《汽车底盘构造与检修技术第3版》-车架的功用与结构

汽车的发动机、变速器、驱动桥等大部分构件及总成均直接或间接地安装在车架上并固定在相应位置。汽车车架作为支承、连接的基体，承受各种力和力矩，受力情况复杂。车架工作时除承受静载荷外，还要承受汽车在行驶时因路面不平等因素产生的动载荷。

车架应满足汽车整体布置的要求，能够安装全部零部件，并便于拆卸；具有足够的刚度和强度，避免车架变形引起的零部件运动影响；满足轻量化要求；降低车辆的重心高度，获得足够大的转向角，提高车辆的操纵稳定性。

目前常用的车架有两种，一种是大多数轿车用的车架和车身为一体式的承载式车身，另一种是大多数载货车用的独立车架。

承载式车身由结构件焊接而成的车身骨架和覆盖在车身骨架上的各种车身覆盖件组成。如图3-4所示，承载式车身没有独立的车架，而是采用了一个冲压或锻压而成的车身底板作为车身的承载结构件，它与车身本体结合成为一体，在车身前部、车身后部还装有副车架，用于安装和支承发动机及车桥。承载式车身强度和刚度都较大，如图3-5所示，发动机及前、后悬架的悬置点可以直接或间接地作用于车身。目前部分大客车也取消了车架而采用承载式车身。

承载式车身刚度大，因为没有车架，所以整车自重轻（相对于边梁式车架结构降低约整车5%的自重），很适合于封闭式的车身结构；车身底板高度较低，有利于降低整车的高度，汽车重心降低后，行驶稳定性更好，同时便于乘客上下车；由于不存在车身本体与车架的装配关系，减少了复杂的装配工序。

承载式车身的发动机、传动系统、悬架等都是直接安装在车身本体上，各个总成在工作时产生复杂的振动和噪声，因此需要采用严格的防噪声和抗振动措施；承载式车身生产成本高，只适用于大批量生产；车身在受到碰撞时，更换车身上的结构件十分困难。

图3-4 承载式车身

图3-5 承载式车身和非承载式车身

1、8—车身本体 2—车架 3—发动机 4—前悬架 5—后悬架 6—间接件 7—发动机悬置点 9—前悬架悬置点 10—后悬架悬置点

为追求车身的轻量化，减少车身重量带来的燃油消耗，提高汽车的性能，部分轿车采用铸造和液压成形的全铝车身框架结构。

独立车架可以分为边梁式、中梁式和综合式。

边梁式车架根据结构又可以分为平行边梁式车架和弯曲边梁式车架。在边梁式车架结构中，车架与车身为两个相互独立的总成。边梁式车架是两根位于两边的纵梁和若干根横梁用铆接法或焊接法连接成的刚性构架，如图3-6所示，横梁一般包括前横梁、发动机安装梁、驾驶室安装梁、悬架安装梁、后横梁等。为了增加车架的刚度，在横梁和纵梁连接时经常采用斜支撑、角支撑和连接板等加强措施。在车架前、后横梁上装有保险杠，起到保护车身、散热器的作用，在车架前部装备挂钩，用来在必要时拖动汽车，在可拖挂车的车辆尾横梁上安装拖钩。(www.xing528.com)

纵梁一般用低碳合金钢冲压而成，横梁一般用低合金钢冲压而成，纵梁和横梁常被轧成槽形或箱形端面，如图3-7所示。

边梁式车架的优点是结构简单、容易制造；扭转刚度大，弯曲强度高，承载能力强；便于布置和安装，适用于改装车型或者多品种车辆；车架与驾驶室分开，采用弹性悬置安装，有利于隔振。边梁式车架的缺点是重量较大；不利于降低底板高度。

图3-6 边梁式车架

1—前保险杠 2—挂钩 3—前横梁 4—发动机后悬置右支架和横梁 5—纵梁 6—驾驶室后悬置横梁 7—第四横梁 8—后钢板弹簧前支架横梁 9—后钢板弹簧后支架横梁 10—角撑横梁组件 11—后横梁 12—拖钩 13—蓄电池托架

中梁式车架只有一根位于中央贯穿前后的纵梁，因此也称为脊骨式车架，如图3-8所示。它一般适用于发动机前置后驱车辆，其传动轴位于中梁内，可降低车辆的重心，行驶稳定性好；车架的刚度和强度较大，不容易产生变形；车轮转向时不会发生运动干扰，车辆有较大的转向角。它的缺点是零部件布置安装不便、工艺复杂，精度要求高，维护和修理不便。

图3-7 车架纵梁的端面形状

1—槽形 2、3—叠槽形 4—礼帽箱形 5—对接箱形

图3-8 中梁式车架

汽车前部属边梁式，后部属中梁式的车架，称为综合式车架。