1.车身损伤部分的特点
汽车车身损伤一般是车身的整体都有变形。车身结构内如有大梁,则其大梁会发生弯曲。如果是整体式结构车身,则包括车架的各部分都会变形。换言之,其损伤的情况要比车身的各钣金零件单纯的损伤复杂,因此,将这种类型的各个钣金部分或者是车架大梁如何进行矫正修复是汽车修理从业人员所必须具备的知识。在从事此类工作时,首先要了解车身及车架大梁各个位置的相关距离,同时要求有精确的测量数据。
要点
车辆遭受撞击而引起大范围的损伤情形,是在大梁周边的车底板部分产生扭曲、侧向位移及复杂的弯陷等,必须将那些损伤部分修正到使其回复到正确的状态为止。
矫正这样复杂的损伤最有效的方法是必须应用各种车身及车架的矫正设备和工具。此项装置提供了各种可控制推压及拉伸的操作,同时在做修正车身损伤的时候,可以用各种量规做正确的车身测量。
现代小型车多数是依据整体式车身的设计理论,强烈地反映出安全车的构想,将车身需要非常坚固的部分和遭受冲击时容易变形的部分区分得十分清楚。车辆前面或后面有激烈的冲击时,为了能够保护车身的中央部分,即乘客室内乘员的安全,而设计冲击能量吸收机构,使前面发动机舱或后面的行李舱部分容易收缩来吸收冲击能量,而减轻乘员受冲击力的影响。
要点
车头受冲击时,大部分的冲击力都由保险杠、保险杠支架、前侧梁及车轮室盖板承受。
如果冲击力更大,则其力经由前侧梁或车轮室盖板传到其他部位。
由后面来的冲击首先由后保险杠和后保险杠支架承受冲击力,后侧梁、后轮室及后轮盖也吸收冲击力。
如果遭受更大的冲击力,则下部后弹簧钢板的前固定座上的底板将鼓起,车身上部在车顶板和后角板的接合处也会产生变形。
图4-39所示为一般车辆在前后部分受碰撞时损伤变形的部位。
其他如侧面受到碰撞时,直接受碰撞处发生凹陷是正常的事。这种情况下,侧面中央中柱附近受碰撞时,下护板凹陷,车顶板被推高,前后轮轴距缩短。这些损伤原因明确,容易判别。但是,如果车架大梁稍有失准以及要想在修复作业中知道应该修复到什么程度,则必须仔细地做下部车架的测量工作以及车身的对角线测量。
图4-39 整体式车身的前部或后部受到撞击后发生变形的部位
1-车轮室 2-通风栅板 3-隔板 4-中柱 5-后窗板 6-后侧梁 7-前悬梁 8-前侧梁
2.车身下部车架(大梁)的检查与调整
损伤车辆修复之前,首先必须检查车身损伤的情况。如前面介绍的用目视检测外部的损伤情况,另外眼睛观察不到的地方,需要考虑到许多隐藏的变形损伤的部位,这时就要求使用测量工具(如大梁中心量规、轨道式量规等)进行检测。
要点
将中心量规挂置于底板下所指定的位置上,则用目视方法可以确认车辆的中心线。挂置3支、4支量规测量时可以很快知道底板下的上下、左右扭曲等变形的程度。
将中心量规挂置于前横梁、前柱的下方,后门柱的下方,3个地方以目视测量。为了得到正确的测量结果,量规挂置的数量多一些比较好,最少要求挂置3支。
3支量规为完全平行及水平的状态。中央的中心圆插销也要对准一致,这即表示车架大梁的上下方向、水平方向、左右方向完全一致,没有失准变形。要是基准插销有任何方向的偏差时就表明车架大梁有变形。整体式车身的车架弯曲,通常是发生上下、左右弯曲及凹陷,而不会有棱角及扭曲的现象发生。
图4-40所示是4支量规的挂置方法。
3.车身中央部位上下弯曲的测定
上下弯曲是车辆的中央部位(或是乘客室部位)比正常情况低的状态。
图4-40 车架中4支量规的挂置方法
1-横梁 2-隔板部位 3-后车门部位 4-后横梁
要点
上下弯曲通常是受到前、后方向来的碰撞所引起的(图4-41),轮盖和车门上面的间隙变得很狭窄,而下部的间隙增大。
图4-41 前面或后面受碰撞时车身的中央部位向下弯曲
要点
上下弯曲的测定方法:前面受到碰撞的场合是将3支中心量规分别挂置在后轮或乘客室下方、前门柱及前梁下,量规由基准线所定高度的需要长度进行调整,如图4-42~图4-46所示。
图4-42 车架图表(一)
图4-43 车架图表(二)
图4-44 车架图表(三)
A、B—拉力杆螺母孔 C—悬架横杆孔 D—前支柱中心孔 E—发动机后支架孔 F—传动轴中心轴承安装孔 G—上连杆安装孔 H—后支柱中心孔 I—差速器托架安装孔
图4-45 车架图表(四)
图4-46 车架图表(五)
4.车身左右弯曲的测定
左右弯曲是车身的前部或中央部位、后部受到横向来的碰撞所引起的推压弯曲变形状态,如图4-47和图4-48所示。
要点
损伤是横向来的冲击力所形成的,车辆变成一边受压凹陷收缩,另一侧车身为拉伸状态。
图4-47 横向碰撞的横向弯曲
图4-48 车身的前部有横向弯曲的现象
拉长的一边车身的车门间隙扩大,收缩的一边车身的车门间隙变狭窄,行李舱盖及发动机罩的开关也因变形而不能良好配合。
左右弯曲的测定方法如下。
要点
若车身是左右弯曲变形时,可以由车辆的两侧,从车身前后整个地作直线目测判别。
进行车架大梁的左右弯曲测量时,尽可能地将2支量规挂置在损伤较轻微的地方,第3支量规挂置在损伤处,将这3支量规改变各种不同的挂置位置来测量损伤处损伤的程度。
左右弯曲没有正确矫正时,将会影响转向机构的性能。
5.车身凹缩的测定
凹缩发生的场合,从通风栅板到前保险杠或是从后轮到后保险杠为止的长度会缩短。
凹缩一般为正面被撞所引起的,如图4-49所示。
要点
在通风板前部或后窗后部所产生的凹缩现象,车门不会有太大的异常发生,但是轮盖、发动机罩有时在大梁折角处会产生皱纹或龟裂等现象。
同时车轮室的上部会被挤高,弹簧座罩会被挤缩,而且保险杠也会被纵向抬高或压下。
凹缩的判别法大致与上下弯曲的判别法相同,将量规挂置在前保险杠或后保险杠时不容易判别,若将其挂置在车轮室进行判别则比较容易得到明确的结果,如图4-50所示。注意看就知道在车轮室附近车梁的上下产生了皱缩的现象,如图4-51所示。
图4-49 车头受正面碰撞而引起的凹缩
图4-50 在车轮室处挂置的量规有提高的现象
图4-51 整体式车身下面碰撞后底板部位引起皱缩
要点
使用轨道式量规测量大梁前后的长度,再与车身结构资料的尺寸进行比较,即可测量到凹缩的程度。
6.车身扭曲的测定
扭曲即为车辆的某一角比正常位置高的状态,也有的情况是相邻两角都比正常位置低下,如图4-52和图4-53所示。
图4-52 量规挂置在较高位置检测
图4-53 扭曲时车辆的纵梁
维修提示
扭曲发生后,虽然在详细检测车身钣金零件时好像没有任何损伤,但是确实有损伤的部位隐藏在里面。
如弹簧支承部位的下沉或车辆的某一角降低时,车辆都有可能是产生了扭曲变形,必须进行检查。
扭曲变形的测定方法如下。
要点
将量规挂置在车辆的前部、中央部位、后部三个位置上。这时候3支量规的中心、插销也可能完全对准一致,但是可以看出吊挂的3支量规的水平杠是倾斜的,此时即可知道车身受碰撞而产生了扭曲变形。
通常,部分扭曲并非只是单扭曲,有时是同时产生了上下弯曲和凸升变形等多种变形损伤的综合表现。
7.车身菱形变形的测定
菱形变形是指车辆的单边在前面或后面受到碰撞而使得车架或车身变成平行四边形的状态,如图4-54和图4-55所示。
图4-54 车身单边受到激烈碰撞所引起的菱形变形
图4-55 大梁单侧受到碰撞而向后挤去所形成的菱形变形
车辆的角端受到激烈的冲击力时会发生这种菱形变形的现象,发动机罩或行李舱盖变得不能与其周围的车身部分配合一致。同时后车轮室附近的后角板以及后角板的接合处发生扭曲变形,乘客室或行李舱的底板也发生皱缩或扭曲的现象。菱形变形通常与上下弯曲或凹缩同时发生的情况较多。
菱形变形的测定方法如下。
使用轨道式量规测量车架大梁的对角线即可。
测量横梁的中心点到两面侧梁对称位置点的长度并进行比较,也可测出变形的程度。
8.车身弯曲变形复杂情况的测定
图4-56所示为挂置于前部和后部的量规的水平杆是平行的,前门柱下方的量规和后部量规的圆插销大致上是吻合的,但是前门柱下方的量规的水平杆稍向左侧倾斜,而且前部的插销相反地指向右侧方向,显得参差不齐。这表明左侧车梁产生了上下弯曲变形以及前部车身产生了向右的横向弯曲变形。
图4-56 右侧车梁上下弯曲
图4-57所示后部量规圆插销和前门柱下的量规圆插销吻合,但是与前部量规比较水平杆倾斜,同时量规圆插销向左侧偏离。这表明右侧的车梁凸升,前部车身有向右侧横向弯曲的变形现象。
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图4-57 右侧车梁凸升变形
图4-58所示后部量规的圆插销和前车柱下量规的圆插销完全吻合一致,但是前门柱下量规的水平杆向左侧下垂,最前面的一支量规有稍微升高又向左横向弯曲的现象。
维修提示
这就表明了在左前门柱处有上下弯曲及右前部分向上歪撬,以及整体有向左横向弯曲的变形现象。
这些通常是车辆右侧遭受横向碰撞时所引起的,此时左侧为凹缩状态,需要使用轨道式量规由前端到车后详细测量受损的程度,如图4-59所示。
图4-58 左前门柱处有上下弯曲变形
图4-59 使用轨道式量规测量的情况
使用中心量规测量受损变形位置的次序如下。
首先看水平杆的两端,测定各部位上下变形失准的程度。
其次检查左右弯曲,量规圆插销的圆圈是否全部吻合一致。哪一支量规插销在左右方向有侧移,也就表示这个部位有横向的弯曲变形。
最后检测挂置量规的水平相互状态,看是否比水平位置高或者低来测定有没有扭曲变形的现象。
9.车门的装配、检查与调整
如图4-60所示,车辆左前方遭受直向来的碰撞时,损伤程度相当大。损伤并不止于发动机的部分,而且继续波延至乘客室的部分,冲击力的终点是到中柱的附近,同时也可能会出现少许的变形。
这种由前方来的碰撞力经车轮室向后传递,门柱等各部位并没有直接的凹陷或皱缩等情况发生,门柱框架本身几乎没有弯曲变形,通常仅在各个接合部分、屈曲处有角度失常的情况。未变形及变形后的车门骨架如图4-61所示。
图4-60 正前方来的冲击使前门柱变形
图4-61 未变形及变形后的车门骨架
1-门柱 2-前风窗玻璃窗柱 3-车顶板侧梁 4-中柱 5-下护板
要点
图4-60、图4-61所示的变形为前门柱被挤高,也就是“纵向弯曲”。
图4-61所示的实线为原来的正确位置,那是没有变形的右车门的样子;虚线为变形后的位置;“开”“闭”表示各个角度的变化。
车身的抵抗力是在刚性强度和质量较大的底板附近较低的位置上(图4-62),因为由前方来的碰撞力稍微高些,其偏差使框架产生回转的倾向,这样前门柱被挤高。
图4-62 正前方来的冲击在车身上受力的分布情况
图4-63 由侧面看车门框的对角线测量的位置
1~5-角度 A、B-测量数值
若要知道变形的程度必须进行测量。测量时可将其与维修手册上车身的尺寸数值或与没有变形的车身的实际测量尺寸结果相比较。必要的工具有卷尺、钢直尺、车架量规及轨道式量规等量具。
图4-63所示是车门体的测量方法。根据图示来看,如A与B的测量数值小,则表示门柱向后移斜,角度1变小;若B不变而A的数值稍微变小,角度1不变,角度2变大,则表示门柱被向上推挤升高。
车门尺寸检测以后,最后选用没有变形的车门试装配,它的位置要与下护板或门柱等正确配合,而且必须与它周围的门框平整对齐,门缝的间隙一致。这种方法称为现品配合法。
要点
车门现品配合的第一步是确定基准点。
寻找基准点(即没有变形的部分)的方法是将损伤处和损伤的性质、车身的结构强度和质量的分配等一起考虑,与其他部分如车门或行李舱等一起,全面地查看损伤情况就可以了解到变形状况。
一般以后柱及后角为基准来装配车门的情况较多,如图4-64所示,因为后角板没有变形的概率很大。原因是后角板为蛋体结构,具有较高的强度,而且后角板比较粗大,同时又与车底板连接而成为坚固体。
图4-64 车身各部对角线测量的测定点位置
1~12—测定点(基准点)
基准点确定后,接着校装车门,如图4-65所示(图中的标号为间隙检查点)。车门铰链大部分是装在前柱上的,因此实际上车门校装于后角板上需要相当多的工时,如果先预测“装配时前面的间隙变化的程度”,则可判断前门柱及其他部分的变形或移动的程度。
图4-65 车门“现品配合”时车门间隙的检查点
1~10—间隙检查点
要点
以上为车门侧面检测“横姿”(横向姿态)的说明,其次也必须检查其“纵姿”(从前后和上下观察的效果)。
假设车门及车门铰链都没有变形,接着要检测的是车身侧面是否有被撞凹陷或向外凸出的现象。这种情况的检查方法是测量尺寸便可以得出结论。
要点
一般的实例是中柱或后柱在其中央处向内或向外弯曲以及前柱的中央处或下部被向内推压变形的情况较多。
图4-66 车身后侧“纵姿”的测量点
图4-66所示为侧车身的测量,图中的6是使用直量规测量门柱弯曲程度的方法,1、2、3是左右两侧正确的位置,由4、5可测量出凹入或凸出的程度。
10.发动机舱的装配、检查与调整
前面已经说明了车门的装配和调整,但是实际上在车辆前部中间的发动机舱部分发生变形的情况很多。
在此说明发动机罩及轮盖等车身钣金周围的配合情况,其他悬架系统关联部分的定位调整也是必不可少的。
前部车身的范围和中央部分(乘客室)的不同点是,前者包含了发动机罩的宽大的平面部分在内,其平面的修整配合相当重要。可作为基准点的部分为风窗玻璃窗下缘的通风板或仪表板下隔板,侧车身(横姿)即轮盖侧则以车门体为基准面。首先要确认通风栅板及车门的正确位置,其次要检测整个前部车身。找好基准后,只需确定前部位置的作业即可。
有关发动机罩“平面整修配合”的作业在决定位置时,前后的尺寸和左右侧梁的问题如图4-67所示。
要点
在车身的基准部分,测量从中央处到前部车身的前面为止的尺寸,以决定其正确的前后位置,必须在左右分别测量上下处。
图4-68所示的上方即为发动机罩的基准线,在车轮室及散热器固定架的下方测量侧梁及横梁的高度较为适当。
图4-67 发动机舱的对角线测量
图4-68 前部车身测量点的取法
前部车身位置的决定,即前部车身的中心线要与车身中心线重合一致,为了使左右没有偏差,应根据图4-67所示的方法测量其对角线。
要点
装配发动机时,不能在梁高度上做对角线的测量,这时在侧梁上利用长脚规等从左右测量检测较好,也可以使用吊垂式的车架中心量规测量。
与车门配合作业相同,前部车身配合时最实际的方法是现品配合。通常最后的作业必须以现品配合调整。
发动机罩的现品配合其基准在通风栅板,将发动机罩配合即可知道前部车身的前后及左右位置是否正确。在前部左右的高度有误差时(发动机罩扭曲倾斜),左右就有偏差,检查和修整必须同时进行。同时通风栅板的正确度也有看错的可能性,所以不仅是以现品配合,同时要用计算、测量的方法来修理。
侧车身的现品配合即轮盖的整修配合,首先检测前部的高度,将无变形的轮盖装于轮盖座上,查看它与车门的间隙,如下部都均匀即可。由于轮盖是拱凸的曲面而且具有可挠性,左右和车门的间隙都要均匀一致,同时前部的高度也要均匀,没有扭曲现象。其次,前后的整修配合也一样有规定值,轮盖可以和轮盖座上的装配孔位相配合,而且间隙均匀即可。
要点
发动机罩和轮盖的修整配合有左右偏差时,其前后位置也会有移位的现象发生,所以检查和修整应同时进行。
11.行李舱盖的装配、检查与调整
后部车身如前述整体制成坚固形状,特别是与中央部分连接着的底板具有较好的强度。碰撞时冲击力只造成部分变形,而全体的形状变形失准的可能性较小,必须注意的是后玻璃窗下缘钣金的部分是否有左右偏移的现象。
检查的方法如下。
要点
在后座椅后的后板处测量对角线。
在底板的中心处立置铁销使其和后玻璃窗下缘的中心吻合,以底板为基准测出尺寸。
用行李舱盖现品校对配合。
现品配合时如果后玻璃窗下缘板和后牌照板没有左右偏差,那是因为后玻璃窗下缘板、后牌照板正确位置定位的接合在底板上。但是要特别注意的是,如果后牌照板的高度有偏差,则表明有横向的间隙状况发生,特别是曲面较深的行李舱盖更为明显,如图4-69所示。这是因为对车身的纵向弯曲所发生的扭曲,行李舱盖在稍微扭曲的情况下也可以成开关状态。
图4-69 曲面较深的行李舱盖容易产生较大的间隙
如图4-70所示,小客车的车身结构根据力学区分为3个部分,四门轿车在虚线附近形成第3个屈点,中央部分分成两处,通常可检测分割段变形,因此,可将车架量规挂置于A~E的5个位置上。
图4-70 小客车结构的3个力学区
车身整体都互相失准的场合,首先应该从何处修整呢?一般来说由最坚固的部分起从后面先予以修整。如果在底板处有横向弯曲,应先修理。底板发生横向弯曲的实际情况较少,但是如图4-71所示,车辆遭受横向来的强烈碰撞时,车身整体会产生如图中的虚线状的弯曲。
图4-71 小客车受侧面碰撞产生弯曲的情况
12.车辆轴距的测量与检查
车辆轴距的测量检查使用轨道式量规比较方便。测量的方法如下。
要点
首先将左右的前轮置于相同状态的位置,如图4-72所示,A长160mm,B长165mm,其前束为5mm。
测量轴距时,先取车辆中心线位置,然后由车辆中心线向左右前端中心点各取80mm长,以决定前轮的位置(如果前轮距已经变形失准,则要参阅修理手册将前轮距数值除以2平分,自车辆中心线向左右定前轮的位置)。
其次将量规的3支量脚在后轮与车轴同高处轮圈边缘上取测量点(图4-73),并将量规上的3支量脚固定,然后将此量规拿到另一侧前后车轮的相同位置上测量,则由前量脚和轮圈间的间隙大小可知轴距失准的程度和状态。
图4-72 决定前轮的位置
图4-74所示为几种轴距失准的情况。
图4-73 前后轮上轴距测量点的选取
图4-74 检查轴距的各种情况
a)后轴变形失准 b)右侧前悬的弯曲 c)车架前部的横向弯曲 d)车架的菱形弯曲
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