你所不知道的承载式车身

如果你热爱汽车，那么你会发现汽车结构的演化史，并不比荷马史诗逊色。单说作为我们现在最常见的车身结构——承载式车身，也已经经历了丰富的样式。

◆ 什么是承载式车身？

囫囵点说，就是以车身作为主要的承载结构吗；更准确地说，是这么几个特征：

1. 分为前车段、驾驶舱、后车段三部分；

2. 能够传递力和力矩；

3. 有特定的能量转换区间；

4. 能够接纳所有的驱动设置和轴系统；

5. 整个车身为一体，没有贯穿整体的大梁

相较于非承载式车身多以越野（我指的可是专业越野）为目的、牺牲了行驶舒适性的特点，承载式车身的汽车行驶则更平稳、固有频率低、噪声小、重量轻……要想切身体会一下，找辆非承载式的汽车过过减速带，你就知道那股酸爽劲了。

相比之下，承载式车身结构更像是一个整体，其他零件直接与其连接。没有车身，车就不能组装起来，更不用说是跑起来了，这和非承载式车身结构就有明显的不同。

◆ 承载式车身还都不大一样？

1、壳式车身

壳式车身最常见，这种车身结构主要由金属薄板、复合板材为原料，经过特定的冲压以及焊接工艺组装而成。车身金属薄皮外覆盖件通过焊接、螺栓连接、胶接等方式覆盖在车身上，车身横截面具有高阻力矩的特点。也因此，这种车身结构往往有着较高的刚度。

其最大的特点就在于地板结构，能称得上地板，自然是因为它具备板件一整块密闭空间的特点。这个地板其实是通过三段式焊接在一起的，分为前地板、中地板、后地板。

莲花TYPE 25是世界上第一辆承载式车身结构基础上使用底盘的F1赛车。英国传奇赛车手Jim Clark就是驾驶的这款，于1963年和1965年两次代表莲花赛车团队获得F1世界冠军，一生中更是获得25次Grand Prix大赛的胜利。

2、框架式车身

框架式车身最牛的当属奥迪，比如如雷贯耳的ASF空间框架结构车身。

通过构造节点来连接整个车身，使得板料结构的大幅减少，其中最显著的就是具有明显空洞的地板，大大减少了板料的使用。

不过，这种柔性结构框架会提高节点应力集中度并降低侧向刚度，提高焊接工艺、材料品质和车身力学设计的要求。

这种结构有着空间分隔灵活、自重轻、节省材料的特点。要知道A8L自车身仅重220kg哦~

至于外覆盖件等，则是通过焊接、螺栓连接等方式固定在车架上，并作为切向力的承受面而存在。为了提高车身刚性，这种空间结构较适合采用铝合金等轻型材料。

相比于壳式车身，框架式车身在同等刚度下最多能降低40%车重。

3、无骨架式车身

无骨架车身是通过较高的工艺手段，如胶接技术，运用复合材料技术，把车身作为一个整体制造，车身上并没有明显的骨架结构。虽然无骨，但它可不软，往往有着超强的整体刚性。

考虑到高额的制造成本以及复杂的控制工艺，现在只能成型较小的车体结构，比如常说的碳纤维车身就属于这类。

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◆ 承载式车身是如何演变至今的？

在以上传统承载式车身结构的基础上，又演变出了很多新颖的车身结构。最突出的譬如半承载式、副车架、三明治结构等。

1、半承载式

半承载式顾名思义，兼顾了非承载式和承载式车身特点，属于保留了部分车架的承载式车身。结构简单，便于对车辆进行改装，特别是在车辆发生意外之后，维修成本相对较低。

另一方面，由于部分参与了承载，能一定程度减弱底架的强度和刚度，因此也能起到降低整车自重的作用。

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2、副车架

副车架可以看成是前后车桥的骨架，是前后车桥的组成部分。它并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂。车桥、悬挂通过它与"正车架"相连。看似多此一举的设计，实则能阻隔振动和噪声。

此外，副车架更像是一个模块件。相较于传统承载式车身分散的前后车桥的悬挂摇臂机构，带有副车架的车身则是先将前后悬挂组装在副车架上，组成为一个模块件，然后再将这个模块件安装到车身上。现在很多汽车，包括A级车，都会配备副车架结构。

3、三明治

三明治车身的特点是车辆的发动机、传动系统放置在座舱的前下方，然后座舱、地板、动力系统合在一起就像一块三明治。

经过这种处理，使得在发生碰撞事故时，动力系统、传动系统会直接坠向地面，避免被推进座舱威胁乘客的风险。这种设计最早使用在第一代奔驰A级车上。

可惜的是，为了安全考虑的设计却在起步阶段就出了洋相。第一代奔驰A级有着重心偏高、容易翻车的风险，这也直接迫使奔驰决定将来所有车型配备ESP的决定。

综合了两种壳式车身和框架式车身的特点后，这种车身往往有着较高的安全系数以及宽裕的车内空间。

◆ 未来的车身结构会是什么样的？

汽车的发展至今有131年，从最初沿袭马车式的三轮结构到后来的非承载式再到现在流行的承载式，车身结构一直在变化，而各个结构的存在也是依当时时代背景所需，在当时是最为理想的结构了。

就像一百年前的人看到现在的汽车会目瞪口呆，未来的汽车我们也难以预料，甚至 “难以想象”。但回顾过往的这一个多世纪，我们还是能发现未来车身结构发展的一些蛛丝马迹。

我们先来缕缕发展的必然趋势，无外乎是：

1. 车身结构轻量化；

2. 环保工艺；

3. 安全车身；

4. 空间使用率；

5. 结构简单化、模块化

综合以上五点要求，有副车架的框架式车身结构会是一个很好的组合。当然框架式车身也会发生演变，眼下看来奥迪的MSF车身是最接近未来趋势。

MSF指的是复合材料空间框架，最大的特点就是运用多种类型的材料来打造车身框架，在车身重量更轻、更加坚固的同时，也能降低制造成本，满足批量生产要求。