汽车的车架简介

    一、车架的功用与要求

    （一）车架的功用

    汽车车架俗称大梁，是整个汽车的基体。其上装有发动机、变速器、传动轴、前后桥、车身等总成和部件。

    车架的功用是：支承、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置；并承受汽车内外的各种载荷。

    （二）车架的要求

    车架的结构形式应满足以下要求：

    1）满足汽车总体布置的要求。汽车在复杂的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉。

    2）具有足够的强度与合适的刚度。

    3）结构简单，质量尽可能小。

    4）尽可能降低汽车的质量重心和获得较大的转向角，以保证汽车行驶时的稳定性和转向灵活性。

    二、车架的类型与结构

    （一）车架的类型

    现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架，并通过悬架装置坐落在车轮上。有的客车和轿车为了减轻质量，取消了车架，制成了能够承受各种在的承载式车身，即无梁式车身。

    车架从结构形式上分，可分为边梁式车架、中梁式车架和综合式车架。按车架在汽车上的应用，可分为货车车架和轿车车架。

    （二）车架的结构

    1.货车车架的结构

    货车车架多采用边梁式车架，它是由两根位于两边的纵梁和若干根横梁通过铆接或焊接而连成的坚固的刚性构架。由于边梁式车架便于安装车身和布置总成，有利于改装变型车和发展多品种车型，所以被广泛采用在载货汽车和大多数的特种汽车上。

    边梁式车架的纵梁通常用低合金钢板冲压而成，其断面形状有槽形端面、工字型断面、Z字形端面、箱型断面和管型断面等几种，如图4-6所示。根据汽车形式和结构布置的要求，纵梁可以再水平面内或纵向平面内做成弯曲的、等截面或非等截面的。纵梁的形式繁多，有前窄后宽结构、前宽后窄结构和前后等宽结构，还有平行式结构和弯曲式结构。此外，在纵梁上还钻有很多装置孔，用以安装脚踏板、车身、转向器和悬架总成及其支架。

    图4-7（a）为东风EQ1090E型汽车车架，它由两根纵梁和八根横梁铆接而成，又称梯形车架。由于纵梁中部所受弯矩最大，为了使应力分布均匀，同时减小质量，纵梁6制成中部端面最高的不等高槽形截面梁。每根纵梁上都开有上百个安装其他机件的孔。前横梁3上装有冷却液散热器，横梁4作为发动机的前悬置制作。为降低发动机高度，改善驾驶员的视野，横梁4和5均制成下凹形。在横梁7的上面装置驾驶室的后悬置，在其下面装置传动轴中间支承架。由于传动轴安装位置的需要，横梁7制成拱形，其余横梁都做成简单的直槽形。后横梁12的中部装有拖带挂车用的拖钩部件13[图4-7（b）]，因后横梁要承受施钩传来的很大的作用力，故采用角撑加强。施钩18的尾部支承在两个衬套16与19上，在两个衬套的凸缘间装有弹簧17，而在拖钩尾部的端头旋有螺母15，并用开口销扭住。弹簧17用以缓和汽车行驶时所受到的冲击力，此冲击力可能由主车传到挂车，也可能由挂车传到主车，为保持挂车拖架的挂环与拖钩的衔接，拖钩具有可掀转得锁扣21，其上有带弹簧的锁块20，锁扣可用平头销及开口销固定在闭合位置，此时平头销穿过锁扣与锁块上相重合的小孔。

    2.轿车车架的结构

    （1）X形车架

    对于短而宽的汽车车架，为了降低质心高和提高车架的扭转刚度，通常制成前窄后宽而后部向上弯曲的车架结构，且两根横梁制成X形，即X形车架，如图4-8所示，它一般只用于轿车车架。

    （2）中梁式车架

    中梁式车架只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵梁，亦称为脊骨式车架，如图4-9所示。中梁的端面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定发动机。而主减速器壳通常固定在中梁的尾端，形成断开式后驱动桥。中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身的安装其他机件。若中梁是管形的，传动轴可在管内穿过。图4-10所示便是具有中梁式车架的轿车底盘。

    这种车架有较好的扭转刚度和较大的前轮转向角，使车轮有较大的运动空间，便于装用独立悬架，因此被采用在某些轿车上。

    （3）ISR型车架、半车架及承载式车身

    目前，在某些高级轿车上采用了一种ISR型车架，如图4-11所示。后部车架与前部车架用活动铰链连接，后驱动桥总成安装在后车架上，半轴与驱动轮之间用万向节连接。后独立悬架连接在后车架上。这样，不仅由于独立悬架可使汽车获得良好的行驶平顺性，而且活动铰链点处的橡胶衬套也使整车获得一定的缓冲，从而进一步提高了汽车的行驶平顺性。有些轿车为了减轻车价值量，采用了半车架，如图4-12所示。在车身前部有一部分车架称为半车架或短车架，发动机和前悬架安装在车架上，这样可使车身局部得到加强。

    目前大部分轿车都采用了承载式车身，如上海桑塔纳轿车、一汽大众的捷达和奥迪100以及一汽的红旗CA7220型轿车等。此类车取消了车架，以车身兼起车架的作用，将所有部件固定在车身上，所有的力也由车身来承受。土-13为承载式轿车车身壳体。承载式车身由于无车架，可以减轻整车质量，可以使地板高度降低，使上下车方便。但是，传动系和悬架的振动和噪声会直接传入车内，为此，应采用隔声和防振措施。

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