近期,一个全无营养的热门话题引起了汽车爱好者们的热议,想来看过标题就不用多讲了;现在来科普一个知识点,那就是“车身覆盖件”的类型与强度。
按照“是否承载”可将车身结构大致分为两类,具体为:
承载式,对应车型为狭义乘用车
非承载式,对应车型为广义乘用车和各类商用车
狭义乘用车指轿车、SUV和MPV,严格来说并不包括越野车;因为越野车的缩写是ORV,指off-road vehicle,释义为越野车,其与sport utility vehicle(SUV)概念不同,后者是运动型多用途车。广义乘用车有交叉型乘用车,可理解为客货两用车型,比如微面和轻客,未来或许还会包括皮卡车型。商用车型指各类卡车和中大型客车,此类车型、部分轻客和所有越野车都用非承载式车身,反之则用承载式车身。
先讲非承载式架构,其有六大总成。
底盘
车身
发动机
变速器
转向机
悬架系统
这里所谓的底盘指的是完整且独立的底盘,是一套用普通强度、高强度和部分超高强度钢组合打造的框架式底盘,整体抗扭强度很高,承载能力也很强;剩下的五大总成都是固定在底盘之上的,所以底盘就是非承载式车身的“骨骼”,发动机相当于心脏、变速器相当于神经网络、转向机相当于感官系统,悬架系统相当于四肢,而车身只相当于肌肉和皮肤。
越野车之所以要用非承载式架构,原因是高强度底盘不会轻易变形,车身框架也就不会容易变形。商用车型之所以要用同类型架构,原因是独立底盘的承重能力强强。
承载式与覆盖件
承载式车身只有五大总成,没有“独立底盘”。
这种架构只保留了车身、发动机、变速器、转向机和悬架系统,那么底盘要怎么办呢?不用担心,承载式的底盘就是车身框架下方的钢板,横纵凸起的部分是加强结构。
很显然,没有了高强度底盘的承载式架构,其抗扭强度显然不够高。
但好在轿车、SUV和MPV不会拿去越野,也不会重载,所以即便强度不高也是可以满足正常使用的;不过这个知识点并不是要讲的重点,重点是需要知道剩下的四大总成没地方固定了,于是就只能固定在车身之上——所以承载式车身的车身要有更高的强度,车身在非承载式架构基础之上扮演的角色是肌肉和皮肤,在承载式架构之上就要同时扮演骨骼的角色。
车身包括:
内部框架
覆盖件
承载式车身就像是一个鸟笼,A/B/C/D柱、顶梁、边梁、主副车架,这些结构就相当于骨骼和肌肉,可是没有皮肤会很难看,所以才需要“覆盖件”。
所谓的覆盖件其实就是外饰件或装饰件,是为了让车身好看,为了降低车辆风阻系数的存在;所以覆盖件不需要有很高的强度,那么所使用的材料标准也就不需要很高了。同时汽车也需要轻量化以降低油耗或电耗,覆盖件是进行轻量化的重要一环。
覆盖件的类型包括:
钢板
工程塑料
玻璃钢
绝大多数汽车的车身主体部分,比如引擎盖、车门、车顶、尾箱的覆盖件都是钢板,但是厚度只有1mm(毫米)左右;一毫米也就是指甲盖的厚度,所以覆盖件其实很脆弱,轻微的刮擦也有可能碰穿!且由于覆盖件的面积过大,所以轻易就能按压变形。为了不让大面积的覆盖件轻易变形,车辆往往会设计出“加强筋”,也就是各种各样的凸起线条;但是没有加强筋的区域还是可以压变形或者砸变形,这并不奇怪,什么车都可以。
汽车的前后保险杠一定不是金属材质,用的材料一定是工程塑料,除非是超级跑车可能会用碳纤维;之所以用工程塑料是为了给车身减重,同时也考虑到行人碰撞保护系数。工程塑料的强度很低,韧性也一般,所以也能轻易拉变形或压变形,低气温的时候踢一脚就有可能踢裂。
最后讲的材料是玻璃钢,名字里带有“钢”但它并不是钢。
玻璃钢的全称“玻璃纤维加强塑料”,这也是一种塑料材质,其强度略高于保险杠用的工程塑料;其在汽车上的用途一般也作为车身覆盖件,个别车企会其打造防撞梁,但是作用几乎没有。
玻璃钢在汽车之上基本是一碰就碎,那么为什么还要用玻璃钢呢?
原因首先是能进一步加强轻量化,其二是降低维修成本!个别越野车会使用玻璃钢作为部分区域或全部车身的覆盖件,少数微型电动车也有使用。以越野车为例,其需要长期在户外作业,磕磕碰碰是家常便饭。如果车身碰坏了就要去钣金喷漆,其维修周期成本则会比较高;如果碰到无法修复的程度就只有更换总成,代价也比较高,甚至要切割覆盖件与车身的焊接位置。
反之,用玻璃钢则是碰坏直接换,材料成本低,人工成本也低,所以才会有越野车使用玻璃钢。
结语:
汽车的车身覆盖件总是很脆弱,即便是钢板也只是起到导流和美观的作用,所以不要尝试去砸覆盖件,有些调皮的小朋友喜欢站在别人的汽车上,殊不知车主会有多心疼。保险杠的工程塑料虽然脆弱但轻微碰撞不会碎裂,玻璃钢材质则相反,所以在用车过程中还是要谨慎一些,尽量避免磕碰。