汽车底盘结构与维修技巧

【任务分析】

行驶系统中的车架是整个汽车的基体，它将汽车各相关部件连接成一体，形成汽车的装配基础，但是在许多新型轿车上面为什么观察不到车架的结构呢？这是因为现代轿车的车架多数是无梁式车架。轿车是以车身作为车架，汽车所有的部件都固定在车身上面，所有的力也都由车身来承受。我们传统的车架观念主要是来自货车的边梁式车架，即俗称的“大梁”。而轿车的车身与货车的车身有很大的区别，所以在轿车上面看不到明显的大梁式车架结构。

本任务是对车架和车桥作全面介绍，要求熟悉车架和车桥的结构、组成、功能和检修要求，重点掌握车轮定位的4个参数，理解四轮定位的意义、参数要求和作用。

【任务相关知识】

3.2.1　车架的结构与维修

（1）车架的功用要求

车架的作用是支承、连接汽车的各零部件，并承受来自车内外的各种载荷；车架是整个汽车的基体，汽车的绝大多数部件和总成都是通过车架来固定其位置的。早期汽车所使用的车架，大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，也就是在两支平行的主梁上，以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。车体建构在车架之上，至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件，则是另外再包覆于车体之外，因此车体与车架其实是两个相互独立的构造。

车架除承受静载荷外，还要承受汽车行驶时产生的各种动载荷。因此，车架必须满足下列要求：

第一，具有足够的强度、刚度，质量上在保证强度、刚度的条件下尽可能小。

第二，在结构上应使零件安装方便，受力均匀，不造成应力集中情况。

第三，满足汽车总布置的要求，各运动件不发生运动干涉，能获得较低的汽车重心（保证离地间隙），保证汽车行驶稳定性和机动性。

（2）车架的分类及组成结构

现有的车架种类有无梁式、大梁式、钢管式及特殊材料一体成形式等。其中，无梁式和大梁式是轿车和越野车使用的主流车架形式，如图3.3所示。钢管式车架是用多根钢管焊接成框架，比无梁式车架刚度大，但其难以批量化生产，只适用于部分跑车。而特殊材料一体成形式车架的特殊材料特指碳纤维，有着刚度大、质量轻但成本高的特点，只适用于赛车和豪华跑车。这两种车架比较小众化，在此不作具体介绍。

图3.3　无梁式车架图

1）无梁式车架

无梁式车架是以车身兼代车架，也称为承载式车身。该种结构的汽车没有刚性车架，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，车身负载通过悬架装置传给车轮。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。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高，它具有质量小、高度低、装配容易等优点，大部分轿车都采用这种车架结构。

2）大梁式车架

大梁式车架是一种非承载式的车架，其结构原理很简单，即是将粗壮的钢梁焊接或铆合起来成为一个钢架，然后在这个钢架上安装引擎、悬架、车身等部件，这个钢架就是名副其实的“车架”。车架按其结构形式不同可分为边梁式车架（图3.4）、中梁式车架（或称脊骨式车架，图3.5）、综合式车架（图3.6）。

大梁式车架的优点是钢梁能提供很强的承载能力和抗扭刚度，而且结构简单、开发容易，生产工艺的要求也较低。致命缺点是钢制大梁质量沉重，车架自重占去全车总重的相当部分；此外，粗壮的大梁纵贯全车，影响整车布局和空间利用率，大梁的厚度使安装在其上的坐厢和货厢的地台升高，使整车重心偏高。

综合来看，大梁式车架适用于要求有较大载质量的货车、中大型客车，以及对车架刚度要求很高的车辆，如越野车。

图3.4　边梁式车架结构示意图

图3.5　中梁式车架

图3.6　综合式车架

（3）车架的检修

车架是汽车的装配基体，要承受各种载荷的作用。车辆行驶过程中，车架有可能受损，并会导致汽车各总成之间的装配和连接位置发生变化，引发更大的故障。车架的受损失效形式主要有变形（包括弯曲变形、扭转变形）、裂纹、锈蚀、螺栓及铆钉松动等。这些可以先从外观上进行检查，然后再进行更细致的检查。

1）车架弯曲的检修和校正

车架弯曲可通过拉线、直尺等来测量、检查。一般要检查车架上平面和侧平面的直线度误差，车架纵梁直线度允许误差为在任意1 000 mm长度上不大于3 mm。

车架的扭转通常采用对角线法进行测量，如图3.7所示，即分段测量车架各段对角线1—1、2—2、3—3、4—4的长度差，正常情况下不应超过5 mm。如果超过标准值，应进行校正。

图3.7　车架扭转的对角线法检查

当车架总成情况良好，仅是个别部位发生不大的弯曲变形时，可直接在车架上进行校正；如果变形严重或铆钉松动较多时，应解体校正。一般采用冷压（拉）方法校正，对弯曲严重、冷校困难的车架或无车架校正设备时，可采用局部加热校正法。

2）车架的修补

车架的纵横梁如果发现裂纹或断裂，连接纵、横梁和装置件的铆钉错位、松动或断裂等，应予以修补。

①挖补焊接修理法

车架的挖补修理是将纵、横梁裂纹的部分挖掉，然后用对接焊的形式焊补一块材质及厚度与原来车架相同的嵌接钢板，常采用的挖补形状有椭圆、三角形、菱形和矩形等。

②对接焊接修理法

车架纵梁上的某一段，尤其是纵梁的前、后端1.5 m范围内出现完全断裂或裂纹比较集中时，可将失效段截去，采用对接形式焊接一段与截去段完全相同的新梁。

图3.8　加强板的焊接

车架部位若出现规律性的裂纹或断裂，则表明该车架的设计或汽车的使用有问题。若是车架设计的缺陷，那么除了对裂纹处正常修理外，还应在此部位焊接加强板，如图3.8所示。

③铆接修理法

汽车车架纵、横梁连接铆钉松动后，将影响车架的刚度与弹性，修理时应去除旧铆钉，并重铆新铆钉。修竣后的车架，铆接件的接合面必须贴紧，铆钉应允满钉孔，铆钉头不得有裂纹、歪斜和残缺，且所有铆钉不得以螺栓代替。最后，修竣的车架应进行防锈处理。

3.2.2　车桥的结构与维修

（1）车桥的功用及分类

车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，车桥两端安装车轮。实际生活中，人们通常不说车桥，而是把车桥叫作悬挂，但需要注意分清悬挂与悬架的概念。车桥的作用是连接车架与车轮并传递两者之间各方向的作用力及其所产生的弯短和扭矩。

车桥可分为整体式和断开式两种，非独立悬架常采用整体式，独立悬架采用断开式。根据车桥上车轮作用的不同，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。

1）转向桥

转向桥利用转向节使车轮偏转一定的角度以实现汽车的转向，同时还承受汽车的部分载荷和汽车制动、车轮侧滑等产生的作用力及其力矩。转向桥通常位于汽车前部，因此也常称为前桥。

2）驱动桥

驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直立、纵向力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。

3）转向驱动桥

能同时实现车轮转向和驱动两种功能的车桥，称为转向驱动桥。转向驱动桥有一般驱动桥的主减速器、差速器和半轴，也有一般转向桥所有的转向节和主销等。

4）支持桥

只起支承作用的车桥称为支持桥。支持桥除不能转向外，其他功能和结构与转向桥相同。有些单桥驱动的三轴汽车，往往将后桥设计成支持桥，挂车上的车桥也是支持桥，发动机前置前驱动轿车的后桥也属于支持桥。

（2）车桥的组成结构

下面以大众汽车的麦弗逊式前桥和拖拽臂式后桥为例，介绍汽车上常见的车桥结构。

1）麦弗逊式前桥

麦弗逊式车桥是断开式车桥的一种，与麦弗逊式悬架相配套。麦弗逊式前桥构造简单，布置紧凑，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性，如图3.9所示。目前，轿车使用最多的独立悬挂就是麦弗逊式悬挂。

图3.9　麦弗逊式前桥结构示意图

大众汽车的麦弗逊式前桥带有三角横向摇臂以及具有车轮导向作用的弹簧减振器支柱，在确保优异的行驶动力性能的同时提供了良好的舒适性。带有悬臂托架的副车架由铝合金制成。它通过六个定位点与车身连接，借助与车身之间刚性的连接，以及对横向摇臂上的橡胶金属支撑件以及弹簧减振器支柱支撑件的优化设计，对行驶动力性能以及车身的声学特性产生了有利影响。

①转向节（轮毂轴承支座）

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。如图3.10所示，旋转支座通过螺栓与轮毂轴承连接，从而形成了完整的旋转部分。

②轮毂轴承

如图3.11所示，轮毂轴承为车轮轮毂的组合件，用螺栓在内侧紧固在轴承壳上。大众汽车第三代轮毂轴承不再通过预紧螺栓来对轴承施加预紧力，提高了车轮承载单元的使用寿命。

图3.10　转向节示意图

图3.11　大众汽车轮毂轴承构造示意图

③三角臂（下托臂）

如图3.12所示，三角臂是车身下部同旋转运动部件相连的部件，通过螺栓与副车架支座相连，根据发动机的不同分为薄钢板和灰铸铁两种形式。

④副车架

简单地说，副车架就是悬挂连接部件与车身之间的一种辅助装置，如图3.13所示。没有副车架的车型，悬挂的部件（如连杆、减振器、弹簧等）都是直接与车身相连的。在这种情况下，车辆与地面之间产生的振动，会通过悬挂部件直接传递给车身，从而影响到乘坐者的舒适性。所以，副车架在性能上的主要功用是减小路面震动的传入，以及提高悬挂系统的连接刚度，因此装有副车架的车驾驶起来会感觉底盘非常扎实，非常紧凑。而副车架悬置软硬度的设定也面临着像悬挂调校一样的不可规避的矛盾。副车架悬置如果设计较软，那么能够很好地隔绝汽车行驶时产生的震动，但是过软的副车架悬置设计会在高速转弯时带来较大的运动形变，这样会导致轮胎定位的不准确，从而降低汽车的操纵稳定性。较硬的副车架悬置，能够带来很高的连接刚度，但是对震动噪声的隔绝却十分有限。

图3.12　三角臂示意图

图3.13　副车架示意图

通过优化的金属与橡胶一体化的部件将副车架、三角控制臂、悬挂同车身连接起来，改善了整车的噪声，同时使行驶动态得到了更好的控制。

⑤悬挂支座

如图3.14所示，悬挂支座是金属橡胶一体式轴承，螺旋弹簧与减振器在该支座上有相对独立的支撑面，可以减少悬挂运动对车身的冲击。在驱动方向，支座有很柔和的运动特性曲线；而横向刚性较强特性提高了驾驶舒适性、降低了车辆行驶噪声。

2）拖拽臂式后桥

拖拽臂式悬挂是专为后轮而设计的悬挂结构，它的构成非常简单，以粗壮的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架的硬性连接，然后以液压减振器和螺旋弹簧充当软性连接，起到吸振和支撑车身的作用，圆柱形或方形横梁则连接左右车轮。

如图3.15所示，从拖拽臂悬挂的构造来看，由于左右纵向拖臂被横梁连接，因此悬挂结构依旧还保持着整体桥式的特性，这也就使纵向拖臂所连接的车轮在动态运动中外倾角不会发生变化，由此会使前轮出现转向不足，所以拖拽臂后桥无法为车身的精确操控提供良好的保障。

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图3.14　弹簧支座构造示意图

图3.15　大众汽车拖拽臂式后桥示意图

拖拽臂式悬挂本身兼顾了非独立悬挂的缺点，但同时也兼有独立悬挂的优点，拖拽臂式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦力就小。

拖拽臂式悬挂主要优点是结构简单实用、占用空间最小、制造成本低，而缺点也不少，比如承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限，所以一般这种半独立悬挂都适用于中小型汽车和低端SUV的后悬挂。

（3）车桥的检修

1）前轴的检修

前轴的损坏主要表现为变形和裂纹，这会影响汽车的前轮定位和行车安全性，并加剧轮胎磨损。

①前轴裂纹的检修

将前轴清洗干净后，用磁力探伤法和浸油敲击法检验，出现裂纹应更换前轴。

②前轴变形的检验和校正

常用的检验方法是采用如图3.16所示的角尺检验法，通过测量图中a、b值来判断前轴是否弯曲和扭转变形。

图3.16　角尺检验法

如果检验出弯曲变形，应进行校正，但这个校正过程必须在钢板弹簧座和定位孔、主销孔磨损修复后进行，以便减少检验、校正的积累误差，提高生产率。一般采用冷压校正法。

2）转向节的检修

转向节的检修重点是进行隐伤和磨损的检修。

①隐伤检修

用磁力探伤法或浸油敲击法检验转向节，一旦发现疲劳裂纹，只能更换不许焊修。

②磨损的检修

a.转向节轴的磨损检修：用内径量表及外径千分尺进行测量，轮鼓外轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.04 mm，内轴承与轴颈的配合间隙应不大于0.055 mm，轴颈磨损过大时应更换。

b.转向节轴螺纹的检修：转向节轴锁止螺纹损伤应不多于2个螺纹牙，锁止螺母无明显松旷，否则应修复或更换转向节。

c.转向节主销孔的检修：用内外径量具测量主销衬套内孔磨损超过0.07 mm或衬套与主销的配合间隙超过0.2 mm时，应更换衬套。主销直径磨损超过0.1 mm，应更换主销。

③副车架的检修

主要是进行外观检查，即检查副车架车体总成是否变形、存在裂纹，橡胶衬套是否老化、损坏等。若存在这些现象，则更换受损的副车架主体或衬套总成，千万不能对其进行维修。

3.2.3　转向车轮定位

（1）转向车轮的定位参数

转向轮、转向节和前轴三者之间所具有的一定的相对安装位置，称为转向轮定位。它的基本作用是提高汽车行驶的安全性，使转向轻便且转向后能自动回正，并减轻轮胎和转向零部件的磨损。它包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束这4个定位参数。

1）主销后倾角

从汽车的侧面看，每个安装了主销的前轮转向轴上端都有略向后倾斜的现象即为主销后倾，其倾斜程度是用主销后倾角γ来度量的（图3.17）。如果转向轴向后倾斜，即上端的球形接头或支杆安装点在下端的球形接头后面，则主销后倾角就是正的；如果转向轴向前倾斜，则主销后倾角就是负的。

主销后倾角影响汽车直线行驶的稳定性和转向轮的回正功能。正的主销后倾角将车辆的重力投射在车辆中心线的前方，而负的主销后倾角将车辆的重力投射在车辆中心线的后方。由于正的主销后倾角在销轴点后方产生较大的接触面积，这个较大的接触面积趋向于跟随在销轴点之后就使车轮转向后趋向于回正到直线行驶的位置，并有助于保持直线行驶位置。正的主销后倾角需要较大的转向作用力，因为需克服转向时轮胎保持直线行驶的趋势，回正的力是与主销后倾角成正比的。另外，正的主销后倾角也有助于保持车辆的方向稳定性。

主销后倾角太小会使转向不稳定，并使车轮晃动。过大的正的主销后倾角也是不适合的，它将增加转向用力而且使转向盘回正过快。如果左右车轮的主销后倾角不相等，则汽车将会被拉向正后倾角较小（或更大的负后倾角）的一侧。在解决汽车跑偏方面的问题时，要特别注意这一点。主销后倾角大小的选择一般为2°～3°。

2）主销内倾角

主销在车辆横向平面内向内倾斜一个角度，即主销轴线与地面法线在横向断面内的夹角，称为主销内倾角（用“β”表示），主销轴线与路面交点到车轮中心平面与地面交线的距离则称为主销偏移距（用“c”表示），如图3.18所示。

由于主销内倾的作用，汽车转向时，车轮因被抬起一个高度，转向轮在重力作用下将恢复到中间直线行驶的位置，从而起到自动回正的作用，同时因力臂缩短使转向操作轻便。

主销内倾角过大（偏移距c减小），转向时，车轮在滚动的同时将与路面产生较大的滑动，增加轮胎与路面的摩擦阻力，这不仅使转向沉重，而且加速了轮胎的磨损，故主销内倾角一般不大于8°，主销偏移距一般为40～60 mm。但如果主销内倾角过小（偏移距c增大），自动回正的作用就变弱，行驶稳定性变差。

3）车轮外倾角

图3.17　主销后倾角示意图

车轮外倾是指从汽车的前面看车轮偏离铅垂线，同后倾一样，外倾用车轮外倾角（通常在1°左右）进行度量，如图3.19所示。如果轮胎顶部向外倾斜，那么外倾角是正的，正外倾角使轮胎外侧胎面比内侧胎面磨损得要快；如果轮胎顶部向内倾斜，外倾角就是负的，负外倾角的情况则与正外倾角正好相反。如果车轮和轮胎完全垂直于地面，则外倾角为零，此时轮胎的磨损最小。大多数乘用车和轻型卡车都设计成正的外倾角，但很多赛车和一些高性能的汽车则采用负外倾角。较小的外倾角有助于操纵和转向，符合技术规范的外倾角对轮胎的磨损几乎没什么影响，但是过大的外倾角则会造成轮胎的磨损明显增加，从而缩短轮胎的寿命。

图3.18　主销内倾角示意图

图3.19　车轮外倾角示意图

车轮外倾角的作用主要体现在：

①改变车重在车轴上的受力分布，避免轴承产生异常磨损；

②车轮外倾与主销内倾相配合可进一步缩短偏置距离，使汽车转向轻便；

③车轮有一定的外倾角也可以与拱形路面相适应；

④左右轮的外倾角必须相等，在受力互相平衡的情况下不致影响车辆的直线行驶，再与车轮前束配合，使车轮直线行驶并避免轮胎磨损不均。

4）前轮前束

从上往下看两个前车轮指向的方向，在前端指向内的一对前轮是车轮前束，指向外的则称为车轮后束。车轮的前束或后束可用英寸、毫米或角度来表示。如图3.20所示，前轮前束的大小为A—B，通常为0～12 mm，其作用是消除因车轮外倾所造成的不良后果，保证车轮不向外滚动，防止车轮侧滑和减轻轮胎的磨损。

由于车轮的外倾作用，车轮在前行时作类似于锥体的滚动，逐渐向各自的外侧滚开。但因受车桥和横拉杆的约束，两侧车轮不可能向外滚开，导致车轮边滚边滑，从而加剧轮胎的磨损。但只要前轮前束值与车轮外倾角配合适当，使车轮每一瞬间的滚动方向都朝着正前方，就可以消除侧滑，减轻轮胎的磨损。

转向机构的杆件长度不符合设计规范或安装角度不正确，就会使车轮前束发生变化，或者转向时出现抖动，随着悬挂系统的压缩和拉伸，杆件的外端会上下运动。如果杆件的长度和角度不正确，它就会推拉转向臂，把车轮转向另一个方向，当汽车驶过一个突起或一个凹坑时，驾驶员会感觉到转向轮猛地转向另一边。所以，前轮前束可以通过改变转向机构杆件长度来调整。

（2）转向车轮定位的检测与调整

1）麦氏悬架转向车轮定位的检测与调整

由于主销后倾角与前轮外倾角的改变会引起车轮前束的改变，而前束的变化不会影响主销后倾角和前轮外倾角。所以，前轮定位的检查和调整顺序是：首先检查和调整主销后倾角和前轮外倾角与左右轮的差值，然后检查和调整前束。

多数车型的主销后倾角、主销内倾角以及前轮外倾角均不可调整，其中，主销内倾角还要靠前轮外倾角的正确性来保证。车辆可以在水平放置时，用水准仪动态测量其前轮外倾角的大小。在有些装备麦氏悬架的车辆上，则只能调整车轮外倾角，方法如下：

松开下悬臂球形接头的固定螺母，如图3.21所示。将外倾调整杆插入图中箭头所示的孔中，横向移动球形接头，直至达到外倾值。一般是右侧从前面插入调整杆，左侧从后面插入调整杆。调整后，紧固螺母并再次检查外倾值及前束。

图3.20　前轮前束示意图

图3.21　车轮外倾角调节

前束不当会使车辆出现高速摆振和明显的单侧磨损。检查前束时，需将车轮停放在水平的硬实地面上，顶起前轮，使车轮能平稳回转。在轮胎周向花纹对称中心画线，然后拆下千斤顶，使车轮恢复稳定状态，并使车轮处于直行位置。

图3.22　前束检查

使用前束尺测量时，前束尺的指针高度与轮胎中心高度相同，如图3.22所示。在车轮前侧，使前束尺的左右指针与轮胎中心的画线对准，测出宽度；然后将前束尺移到车轮后侧，用同样方法测出宽度。两次测量结果之差，即为车轮前束值。

2）双横臂式独立悬架前桥前轮定位的调整方法

采用这种结构的前桥，其前轮定位参数均可调整。只要改变上横臂与上臂固定轴间的两种调整垫片的数量，就可实现主销内倾角、主销后倾角和车轮外倾角的调整。

调整时，如果两种垫片的数量同时增加，则上横臂连同上球头销同时向内移动，因而减小了车轮外倾角，主销内倾角相应加大；反之，车轮外倾角加大，主销内倾角相应减小。

当增加一种垫片同时减少另一种垫片的时候，球头销将相对横向中心线后移一段距离，因而加大了主销后倾角；反之，则减小了主销后倾角。前束的调整与麦氏悬架的相同。

【拓展阅读】

车架的发展与汽车的安全性

（1）早期的车架设计

早期汽车所使用的车架，大多都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，也就是在两支平行的主梁上，以类似阶梯的方式加上许多左右相连的副梁制造而成。车体建构在车架之上，至于车门、沙板、引擎盖、行李厢盖等钣件，则是另外再包覆于车体之外，因此车体与车架其实是属于两个独立的构造。这种设计的最大好处，在于轻量化与刚性得以同时兼顾，因此得到了不少跑车制造商的青睐。

由于钢骨设计的车架必须通过许多接点来连接主梁和副梁，加之笼状构造也无法腾出较大的空间，因此除了制造上比较复杂、不利于大量生产之外，也不适合用在强调空间的四门房车上。随后，单体结构的车架在汽车行业中成为主流，笼状的钢骨车架也逐渐由这种将车体与车架合二为一的单体车架所取代。

（2）单体式车架

单体式车架，简单来说就是将引擎室、车厢以及行李厢三个空间合而为一，不仅便于大量生产，还可以运用模组化。通过采取模组化生产的共用策略，车厂可以将同一具车架分别使用在数种不同的车款上，这样也可节省不少研发经费。

车体车架也可以选择轻量化材质，如铝合金以及碳纤维材料等。铝合金是20世纪80年代末期相当热门的一种工业材料，虽然密度比铁小，但是强度却较差，因此如果要用铝合金制成单体车架，虽然在质量上比起铁制车架更占优势，但是强度却无法达到和铁制车架同样的水准。除非增加更多的铝合金材料，利用更多的用量来弥补强度上的不足。不过这样一来，质量必然会相对增加，当然也就失去了意义。也正因为这个原因，铝合金车架在汽车行业中并未成为主流，少数高性能跑车或是使用了强度更高的碳纤维，或是用碳纤维结合蜂巢状夹层铝合金的复合材料取代了铝合金。但是要用碳纤维制成单体车架，在制作上相当复杂且费时，成本也相对更高，所以仅有少数售价高昂的跑车使用。

尽管铝合金车架鲜有车厂使用，不过用钢铁车架搭配铝合金钣件的方式，近年来却受到不少车厂的重视，这样的结构不仅可以保留车架本身的强度，同时也可以通过钣件的铝合金化来取得轻量化效果，在研发成本上自然也不像碳纤维制的单体车架那样昂贵。

（3）关于车架刚性的问题

简单地说，车架所要求的刚性其实建构在车架的抗变形能力上，也就是指车架对于受外力影响而弯曲或扭转的抗力。一旦车架刚性不足，操控性便会受到影响。试想前轮因车架变形而导致转向时出现时间差，或是轮胎与路面的接地性不良而影响循迹性与抓地力等，肯定都会使操纵性无法发挥出原有的水准。

影响车架刚性的外力，通常是来自路面摩擦力以及汽车加减速或过弯时产生的侧向力。早期的汽车由于引擎及底盘设计不像现在发达，轮胎的抓地力也不如今日优异，因此车架刚性的重要性并不容易被关注。但是近年来市售车所搭载的引擎已有不错的动力，许多车都可达到200 km/h以上的车速，而且除了轮胎采用了抓地力更好的辐射层构造，低扁平比薄胎与大直径化的设定也成为市场的主流，因此在动力有所提升、轮胎与悬挂所承受的负荷增大并且转移至车架的情况下，车架本身承受的负荷肯定也会大幅提高，而车架刚性的良好与否也就显得更为重要。

除此之外，欧美地区从20世纪90年代开始逐渐提高了撞击事故的安全防护标准，这也是凸显出车架刚性重要的另一原因。许多车厂为了在撞击事故发生时能够确保车内乘员的安全，唯有针对车架以及车体进行全面强化，这也使得除了车架以外的强度有所改善，包括钣件厚度的改变以及各种辅助梁的增设也成为各厂惯用的手法。不过在这样的情况下，伴随而来的是车重相对增加。

（4）安全防护观念的增强

为了将安全防护的范围从车内乘员扩大到车外的行人及骑车者，人们开始打破过去沃尔沃所强调的安全概念，即并非利用更厚、更硬的钣件来抑制车体变形的程度，反倒是通过适度的变形或溃缩来将撞击力量予以吸收，这样更有助于减轻行人或骑车者在被直接撞击时所受到的伤害。

但是要如何在车对车的撞击事故发生时，利用最低限度的车厢变形来确保车内乘员的安全，同时又能够在车对人的状况下，通过车体钣件的适度变形来减轻车外行人或骑车者所受到的伤害呢？

要想在车厢空间的保障力与车体撞击吸收能力之间取得平衡，根本之道就是以高强度的车架来搭配具有溃缩设计的车体。不过说起来好像很简单，实际上却存在着不少必须克服的困难，例如，引擎的体积就直接影响到车头的溃缩范围，引擎越小，当然越有利于吸收撞击力道，但是动力输出势必也会更受限制，而使用在保险杠或其他部位具有缓冲特性的材料，又会与资源再利用的环保理念相违背。