汽车底盘构造：5种车架类型全解析

汽车上采用的车架有五种类型：边梁式车架、中梁式车架、综合式车架、无梁式车架和特殊材料一体成型式。目前，汽车上多采用边梁式车架和无梁式车架。

1.边梁式车架

如图3-2所示，边梁式车架由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接法或焊接法将纵梁与横梁连接成坚固的刚性构架，常称为“阵式车架”，是最早出现的车架类型（从全世界第一部汽车开始一直沿用至今）。

图3-2 边梁式车架

纵梁常用低碳合金钢板冲压而成，采用抗弯能力较强的槽形断面，也有的制成工字形或箱形断面。根据车型不同及总成结构布置的要求，纵梁可以制成在水平面内或纵向垂直平面内弯曲的形状。其横断面可以是等断面的，也可以是不等断面的。

横梁用来连接左、右两个纵梁，保证车架的扭转刚度和承受一定的纵向载荷，而且还可支承发动机、散热器等主要部件。因此，横梁的数量、结构形式、在纵梁上的布置应该满足汽车总体布置的需要和车架刚度、强度的要求。通常，载货汽车上采用五根以上的横梁。

由于边梁式车架承载能力和抗扭刚度强，结构简单，工艺要求较低，因而多用于大型载货汽车，中、大型客车，以及对车架刚度要求很高的车辆。

2.中梁式车架

如图3-3所示，中梁式车架又称脊梁式车架，它由一根贯穿汽车纵向的中央纵梁和若干根横向悬伸托架构成。

传动轴由中梁内孔通过，主减速器壳通常固定在中梁尾端。中梁式车架的结构特点是中梁的断面可做成管形或箱形，中梁式车架有较大的扭转刚度并使车轮有较大的运动空间，便于采用独立悬架，车架较轻，减小了整车质量，重心也较低，行驶稳定性好。但这种车架制造工艺复杂，精度要求高，总成安装比较困难，维修也不方便，故目前应用不多。

3.综合式车架

如图3-4所示，综合式车架是由边梁式和中梁式车架结合而成的。车架前段或后段近似边梁式结构，便于分别安装发动机或驱动桥。车架中部采用中梁式结构，传动轴从中梁中间穿过。这种结构制造工艺复杂，目前应用也不多。

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图3-3 中梁式车架

图3-4 综合式车架

4.无梁式车架

如图3-5所示，无梁式车架没有实体的车架，而以车身兼作车架来承受所有的载荷，因此又称为承载式车身。

图3-5 无梁式车架

承载式车身是目前轿车的主流，因为这种结构将车架和车身合二为一，重量轻，可利用空间大，重心低，而且冲压成型的制造方式十分适合现代化的大批量生产。但是除了开发制造难度高外，刚度（尤其是抗扭刚度）不足也是承载式车身的一大缺陷。目前，主要采取的办法是优化车架的几何形状和采用局部增粗或补焊以加强抗扭能力。

另外针对边梁式车架地台高的弊病，近年还出现了采用承载式车身的大型客车，称为“无大梁车身”。由于取消了大梁，旅游大巴可以在车底腾出巨大且左右贯通的行李空间。用于市区的公共汽车则可以将地台降至与人行道等高以便于上下车。

承载式车身按其使用材料不同可分为全钢承载式车身、全铝合金承载式车身和碳纤维承载式车身三种类型。

全钢承载式车身由钢经冲压、焊接而成，对设计和生产工艺的要求都很高。成型的车架是个带有乘员舱、发动机舱和底板的骨架，我们所能看到的光滑的汽车车身则是嵌在骨架上的覆盖件。

全铝合金承载式车身最大优点是重量轻（相同刚度的情况下），但是成本高，不宜大量生产，而且铝合金本身的特性决定了其承载能力受限制，暂时只有少数车厂运用在小型的量产跑车上，如路特斯ELISE和雷诺SPIDER。

碳纤维承载式车身即一体成型式车架。制造方法是用碳纤维浇铸成一体化的底板、乘员舱和发动机舱结构，再装上机械零件和车身覆盖件。碳纤维车架的刚度极高，重量比其他任何车架都要轻，重心也可以造得很低。但是制造成本是它的致命伤。因此，目前都只用于不计成本的赛车和极少数量产车上。至今仅有的两部采用碳纤维车架的量产车是1994年的麦克拉伦F1和1995年的法拉利F50。