皮卡有幾種車身結構?各結構對應著哪些方向!
非承重
非承載式是皮卡車最常用的車身結構框架,也是汽車行業(yè)歷史上應用最廣泛的設計。 20世紀80年代以前,幾乎所有的汽車產品都采用非承重結構,隨著前輪驅動布局的不斷發(fā)展和完善,承重結構逐漸成為主流。橫向前置驅動方式大大降低了規(guī)?;a的成本,同時在空間利用方面也更加高效。在承重結構成本低、舒適性高的優(yōu)勢逐漸顯露出來后,非承重結構逐漸退出乘用車的歷史舞臺,但抗扭剛度和高承載能力的優(yōu)勢使其成為始終是越野車、皮卡等車輛結構的首選。
顧名思義,non-load bearing就是不承重。架體不直接或完全承受沖擊。架體下方有獨立布置橫梁,承受來自各個方向的力。動力系統(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。光束的數量和位置根據每個制造商的技術特性而變化。橫梁一般為粗鋼方管,橫向和縱向排列焊接在一起。隨著制造技術的不斷升級,相當比例的高強度和超高強度鋼材將被采用,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立大梁多采用柔性連接。越野或重載時產生的沖擊力主要作用在底盤大梁上,部分力會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和緩沖吸能。由于大部分受力被極高強度的底盤大梁吸收,且車架與車身采用柔性連接,車身扭轉變形小,可大大降低車架與車身的受力扭曲和金屬疲勞,讓車輛在進行高負荷運動時,能夠同時擁有足夠的穩(wěn)定性、耐久性和安全性。
好的卸載模型并不容易構建。首先,車架和車身是兩個獨立的系統(tǒng),車架是平面結構,而車身是籠式結構,所以非承重車上下兩部分的吸能和塌陷面對不同的沖擊時,會有所不同。不同的形式,如果結合不好,必然會造成二次傷害。其次,非承載式車輛動力系統(tǒng)的機械結構較為復雜。變速箱、后橋、分動箱、前橋、前半軸均為機械結構。在電子元器件普及的當下,更多的機械結構反而意味著更高的成本。
承重
承重和非承重是相對的概念。承重設計,無需獨立底盤??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。對強度和結構設計的要求更高。承重結構多采用鋼板沖壓而成,采用多層鋼板堆疊增強整體強度,并采用特殊的幾何結構區(qū)分受力,從而達到提高柔性和剛性的目的框架。由于取消了獨立大梁設計,承載式車身可以有效降低底盤,使發(fā)動機、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濟性和操控性方面更具優(yōu)勢。利用率也更好。
承重結構通過靈活的設計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,但對靈活性的追求也注定了。足夠堅固的結構來處理非路面的沖擊。金屬材質不擔心硬碰撞,但很擔心彎曲和扭轉。由于缺乏剛性抵抗結構,承重體只能依靠金屬的柔性伸縮來抵抗沖擊力。高頻不平衡扭轉會使車身鋼板產生金屬疲勞,使承載車身輕薄的鋼板金屬結構變得松散,即車輛也會隨著使用出現骨質疏松。
近90% 的金屬部件和結構的使用故障是由疲勞引起的,循環(huán)應力大小遠低于所涉及材料的抗拉強度,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,機械部件經過一段時間后會在局部高應力區(qū)形成微小裂紋,然后微小裂紋逐漸擴大破裂,絲毫影響車輛的行駛品質,在最壞的情況下可能會導致框架變形。疲勞損傷具有時間上的突發(fā)性、位置上的局部性、對環(huán)境和缺陷的敏感性等特點,因此疲勞損傷往往難以及時發(fā)現,容易引發(fā)事故。
然而,這并不意味著承重結構與越野環(huán)境完全隔絕。物理結構之間的差距雖然難以通過技術手段克服,但卻可以無限接近。隨著技術的不斷發(fā)展,承重車身的整體強度也在不斷提高。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)士也一改以往的風格,摒棄了以往的橫梁結構,采用了承重結構。所以理論上來說,只要車身強度夠強,承載車身也可以很硬朗,可以同時實現城市駕駛和越野路況。
半載
半承重的車身結構現在已經很少見了。其概念是將底盤嵌入承重車身的車架中,屬于嵌入式大梁。這種設計結構的目的是利用車架的強度+低標梁達到1+12的效果,部分微卡采用這種結構。半承重結構理論上似乎優(yōu)于非承重結構,但實際上整體強度略遜一籌,而且車架減振緩沖力不足,舒適性不如承重模型。優(yōu)點很多,所以半承載式不適合普通家用車,民用領域只適合低端工具車。
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