到车门难以开启或关闭的情况,那通常是因为车身刚度不够,导致侧面结构变形,进而与车门产生冲突;另外,还有一种现象,那就是在行驶途中,尤其是在路面不平整的区域,车辆会发出“嘎吱嘎吱”的声响,相信乘坐过公交车的人都会有这样的感受吧!刚度不足会导致驾驶操控体验大幅下降,特别是在转弯时,车体会显得较为柔弱。而当汽车的刚度达到一定水平,驾驶者会感受到车辆更为坚实,行驶起来更加稳定。
3、 NVH要求
车身设计阶段需重视隔音与隔振措施,以避免或降低外界噪音和振动传入车内,从而影响驾乘者的舒适感。为此,我们会在车地板上铺设阻尼垫以实现减振效果,此外,对钣金上的孔洞,我们会使用堵盖或贴纸进行封闭,以阻断外界噪音的传入。NVH与整车品质紧密相连,因此众多汽车制造商都设有专门的NVH部门。在车型开发过程中,这些部门会进行CAE分析,以确定车身哪些部位需要加装阻尼垫、涂抹胶水或安装堵盖。随后,他们会将相应的方案提交给车身设计团队。
显而易见,车身设计的优劣直接影响到整车的品质,这恰似建造房屋时地基的重要性,地基稳固方能支撑起房屋的其他功能。受限于篇幅,今日关于白车身的介绍便到此为止,后续将另行撰写一篇专门讲解白车身各组成部分的文章。