整車及車身概述

1、整車及車身概述R&D 李翊民CAPSAJune.1st, 2011,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理

2、 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,整車概述 汽車的分類,汽車 MOTOR VEHICLE      由動力驅(qū)動，具有四個或四個以上車輪的非軌道承載的車輛，主要用于:載運人員和/或貨物；牽引載運人員和/或貨物的車輛。1.通俗分類轎車

3、、客車、貨車、專用汽車2.按用途分 新國標(biāo)(GB/T 3730.1-2001)2.1乘用車（Passenger Car） 轎車、越野車、特種車2.2商用車（Commercial Car） 客車、牽引車、載貨汽車,整車概述 汽車的分類,3.按用途分 老國標(biāo)(GB/T 3730.1-1988)3.1普通運輸車輛 轎車、客車、貨車3.2專用汽車 運輸型、作業(yè)型

4、3.3 特殊用途汽車 娛樂用、競賽用4.按行駛道路條件分 公路用、非公路用5.按行駛機構(gòu)特征分 輪式、履帶式、雪橇式、氣墊式、步行式,整車概述 汽車的分類,6.按乘客座位數(shù)及汽車總質(zhì)量分（GB/T15089-2001）L類： 兩輪或三輪機動車輛。M類：至少有四個車輪并且用于載客的機動車輛。M1類：    包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過九座的載客車輛。

5、M2類：    包括駕駛員座位在內(nèi)座位數(shù)超過九個，且最大設(shè)計總質(zhì)量不超過5000kg載客車輛。M3類：    包括駕駛員座位在內(nèi)座位數(shù)超過九個，且最大設(shè)計總質(zhì)量超過5000kg的載客車輛。N類： 至少有四個車輪且用于載貨的機動車輛。O類： 掛車(包括半掛車)。,7.按動力類型分 內(nèi)燃機汽車(活塞式、燃氣輪機)； 電動汽車(蓄電池、燃料電池、混動動力)；

6、 噴氣式汽車(以噴氣反作用力作為驅(qū)動力)。,整車概述 汽車的分類,2009年5月，美國人保羅·斯坦德爾生產(chǎn)出的第一輛噴氣式校園大巴，最高時速達到600公里。,2010年12月，巴黎車展展出捷豹C-X75，車速達330公里/小時，采用了2臺轉(zhuǎn)速達80000rpm的微型燃氣輪機。,8.轎車的等級分類  A00級：軸距2~2.2m 排量小于1L A0級：軸距2.2~2.3m 排量

7、1.0~1.3L A級：軸距2.3~2.45m 排量1.3~1.6L B級：軸距2.45~2.6m 排量1.6~2.4L C級：軸距2.6~2.8m 排量2.4~3.0L D級：軸距大于2.8m 排量大于3.0L注：德國轎車分類標(biāo)準,整車概述 汽車的分類,9.轎車的等級分類微型轎車　　　　V4L 注：(原) GB9417-89 中國分類標(biāo)準,整車概述

8、 汽車的分類,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,◇ 發(fā)動機 Engine ◇ 底盤 Chassis ◇ 車身 Bodywork ◇ 電氣（電子）設(shè)備 EE

9、(Electric & Electronic components),整車概述 汽車總體構(gòu)造,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,是指發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的布置位置，有以下五種形式：1.前置前驅(qū)動 FF

10、 (Front Front)2.前置后驅(qū)動 FR (Front Rear)3.中置后驅(qū)動 MR (Front Rear)4.后置后驅(qū)動：RR (Rear Rear)5.全輪驅(qū)動：WWD(Whole Wheel Drive) (通常表示成4WD或4 × 4),整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式,前置前驅(qū)動 FF ：一般用于轎車,整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式

11、,◇變速器與驅(qū)動橋做成一體，固定在發(fā)動機旁將動力直接輸送到前輪上；◇前輪承擔(dān)了轉(zhuǎn)向和驅(qū)動兩個重任；◇優(yōu)點：操縱機構(gòu)簡單，發(fā)動機散熱條件好；有利于車內(nèi)空間的布置；◇缺點：上坡時，汽車質(zhì)量后移，前驅(qū)動輪易打滑； 下坡制動時，汽車質(zhì)量前移，高速行駛時易發(fā)生翻車現(xiàn)象。,前置后驅(qū)動 FR ：一般用于貨車◇前輪承擔(dān)轉(zhuǎn)向，后輪承擔(dān)驅(qū)動；◇發(fā)動機輸出的動力通過離合器、變速器、傳動軸輸送到后驅(qū)動橋上，并在此得到減速增

12、扭后傳送到左、右半軸上，驅(qū)動后輪使汽車運行?！髢?yōu)點是前后輪各司其職，轉(zhuǎn)向與驅(qū)動分開，負荷分布比較均勻；◇缺點是傳動軸從前面一直傳到后軸上，使車內(nèi)地板中間凸起，影響車內(nèi)空間布置。,整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式,中置后驅(qū)動 MR ：一般用于跑車,整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式,◇將車輛中慣性最大的發(fā)動機置于汽車的中部，使汽車能獲得最佳的運動特性； ◇兼具ＦＦ、ＦＲ的優(yōu)點，方向靈敏準確，剎車時不會出現(xiàn)頭重尾輕的現(xiàn)象；◇直線穩(wěn)定性較

13、差，為解決這一問題，所有的ＭＲ車后輪均比前輪大；◇車內(nèi)空間布置不好；◇駕駛員離噪聲源太近。,后置后驅(qū)動 RR ：一般用于大客車,整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式,◇能充分地利用車內(nèi)空間；◇減輕發(fā)動機的高溫和噪聲對駕駛員的影響；◇發(fā)動機散熱條件差；◇遠距離操縱使操縱機構(gòu)變得復(fù)雜；,全輪驅(qū)動：WWD 一般用于越野車,整車概述 汽車的布置及驅(qū)動形式,◇可按照路面狀態(tài)的不同而將發(fā)動機輸出扭矩輸送到前后所有的輪子上；◇ＳＵＶ也

14、多采取四輪驅(qū)動,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,驅(qū)動條件：驅(qū)動力要足以克服行駛阻力之和。附著條件：驅(qū)動力的大小要受到附著力的限制。,整車概述 汽車行駛基本原理,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽

15、車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,車身構(gòu)成如下：,車身概述 車身 (Bodywork) 的構(gòu)成,車身概述 車身 (Bodywork) 的構(gòu)成,白車身 B.I.W(Body In White),白車身焊接本體 main B.I.W,目 錄,整車概述

16、 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,1.車身按用途可分為：轎車車身/貨車車身/客車車身/專用車車身2.車身按承載形式可分為：2.1 承載式車身2.2 半承載式車身2.3 非承載式車身,車身概述 車身的分類,承載式車

17、身：無獨立車架的車身結(jié)構(gòu) 特點：◇汽車沒有車架，車身就作為發(fā)動機和底盤各總成的安裝基礎(chǔ); ◇車身負載通過懸架裝置傳給車輪.,車身概述 車身的分類,半承載式車身：車身骨架和車架剛性連接的車身結(jié)構(gòu)形式特點：◇有獨立完整的車架◇車架與車身剛性連接,車身概述 車身的分類,非承載式車身：懸掛于車架上的車身結(jié)構(gòu)形式特點：◇有獨立完整的車架◇車架及車身之間采用彈性元件做柔性連接◇絕大部分載

18、荷由車架承擔(dān),車身概述 車身的分類,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,◇實現(xiàn)整車功能◇為駕駛員提供便利的工作條件,對乘員提供舒適的乘坐環(huán)境.◇為駕駛員及乘員提供安全保護措施.◇減少空氣阻力.◇提高

19、汽車行駛穩(wěn)定性和改善發(fā)動機的冷卻條件.◇增強汽車美觀性.,車身概述 車身的功用,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,◇決定整車裝載質(zhì)量和尺寸--運輸能力的高低◇決定整車的裝備質(zhì)量和造價◇影響整車動力性和燃油

20、經(jīng)濟性◇車身形狀與汽車的氣動阻力密切相關(guān)◇車身形狀影響汽車高速行駛的穩(wěn)定性◇影響客車的乘臥舒適性和操縱舒適性◇與行駛安全密切相關(guān)◇與整車宜人性密切相關(guān)◇影響整車通過能力,車身概述 車身對整車性能的影響,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容

21、及設(shè)計原則 Q&A,,◇車身結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，表現(xiàn)為：框架化 整體化◇車身材料的發(fā)展趨勢，表現(xiàn)為：輕量化 高強化,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,1.車身結(jié)構(gòu)框架化◇車身本體采用高性能籠形框架結(jié)構(gòu),車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,1.車身結(jié)構(gòu)框架化◇車身本體骨架采取直通化設(shè)計,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,1.車身結(jié)構(gòu)框架化◇承載骨架采用受力最為合理的薄壁空心截面,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,

22、2.車身結(jié)構(gòu)整體化◇承載式車身取代非承載式車身◇激光拼焊板整體沖壓成形技術(shù)◇車門甚至全車身采用整體沖壓成型◇全車身采用CO2激光束焊接，車身強度可提高50％◇整體化車身結(jié)構(gòu)能使車身的扭轉(zhuǎn)剛度提高60%,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,3.車身材料輕量化（金屬材料）◇鋁合金：已用于座椅的框架，前圍板等；重量可減輕43％?！箧V合金：已用于車門，每扇門可減輕10kg；且剛度極高。

23、 即將用于前圍板、后隔板、儀表板骨架等?！笈菽辖鸢澹?泡沫合金板由粉末合金制成，彈性好，可憑自身的彈性恢復(fù)原料形狀。目前，已用于發(fā)動機罩、行李箱蓋等。,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,3.車身材料輕量化（非金屬材料）◇蜂窩夾芯復(fù)合板 蜂窩夾芯復(fù)合板是兩層薄面板中間夾一層厚而極輕的蜂窩組成；具有輕質(zhì)、比強度和比剛度高、抗振、隔熱、隔音和阻燃等特點。已用于：車身外板、車門、保險杠、座椅框架等。

24、英國發(fā)明了一種以聚丙烯作芯，鋼板為面板的薄夾層板用以替代鋼制車身外板，可使重量減輕50%以上，且易于沖壓成型。,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,4.車身材料高強化 （金屬材料）◇鋼板本身性能高強化 A: 高強鋼占汽車全部鋼板總量的比例從1979年的8．2％發(fā)展到2010年的30 ％以上；ULSAB已做出車體90％采用高強度鋼板的樣車，減重達30％。 B: 特高強度鋼目前已用于前橫梁，車身地板縱梁。,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢

25、,4.車身材料高強化(金屬材料續(xù))◇鋼板表面更耐腐蝕A: 鍍鋅鋼板比例逐年增加，熱鍍鋅較電鍍鋅增加更快，特別是熱鍍鋅外板將取代電鍍鋅鋼板。隨著更嚴格的耐蝕法規(guī)出現(xiàn)（12年不穿孔），汽車車身將100％地使用熱鍍鋅層外板。B: 防腐蝕原理也在不斷進步，通過在鋼中添入微量合金元素，該類稱為低合金耐候鋼(cor-ten 考登鋼) 。,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,4.車身材料高強化(非金屬材料)◇高強度纖維復(fù)合材料 高強度纖

26、維復(fù)合材料，特別是碳纖維復(fù)合材料（CFRP），具有高強度、高剛性，有良好的耐蠕變與耐腐蝕性。 已應(yīng)用于發(fā)動機罩、翼子板、車門、車頂板、導(dǎo)流罩、車廂后擋板等，甚至出現(xiàn)了全復(fù)合材料的汽車車身，并且已從車身外覆件的使用向內(nèi)飾件和結(jié)構(gòu)件方向發(fā)展。,車身概述 車身技術(shù)發(fā)展趨勢,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的

27、影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,車身設(shè)計 一般設(shè)計流程,目 錄,整車概述 汽車的分類汽車總體構(gòu)造汽車的布置及驅(qū)動形式汽車行駛 基本原理 車身概述 車身的構(gòu)成車身的分類 車身的功用車身對整車性能的影響車身技術(shù)發(fā)展趨勢 車身設(shè)計一般設(shè)計流程主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則 Q&A,,車身設(shè)計 主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則,1.總布置確定

28、的設(shè)計硬點特征;2.造型確定的斷面引導(dǎo)主軸線特征(一個零件多個斷面的幾何中心連線);3.車身本身結(jié)構(gòu)斷面要求的設(shè)計硬點特征;4.造型要求的其它硬點特征;5.借用件確定的設(shè)計硬點特征;6.其它附件確定的設(shè)計硬點特征;7.零件分塊線設(shè)計硬點特征;8.焊接邊界線設(shè)計硬點特征;9.自由設(shè)計區(qū)自由設(shè)計特征;10.結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析(仿真與優(yōu)化);11.實物樣件驗證.,車身設(shè)計 主要設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計原則,自由設(shè)計區(qū)設(shè)計基本原則:a.

29、最大剛度原則:自由設(shè)計區(qū)盡力獲得最大剛度,采用加強筋及沉孔.b.最輕量化原則:在確保滿足剛度的基礎(chǔ)上使材料最省的原則.c.最大圓角原則:自由設(shè)計區(qū),一般都是內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)域,不在外觀縫隙線條區(qū)域(最小圓角原則,最小值為料厚).為提高沖壓工藝性,盡可能設(shè)計較大的設(shè)計過渡圓角. 但不能影響設(shè)計硬點結(jié)構(gòu). d.特征結(jié)構(gòu)最大斜度原則:筋槽設(shè)計的立面盡可能采用較大的斜度,以便獲得較好的制造工藝性, 防止沖壓裂紋和褶皺.e.最符合工藝性原則:從