汽车碰撞分析与估损3

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1、 第 3 章 车辆结构知识 通过第 2 章的学习，我们知道了车辆有很多种类型，各个汽车厂家生产的车 型从外观上看也各不相同。但实质上，无论是轿车、SUV 或 MPV 等乘用车，还是 轻卡或重卡等载货车，它们都有着共同的结构特征，这就是本章将要介绍车辆结 构知识。 现代车辆结构越来越复杂，通常一辆普通的轿车可能是由一万多个零部件组 装而成。为了便于学习车辆结构，一般都将车辆分为底盘和车身两大部分。底盘 通常是指包括发动机和车架在内的各大底盘系统， 而车身是指安装车架上的车身 本体及电气、附件和内饰件等。但因为现代承载式车辆已经没有严格意义上的底 盘，所以这里我们按功能将车辆零部件分成以下几大部分

2、： 车身及其附件； 动力总成； 转向系统； 悬架系统； 行驶系统； 制动系统； 电气附件。 全面系统地学习以上各个系统的功能和结构不但有助于汽车估损人员更加 了解汽车，更重要的是，这些知识对于准确地判断事故原因，堪查事故车的受损 情况，估算维修费用，制订维修方案十分重要。 3.1 汽车的基本构成 汽车通常由车身及其附件、动力总成、转向系统、悬架系统、制动系统、电 气附件等几大部分组成，如图 3-1 所示。 3.1.1 车身及其附件 汽车车身的主要作用是为乘员和货物提供安全舒适、大小合适的空间。传统 的车身是车架式的，车身壳体安装在车架上，而现代轿车多采用承载式车身，省 去了笨重的车架。 61

3、车身及其附件除了为乘员提供舒适的乘坐环境外，更重要的是能够保护乘员 的人身安全。因此，现代车身在结构和材料上使前后两端的刚度相对较小，以便 在碰撞中能够吸收一些碰撞能量，而将乘员舱的刚度设计得相对较大一些，确保 其在碰撞中变形量尽可能小，以充分保护乘员的安全。同时，在车身内部装备了 安全气囊、安全带、可溃缩式转向柱、膝部保护、座椅头枕等多种保护装置，车 身外部的保险杠上还增加了吸能装置、纵梁上设计了吸能区等。 图 3-1 汽车整体结构3.1.2 动力总成 动力总成通常是指发动机以及与之紧密相连的离合器、变速器、主减速器和 差速器等部件。它们是汽车的动力之源，发动机的动力通过离合器（装载自动变

4、速器的车辆是液力变矩器）传递给变速器，由变速器降速增扭之后传递给主减速 器（对于后轮驱动车辆，要经过传动轴） ，主减速器进一步降速增扭之后再传递 给差速器，最后由差速器输出到半轴，由半轴驱动车轮转动。当前，大多数汽车 发动机都采用往复活塞式内燃机， 它是由曲柄连杆机构、 配气机构、 燃料供给系、 冷却系、润滑系、点火系（柴油发动机没有点火系） 、起动系等部分组成。传统 的变速器是手动变速器，现在越来越多的车辆装备了自动变速器。自动变速器结 构相对比较复杂，一般由行星齿轮结构、液压系统和电控系统组成。3.1.3 转向系统 62 转向系统的作用是控制汽车的行驶方向，对汽车的行驶安全至关重要。它主

5、要由转向盘、转向机、转向传动机构、转向助力装置、液压助力管路和助力油等 部件组成。 3.1.4 悬架系统 悬架系统的作用是连接车轮与车架或车身，将地面驱动力从行驶系传递到车 身或车架，同时缓冲地面的冲击力。它主要由悬架摆臂、减振器、横向稳定杆等 部件组成。现代轿车的四轮定位参数受到悬架系统的状况影响，在事故车维修理 赔中通常要对悬架的安装情况进行检查。 3.1.5 行驶系统 行驶系统是将发动机的驱动力传递到路面，由此产生路面对汽车的反向作用 力，驱动车辆在路面上行驶。它主要由车轮、轮毂等部件组成。 3.1.6 制动系统 制动系统的作用是在行驶中根据需要降低汽车的速度，使汽车停止或在坡道 上驻车

6、，对保证汽车的行驶安全十分重要。它主要由制动踏板、制动助力器、主 动主缸、制动轮缸、制动蹄或制动钳、制动鼓或制动盘、制动管路、制动液、制 动防抱死控制（ABS）系统等部件组成。根据国家强制标准的规定，汽车制动系 统必须满足行车制动系、应急制动系和驻车制动系的要求，部件可以共用，但至 少应有两套彼此独立的控制装置。 3.1.7 电气设备 汽车上传统的电气设备用于发动机的起动、点火、内部和外部照明、信号装 置以及各种仪表等，主要包括蓄电池、起动和充电系统、点火系统、照明装置、 转向和制动信号装置、车速里程表等各种仪表，现代汽车还装备了空调系统、音 响系统、中控门锁和防盗系统、风窗雨刮和清洗系统、电

7、动门窗和天窗、电动和 加热座椅、除霜除雾系统、计算机控制和 CAN 总线系统、GPS 系统等电子电气系 统，这些装置大大提高了汽车的安全性和舒适性。我国汽车电气系统大多采用 12V 蓄电池电压，负极搭铁。 车身分类和构成 3.2 车身分类和构成 车身分类 3.2.1 车身分类 63 3.2.1.1 按车身承载情况分类 按汽车车身的承载情况，车身结构主要有两种类型：有车架的非承载式结构 和无车架的承载式结构。 除此之外， 还有一种介于两者之间的半承载式车身结构。 如图 3-2 所示。 1. 非承载式车身 非承载式车身又称为车架式车身，其典型特征是在车身下面有一个车架结 构，车身壳体通过螺栓安装在

8、车架上，发动机、变速器、悬架等大总成也安装在 这个车架上。这些大总成的重量和地面冲击力主要由高强度的车架承载，而不是 直接作用在车身上。在发生碰撞事故时，碰撞力可能会先作用在车架上，然后再 向车身传递。为了降低路面噪音，缓冲振动，提高舒适性，往往在车架与车身之 间、车架与发动机和变速器之间安装一些橡胶衬垫。当前，非承载式车身在轿车 上已很少应用，而主要用在一些 SUV、大客车和载货车上。 2. 承载式车身 承载式车身的典型特征是没有车架，发动机、变速器、悬架等大总成直接安 装在车身结构上，它们的重量和路面载荷主要由车身结构承载。在发生碰撞事故 时，碰撞力也直接作用在车身构件上，并沿着车身传播。

9、 在承载式车身结构中，车身板件、横梁和纵梁通过点焊或激光焊焊接在一起 或粘接在一起，形成一个整体的车身箱体结构。这种结构既轻便又结实。乘员舱 的刚度比非承载式车身更大，在碰撞中，汽车的前部和后部可以按照受控的方式 溃缩，而乘客舱则得到最大程度的保护。 承载式车身结构需要更复杂的装配工艺，采用了一些新材料和新技术，如厚 重的冷轧钢被更轻、更薄的高强度钢或铝合金所替代。因此，在维修事故车时也 应当采取完全不同的修理方法，需要采用新的处理、矫直和焊接工艺。 目前，承载式车身因轻便安全、节能环保、技术成熟而在轿车上得到了广泛 的应用。估损和维修人员应当系统掌握这种车身的碰撞损坏分析和维修技术，本 章后

10、面将重点对这种车身结构进行详细介绍。 3半承载式车身 半承载式车身又称为平台式车架结构，其特征是在车身的前后部有几根厚重 的短纵梁， 它们用螺栓连接， 便于拆卸。 这些纵梁不但是底盘机械件的安装基础， 64 而且增强了碰撞时的车身强度。 这种结构同时具备承载式结构和车架式结构的一 些优点，但应用不是很广泛，主要用在一些轻型卡车上。 A非承载式车身 B承载式车身 65 图 3-2 按车身承载情况分类 车身形状或车顶型式分类 3.2.1.2 按车身形状或车顶型式分类 按车身形状和车顶型式，可以将汽车分成以下几类，如图 3-3 所示： 1 普通轿车 普通轿车的车身特征是有一根中柱支撑车顶，根据车门数

11、量又分为两门轿车 （如上海大众的高尔）和四门轿车（如上海大众的帕萨特）两种。 2 硬顶轿车 硬顶轿车的车身特征是没有支撑车顶的中柱，它的车顶结构被强化，以保证 有足够的强度。硬顶轿车也有双门和四门两种版本，这种车在我国比较少见，基 本都是进口车。 3 舱背式轿车 舱背式轿车的车身特征是尾部有一个较大的尾门，其优点是可以获得更大的 后部存储空间，一般以紧凑型小轿车居多，如奇瑞 QQ。 4 活顶轿车 活顶轿车的车身特征是采用了可收缩的帆布顶篷，顶篷内带有钢管骨架。车 顶可以向下折叠，收到座椅后面。一些活顶轿车采用了活动的可收缩的硬顶。这 种车也叫敞篷跑车，在我国也比较少见，基本都是进口车。 5 旅

12、行轿车 旅行轿车的车身特征是车顶向后水平延伸，直到车身的后部，车身尾部采用 了后舱门或尾门，可以获得较大的储物空间，如东风本田 CRV。 6 厢式车 厢式车的特征是采用了宽大的箱形车身，增大了内部承载空间。全尺寸厢式 车通常采用全周边式车架和前置发动机、 后轮驱动的型式。 微型厢式车体型较小， 常常采用承载式车身结构和前置发动机、前轮驱动的型式。我国常见的厢式车有 广州本田奥德赛、江淮瑞风、上海通用 GL8 等。 7 SUV 即运动型多功能车，一般采用四轮驱动，底盘通常比轿车稍高一些，提高了 车辆的通过性，适合于在崎岖路面或越野行驶。SUV 通常被归到越野车一类，在 66 山地、雪地、泥泞等不

13、良路面上能够充分发挥其优势。我国常见的 SUV 有北京吉 普、三菱帕杰罗、长城赛弗等。 8 轻型卡车 轻型卡车的驾驶室和车架通常是独立的，大多数轻型卡车采用前置发动机、 后轮驱动的型式，有些也采用四轮驱动。如长城皮卡、福田轻卡等。 A普通轿车 B. 硬顶轿车 C舱背式轿车 67 D. 活顶轿车 E旅行轿车 F. 厢式车 GSUV 68 H. 轻型卡车 图 3-3 按车身形状和车顶型式分类 车身的构成和车身板件 3.2.2 车身的构成和车身板件 3.2.2.1 车身的构成 为了便于理解，我们将车身结构分成三个车身段来讲解，即前段、中段和后 段， 如图 3-4 所示。 估损人员应当了解每段中包含哪

14、些零件， 它们是如何建造的。 1前段 前段又称为车头部分，包括前保险杠和前围板之间的所有部件，如保险杠、 进气格栅、水箱支架、前纵梁、前横梁、发动机支座、前翼子板、前悬架拱形座 等构件。 2中段 中段又称为中间部分，包括构成乘员舱的所有车身构件，如地板、车顶、车 颈板、风挡玻璃、车门、A 柱、B 柱、C 柱等。 3后段 后段又称为尾段或后尾，包括后风挡玻璃到后保险杠之间的所有布局，如后 侧围板（后翼子板）、行李箱、后地板、后纵梁、行李箱盖、后保险杠等构件。 69 图 3-4 车身的前段、中段和后段 4左侧和右侧 在进行事故勘察，制作查堪报告和定损单时，经常要说明是车辆的左侧还是 右侧受损，是维

15、修左侧还是右侧的哪个零部件，在查阅配件信息和专业的估损资 料时， 也要区分左右两侧的配件。 为避免混淆， 行业中对车辆的左右侧规定如下： 驾驶员坐在驾驶席上，其左手侧为车辆左侧，右手侧为车辆的右侧，如图 3-4 所示。 3.2.2.2 车身板件及连接方式 1.车身板件 1.车身板件 车身板件包括金属板件（又称为钣金件）和塑料板件，一般是通过冲压或模 制而成的。一辆汽车用到的板件有很多，通常它们的名称就说明了其位置和主要 功能。 例如， 发动机舱盖是发动机舱上面的盖板， 行李箱盖是行李箱上面的盖板， 前翼子板是车身前段两侧的板件，车顶板是车辆顶部盖板。车辆上主要的外部板 件如图 3-5 所示。

16、在工厂里，这些形状复杂的板件大部分是用金属薄板在大吨位冲压机上冲压 出来的。为了获得精确的形状和尺寸，冲压时要用到很多模具。但在对事故车进 行钣金维修时，不可能按生产环境用这些模具对钣金件进行校正。因此，经过钣 金维修的板件在形状和尺寸上总是有误差的。 70 图 3-5 主要车身板件 2.车身板件的连接方式 2.车身板件的连接方式 车身板件 零件又称为部件，在本书中是指汽车上可单独拆换的最小单元。多个可以一 起拆换的零件安装到一起构成一个组件 分总成 几个组件或分总成连接在一起 组件或分总成。 组件 构成具有独立功能的总成 总成。例如，转向柱总成是由方向盘、装饰盖、气囊、转向 总成 信号机构及

17、其它零件构成的。 车身板件的连接方式有多种。第一种是焊接、粘接或铆接，主要用于安装永 久固定的静止零件，如纵梁、散热器支架、地板、车顶、立柱和后侧围板等。第 二种是用各种紧固件（如螺栓、螺母、卡夹等）连接，用于安装可以拆卸的静止 零件，如进气格栅、保险杠、车身内饰等零件。第三种是铰接，用于安装可以转 71 动或开闭的零件，如发动机舱盖、行李箱盖、车门等。 焊接是一种永久性连接， 是通过加热熔化焊接材料， 使两个零件交融到一起， 冷却后便形成永久连接。金属和塑料零件都可以用焊接方式连接。 压装或卡装是通过过盈配合或卡夹将零件固定到一起。这种装配方式因有利 于降低生产成本而得到越来越广泛的应用。

18、胶粘零件是利用高强度的环氧树脂或专用粘结剂将零件固定到一起。金属和 塑料零件都能用粘结剂粘合。 3.3 承载式车身结构和车身板件 承载式车身结构和车身板件 结构和车身 承载式车身结构 3.3.1 承载式车身结构 为了更好地理解承载式车身结构及其在事故中的变形和损坏情况，我们先介 绍一些承载式车身在设计时考虑到的几个关键因素。 1车身材料 本章前面讲过，承载式车身为了保护乘员安全，在车身设计时就针对不同位 置的强度和刚度要求， 采用了不同的结构和材料。 如车身前段需要承载动力总成， 一般多采用一些高强度钢。乘客舱需要有很高的强度，一般多采用高强度或超高 强度钢。而覆盖件或吸能区多采用低强度或中强

19、度钢，有时甚至采用玻璃纤维或 特质塑料。车身设计中的钢材强度情况如图 3-6 所示。 侧面加强区 极高强度钢 乘员保护区 超高强度钢 承载骨架区 高强度钢 中强度钢高强度钢超高强度钢 图 3-6 2抗扭箱形结构 承载式车身中的钢材强度情况 承载式车身在中段与前、后段的接合处布置了一些抗扭箱形结构，如图 3-7 所示。它们在车辆发生严重碰撞时会按照预先设计的方式发生扭曲和挤压变形， 72 以减少碰撞力对车身其它部位的损坏。同时，它们还为车辆中段提供了更大的连 接表面，有助于将乘客舱固定到车架纵梁上。 图 3-7 抗扭箱形结构 3应力车身设计 承载式车身的设计理念来自飞机，其结构类似于鸡蛋壳。我们

20、知道，鸡蛋壳 虽然很薄，但如果沿着其长轴线方向加压，它却能够承受很大的压力，这是因为 蛋壳的结构特点有利于将压力向整个蛋壳有效地传递和分散， 大大减小了每一处 的应力。承载式车身就采用了类似蛋壳的“应力车身结构”，大大增加了其碰撞 强度。 4变形吸能区 承载式车身中设置了一些变形吸能区，这些部位特意做得比较薄弱，在发生 碰撞事故时能够按照预先设计的方式首先产生溃缩变形，吸收碰撞能量，阻止碰 撞力通过纵梁、翼子板等构件直接传递到乘客舱和车身其它部位而造成二次损 坏，保护乘客舱的安全。吸能区的主要部位及碰撞力的传递路径如图 3-8 所示。 图 3-8 吸能区及碰撞力的传递路径 5承载式车身的基本特

21、征 前面我们讲过，承载式车身是将车架和车身合为一体，具有以下主要特征： 73 承载式车身是用点焊或激光焊接的方式，将形状各异的冲压薄板连接在 一起，构成了一个整体结构。这种结构重量轻，刚性大，具有较强的抗 弯曲或扭曲变形能力。 与车架式车身相比，省去了车架，不但减轻了重量，而且增大了有效承 载空间，使汽车更加轻便和紧凑。 动力传动系统和底盘各系统的震动和噪声直接传递到车身底板上，而承 载式车身就像一个大音箱，具有放大噪音的作用。因此，在承载式车身 内增加隔音材料显得格外重要。如果隔音材料安装不当，将会使乘客舱 内有很大的噪音。 车身的金属薄板与路面很接近，容易受到水、盐等污物的沾染和腐蚀。 而

22、这些底盘钣金件又属于结构件，严重锈蚀会影响车辆安全。因此，在 车辆制造和修理过程中，必须对底盘钣金件进行有效防腐处理。 在发生碰撞时，承载式车身结构中相对较硬的部位会将冲击能量传播到整个 车辆，造成远离碰撞点的部位也产生变形。有些构件虽然在碰撞中通过变形吸收 了部分碰撞能量，但可能在其变形之前就向相邻部位传递了部分冲击力。这些间 接损伤在事故勘察中很容易被忽略，但如果没有得到妥善修复，可能会对车辆的 操纵性能和行驶安全造成不良影响。 承载式车身的前段一般结构较复杂，不但有保险杠、车灯、翼子板、发动机 舱盖等外覆件，还包含前悬架、转向系、发动机、变速器和驱动桥等大总成。为 了保护乘客舱，需要车身

23、前段能够吸收大量碰撞能量。但为了保证转向和动力系 统的正常工作，确保车轮定位参数不因变形过大而失准，车身前段的关键支撑部 位又要有很好的刚性。 侧面车身与车身前段和车顶板相连，一起构成了乘客舱。这些板件可以将车 辆底部承受的载荷分散到车身顶部， 在侧面碰撞时防止左右两侧发生弯曲。 另外， 车身侧面构件还有支撑车门的作用，在翻车事故中可以保护乘客舱的完整性。车 身侧面由于有多个大门洞而使其强度被大大削弱，因此，侧面构件通常由内板和 外板连接在一起构成坚固的箱形结构。 6FF 型承载式车身结构 FF（Front Engine Front Drive）的含义是发动机前置前轮驱动。越来越多 74 的轿

24、车采用这种驱动型式，其特点是：发动机安装在两根前纵梁之间，可以是纵 置的，也可以是横置的；变速器与主减速器、差速器组合在一起，构成变速驱动 桥，前车轮既是转向轮，也是驱动轮。因为省去了沉重的传动轴和后桥，乘客舱 的空间得以扩大， 后悬架也得到了简化， 整车车重明显降低。 但是， 由于发动机、 变速驱动桥、前悬架以及转向机构等都安装在车身前部，使前部车身、前悬架和 前轮轮胎上承受的载荷都加大了，所以对前部车身的强度要求高于 FR 型车辆。 FF 型车辆的前车身部件包括发动机舱盖、前翼子板、散热器上支架、散热器 侧支架、前横梁、前纵梁、前挡泥板以及前围板等，它们一般都是用金属薄板冲 压而成的。 7

25、FR 型承载式车身结构 FR（Front Engine Rear Drive）的含义是发动机前置后轮驱动，一般用在 高级轿车和卡车上。其特点是：发动机和变速器安装在车身前部，动力由传动轴 传递到后桥壳内的主减速器和差速器，后桥壳和后悬架安装在后部车身的构件 上。因为发动机、变速器、主减速器和差速器是各自独立的总成，其质量在车辆 的前后部得到均匀的分布，前部负荷比 FF 型小。因为发动机、传动轴、差速器 和悬架系统能够单独地拆卸与安装， 所以车身的维修作业也相对便利一些。 但是， FR 型车辆的地板中部有一条隆起的通道（为传动轴提供安装空间），是乘客舱 的空间有所减小。 FR 型车辆的部分车身外

26、壳件是用螺栓固定的，如发动机舱盖、前翼子板等， 其余外部构件都是焊接起来的，目的是减轻车身质量，同时提高车身强度。 8MR 型承载式车身结构 MR（Middle Engine Rear Drive）的含义是发动机中置后轮驱动，我国在用 车辆中很少采用这种布置型式。其特点是：发动机和动力传动系统位于乘客舱和 后桥之间，操纵性和转弯性能都很好。通常用于高性能的运动型轿车上，如本田 的 NSX、法拉利部分车型、丰田 MR2 等。 发动机中置使得车辆的前部可以做得很低，风阻系数相应地减小，而且重心 也有所降低，因此动力性和操作性能都较好。但是，由于发动机等大质量部件主 要集中在车辆的中后部，要求车辆后

27、部结构的强度必须很高。 MR 车辆在正面碰撞中安全性不如前置发动机车辆。 因为它的发动机和变速驱 75 动桥的质量靠后，在正面碰撞时作用在前部车身上的惯性力很大，容易造成前部 车身产生严重变形。为此，中置和后置发动机车辆都加大了其车身前部结构的强 度，前梁、挡板和散热器支架更加坚固。 9RR 型承载式车身结构 RR（Rear Engine Rear Drive）的含义是发动机后置后轮驱动。多用在大客 车和一些跑车上，普通轿车上很少应用。其特点是：发动机位于后桥的后面。车 辆重心靠后，提高了后轮附着力，动力性较好。车身前部质量较小，转向轻便。 10空间构架车身 10 空间架构车身是近期才出现的一

28、种新型车身结构，基本结构与承载式车身相 似，由金属薄板冲压件焊接在一起构成车身箱体，外面覆盖一层塑料板或玻璃纤 维板的外皮。与传统的承载式车身不同的是：其车顶和后侧围板不是焊接到结构 件上，而是用机械紧固件或胶粘剂粘接的。目前，空间构架车身的应用还不是很 广泛，主要用在一些经济型轿车和厢式车上。 空间构架车身在碰撞时很可能发生一些隐性损伤，因为塑料板件更容易隐盖 一些损伤。有时塑料板件虽然看上去完好无损，但其下面的金属结构件可能受损 严重。 11 11组合式承载车身 组合式承载车身主要由特殊塑料或碳纤维等其它材料制成，车身零件用胶粘 剂粘接。因为车身和车架几乎都是由塑料制成，金属零件很少，所以

29、车重大大减 轻，动力性和燃油经济性都得到改善。这种车身目前主要还在研究阶段，尚未大 量生产。 3.3.2 承载式车身板件 承载式车身构件按照其功能和强度可分成结构件和非结构件， 结构件通过点 焊或激光焊接工艺连接在一起，构成一个高强度的整体式车身箱体，这就是车体 焊接总成。对于损坏极其严重的事故车，有时可以通过更换车体焊接总成进行修 复。非结构件是指车身面板、内饰和外饰件等，它们通过螺栓、胶粘、铰接或焊 接等方式覆盖在车体外面，起到密封车身、减小空气阻力、美化车辆的作用，通 常也称它们为车身覆盖件。在事故车维修中，非结构件通常可以单独更换。车身 结构件和非结构件如图 3-9 所示。 76 车体

30、焊接总成是整车的基础结构件，整车的动力性、经济性、可靠性和操作 性能都与它有着密切的关系。在汽车制造过程中，先用金属薄板冲压成各种形状 的车体构件，然后用点焊或激光焊接工艺将这些钣金件连接在一起，形成一个完 整的车体结构。这种结构不仅重量轻，而且还具有很高的强度，在碰撞中能够有 效抵抗弯曲和扭曲变形。组成车体焊接总成的各个构件如图 3-10 所示。 图 3-9 车身结构件和非结构件 图 3-10 3.3.2.1 前段车身 3.3.2.1 1、结构件： 结构件： 组成车体总成的各主要构件 77 前段车身的主要结构件有前纵梁、横梁、车颈板、减振器塔座、前横梁和散 热器支架等，它们构成一个封闭的箱体

31、结构，为发动机、变速器等动力总成提供 承载空间，同时也提供了承载这些大总成的强度。另外，汽车的转向系统、前悬 架机构也安装在前段车体上，因此这里的受力形式非常复杂。构成前部车体的主 要结构件如图 3-11 所示。 图 3-11 组成前段车体的主要结构件 前纵梁：通常以点焊焊接在防火板前面、翼子板挡泥板的下面，车身左右两 前纵梁 侧各有一根，通常是箱型构件，是承载式车身上强度最大的构件。 在奔驰、宝马、沃尔沃等一些高档轿车上，经常采用渐变型纵梁设计，即前 纵梁内侧钢板的厚度是渐变的， 靠近保险杠的一端较薄， 靠近驾驶舱的一端较厚， 如同两个楔块。在受到碰撞外力时，纵梁可以呈逐级渐线性变形，从而达

32、到吸收 碰撞能量的作用。 横梁：焊接在两侧纵梁之间，用于固定发动机和变速器总成，增大车身的横 横梁 向强度。 散热器支架：是一个相对独立的框架，位于车体结构的最前端，用来固定发 散热器支架 动机散热器，通常用螺栓固定或焊接在纵梁和内翼子板之间。 翼子板挡泥板：有时也称为内翼子板或翼子板裙板，包围在车轮上方，通常 翼子板挡泥板 用螺栓或焊接在纵梁和防火板上，车身左右两侧各有一个。对于增大前段车体强 78 度具有重要作用。 减振器塔座： 用来固定前悬架系统的减 减振器塔座 有时也称为减振器拱形座或支柱塔， 振器支柱和螺旋弹簧，它的变形可能会影响车轮定位参数，因此强度要求很高。 通常与翼子板挡泥板一

33、起加工成形。 防火板：有时也称为前围板或前壁板，介于发动机舱和乘客舱之间，是车身 防火板 前段和中段的分界线。通常以焊接方式固定，对于保护车内乘员安全作用重大。 车颈板：位于前风挡的正前方，防火板的上方，有上盖板和两侧盖板构成。 车颈板 2、非结构件： 非结构件： 前段车身的非结构件主要有保险杠总成、格栅、翼子板、发动机舱盖等。 图 3-12 前保险总成的主要零部件 保险杠总成： 也是车辆保险估损中最常遇到的 保险杠总成 是车身前段重要的安全部件， 部件，主要由杠皮、杠体、吸能装置、卡子等组成，如图 3-12 所示。通常用螺 栓或卡子安装在前段车体上。它的作用是在碰撞时产生变形，吸收部分能量，

34、保 护后面的车体不受损坏。 现代轿车上广发采用了吸能型保险杠， 能够更有效地减少碰撞力进一步向车 身构件传递。保险杠的吸能器有多种类型，比较常用有橡胶或泡沫隔垫式（如图 3-13） 、充气或充油式（如图 3-14） 、弹簧储能式（如图 3-15）三种。橡胶隔垫 式吸能器的工作原理如同发动机的橡胶垫，在发生碰撞时，橡胶隔垫在碰撞力的 作用下产生压紧变形，从而吸收碰撞能量。在碰撞力消失时，橡胶隔垫将恢复到 其原来的形状（除非它被碰撞力损坏） ，使保险杠恢复到原来的位置。充气或充 79 油式工作原理很像悬架系统中的减振器，在发生碰撞时，填满惰性气体的活塞被 压向充满液压油的油缸，在压力作用下，液压油

35、通过一个小孔流到活塞中。这种 受控制的液压油的流动吸收了碰撞能量。随着液压油流进油缸，它将挤压浮动活 塞，对惰性气体产生压缩作用。在碰撞力消失之后，压缩的惰性气体将把液压油 挤出油缸，使保险杠恢复到原来的位置。弹簧储能式吸能器是通过弹簧而不是压 缩气体将保险杠恢复原位。 图 3-13 橡胶隔垫式吸能器 图 3-14 充液式或充气式吸能器 80 图 3-15 弹簧式吸能器 格栅：也称为进气格栅，是散热器支架的中心盖板。格栅上的百叶窗是让气 格栅 流通过，以便帮助散热器散热。一般轿车格栅上还带有厂家的徽标。 翼子板： 从前保险杠一直延伸到前车门 翼子板 是包在前悬架和挡泥板外面的盖板， 处，遮盖在

36、前车轮外面，因旧式车身上该部件的形状和位置类似鸟翼而得名，通 常用螺栓固定在车体上。翼子板在事故中经常容易受损，能够单独更换。 。按照 安装位置分为前翼子板和后翼子板。 发动机舱盖：是发动机舱的上盖板，通常用铰链连接在车颈板上。发动机舱 发动机舱盖 盖通常由内、外两块金属板焊接或粘接而成，中间夹着隔热材料。内板主要起增 强发动机舱盖强度的作用，其几何形状不定，但基本上都是骨架形式，这种发动 机舱盖钣金修复的难度较大。发动机舱盖的开启方式有两种，即向后翻转或向前 翻转。对于向后翻转的发动机舱盖，为了避免碰到前风挡玻璃，其安装位置在设 计时设定了一个规定的角度，使它们之间至少能够保持 10cm 的

37、距离。另外，为 81 防止发动机舱盖在行驶中由于振动而自动开启，其前端都装有锁止装置，该锁止 装置的拉手一般都安装在乘客舱内的仪表板左下方。 3.3.2.2 中段车身 1、结构件 中段车身的主要结构件有底板、门槛板、立柱、车顶纵梁、 、车顶横梁等构 件，它们焊接在一起构成乘客舱，为乘员提供安全、舒适的乘坐空间，在事故中 可以有效保护乘员安全。 车身底板：车身底板是乘客舱底部的主要结构，通常是一整块冲压成形的大 车身底板： 钢板。车身底板是全车焊接的基础件，是与各大总成连接的重要构件。它承受和 传递汽车质量（自身质量、载质量） 、地面反作用力、牵引力、制动力、惯性力、 离心力、侧向力等各种交变冲

38、击力，因此对强度要求很高。组成车身地板的各个 构件如图 3-16 所示。 图 3-16 构成车身底板的主要构件 立柱： 左右两侧各有三根立柱， 分别称为前柱或 A 柱、 立柱 对于常见的四门轿车， 中柱或 B 柱、后柱或 C 柱，如图 3-9 所示。前柱是从车顶向下一直伸到车体底部 的钢制箱型构件，有时内部还装有加强件，所以非常坚固，一方面为前门提供铰 接安装点，另一方面起到保护乘客的作用。中柱在前后车门之间，一方面支撑着 车顶支撑，另一方面为后门提供铰接安装点，在侧面受到碰撞时还起到保护乘员 作用，因此强度要求很高，一般在箱型构件中间装有加强件。后柱从后侧围板向 82 上一直伸到车顶，用以固

39、定车顶后部和后窗玻璃，其形状因车身型式的不同而有 所不同。 门槛板：又称为脚踏板，是装在车门框底部的加强梁。它通常是焊接在地板 门槛板 和立柱、踢脚板或后侧围板上，通常由内、外板件组成，对汽车底板和车身侧面 具有加强作用，在侧面碰撞时能够对乘客进行保护。通常与中柱连接。 车顶纵梁：焊接在前柱、中柱和后柱之间，为车顶板提供支撑。在翻滚事故 车顶纵梁 中对乘客起到保护作用。 车顶横梁：焊接在两侧车顶纵梁之间，为车顶提供支撑。在翻滚事故中对乘 车顶横梁 客起到保护作用。 另外，因为前后风挡玻璃对车身强度起着重要作用，通常也视为结构件。 2、非结构件 中段车身的非结构件主要有：后搁物板（窗台板）、车门

40、、车顶板、仪表板 等。 后搁物板：又称为窗台板，是后座与后风挡之间的一块薄板，通常装有一对 后搁物板 音响扬声器。 车门：通常由门皮、门内骨架、门板、内饰等零件组成，门皮、骨架和门板 车门 通常用点焊或蜷曲粘接的方式接合在一起。为加强侧面抗碰撞强度，门内通常还 设有防撞杆。车门上通常还装有车窗玻璃、玻璃升降器、门锁及相关电控装置、 按钮和开关等，可见，车门是一个非常复杂的总成。车门通过铰链与门柱相连， 车门铰链通过螺栓或焊接方式固定在立柱和门框上。车门总成的构成如图 3-17 所示。 车顶板：是乘客舱顶部的盖板。对于承载式车身的整体刚度而言，车顶板不 车顶板 是关键部件，所以有些车型在车顶板上

41、开设天窗。带天窗的车型在车顶板上设有 一个天窗开口。车顶板通常焊接在立柱上。车顶板底部一般都装有隔垫和内衬， 起到隔热、隔音和美化的作用。 仪表板：又称为仪表盘，是一个非常复杂的总成，除了有仪表台板、组合仪 仪表板 表、收放机（CD 播放机）、暖风和空调控制面板、通风口等零件之外，仪表板 下面通常还装有安全气囊、电控单元、线束等电气器件，一些高级轿车还带有驾 驶员信息显示屏，如图 3-18 所示。仪表台板一般是塑料件，质地较软，在碰撞 83 事故中不会对乘员造成二次伤害。如果在事故中安全气囊膨开，仪表板就会遭到 损坏，需要更换新的。 图 3-17 车门总成 图 3-18 后段车身 仪表板总成

42、后段车身的很多构件与前段车身相似，如纵梁、后减振器塔座、后翼子板、 行李箱盖、后保险杠等，如图 3-19 所示。 84 图 3-19 后段车身的主要构件 1、 结构件 后段车身的结构件通常有后纵梁、行李箱地板、后减振器塔座等。 后纵梁：焊接在后段车身底部，通常是箱型构件，非常坚固，为车辆的后部 后纵梁 提供足够的强度。 行李箱底板：通常由一整块钢板冲压而成，焊接在后纵梁、后轮罩内板和后 行李箱底板 背底板之间，构成行李箱的底部。大多数轿车的行李箱地板上还冲压出一个备胎 坑，用于安装备胎。 后减震器塔：也称为后减振器拱形座，与后轮罩内板和外板焊接在一起，用 后减震器塔 于固定后悬架减振器的顶部。

43、后减振器塔不但承受来自地面的冲击载荷，而且它 的刚度和形状会影响后轮定位参数，因此强度和精度要求够比较高。 除以上构件外，后风挡玻璃对后部车身刚度也起着非常重要的作用，因此也 视为结构件。 2、非机构件 后段车身的非结构件主要有行李箱盖、后背板、后部上盖板、后翼子板、后 保险杠等，对于两厢轿车、MPV 和 SUV，车身尾部还有一个后舱门。 行李箱盖：是行李箱上盖板，结构比较复杂，通常由外板和内板、内衬、锁 行李箱盖 闩隔板、支架盖锁内饰板等构成。为了提高行李箱盖的强度和吸能效果，在行李 85 箱内板上装有加强筋。行李箱盖的内外板件结构形式加大了钣金维修的难度，如 果在事故中严重损坏，一般只能更

44、换内外板件。行李箱盖以铰接方式连接在上部 后盖板上。行李箱盖上通常留有安装后牌照的位置，有时还安装部分尾灯。行李 箱盖的常见部件如图 320 所示。 图 3-20 行李箱盖的构成 后背板：是焊接在行李箱后面、左右后翼子板之间的一块板件。 后背板 后部上盖板：是后窗与行李箱盖之间的一块板件，用于安装行李箱盖铰链。 后部上盖板 后翼子板：又称为后侧围板，是后部车身两侧的大块板件，从后车门向后一 后翼子板 直延伸到后保险杠位置，构成后段车身的侧面。后翼子板通常以焊接方式固定， 是后段车身中的重要构件。 后舱门：也称为尾门或背门，用于两厢车，是一整块冲压板件，以铰接方式 后舱门 安装在车顶板上。后舱门

45、上通常还有玻璃窗、玻璃升降器、雨刮器、门锁等零部 件，也是一个复杂的总成。 3.4 车架式车身结构和车身板件 车架式车身结构和车身板件 3.4.1 车架式车身结构 车架式车身又称为非承载式车身，是传统的汽车车身结构。在这种结构中， 86 车架是整个车辆的结构基础， 车身壳体通过螺栓安装在车架上， 发动机、 变速器、 悬架等大总成也安装在车架上。车架必须有足够的强度，才能承载各大总成的重 量，并保证在碰撞中汽车的主要部件的固定位置不会产生较大的变动。车架通常 是由高强度槽钢或箱型构件制成的，上面固定了一些横梁、支架和拉杆，用于安 装汽车底盘部件，横梁、支架和拉杆通常是焊接、铆接或用螺栓连接到车架

46、纵梁 上的。 与承载式车身相比，车架式车身具有以下特点： 车架式车身结构的承载能力通常比承载式车身高，因此车架式车身主要 应用在 SUV、皮卡、大客和大货车上。 采用车架式车身的车辆离地间隙相对较大一些，而且车身底板下面有厚 重的车架保护着，因此适用于越野车。 车架有吸收路面振动的作用，而且车身与车架之间通常安装了一些橡胶 衬垫，因此乘坐起来更加平稳、安静和舒适。 在发生碰撞事故时，大部分碰撞能量将由车架吸收，因此可有效保护乘 员安全，车身损伤相对较小一些。 但是，车架式车身因为采用了厚重的车架，车辆总重一般比承载式车辆重很 多，影响了车辆的动力性和燃油经济性。 车架式车身有梯形车架、周边式车

47、架和 X 型车架三种。 梯形车架是由两根纵梁与几根横梁组成的，两纵梁可能是平行的，也可能是 不平行的，整个车架看上去象一个梯子。梯形车架现在应用较少。 周边式车架在结构上与梯形车架类似，其特点是两根纵梁在车身底部基本上 沿着周边布置，并在前轮后部和后轮前部分别设计了阶跃变形部位，以形成抗扭 箱形结构，如图 3-21 所示。这种车架结构可以在侧面碰撞中更好地保护乘员安 全。在受到正面碰撞时，车架的前部可以吸收大部分能量。在后端受到碰撞时， 纵梁的后部通常会向上拱起，从而吸收大量冲击能量。为了防止车辆在碰撞中发 生扭曲，在关键部位用横梁进行强化。 X 形车架的特点是中间窄，前后宽，具有较高的抗扭曲

48、性，但现在已经基本 不再使用。 87 图 3-21 周边式车架示意图 3.4.2 车架式车身板件 3.4.2.1 前段车身 车架式车身的前段结构如图 3-22 所示，主要零部件与承载式车身相似，但 连接方式却有很大不同，如散热器支架、前翼子板、前挡泥板通常都是用螺栓固 定的，维修时比较容易拆装。 图 3-22 车架式车身前段的主要构件 散热器支架一般是由上、下、左、右四根支架焊接起来的一个整体结构。而 翼子板的上端和后端与内板通过点焊连接，这样不仅增大了翼子板的强度和刚 度，还有利于降低振动和噪声，在侧面碰撞时保护悬架和发动机不受损坏。 88 3.4.2.2 3.4.2.2 车架式车身本体 车

49、架式车身本体可分为乘客舱和行李舱两大部分，如图 3-23 所示。它主要 由前围板、仪表板、底板、车顶板、立柱、车门、后翼子板、行李箱盖等部件组 成。各个部件的结构与承载式车身中的相应结构类似。但车身本体是以车架为安 装基础的，不是主要的承载部分，所以各个构件的连接方式可能与承载式车身不 同。这里不再累述。 图 3-23 车架式车身本体 本章小结 1一辆普通的轿车可能有一万多个零部，一般可将车辆结构分为底盘和车身两 大部分，底盘通常包括发动机和车架在内的各大底盘系统，而车身是指安装车架 上的车身本体及电气、附件和内饰件等。现代承载式车辆已经没有严格意义上的 底盘，所以可以将车辆结构划分为车身及其

50、附件、动力总成、转向系统、悬架系 统、制动系统、电气附件等几大部分。 2动力总成是指发动机以及与之紧密相连的离合器、变速器、主减速器和差速 器等部件，它们是汽车的动力之源。 3转向、悬架、制动和行驶系统是底盘上几大重要总成。转向系统控制汽车的 行驶方向；悬架系统连接车轮与车架或车身，将地面驱动力从行驶系传递到车身 或车架， 同时缓冲地面的冲击力； 制动系统是在行驶中根据需要降低汽车的速度， 使汽车停止或在坡道上驻车；行驶系统是将发动机的驱动力传递到路面，由此产 89 生路面对汽车的反向作用力，驱动车辆在路面上行驶。 4汽车电气系统用于发动机的起动、点火、内部和外部照明、信号装置以及各 种仪表等

51、。我国汽车电气系统大多采用 12V 蓄电池电压，负极搭铁。 5车身按承载情况可分为非承载式和承载式两种结构，两者的区别在于有无车 架。还有一种介于两者之间的半承载式车身结构。 6按车身的形状和车顶型式可将汽车分成普通轿车、硬顶轿车、舱背式轿车、 活顶轿车、旅行轿车、厢式车、运动型多功能车（SUV）和轻型卡车等几种。 7行业中对车辆的左右侧规定如下：驾驶员坐在驾驶席上，其左手侧为车辆左 侧，右手侧为车辆的右侧。 8多个可以一起拆换的零件安装到一起构成一个组件或分总成，几个组件或分 总成连接在一起构成具有独立功能的总成。 9车身板件的连接方式有焊接、粘接、铆接、紧固件（如螺栓、螺母、卡夹等） 连接

52、、铰接等几种。 10承载式车身为了保护乘员安全，车身的不同位置采用了不同的结构和材料， 车身前段需要承载动力总成，一般多采用一些高强度钢，乘客舱需要有很高的强 度，一般多采用高强度或超高强度钢。而覆盖件或吸能区多采用低强度或中强度 钢，有时甚至采用玻璃纤维或特质塑料。 11承载式车身在中段与前、后段的接合处布置了一些抗扭箱形结构。 12FF 的含义是发动机前置前轮驱动，FR 的含义是发动机前置后轮驱动，MR 的 含义是发动机中置后轮驱动，RR 的含义是发动机后置后轮驱动。 13承载式车身构件按照其功能和强度可分成结构件和非结构件，结构件通过点 焊或激光焊接工艺连接在一起，构成一个高强度的整体式

53、车身箱体。非结构件是 指车身面板、内饰和外饰件等，它们通过螺栓、胶粘、铰接或焊接等方式覆盖在 车体外面，通常也称为覆盖件。 14掌握承载式车身前段、中段和后段的结构件和非结构件名称、位置和作用。 15在车架式车身中，车架是整个车辆的结构基础，车身壳体通过螺栓安装在车 架上，发动机、变速器、悬架等大总成也安装在车架上。 16掌握车架的基本结构，以及车架式车身的主要构件名称、位置和作用。 90 练习题 1. 车身按承载情况可以分为以下哪几种？ A. 承载式和车架式车身； B. 车架式和周边式车身； C. 普通式和硬顶式； D. 两厢式和三厢式。 2. 以下有关承载式车身的说法哪个是正确的？ A.

54、发动机重量主要由车架承载； B. 车身重量主要由车架承载； C. 地面冲击载荷通过车架传递到车身； D. 地面冲击载荷直接传递到车身。 3. 以下哪个构件是承载式车身前段的结构件？ A. 翼子板； B. 保险杠； C. 散热器支架； D. 发动机罩。 4. 以下哪个构件是承载式车身中段的非结构件？ A. 前柱； B. 车顶板； C. 门槛板； D. 前风挡玻璃。 5. 在承载式车身中设计了一些抗扭箱形结构，它们的主要作用是什么？ A. 增大车身强度； B. 减轻车身重量； C. 在碰撞时按预先设计的方式变形，以减小车身变形； D.在碰撞时能够将碰撞力直接传递到其它部位。 6. 在承载式车身后段， 从后门框一直延伸到后保险杠的外部板件称为 （ A. 行李箱盖板； B. 后翼子板； ） ？ 91 C. 后部上盖板； D. 后背板。 7. FF 型承载式车身结构指的是以下哪一种？ A. 发动机前置前轮驱动； B. 发动机前置后轮驱动； C. 发动机后置前轮驱动； D. 发动机后置后轮驱动。 8. 在承载式车身结构中，减震柱支柱的顶部固定在以下哪个板件上？ A. 前纵梁； B. 前横梁； C. 翼子板裙板； D. 翼子板。 92