1.2 車身的分類及特點

汽車發明一百多年來，車身無論是外觀還是結構再到用材都經歷了比較大的變化。車身在外觀上已經趨于同質化，但是在車身結構和用材上仍然存在多種形式。從結構形式上，車身主要分為非承載式車身和承載式車身兩類。從材料上，分鋼制車身、鋼鋁混合車身、全鋁車身，以及多種材料復合車身。

1.按結構形式分類

非承載式車身的汽車有剛性車架，又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈性元件連接。車架的振動通過彈性元件傳到車身上，大部分振動被減弱或消除。發生碰撞時，車架能吸收大部分沖擊力，在壞路上行駛時可對車身起到保護作用，因此車身變形小，平穩性和安全性好，而且車廂內噪聲低。但這種非承載式車身比較笨重，質量大，汽車質心高，高速行駛時穩定性較差。在乘用車領域，非承載式車身一般應用在部分越野車和多用途汽車（MPV）上。圖1-4為非承載式車身結構。

承載式車身的汽車沒有剛性車架，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結構。這種承載式車身除了其固有的承載功能外，還要直接承受各種負荷和碰撞力。車身具有較大的抗彎和抗扭轉剛度，車身質量小，高度低，高速行駛時穩定性較好。但由于道路負載會通過懸架裝置直接傳給車身本體，因此噪聲和振動較大，對車身的設計要求較高。承載式車身一般用在轎車和大多數的運動型實用汽車（SUV）上。圖1-5為承載式車身結構。

2.按材料分類

（1）鋼制車身 鋼制車身是相對于鋁車身和復合式車身來說的。鋼制車身用材主要為鋼板，分為低碳鋼（DC系列）、低合金高強鋼、先進高強鋼、超高強鋼以及熱成形鋼。鋼板通過沖壓、熱成形、輥壓等成形方式制成零部件，再通過點焊、弧焊、螺栓連接等連接而制成車身。鋼制車身相對來說，車身設計難度較低，制造精度更高，車身較重，碰撞性能及可靠性更好，同時其成本相對鋁合金車身、鋼鋁混合車身和多材料復合式車身來說更低。圖1-6為鋼制車身及材料分布圖。

（2）鋼鋁混合車身 鋼鋁混合車身由鋼制部件加部分鋁合金部件組成，鋁合金主要用在四門和發動機艙蓋、行李艙蓋或者尾門部位，以及發動機艙縱梁（簡稱發艙縱梁）和前、后減振器安裝部位等。鋼和鋁合金之間通過點焊或者自沖鉚、流鉆焊等方式進行連接，中間輔以金屬結構膠以增加連接強度。鋼鋁混合車身的典型特點為設計難度、成本、性能、重量的平衡性。相對鋼制車身說，鋼鋁混合車身重量更輕，性能特別是扭轉剛度更高，同時其成本增加幅度不是特別大。但是其連接難度相對較大，特別是鋼鋁之間的連接和電化學腐蝕防護等。圖1-7和圖1-8為鋼鋁混合車身示意圖。

（3）全鋁車身 全鋁車身顧名思義是指整個車身全部是鋁合金經過沖壓、擠壓、鑄造成型后的零部件通過連接而成的車身，但是在實際應用中基本上很難100%采用鋁合金。因為隨著安全法規越來越嚴，對車身的碰撞性能要求越來越高，以及在部分重要部位為了滿足可靠性及耐久性要求，全鋁車身會在例如A柱、B柱等區域采用熱成形部件或者強度等級較高的高強鋼。全鋁車身采用的連接方式有自沖鉚（Self -Piercing Rivet，SPR）、流鉆焊（Flow Drill Screw，FDS）、冷金屬過渡焊（Cold Metal Transfer，CMT）、無鉚連接（Clinch）、螺栓聯接、激光焊接等輔以金屬結構膠。經典的全鋁車身有奧迪公司的鋁合金空間框架（ASF）結構、捷豹汽車公司的沖壓式鋁合金車身，以及特斯拉及蔚來汽車的沖壓加擠壓復合式鋁合金車身。圖1-9為奧迪ASF車身結構，圖1-10為沖壓式鋁合金車身，圖1-11為擠壓+沖壓復合式鋁合金車身。

（4）多種材料復合車身 多種材料復合車身是指車身由鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維、工程塑料等多種材料經過點焊、鉚接、螺栓聯接、弧焊、金屬結構膠等連接方式連接而成。圖1-12為多種材料復合車身。

從設計難度、制造難度、性能、重量、成本等對以上車身特點進行全面總結，如表1-1所示。