第二節 車架

一、車架的功用和要求

1.車架的功用

現代汽車絕大多數都具有作為整車骨架的車架，俗稱“大梁”，它是跨接在前后車輪上的橋梁式結構，是構成整個汽車的骨架。汽車絕大多數總成、部件和許多重要的管線都直接或間接地固定在車架上，并使它們保持正確的相對位置。車架的功用是支撐連接汽車的各零部件，并承受來自車內外的各種載荷。

2.對車架的要求

車架是整個汽車的安裝基礎，故對車架的機構及穩定性有比較高的要求。

1）應滿足汽車總體的布置要求，固定在車架上的各總成和部件之間不應發生干涉。

2）應具有足夠的強度和合適的剛度，以滿足承受各種靜、動載荷的要求。

3）滿足輕量化要求，結構要簡單，便于機件拆裝、維修。

4）車架的結構形狀盡可能有利于降低汽車重心和獲得大的轉向角，以提高汽車行駛的穩定性和機動性。

二、車架的類型及其構造

汽車車架按結構形式可分為邊梁式車架、中梁式車架、綜合式車架和無梁式車架。目前汽車上多采用邊梁式車架和無梁式車架。

1.邊梁式車架

邊梁式車架的結構特點是便于安裝駕駛室、車廂及一些特種裝備和布置其他總成，有利于改裝變型車和發展多品種汽車。因此，被廣泛應用在貨車和大多數的特種汽車上。如圖1-2所示，邊梁式車架由兩根縱梁和若干根橫梁構成，縱梁和橫梁之間通過鉚接或焊接的方法連接起來。

縱梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面形狀一般為槽形，也有的做成Z形或箱形。根據汽車形式不同和結構布置的要求，縱梁可以在水平面內或縱向平面內做成彎曲的以及等斷面或非等斷面的形式。

縱梁的結構具有以下特點：

1）從寬度上看有前窄后寬、前寬后窄和前后等寬3種形式，前窄使前輪具有足夠的偏轉角度，提高了車輛的機動性能；后窄用于重型車輛，便于布置雙輪胎。

圖1-2 邊梁式車架

1—保險杠 2—掛鉤 3—前橫梁 4—發動機前懸置橫梁 5—發動機后懸支架及橫梁 6—縱梁 7—駕駛室后懸置橫梁 8—第四橫梁 9—后鋼板彈簧前支架橫梁 10—后鋼板彈簧后支架橫梁 11—角撐橫梁組件 12—后橫梁 13—拖鉤 14—蓄電池托架

2）從平面度上看有水平的和彎曲的兩種形式，水平的縱梁便于零部件、總成的安裝和布置；彎曲的縱梁可以降低車輛重心。

3）從斷面形狀上看有槽形、Z形、工字形和箱形幾種，這些形狀在滿足質量小的前提下，保證了車架具有足夠的強度和剛度，以承受各種載荷。橫梁多為槽形。

橫梁不僅可以用來連接左、右兩個縱梁，使之成為一個完整的框架構件，保證車架的扭轉剛度和承受縱向載荷，還可以支承發動機、散熱器等主要部件。通常貨車有5～6根橫梁，有時會更多。橫梁一般也用鋼板沖壓成槽形，為增強車架的抗扭強度，有時采用管形或箱形斷面的橫梁。

某些越野汽車在車架縱梁前端兩側裝有加長梁，以便在加長梁前端安裝絞盤裝置和專用的保險杠。在未裝有加長梁的縱梁上，其前端兩側備有一組沖孔，以便需要加裝絞盤等裝置時，可以緊固左、右加長梁。

有些汽車車架為加強縱梁和橫梁的連接，并使車架具有較大的剛度。用鋼板制成的蓋板焊在或鉚在連接處。

綜上所述，邊梁式車架的優點是結構簡單、制造容易；有利于改裝變型車或者多品種車輛；便于布置和安裝；具有較高的強度和剛度；車架與駕駛室分開，采用彈性懸置安裝，有利于隔振。缺點是重量較大；車身不參加承載，對扭轉剛度無貢獻；不利于降低底板高度。

2.中梁式車架

中梁式車架又稱脊骨式車架，只有一根位于中央貫穿前后的縱梁，如圖1-3所示。中梁的斷面可以做成管形或箱形。這種結構的車架有較大的扭轉剛度。使車輪有較大的運動空間，因此被采用在某些轎車和貨車上。

圖1-3 中梁式車架

圖1-3所示為具有中梁式車架的轎車底盤，中梁前端做成伸出的支架，固定發動機。傳動軸裝在管式的中梁內。主減速器殼固定在中梁的尾端，形成斷開式驅動橋，中梁上的懸架托架用以支承汽車車身和安裝其他機件。

中梁式車架使車輪有較大的運動空間，便于采用獨立懸架，可提高汽車的越野性；與同噸位貨車相比，其車架較輕，減少了整車質量；同時重心較低，因此行駛穩定性好；車架的強度和剛度較大；脊梁還能起封閉傳動軸的防塵套作用。但這種車架的制造工藝復雜，精度要求高，給維護和修理造成諸多不便，故目前應用不多。

3.綜合式車架

綜合式車架也稱復合式車架，車架前部是邊梁式，而后部是中梁式的，如圖1-4所示。它同時具有中梁式和邊梁式車架的特點。該車架的邊梁用以安裝發動機，懸伸出來的支架可以固定車身，傳動軸從中梁中間穿過，但這種結構制造工藝復雜，目前應用也不多。

圖1-4 綜合式車架

4.無梁式車架

許多轎車、公共汽車沒有單獨的車架，而以車身代替車架，主要部件連接在車身上，這種車身稱為承載式車身。這種結構的車身底板用縱梁和橫梁進行加固，車身參與承載，整體剛度好，質量輕，可以使底板高度和重心高度降低，使上、下車方便，便于批量化生產，但制造要求高且不容易改型，由于傳動系統和懸架的振動和噪聲會直接傳入車內，需要采取隔聲和防振措施。圖1-5所示為承載式轎車車身殼體，圖1-6所示為大客車整體承載式車身骨架。

圖1-5 承載式轎車車身殼體

1—頂蓋 2—前風窗框上部 3—加強撐 4—前圍外板 5—前擋泥板 6—散熱器框架 7—底板前縱梁 8—底板部件 9—行李箱后板 10—側門框部件 11—后圍板 12—后風窗框上部

圖1-6 大客車整體承載式車身骨架