汽車車身剛度是指強度,具體來講它是指行駛時所需的車身強度,車身剛度的高低與碰撞安全性和碰撞時的抗壓性會不會成正比。當然,車身越硬,懸架就可以牢固,從而提高了車輛的跟隨性與舒適性。此外,由於車身一般不會因為來自路面的衝擊而發生變形,因此直線穩定性和轉向響應性得到提高,可以更精準的操控汽車。
然而,隨著車身剛度的增加,車輛的重量也會增加,這在燃油效率和動力效能方面可能是一個主要缺點。很多的汽車製造商從以前的焊接方式變成了現在的粘合方式,以實現車身強度和重量減輕的目的。
車身剛性高的汽車有什麼特點?
- 車子不變形
車身剛度越高,車身變形越小,車身越耐用。在車身剛性普遍較低的舊車中,存在長時間行駛後車身變形、車門關閉不嚴等情況。現在的汽車車身剛性普遍得到提高,車身扭曲到無法行駛的地步是極為罕見的。
- 乘坐質量
當安裝相同硬度的懸架時,車身剛度越高,由於懸架的排斥力造成的車身變形量就越小,因此懸架感覺更柔軟。換句話說,車身剛性越高,乘坐質量往往越好。
- 車內安靜
車身剛度越高,風噪越小,汽車越安靜。這是因為車身的變形越小,可以使車門與車身面板之間的間隙越小,從而使車身周圍的空氣流動不受干擾,風噪也得到降低。如果汽車開幾年後,噪音很大,很有可能就是就是車身剛性不高,從而導致車輛的密封處縫隙增大。
- 裝載大量行李
商務車和SUV汽車的車廂很大,可裝載大量行李,在增加車身剛度方面是不利的。但如果能增加車身剛度,就能保證足夠的駕駛效能,還能承載更多的行李。包括:MPV、商務車、SUV這些車型,保證車身強度是最重要的。
- 良好的越野效能
在崎嶇不平、起伏較多的崎嶇地形上駕駛時,車身承受的力很大,因此對車身剛度的要求很高。對於越野車,使用了一種叫做舵架的堅韌的梯形車架,也可以增加車身剛性。透過其底盤接收所有的衝擊力,具有很高的越野效能。比如:吉姆尼、坦克300、豐田陸地巡洋艦等車型。
- 良好的轉彎效能
汽車的車身剛度越高,越能將轉彎時的姿勢變化降到最低。此外,即使在轉彎時遇到路面縫隙,也能保持穩定的轉彎。
- 良好的輪胎抓地力和直線行駛穩定性
如果車身剛性高,由於車身變形,輪胎位置和四輪定位資料很難發生變化,因此輪胎會根據懸架設計接觸地面。這使得有效利用輪胎抓地力成為可能,從而提高了牽引效能和直線穩定性。
- 汽車變得敏捷
透過增加車身的剛性,消除之前因車身變形而損失的力,改善了轉向響應,車身對操作做出即時響應。但是,如果車身剛性太高,汽車的行為可能會變得過於敏捷,因此有時會故意降低部分剛性來進行調整。
乘用車和跑車的剛性有什麼不同
許多兩門轎跑車車身具有比乘用車更高的車身剛度。這是因為它以運動效能為前提,所以即使在高速範圍內也需要保持穩定的姿勢。跑車的另一個特點是為加強車身還安裝了很多的附件,安裝塔杆或支撐杆對於增加車身剛度和調整操控性是有效的。
但是,如果只安裝加強件,則應力會集中在車身剛性較弱的部位,有可能會出現車身變形和裂紋等問題。
馬自達汽車為什麼操控性很完美
馬自達是世界上首次成功開發出使用1310MPa級高強度鋼板汽車製造商。馬自達3目前就使用了1310MPa級高強度鋼板。
將高強度鋼板用作汽車的部件時,即使是鋼板最薄的地方也能確保屈服強度,從而能夠減輕車身重量,有助於提高轉向穩定效能和燃油效率。此外,使用這種鋼板以確保碰撞安全效能。
迄今為止,當車身結構採用冷壓成型零件時,由於難以保證加工後的成型性和尺寸精度,高強度鋼板的強度僅限於 1180 MPa 級。設定適當的製造條件,可採用1310MPa級高強度鋼板。
以往的1310~1470MPa級的高強度鋼板已應用於保險槓零件等,但輥壓成型等加工方法受到限制。現在使用的1310MPa的冷壓成型車架部件強度為世界最高水平。
馬自達3採用1310MPa級高強度鋼板的部件為前柱內件、車頂縱梁內件、鉸鏈柱加強件、車頂縱梁加強件、2號橫樑、側梁內加強件,與常規零部件相比共實現了約3公斤的減重。
另一個特點是車身採用樹脂製成,發動機艙內襯現在只有塑膠部件,但構成車身的部件中樹脂產品的數量正在增加。由於外板不是結構材料,因此前擋泥板、門板、後門等樹脂化不會影響車身剛性,還有助於減輕重量和碰撞安全。
總結:汽車想要增強剛性並不是簡單的使用厚鋼板即可,還需要將懸掛效能的發揮、靜音性、操控性、安全性等考慮在內,對於很多的汽車製造商這是一項很難的挑戰。即使是將來電動汽車普及,汽車車身技術也需要不斷的發展。