​汽车构造系列之十六---车架

汽车构造系列之十六---车架

本系列主要针对汽车的构造来进行简单说明，一共分为23个专题，分别为：（1）发动机；（2）曲柄连杆机构；（3）配气机构；（4）燃料供给系；（5）排放控制；（6）冷却系；（7）润滑系；（8）点火系；（9）启动系；（10）传动系；（11）离合器；（12）变速器；（13）万向传动；（14）驱动桥；（15）行驶系；（16）车架；（17）车桥与车轮；（18）悬架；（19）转向系；（20）制动系；（21）车身；（22）电子控制；（23）新能源汽车。

本篇主要介绍汽车构造的车架，就像人的身体由骨架来支持一样，车身也必须有一幅骨架，这就是车架。车架是连接在各车桥之间形似桥梁一种结构，是整个汽车的安装基础。车架的功用是安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置，并承受来自车上和地面的各种静、动载荷，包括车身自身零部件的重量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。现有的车架种类有边梁式车架、中梁式车架、综合式车架、无梁式车架等。

1）边梁式车架

边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，通过铆接或焊接将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架，如下图所示。

采用边梁式车架有利于汽车的改装变形和发展多品种，因而广泛用在载货汽车、改装客车和特种车辆上。

2）中梁式车架

中梁式车架又称脊梁式车架，这种梁的特点是中部由一根大断面(圆形或矩形)的纵梁和副梁托架等组成。传动轴由中梁内孔通过。纵梁的前端做成叉形支架，用来安装发动机。主减速器壳固定在中梁的尾端，形成断开式驱动桥。

这种车架质量轻、重心低、刚度和强度较大、行驶稳定性好，而且车轮运动空间足够大，前轮转向角大，便于采用独立悬架系统，适用于闭式传动轴。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，维护不便。另外，横梁是悬臂梁，弯矩大，易在根部处损坏。

3）综合式车架

综合式车架是综合边梁式车架和中梁式车架的结构特点形成的，如下图所示。车架前段或后段近似边梁式结构，便于分别安装发动机和驱动桥，传动轴从中梁中间穿过。

由于安装门车门槛的位置附近没有边梁的影响，故可使地板的外侧高度有所降低。缺点是中间梁的断面尺寸大，造成地板中部的凸起。另外，不规则的结构增加了车架的制造难度。

4）无梁式车架

部分汽车和客车为减小自身质量，以车身代替车架，这种车身又称为承载式车身或无梁式车架，下图为桑塔纳汽车的车身组成部件。承载式车身的特点是没有车架（大梁），车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，各种载荷全部由车身承受。

纵梁断面形式

纵梁断面有槽形、工字形、箱形、管形、Z字形等多种。其中，槽形断面应用较多，因为它有抗弯强度大，工艺性能良好，在车架上安装零、部件时坚固工作方便。工字形断面多用于挂车、半挂车上。原材料为钢板切割成所需要的尺寸后，再焊接成纵梁，工艺上并不复杂，适合小批量、多品种生产。Z字形断面用于货车纵梁，而箱形断面主要用于轿车。

横梁的形式

横梁的用途有：

1、连接在左、右纵梁，使之构成为一整体框架，并增加车架的抗扭刚度。

2、支承底盘各总成。

横梁的数量一般不确定，可以根据需要设置，有的设计为4～5根，甚至可以更多。

横梁的形状也不统一，按需要可以设计成上凸、下凹或平直的。如前部横梁是用来支承散热器、发动机的前支承，为改善驾驶员视野，降低发动机罩高度，应该将前横梁设计成下凹状。位于车架的中部的横梁用来作为传动轴的中间支承，又常设计成呈上凸状。车架后部的横梁用来装置牵引机构，可以设计成平的。

后钢板弹簧的前、后支架处因受力较大，故也应在该处设置有横梁。

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