皮卡有幾種車身結(jié)構(gòu)?各結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)著哪些方向!
非承重
非承載式是皮卡車最常用的車身結(jié)構(gòu)框架,也是汽車行業(yè)歷史上應(yīng)用最廣泛的設(shè)計(jì)。 20世紀(jì)80年代以前,幾乎所有的汽車產(chǎn)品都采用非承重結(jié)構(gòu),隨著前輪驅(qū)動(dòng)布局的不斷發(fā)展和完善,承重結(jié)構(gòu)逐漸成為主流。橫向前置驅(qū)動(dòng)方式大大降低了規(guī)?;a(chǎn)的成本,同時(shí)在空間利用方面也更加高效。在承重結(jié)構(gòu)成本低、舒適性高的優(yōu)勢(shì)逐漸顯露出來后,非承重結(jié)構(gòu)逐漸退出乘用車的歷史舞臺(tái),但抗扭剛度和高承載能力的優(yōu)勢(shì)使其成為始終是越野車、皮卡等車輛結(jié)構(gòu)的首選。
顧名思義,non-load bearing就是不承重。架體不直接或完全承受沖擊。架體下方有獨(dú)立布置橫梁,承受來自各個(gè)方向的力。動(dòng)力系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)集成安裝在車架上,車架作為整車總成的基體與車身連接。非承重底盤一般采用矩形或梯形。兩根縱梁從車輛的前部延伸到后部。光束的數(shù)量和位置根據(jù)每個(gè)制造商的技術(shù)特性而變化。橫梁一般為粗鋼方管,橫向和縱向排列焊接在一起。隨著制造技術(shù)的不斷升級(jí),相當(dāng)比例的高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼材將被采用,以提供足夠的抗扭能力和承載能力。
非承重車的車架體與獨(dú)立大梁多采用柔性連接。越野或重載時(shí)產(chǎn)生的沖擊力主要作用在底盤大梁上,部分力會(huì)通過減震緩沖件傳遞到車架主體部分。車身主要提供沖擊保護(hù)和緩沖吸能。由于大部分受力被極高強(qiáng)度的底盤大梁吸收,且車架與車身采用柔性連接,車身扭轉(zhuǎn)變形小,可大大降低車架與車身的受力扭曲和金屬疲勞,讓車輛在進(jìn)行高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí),能夠同時(shí)擁有足夠的穩(wěn)定性、耐久性和安全性。
好的卸載模型并不容易構(gòu)建。首先,車架和車身是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),車架是平面結(jié)構(gòu),而車身是籠式結(jié)構(gòu),所以非承重車上下兩部分的吸能和塌陷面對(duì)不同的沖擊時(shí),會(huì)有所不同。不同的形式,如果結(jié)合不好,必然會(huì)造成二次傷害。其次,非承載式車輛動(dòng)力系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。變速箱、后橋、分動(dòng)箱、前橋、前半軸均為機(jī)械結(jié)構(gòu)。在電子元器件普及的當(dāng)下,更多的機(jī)械結(jié)構(gòu)反而意味著更高的成本。
承重
承重和非承重是相對(duì)的概念。承重設(shè)計(jì),無需獨(dú)立底盤??蚣芗仁擒嚿碛质堑妆P。它完全依靠車架體來承受起伏路面的沖擊和載荷。對(duì)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求更高。承重結(jié)構(gòu)多采用鋼板沖壓而成,采用多層鋼板堆疊增強(qiáng)整體強(qiáng)度,并采用特殊的幾何結(jié)構(gòu)區(qū)分受力,從而達(dá)到提高柔性和剛性的目的框架。由于取消了獨(dú)立大梁設(shè)計(jì),承載式車身可以有效降低底盤,使發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架的位置更加貼近地面。因此,承載式車身在燃油經(jīng)濟(jì)性和操控性方面更具優(yōu)勢(shì)。利用率也更好。
承重結(jié)構(gòu)通過靈活的設(shè)計(jì)賦予車輛極高的整體性,使車輛更適合在路況良好的道路上行駛,為駕乘者提供充分的舒適性和安全保障,但對(duì)靈活性的追求也注定了。足夠堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)來處理非路面的沖擊。金屬材質(zhì)不擔(dān)心硬碰撞,但很擔(dān)心彎曲和扭轉(zhuǎn)。由于缺乏剛性抵抗結(jié)構(gòu),承重體只能依靠金屬的柔性伸縮來抵抗沖擊力。高頻不平衡扭轉(zhuǎn)會(huì)使車身鋼板產(chǎn)生金屬疲勞,使承載車身輕薄的鋼板金屬結(jié)構(gòu)變得松散,即車輛也會(huì)隨著使用出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。
近90% 的金屬部件和結(jié)構(gòu)的使用故障是由疲勞引起的,循環(huán)應(yīng)力大小遠(yuǎn)低于所涉及材料的抗拉強(qiáng)度,通常在循環(huán)變形過程中遭受大量累積的、不可逆的損壞。在交變壓力的作用下,機(jī)械部件經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)在局部高應(yīng)力區(qū)形成微小裂紋,然后微小裂紋逐漸擴(kuò)大破裂,絲毫影響車輛的行駛品質(zhì),在最壞的情況下可能會(huì)導(dǎo)致框架變形。疲勞損傷具有時(shí)間上的突發(fā)性、位置上的局部性、對(duì)環(huán)境和缺陷的敏感性等特點(diǎn),因此疲勞損傷往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn),容易引發(fā)事故。
然而,這并不意味著承重結(jié)構(gòu)與越野環(huán)境完全隔絕。物理結(jié)構(gòu)之間的差距雖然難以通過技術(shù)手段克服,但卻可以無限接近。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,承重車身的整體強(qiáng)度也在不斷提高。比如福特新款小型皮卡Maverick就采用了承載式車身,其承載能力和拖曳水平都不遜色于傳統(tǒng)皮卡。福特還計(jì)劃為這款車推出高性能越野版。全新路虎衛(wèi)士也一改以往的風(fēng)格,摒棄了以往的橫梁結(jié)構(gòu),采用了承重結(jié)構(gòu)。所以理論上來說,只要車身強(qiáng)度夠強(qiáng),承載車身也可以很硬朗,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市駕駛和越野路況。
半載
半承重的車身結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)很少見了。其概念是將底盤嵌入承重車身的車架中,屬于嵌入式大梁。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的目的是利用車架的強(qiáng)度+低標(biāo)梁達(dá)到1+12的效果,部分微卡采用這種結(jié)構(gòu)。半承重結(jié)構(gòu)理論上似乎優(yōu)于非承重結(jié)構(gòu),但實(shí)際上整體強(qiáng)度略遜一籌,而且車架減振緩沖力不足,舒適性不如承重模型。優(yōu)點(diǎn)很多,所以半承載式不適合普通家用車,民用領(lǐng)域只適合低端工具車。
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