汽车车身结构原理解析

● 哪些车是两厢车?三厢车?

日常生活中我们经常会听到两厢车、三厢车这个词,它们到底是怎么来划分的:通常我们把轿车的发动机室、驾驶室、行李箱分别称为轿车的“厢”,如这三个厢是相互独立的,就称为三厢车。如果驾驶室和行李箱是结合在一起的,则称为两厢车。

● 车身规格

在买车时要了解一款车的空间,当然要看车的总长、轴距等参数。现在各汽车厂商对于车身规格的标注,基本上都统一了,如车身总长、轴距、轮距、前悬、后悬等,有些参数如车身总宽、总高会略有不同。

● 汽车通过性能指标

在了解一款越野车时,会经常看到一系列的参数,如最大爬坡度、最大侧倾角、最小离地间隙等等。下面我们用图来直观展示这些参数的含义。

● 非承载式车身是怎样的?

采用非承载式车身的汽车,其发动机、传动系统、车身的总成部分是固定在一个刚性车架上,车架通过前后悬挂装置与车轮相连。

非承载式车身有根大梁贯穿整个车身结构,底盘的强度较高,抗颠簸性能好。就算车的四个车轮受力不均匀,也是由车架承受,不会传递到车身,所以车身不容易扭曲变形。

非承载式车身比较笨重、质量大、高度高,多用于货车、客车和越野车上。不过由于非承载式车身具有较好的平稳性和安全性,有些高级轿车也使用。

● 承载式车身?

承载式车身汽车的整个车身是为一体的,没有贯穿整体的大梁,发动机、传动系统、前后悬挂等部件都装配到车身上,车身负载通过悬挂装置传给车轮。

承载式车身的汽车平直路上行驶很平稳、固有频率低、噪声小、重量轻,广泛应用于轿车上。当然底盘的强度是不及有大梁结构的非承载式车身,在车的四个车轮受力不均匀时,车身会发生变形。

● 车身要采用不同的材料?

并不是车身所有的材料强度越高越好,要看用在什么地方。如驾乘室的框架(如横梁、纵梁、ABC柱等),为了使驾车室的空间尽量不变形(保证驾乘人员安全),就必须采用高强度的材料。如车前和尾部的材料(如引擎盖板、翼子板等),为了能够吸收撞击力,可以使用强度相对较低的材料。

● 车门防撞梁有何作用?

车门防撞梁是减少驾乘人员受侧面撞击的最重要防线。因为在受到侧面撞击时,驾乘人员的身体与车门间没有过多的空间作为缓冲(不同正面撞击,驾乘人员前方还有一定的空间作为缓冲),直接会收到外力的侵害。所以防撞梁的强度越高,对驾乘人员的防护就越好。

● 什么是溃缩吸能?

在汽车碰撞中,重要的是保护车内人员的安全,所以在碰撞中驾乘室的变形越小就越好。汽车在设计时考虑到这一点,在汽车碰撞时,让一部分机构先溃缩,吸收一部分的撞击能量,从而减少传递到驾乘室的撞击力。

● 什么是车身冲力转移?

同样是为了保护驾乘室中的人员,在汽车受到撞击时,利用特殊设计的车身,将撞击力分散、转移,从而减少传递到驾乘室的撞击力,达到保护车内乘员的目的。

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汽车知识图解之悬挂系统结构原理解析


悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用,不同构造的悬挂有着不同的操控性能。常见的悬挂有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆悬挂等等,它们的结构是怎样的?对汽车操控性能又有着怎样的影响?下面我们一起来了解下吧。

●悬挂的作用

汽车悬挂是连接车轮与车身的机构,对车身起支撑和减振的作用。主要是传递作用在车轮和车架之间的力,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件、导向机构以及减震器等部分。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。

●独立悬挂和非独立悬挂的区别

汽车悬挂可以按多种形式来划分,总体上主要分为两大类,独立悬挂和非独立悬挂。那怎么来区分独立悬挂和非独立悬挂呢?

独立悬挂可以简单理解为,左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接,一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连。而非独立悬挂两个车轮间不是相互独立的,之间有硬轴进行刚性连接。

从结构上看,独立悬挂由于两个车轮间没有干涉,可以有更好的舒适性和操控性。而非独立悬挂两个车轮间有硬性连接物,会发生相互干涉,但其结构简单,有更好的刚性和通过性。

●麦弗逊式悬挂

麦弗逊悬挂是最为常见的一种悬挂,主要有A型叉臂和减振机构组成。叉臂与车轮相连,主要承受车轮下端的横向力和纵向力。减振机构的上部与车身相连,下部与叉臂相连,承担减振和支持车身的任务,同时还要承受车轮上端的横向力。

麦弗逊的设计特点是结构简单,悬挂重量轻和占用空间小,响应速度和回弹速度就会越快,所以悬挂的减震能力也相对较强。然而麦弗逊结构结构简单、质量轻,那么抗侧倾和制动点头能力弱,稳定性较差。目前麦弗逊悬挂多用于家用轿车的前悬挂。

●双叉臂式悬挂

双叉臂式悬挂(双A臂、双横臂式悬挂),其结构可以理解为在麦弗逊式悬挂基础上多加一支叉臂。车轮上部叉臂,与车身相连,车轮的横向力和纵向力都是由叉臂承受,而这时的减振机构只负责支撑车体和减振的任务。

由于车轮的横向力和纵向力都由两组叉臂来承受,双叉臂式悬挂的强度和耐冲击力比麦弗逊式悬挂要强很多,而且在车辆转弯时能很好的抑制侧倾和制动点头等问题。

双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。由于双叉臂式悬挂比麦佛逊式悬挂双叉臂多了一个上摇臂,需要占用较大的空间,而且定位参数较难确定,因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑较少采用此种悬挂。

●扭转梁式悬挂

扭转梁式悬挂的结构中,两个车轮之间没有硬轴直接相连,而是通过一根扭转梁进行连接,扭转梁可以在一定范围内扭转。但如果一个车轮遇到非平整路面时,之间的扭转梁仍然会对另一侧车轮产生一定的干涉的,严格上说,扭转梁式悬挂属于半独立式悬挂。

扭力梁式悬挂相对于独立式悬挂来说舒适性要差一些,不过结构简单可靠,也不占空间,而且维修费用也比独立悬挂低,所以扭力梁悬挂多用在小型车和紧凑型车的后桥上。

●稳定杆的作用

稳定杆也叫平衡杆,主要是防止车身侧倾,保持车身平衡。稳定杆的两端分别固定在左右悬架上,当汽车转弯时,外侧悬挂会压向稳定杆,稳定杆发生弯曲,由于变形产生的弹力可防止车轮抬起,从而使车身尽量保持平衡。

●多连杆悬挂

多连杆悬挂,就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构,其连杆数比普通的悬挂要多一些,一般把连杆数为三或以上的悬挂称为多连杆悬挂。目前主流的连杆数为4或5根连杆。前悬挂一般为3连杆或4连杆式独立悬挂;后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂。

多连杆悬挂通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位,使得车轮与地面尽可能保持垂直、贴地性,具有非常出色的操控性。多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限,是所有悬挂设计中最好的,不过结构复杂,制造成本也高。一般中小型轿车车出于成本和空间考虑很少使用这种悬挂。

●空气悬挂

空气悬挂是指采用空气减振器的悬挂,主要是通过空气泵来调整空气减振器的空气量和压力,可改变空气减振器的硬度和弹性系数。通过调节泵入的空气量,可以调节空气减振器的行程和长度,可以实现底盘的升高或降低。

空气悬挂相对于传统的钢制悬挂系统来说,具有很多优势。如车辆高速行驶时,悬挂可以变硬,以提高车身稳定性;而低速或颠簸路面行驶时,悬挂可以变软来提高舒适性。

●弹簧和减震器

在悬挂的减振机构中,除了减振器还会有根弹簧。有了减振器为什么还要弹簧呢?其实需要它们的合作,才能完成减振的任务。

当车辆行驶在不平路面时,弹簧受到地面冲击后发生形变,而弹簧需要恢复原型会出现来回震动的现象,这样显然会影响汽车的操控性和舒适性。而减振器起到对弹簧起到阻尼的作用,抑制弹簧来回摆动。这样在汽车通过不平路段时,才不至于不停的颤动。

汽车入门知识图解-汽车制动系统结构原理解析


大家都知道,汽车的制动系统对我们的行车安全非常重要,行车中如出现制动失灵等故障,后果都将不堪设想。那么汽车的制动系统是如何制动的?为什么会失灵?ABS、ESP系统又是什么?对我们驾驶安全有什么帮助?好吧,下面我们一起来了解一下。

●制动系统的组成

作为制动系统,作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等部分组成,常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。

●鼓式制动器

鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦,从而起到制动的效果。

在踩下刹车踏板时,推动刹车总泵的活塞运动,进而在油路中产生压力,制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞,活塞推动制动蹄向外运动,进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦,从而产生制动力。

从结构中可以看出,鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境,制动过程中产生的热量不易散出,频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力,广泛应用于重型车上。

●盘式制动器

盘式制动器也叫碟式制动器,主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上,使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦,从而达到制动的目的。

与封闭式的鼓式制动器不同的是,盘式制动器是敞开式的。制动过程中产生的热量可以很快散去,拥有很好的制动效能,现在已广泛应用于轿车上。

●通风制动盘

制动过程实际上是摩擦力将动能转化为热能的过程,如制动器的热量不能及时散出,将会影响其制动效果。为了进一步提升制动效能,通风制动盘应运而生。通风刹车盘内部是中空的或在制动盘打很多小孔,冷空气可以从中间穿过进行降温。

从外表看,它在圆周上有许多通向圆心的洞空,它利用汽车在行驶当中产生的离心力能使空气对流,达到散热的目的,因此比普通实心盘式散热效果要好许多。

●陶瓷制动盘

陶瓷制动盘相对于一般的刹车盘具有重量轻、耐高温耐磨等特性。普通的刹车盘在全力制动下容易高热而产生热衰退,制动性能会大打折扣,而陶瓷刹车盘有很好的抗热衰退性能,其耐热性能要比普通制动盘高出许多倍。

陶瓷制动盘在制动最初阶段就能产生最大的制动力,整体制动要比传统制动系统更快,制动距离更短。当然,它的价格也是非常昂贵的,多用于高性能跑车上。

●紧急制动辅助系统(EBA)

紧急制动辅助系统,其作用是当行车电脑ECU发现驾驶员进行紧急制动时,可在瞬间自动加大制动力,以防止因为司机制动力不足而发生险情。

当传感器接受到的松油门踩制动的时间、踩制动的速率和力度都符合要求时,ECU会马上启动紧急制动措施,在短短几毫秒之内把制动力全部发挥出来,这比驾驶员把制动踏板踩到底的时间要快得多,这样可以缩短在紧急制动情况下的刹车距离。

●ABS

ABS(Anti-lockedBrakingSystem)即防抱死刹车系统。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统,已广泛运用于汽车上。ABS主要由ECU控制单元、车轮转速传感器、制动压力调节装置和制动控制电路等部分组成。

制动过程中,ABS控制单元不断从车轮速度传感器获取车轮的速度信号,并加以处理,进而判断车轮是否即将被抱死。ABS刹车制动其特点是当车轮趋于抱死临界点时,制动分泵压力不随制动主泵压力增加而增高,压力在抱死临界点附近变化。

如判断车轮没有抱死,制动压力调节装置不参加工作,制动力将继续增大;如判断出某个车轮即将抱死,ECU向制动压力调节装置发出指令,关闭制动缸与制动轮缸的通道,使制动轮的压力不再增大;如判断出车轮出现抱死拖滑状态,即向制动压力调节装置发出指令,使制动轮缸的油压降低,减少制动力。

●什么是ESP?

车身电子稳定系统(ElectronicStabilityProgram,简称ESP),是博世(Bosch)公司的专利。其他公司也有研发出类似的系统,如宝马的DSC、丰田的VSC等等。

ESP系统其实是ABS(防抱死系统)和ASR(驱动轮防滑转系统)功能上的延伸,可以说是当前汽车防滑装置的最高形式。主要由控制总成及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕纵轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。

●ESP是如何工作的?

当汽车快速行驶或者转向时,产生的横向作用力会使汽车不稳定,易发生事故,而ESP系统可以将这种情况防患于未然。那么这套系统是如何做到的呢?

当车辆前面突然出现障碍物时,驾驶员必须快速向左转弯,此时转向传感器将此信号传递到ESP控制总成,侧滑传感器和横向加速度传感器发出汽车转向不足的信号,这就意味着汽车将会直接冲向障碍物。那么这时ESP系统将会瞬间将后轮紧急制动,这样就能产生转向需要的反作用力,使汽车按照转向意图行驶。

如果在汽车转向后行驶的左车道上反向转向时,汽车会有转向过度的危险,向右的扭矩过大,以至于车尾甩向左侧。这时ESP系统会将左前轮制动,扭矩就会减小,使得汽车顺利转向。

汽车转向系统结构解析 图解原理


我们平时开车,控制好方向盘就能让车往我们想要的方向行驶,很少会探究方向盘是如何使车轮转向的。也经常听到“液压助力转向”、“电动助力转向”、“主动转向”这些名词,它们到底是如何工作的?又有什么不同?下面我们一起来了解一下吧。

●何为助力转向?

所谓助力转向,是指借助外力,使驾驶者用更少的力就能完成转向。起初应用于一些大型车上,不用那么费力就能够轻松地完成转向。现在已经广泛应用于各种车型上,使得驾驶更加轻松、敏捷,一定程度上提高了驾驶安全性。助力转向按动力的来源可分为液压助力和电动助力两种。

●机械式液压助力转向

机械式液压助力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)两部分。工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞,进而产生辅助力推动转向拉杆,辅助车轮转向。

那具体是怎样动作的呢?首先位于转向机上的机械阀体(可随转向柱转动),在方向盘没有转动时,阀体保持原位,活塞两侧的油压相同,处于平衡状态。当方向盘转动时,转向控制阀就会相应的打开或关闭,一侧油液不经过液压缸而直接回流至储油罐,另一侧油液继续注入液压缸内,这样活塞两侧就会产生压差而被推动,进而产生辅助力推动转向拉杆,使转向更加轻松。

在液压转向系统中,如车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时,可以通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震动,使传递到方向盘上的震动大大减少。机械液压助力技术成熟稳定,可靠性高,应用广泛。但结构较复杂,维护成本较高。而且单纯的机械式液压助力系统助力力度不可调节,很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求。

●电子式液压助力转向

电子式液压助力的结构原理与机械式液压助力大体相同,最大的区别在于提供油压油泵的驱动方式不同。机械式液压助力的液压泵直接是通过发动机皮带驱动的,而电子式液压助力采用的是由电力驱动的电子泵。

电子液压助力的电子泵,不用消耗发动机本身的动力,而且电子泵是由电子系统控制的,不需要转向时,电子泵关闭,进一步减少能耗。电子液压助力转向系统的电子控制单元,利用对车速传感器、转向角度传感器等传感器的信息处理,可以通过改变电子泵的流量来改变转向助力的力度大小。

●电动助力转向

电动助力主要由传感器、控制单元和助力电机构成,没有了液压助力系统的液压泵、液压管路、转向柱阀体等结构,结构非常简单。

主要工作原理是,在方向盘转动时,位于转向柱位置的转矩传感器将转动信号传到控制器,控制器通过运算修正给电机提供适当的电压,驱动电机转动。而电动机输出的扭矩经减速机构放大后推动转向柱或转向拉杆,从而提供转向助力。电动助力转向系统可以根据速度改变助力的大小,能够让方向盘在低速时更轻盈,而在高速时更稳定。

电动助力转向有两种实现方式,一种是对转向柱施加助力,是将助力电机经减速增扭后直接连接在转向柱上,电机输出的辅助扭矩直接施加在转向柱上,相当于电机直接帮助我们转动方向盘。另一种是对转向拉杆施加助力,是将助力电机安装在转向拉杆上,直接用助力电机推动拉杆使车轮转向。后者结构更为紧凑、便于布置,目前使用比较广泛。

●随速可变助力转向是怎样的?

随速可变助力转向是指转向助力的大小可随着车速的变化而改变。这样有什么好处呢?在平时停车入库等低速行驶时,如方向盘转向轻盈确实很方便,但是如果在高速行驶时,方向盘转向过于轻盈反而是一种危害,因为不利于车辆高速行驶的稳定性。

而随速可变助力转向可以做到这点,当车低速行驶时,它可以提供大的助力,保证方向盘转动轻盈和灵活;当车速较高时,它提供的助力就会较小,以增强行车的安全性和稳定性。

●何为可变转向比转向系统(主动转向系统)?

所谓可变转向比,可以简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角度的比值。前面提到的随速可变助力转向系统中,能够改变的仅仅是助力力度,也就是只能改变方向盘转动时的助力而已,但是转向比是不可改变的,而可变转向比的转向系统仅能够改变转向的助力力度,在不同情况下,方向盘转角对应的车轮转动角度也是可以变化的。

如上图中的主动转向系统中,在转向盘和转向轮之间安装一个电子控制的机械机构,那么车轮整体转向的角度不再仅仅是驾驶员输入方向盘的角度,而是在此基础上叠加上蜗轮蜗杆调节机构附加的角度。那么通过利用电动机对蜗轮蜗杆调节结构的控制,可以改变传动系统的传动比。

这样做有什么好处呢?在高速时,通过电动机的作用使蜗轮蜗杆调节机构与驾驶员转动方向盘的方向相同,可以减少对转向力的需求。而在高速时,通过电动机的作用使蜗轮蜗杆调节机构与驾驶员转动方向盘的方向相反,减少前轮的转动角度,提高转向稳定性。

汽车车身打蜡常识


小编下面介绍一些车蜡的相关知识,以及打蜡时的注意事项。

首先是如何选择车蜡。目前,市场上车蜡种类繁多,有固体和液体之分,车蜡质量也不一样。各种车蜡性能不同,其作用与效果也不一样,所以在选用时必须要慎重,选择不当不仅不能保护车体,反而使车漆变色。

一般情况下,应根据车蜡的作用特点、车辆的新旧程度、车漆颜色及行驶环境等因素综合考虑。新车最好用彩涂上光蜡以保护车体的光泽和颜色,夏天时则宜选用防紫外线车蜡,行驶环境较差时应用保护作用突出的树酪蜡。普通车辆选用普通的珍珠色或金属漆系列车蜡即可,高档汽车则应选用高档的车蜡,否则对车体有损害。当然,选用车蜡时还必须考虑与车漆颜色相适应,一般深色车漆选用黑色、红色、绿色系列的车蜡,浅色车漆选用银色、白色、珍珠色系列车蜡。

应当注意的是,新车不要随便打蜡。有人购回新车后便给车辆打蜡,这是不足取的。因为新车本身的漆层上已有一层保护蜡,过早打蜡反而会把新车表面的原装蜡除掉,造成不必要的浪费,一般新车购回五个月内都不必急于打蜡。

其次要掌握好打蜡频率。由于车辆行驶的环境、停放场所不同,打蜡的时间间隔也应有所不同。一般有车库停放,多在良好道路上行驶的车辆,每3-4个月打一次蜡即可。露天停放的车辆,由于风吹雨淋,最好每2-3个月打一次蜡。通过触摸也能进行判断,一般而言,用手触摸车身感觉不光滑时,就可再次打蜡。

打蜡前最好用洗车水清洗车身外表的泥土和灰尘。切记不能盲目使用洗洁精和肥皂水,因其中含有的氯化钠成分会侵蚀车身漆层、蜡膜和橡胶件,使车漆失去光泽、橡胶件老化。如无专用的洗车水,可用清水清洗车辆,将车体擦干后再上蜡。

应在阴凉处给车打蜡,保证车体不致发热。因为随着温度的升高,车蜡的附着性变差,会影响打蜡质量。

上蜡时,应用海绵块涂上适量车蜡,在车体上直线往复涂抹,不可把蜡液倒在车上乱涂或做圆圈式涂抹。一次作业要连续完成,不可涂涂停停。一般蜡层涂匀5-10分钟后就可用新毛巾擦亮,但快速车蜡应边涂边抛光。

车身打蜡后,在车灯、车牌、车门和行李箱等处的缝隙中会残留一些车蜡,使车身显得很不美观。这些地方的蜡垢若不及时擦干净,还可能产生锈蚀。因此,打完蜡后一定要将蜡垢彻底清除干净,这样才能得到完美的打蜡效果。

汽车车身抖动是什么原因 如何解决


汽车车身抖动是汽车常见故障之一。新车用了一段时间,不少车主就会发现车身有些抖动,但是很多车主都不知道是哪里出了问题。本期,小编就来和大家一起探讨汽车车身抖动到底是什么原因引起的。

1、发动机积碳严重

造成汽车抖动最常见的原因就是节气门过脏或喷油嘴积炭过多,因为着车后吸附在积碳上的汽油被发动机吸入汽缸内燃烧,发动机的可燃混合气时稀时浓,造成冷启动后怠速抖动。

解决办法:清洗油路,检查怠速马达是否有积碳应该清洗。

2、点火系统问题

造成抖动的其中一个原因是火花塞、高压导线和点火线圈工作不良。

解决办法:检查火花塞是否积碳过多,更换火花塞。

3、油压不稳

油泵供油压力不正常或进气压力传感器数值错误和工作不良会引发车身抖动。

解决办法:检查油压,必要时更换部件。

4、发动机部件老化

汽车抖动还与引擎零件老化有关,这时如果引擎零件出现问题,这些震动就会传到方向盘、驾驶室内,造成怠速时发生抖动。

解决办法:更换汽车零部件。

提示:当汽车出现异常情况时,一般都说明汽车内部结构出了问题。所以当汽车出现异常情况时,一定要尽快的找到解决办法,降低事故的发生。

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