车身形式漫谈3
- 格式:doc
- 大小:778.50 KB
- 文档页数:6
归纳汽车车身的发展过程一、汽车车身发展的早期阶段在汽车刚诞生的时候呀,汽车车身那可简单得很呢。
那时候的车身基本上就是在车架上搭个简陋的棚子似的结构。
就像是给一个会跑的机械装置勉强加了个遮风挡雨的壳子。
这个时期的车身大多是木制的,为啥呢?因为当时的材料和工艺有限呗。
木制车身轻便,对于早期动力不是很强劲的汽车来说,比较容易带动。
而且木材比较容易加工,工匠们可以相对轻松地把它做成想要的形状。
不过呢,木制车身也有很大的缺点。
它不够坚固,要是遇到点小碰撞或者路况不好的时候,就很容易损坏。
二、金属车身的兴起随着工业技术的发展呀,金属开始逐渐应用到汽车车身的制造上。
这可是汽车车身发展的一个大飞跃哦。
金属车身可比木制的结实多了。
最开始是使用钢铁,钢铁车身让汽车看起来更加硬朗,也更有安全感。
钢铁的强度高,能够承受更大的冲击力,在道路行驶中就不那么容易损坏了。
而且呀,金属可以通过冲压等工艺做出更加复杂和流畅的造型。
这时候的汽车车身开始有了各种各样的曲线和形状,不再是那种方方正正的简陋模样了。
不过呢,钢铁车身也有个问题,就是容易生锈。
要是保养不好的话,那车身就会慢慢变得锈迹斑斑,可难看了。
三、现代汽车车身的多元化发展再到后来呀,汽车车身的发展就更加多元化了。
除了传统的钢铁,铝这种材料也开始广泛应用到车身制造上。
铝的重量比钢铁轻很多,这对于提高汽车的燃油经济性可是非常有帮助的呢。
现在很多汽车都在追求轻量化,铝制车身就成为了一个很好的选择。
而且呀,现代汽车车身的设计也更加注重空气动力学。
那些流线型的车身设计,不仅仅是为了好看,更重要的是可以减少汽车在行驶过程中的风阻。
风阻小了,汽车开起来就更省油,速度也能更快。
还有哦,现在汽车车身的安全性设计也达到了一个很高的水平。
各种各样的防撞结构、吸能区等设计,都是为了在发生碰撞的时候,最大限度地保护车内乘客的安全。
同时呢,汽车车身的个性化也越来越明显。
不同的汽车品牌和车型,车身的造型、颜色、装饰等都有着自己独特的风格,以满足不同消费者的喜好。
总结车身结构一、引言车身结构是汽车的重要组成部分,其设计和构造对于汽车的安全性、稳定性和舒适性具有重要影响。
本文将对车身结构进行总结,并介绍几种常见的车身结构类型。
二、传统车身结构1. 承载式车身结构承载式车身结构是一种通过车身骨架来分担和传递车辆载荷的结构形式。
它采用一种完整的、具有横梁或龙骨的车架作为车辆的主要支撑结构。
这种结构能够提供更高的刚性和安全性,但相对较重。
2. 非承载式车身结构非承载式车身结构是一种通过车身壳体本身来承担和传递车辆载荷的结构形式。
它不需要额外的车架作为主要支撑结构,而是通过车身的形状和材料来提供足够的强度和刚度。
这种结构相对较轻,但刚性相对较低。
三、现代车身结构1. 重点区块式车身结构重点区块式车身结构是一种将车身分为若干个关键区域进行设计和加固的结构形式。
这些关键区域通常是车辆前部、车辆中部和车辆后部等容易受到碰撞的部位。
通过对这些区域进行加固,能够提高汽车的安全性和刚性。
2. 锥形变形车身结构锥形变形车身结构是一种在车身前部采用锥形设计的结构形式。
它可以通过将前部车身设计成锥形,来增加碰撞时的能量吸收和分散。
这样可以减少碰撞对车内乘员的伤害,并提高车辆整体的安全性能。
3. 挠曲式车身结构挠曲式车身结构是一种通过车身的柔性变形来提高碰撞安全性的结构形式。
它采用某些可弯曲的结构件,使车辆在碰撞时能够产生弯曲和变形,从而吸收和分散碰撞能量,减少乘员受伤的风险。
四、未来发展趋势随着科技的不断进步和汽车工业的发展,未来车身结构将朝着更加轻量化、高强度和高刚度的方向发展。
同时,随着电动汽车和自动驾驶技术的兴起,车辆的设计和结构也将发生重大变革。
未来的车身结构可能会采用更多的高强度轻质材料,如复合材料和铝合金,以减轻整车重量并提高燃油效率。
此外,随着自动驾驶技术的发展,车身结构可能会更加注重乘员的舒适性和安全性,如加强乘员舱的设计和安全气囊的使用。
五、结论车身结构是汽车设计中至关重要的一部分,对于汽车的安全性和性能有着重要的影响。
车身的结构形式及轿车车身的组成车身是指汽车的外部结构,是汽车的外壳和底盘的总称。
它不仅是汽车的外观表现,同时也承载着安全和舒适性的功能。
车身的结构形式和轿车车身的组成对于汽车的性能、安全性和外观设计都起着重要作用。
一、车身的结构形式1. 整车式车身结构:整车式车身是指整个车身与底盘结构一体化,通常由钢板焊接而成。
这种结构形式的优点是结构牢固,具有较高的安全性和刚性;缺点是生产成本较高,维修困难。
2. 骨架式车身结构:骨架式车身是指在底盘上搭建一个车身骨架,然后再将车身壳体安装在骨架上。
这种结构形式的优点是生产成本低,维修方便;缺点是结构较为复杂,刚性较差。
3. 混合式车身结构:混合式车身是指整车式车身和骨架式车身的结合形式,根据不同的需求,可以在不同部位采用不同的结构形式。
这种结构形式的优点是兼具整车式车身和骨架式车身的优点,能够满足不同需求。
二、轿车车身的组成1. 车身骨架:车身骨架是车身的主要承重部分,通常由钢材制成。
它的作用是支撑和保护车身,使车身具有足够的刚性和稳定性。
2. 车身壳体:车身壳体是车身的外部覆盖部分,通常由钢板制成。
它的作用是保护乘客和车内设备,同时也起到美观和减少风阻的作用。
3. 车门:车门是乘客进出车辆的通道,通常由钢板制成。
车门上装有车窗、车门锁等装置,以提供便利和安全性。
4. 车窗:车窗是车身的透明部分,通常由玻璃制成。
车窗的作用是提供车内的视野和空气流通,同时也起到隔音和保温的作用。
5. 车顶:车顶是车身的顶部覆盖部分,通常由钢板制成。
车顶的作用是保护车内乘客免受外界天气和物体的影响,同时也起到增加车身刚性的作用。
6. 车尾箱:车尾箱是车身的后部储物空间,通常由钢板制成。
车尾箱的作用是提供乘客储物和装载物品的空间,同时也起到保护乘客和车内设备的作用。
7. 车灯:车灯是车身的照明装置,用于夜间行车和示意其他车辆和行人。
车灯通常包括前大灯、后尾灯、雾灯等。
8. 车身附件:车身附件包括前后保险杠、侧裙板、行李架等。
浅谈承载式车身汽车刚发明的时候,都是非承载式车身。
那时汽车设计是从马车演变而来,底盘和车身(侧围、立柱、车顶等)是分开设计和安装的。
先装好底盘、发动机、传动轴、车轮等,最后套上车身壳子。
随着工业化进步,特别是计算机辅助设计出来以后。
设计师都发现,如果把底盘和车身的刚性部件连接在一起设计,在同样的强度、刚度设计要求下,车身如果也担负起承载的功能,可以大大减轻车辆自重、简化结构和生产流程,逐渐演变成承载式车身。
1车身结构简介汽车车身结构应包括车身壳体、车前板制件、车门、车窗、车身外部装饰件和内部装饰件、车身附件以及通风、空气调节装置等等。
车身按照承载受力方式可分为非承载式、半承载式和承载式(或称全承载式)三种。
1. 1非承载式车身非承载式车身结构是一种历史非常悠久的底盘形式,在早期几乎所有汽车都采用这种结构。
一百多年以前,当时的汽车还是定制车的时代,人们买车时会先选择底盘,然后在底盘的基础上再去选择不同的车身制造商定制不同样式的车身。
非承载式车身的结构特点是车身通过橡胶软垫或弹簧与车架做柔性连接,不承受汽车载荷。
但是随着时代的发展,非承载式车身的缺点暴露出来,其中之一是重量大,车架本身就很重,而车身和车架又是两个独立的部件,所以整体重量就更大了,用的钢材多,成本也会相对较高。
非承载式车身还有另外一个问题就是车辆重心比承载式更髙。
1.2半承载式车身半承载式车身是用螺栓联接、钾接或焊接等方式将车身与车架作刚性连接。
通常是将车身与车架上的悬臂梁(俗称牛腿)焊接或钾接。
在这种情况下,车架仍是安装汽车各个总成和承受各种载荷的基体。
但与非承载式车身相比,车身在一定程度上有助于加固车架并分担车架的载荷。
1.3承载式车身(全承载式车身)承载式车身没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置。
承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。
车身结构浅析车辆是现代社会重要的交通工具之一,而车身结构是车辆设计中至关重要的一部分。
在本文中,将对车身结构进行深入浅析,探讨其重要性、常见的结构类型以及未来的发展趋势。
一、车身结构的重要性车身结构是指车辆的外部框架和组成部件,它不仅仅是车辆的外观,更直接关系到车辆的安全性、刚性和舒适性。
一个合理的车身结构能够有效地分散碰撞力、提供稳定的悬挂系统,并降低车辆的重量,从而增加燃油经济性。
因此,车身结构在车辆安全性能、性能稳定性和燃油经济性方面起到至关重要的作用。
二、常见的车身结构类型1. 钢板车身结构:钢板车身结构是目前最常见的车身结构类型。
它采用钢材作为车身框架和支撑结构的主要材料,具有高强度和刚性,能够有效地保护车内乘员在碰撞事故中的安全。
此外,钢板车身结构还具有成本低、制造工艺成熟等优点,因此在传统车辆上广泛使用。
2. 铝合金车身结构:随着环保意识的增强和对燃料经济性的要求,铝合金车身结构逐渐兴起。
相比于传统的钢板车身结构,铝合金车身结构具有更轻,降低车辆整体重量的明显优势。
尽管铝合金材料的成本较高,但其在提高燃油经济性和减少二氧化碳排放方面有着巨大的潜力。
3. 复合材料车身结构:近年来,随着复合材料技术的发展,复合材料车身结构逐渐被应用于高端汽车和电动车等领域。
复合材料结构采用纤维增强材料,如碳纤维、玻璃纤维等,具有高强度、轻质化和抗腐蚀性能优异等特点。
然而,由于复合材料的制造成本和技术难度较高,目前仍面临一定的挑战。
三、车身结构的发展趋势未来,车身结构的发展将朝着以下几个方向发展:1. 材料研究:随着新材料技术的不断突破,如纳米材料和高性能合金等,将为车身结构的设计与制造提供更多选择。
这些材料具有更高的强度和刚性,可以进一步降低车辆的重量,并提高碰撞安全性能。
2. 结构优化:通过优化车辆结构,提高整体刚性和抗扭强度,能够提升车辆的操控稳定性和乘坐舒适性。
此外,针对碰撞事故的结构设计也将得到进一步改进,以提高车辆乘员的安全性。
汽车的四大结构知识点总结一、车身结构1.1 车身材料车身材料一般包括钢铁、铝合金、碳纤维等,不同的材料具有不同的性能特点,如强度、重量、成本等。
汽车制造商会根据车型和定位选择合适的材料,以满足安全、舒适、经济等要求。
1.2 车身结构形式车身结构形式一般分为两厢、三厢、掀背、旅行车、SUV等多种形式,每种形式都有其独特的特点和用途。
不同的车身结构形式会影响车辆的外观、空间利用率以及使用功能等方面。
1.3 车身设计原理车身设计原理主要包括空气动力学设计、振动与噪音控制、安全设计等内容。
良好的车身设计可以减小空气阻力、提高燃油经济性,同时能够保证车身刚性,提高车辆的安全性和舒适性。
1.4 车身制造工艺车身制造工艺包括冲压、焊接、喷涂、组装等多个环节,每个环节都对车身质量和性能有着重要的影响。
近年来,随着汽车制造技术的进步,一些新型材料和工艺也被引入到车身制造中,以提高车身质量和效率。
二、底盘结构2.1 底盘组成底盘一般包括悬架系统、转向系统、制动系统、传动系统等部件。
这些部件相互配合,共同支撑和控制车辆的行驶和停车。
2.2 悬架系统类型悬架系统主要包括独立悬架、非独立悬架、主动悬架等几种类型,每种类型的悬架系统都有其独特的工作原理和特点。
不同类型的悬架系统会影响车辆的悬挂舒适性、操控性能、通过性等方面。
2.3 转向系统原理转向系统主要包括转向盘、转向机构和转向传动系统等部件,其工作原理是通过人为操作来改变车辆前轮的转向角度,以实现车辆的转向和操控。
2.4 制动系统类型制动系统主要包括液压制动系统、气动制动系统、电子制动系统等几种类型,每种类型的制动系统都有其独特的制动原理和工作方式。
好的制动系统不仅能够有效地减速和停车,还能够保证车辆的行驶安全。
2.5 传动系统种类传动系统主要包括手动变速器、自动变速器、CVT变速器等几种类型,每种类型的传动系统都有其独特的传动原理和变速方式。
不同的传动系统会影响车辆的燃油经济性、行驶平顺性以及驾驶体验等方面。
车身结构类型车身结构是指汽车的外部框架和外壳的构造形式,不同的车身结构类型对汽车的性能、安全性和舒适性都有影响。
目前市场上常见的车身结构类型主要有以下几种:承载式车身、非承载式车身、混合式车身和碳纤维复合材料车身。
一、承载式车身承载式车身是指车辆的车身结构承担了部分或全部的荷载,承载了车辆行驶过程中的各种力和扭矩。
这种车身结构类型的优点是结构强度高、车身重量轻,能够提高整车的刚性和稳定性。
承载式车身的设计采用了一体化设计,车身的构造形式更加紧凑,可以有效减少车辆的空气阻力,提高燃油经济性。
同时,承载式车身还能够提供更好的座舱空间和行李舱容积,提高乘坐舒适性和储物空间的利用率。
二、非承载式车身非承载式车身是指车辆的车身结构并不承担荷载,主要是起到保护车辆内部组件和乘客的作用。
这种车身结构类型的优点是车身结构简单、成本低廉,容易维修和更换。
非承载式车身的设计注重车身外形的美观和空气动力学性能的优化,可以提高车辆的行驶稳定性和降低燃油消耗。
同时,非承载式车身还能够提供良好的乘坐舒适性和乘客安全保护。
三、混合式车身混合式车身是指将承载式车身和非承载式车身的优点结合起来的一种车身结构类型。
这种车身结构类型的优点是在保证车身强度和刚性的同时,还能够减轻车辆的整体重量。
混合式车身的设计采用了承载式车身的一体化设计和非承载式车身的模块化设计,能够提高车辆的安全性和舒适性。
同时,混合式车身还能够提供更好的空气动力学性能和燃油经济性。
四、碳纤维复合材料车身碳纤维复合材料车身是指车身结构采用碳纤维增强塑料(CFRP)材料制作而成的一种车身结构类型。
这种车身结构类型的优点是材料轻量化、强度高、刚性好,能够显著降低车辆的整体重量,并提高车辆的燃油经济性和动力性能。
碳纤维复合材料车身的设计注重材料的成型工艺和结构的设计,能够提供更高的安全性和舒适性。
同时,碳纤维复合材料车身还能够提供更好的空气动力学性能和乘坐舒适性。
不同的车身结构类型对汽车的性能、安全性和舒适性都有影响。
摘要1885年卡尔·奔驰设计制造出了世界上第一辆三轮汽油汽车,20世纪前期汽车的基本构造已经全部发明出来后,汽车开始向多样化的实用性发展。
汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进,并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工.程学以及工业造型设计(工业美学)等概念,力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层,甚至各种文化背景的人的不同需求,使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象,汽车车身的造型也从马车型——箱式车身——甲壳虫车身——船形车身——鱼形车身——楔形车身——多用途轿车的演变,最终达到最完善的境界。
【关键词】汽车车身造型美学空气动力学目录摘要 (1)第1章绪论 (3)第2章汽车车身造型的演变 (4)2.1马车型汽车 (4)2.2 箱型汽车 (4)2.3甲壳虫型汽车 (5)2.4船形汽车 (5)2.5鱼形汽车 (6)2.6楔形汽车 (6)第3章当代及汽车车身造型特点 (8)3.1 设计合理... . (8)3.2 良好的安全性... (8)第4章未来汽车车身造型的发展趋势... .. (9)结论... (10)参考文献 (11)致谢语 (12)第1章绪论从19世纪末到20世纪初期,汽车设计师把主要精力都用在了汽车的机械工程学的发展和革新上。
到了20世纪前半期,汽车的基本构造已经全部发明出来后,汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改造,并相继引入空气动力学、流体力学、人体工程学以及工业造型设计等概念,力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层,甚至各种文化背景的人的不同需求,使汽车成为真正的科学和艺术相结合的最佳表现形象,继而达到最完美的境界。
汽车车身不仅起到了容纳旅客和货物,还是保护运送对象免受风沙雪等自然侵袭或人为侵害,减少汽车的空气阻力等作用。
同时,它的造型又是汽车的功能文化与社会文化的融合,成为一个时代社会政治、经济和文化等多方面生动的综合反映。
在汽车工业百年发展中,其汽车车身造型从马车型——箱式车身——甲壳虫车身——船形车身——鱼形车身——楔形车身——多用途轿车的演变。
车身形式漫谈3:碳纤维一体式车架
碳纤维一体式车架(Carbon-fiber monocoque)可算是一种特殊的一体式车架。
其与一体式车架最大的区别当然就是在于材料。
想解释清楚这种车架,就必须首先解释一下碳纤维的构造和特性。
关于碳纤维这个词,大多是从赛车报道中首先遇到的。
现在的F1赛车身上90%为合成物料,而这些合成物料中90%就是碳纤维!不过非常有趣的是,虽然F1赛车上的这些碳纤维部件超级的昂贵,不过其实它和我们身上所穿的化纤衬衫(Rayon shirt)有着相同的渊源。
现在这个世界上有两种物质可以制造碳纤维,其中一种就是人造丝(Rayon)。
Rayon是一种丝质的人造纤维,由纤维素(cellulose)所构成,而cellulose 是构成植物主要组成部分的有机化合物。
另外一种能制造碳纤维的物质是丙烯酸纤维(Acrylic fiber),学名应该是Polyacronitrile(PAN)。
制作碳纤维的方式会因生产商的不同而稍有不同。
以McLaren F1赛车为例,车上的碳纤维板件的制作过程大致是先将人造丝或者丙烯纤维放在热框架上加热到摄氏250度,然后再以摄氏2600度在铁炉内加热,使之炭化为碳(Carbon)以及石墨(graphite)。
炭化后的纤维会以每三千条微丝卷成一条0.1mm粗的细丝,并以之编织成网状图案,成为碳纤维布(碳纤维板的高强度就得意于这种单纤维整齐排列、紧密成束的内部构造)但是如果碳纤维布不再进行进一步加工,在室温环境下只有约三天的寿命,故此这种碳纤维布一般存放在零下18度的冷柜里,这样寿命可以延长到18个月。
碳纤维布之所以不马上加工成为碳纤维板,是因为车身的不同部件对碳纤维板的性质要求略有不同,有些碳纤维板用于车身结构上直接受力,而有些则用在阻流器上,有些则要经过特别的耐高温处理。
(其实碳纤维板已经比普通的钢材耐高温,而且在一定的温度范围了,随着温度的上升,它的强度会逐渐的增大。
一般钢在摄氏635度就会软化,当温度进一步上升到摄氏1400度,钢材就会开始融化,而碳纤维材料却在摄20~2000度之间都保持持续的强度上升。
)一般加工碳纤维板,都要将板件在模具中成型时加入合成树脂(resin)。
而不同的板件性质就是由与加入不同的合成树脂所造成的。
加工碳纤维板的工作方法虽然有多种,但是基本工序都一样,都是将碳纤维布放置在加工模型的铝制模具中,将适合的合成树脂涂满碳纤维布,然后放到熔炉中以不同的温度、时间和压力溶制,令碳纤维融合,成为坚韧的碳纤
维板件。
世界上有大小不同的碳纤维制造商,而专为汽车制造的碳纤维普遍只有几种,当中以高韧度和重量比例见长的一种叫作凯夫拉尔(Kelvar)。
Kelvar由著名的杜邦化工开发的,用途主要是汽车、赛车乃至飞行员的头盔、防弹衣等。
总的来说,碳纤维和传统钢材比较,其性能具有压倒性的优势,密度要比钢材低4倍左右,而强度和硬度都是钢材的两倍。
但是其实碳纤维也非完美的材料,虽然它很坚韧,但是却有受力向度的问题,也即是说,整体中的某些部位不太能受力。
碳纤维应用于汽车是80年代初的事,当时的FIA允许Group B赛车使用任何汽车技术于赛车之上,唯一的限制是有关的赛车必须生产200辆民用版本公开发售,以次作为推动汽车发展的动力,同时也限制了过于离奇的技术所造成的不公平竞争。
于是在那时,陆续出现了许多使用碳纤维部件的跑车,例如Ferrari 288 GTO、PORSCHE 959,不过当时碳纤维的使用仅仅用于车身的板件,而目的也仅仅限于减轻赛车的重量,碳纤维板本身根本没有提供任何的车身刚性。
更别说一体式碳纤维车架了,当时的959使用的是一体金属车架,而288GTO、F40、DIABLO使用的都是钢管式车架。
最早出现的一体式碳纤维车架不难猜出是出自于F1赛场,1981年McLaren MP4/1的设计师John Barnard设计了全世界第一个一体式碳纤维车架,而在超级跑车的行列中现在有一些使用的就是一体式碳纤维车架或者碳纤维与钢管复合车架的形式。
如:McLaren F1、 Ferrari F50、 Ferrari Enzo 、Carrera GT、SLR、Koenigsegg CCR、Maserati MC12、Pagani Zonda F、Bugatti EB 110SS (EB 110 GT不是使用一体式碳纤维车架的)。
而其他声称使用碳纤维的跑车最多不过在车架补强方面或者某些要减轻重量的地方使用碳纤维(如M3 CSL 、360CS、M6等),更多的是使用在装饰部分上。
在结构上,一体式碳纤维车架没有即定的格局,几乎每辆车都根据自己整体的情况特别设计车架,其中值得一提的F50,F50的车架有一个很大的特色,就是后悬挂直接连接在引擎及变速箱上,然后才将整个引擎悬挂结构嵌入车体内。
籍此F50的车架只重102kg,而抗扭度高达没有人性的3550kgm/degree。
这种设计可以营造极轻量的悬挂重量,但是无可避免的回有较大的引擎震荡传入车厢。
碳纤维的制作成本已经从数年前的100美元/公斤下降到了约5美元/公斤,可见只要解决批量生产的问题(碳纤维的铸造主要依赖手工,属于劳动密集型生产)碳纤维很快就会被使用于民用汽车。
【摄影器材】其它相机未知
第 1 幅 Citroen C-Metisse Concept 2006 炭纤维车架
第 2 幅 Mercedes-Benz SLR McLaren 2004 炭纤维车架
第 3 幅 Mercedes-Benz SLR McLaren 2004 炭纤维车架
第 4 幅 Mercedes-Benz SLR McLaren 2004 炭纤维车架。