車(chē)架作用及布置要求
現(xiàn)代汽車(chē)絕大多數(shù)都具有作為整車(chē)骨架的車(chē)架。汽車(chē)絕大多數(shù)部件及總成都是通過(guò)車(chē)架來(lái)固定的，如發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室、貨箱和相關(guān)操作機(jī)構(gòu)。車(chē)架起到支撐連接汽車(chē)各零部件的作用，并承受來(lái)自車(chē)內(nèi)外的各種載荷。
車(chē)架的結(jié)構(gòu)形式首先應(yīng)滿(mǎn)足汽車(chē)總布置的要求。汽車(chē)在復(fù)雜的行駛過(guò)程中，固定在車(chē)架上的各總成和部件之間不應(yīng)該發(fā)生干涉。汽車(chē)在崎嶇道路上行駛時(shí)，車(chē)架在載荷作用下可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以及在縱向平面內(nèi)的彎曲變形；當(dāng)一邊車(chē)輪遇到障礙時(shí)，還可能使整個(gè)車(chē)架扭曲成菱形。這些變形將會(huì)改變安裝在車(chē)架上的各部件之間的相對(duì)位置，從而影響其正常工作。因此，車(chē)架還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膭偠取榱颂岣咂?chē)整車(chē)的輕量化水平，要求車(chē)架質(zhì)量盡可能小。此外，車(chē)架應(yīng)布置得離地面近一些，以使汽車(chē)重心降低，以利于提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。這一點(diǎn)對(duì)于客車(chē)和轎車(chē)來(lái)說(shuō)尤為重要。[1]
2早期設(shè)計(jì)
早期汽車(chē)所使用的車(chē)架，大多都是由籠狀的鋼骨梁柱所構(gòu)成的，也就是在兩支平行的主梁上，以類(lèi)似階梯的方式加上許多左右相連的副梁制造而成。車(chē)體建構(gòu)在車(chē)架之上，至于車(chē)門(mén)、沙板、引擎蓋、行李廂蓋等鈑件，則是另外再包覆于車(chē)體之外，因此車(chē)體與車(chē)架其實(shí)是屬于兩個(gè)獨(dú)立的構(gòu)造。這種設(shè)計(jì)的最大好處，在于輕量化與剛性得以同時(shí)兼顧，因此受到了不少跑車(chē)制造商的青睞，早期的法拉利與蘭博基尼都是采用的這種設(shè)計(jì)。
由于鋼骨設(shè)計(jì)的車(chē)架必須通過(guò)許多接點(diǎn)來(lái)連結(jié)主梁和副梁，加之籠狀構(gòu)造也無(wú)法騰出較大的空間，因此除了制造上比較復(fù)雜、不利于大量生產(chǎn)之外，也不適合用在強(qiáng)調(diào)空間感的四門(mén)房車(chē)上。因此單體結(jié)構(gòu)的車(chē)架在車(chē)壇上漸漸成為主流，籠狀的鋼骨車(chē)架也逐漸改由這種將車(chē)體與車(chē)架合二為一的單體車(chē)架所取代（如：貨柜車(chē)），單體車(chē)架一般以“底盤(pán)”稱(chēng)之，也就是衍生自英文的“Platb”。[2]
3車(chē)架分類(lèi)
車(chē)架目前根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，分為梯形車(chē)架、脊梁式車(chē)架、周邊式車(chē)架及桁架式車(chē)架。
梯形車(chē)架
由兩根縱梁和若干橫梁組成�？v梁斷面形狀為槽形、Z字形或箱形等�？v梁在水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)可以做成彎曲的、等斷面或變斷面的。
梯形車(chē)架因抗彎強(qiáng)度大，零件安裝緊固、方便，在商用貨車(chē)及部分客車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。在乘用車(chē)上極少應(yīng)用。
脊梁式車(chē)架
脊梁式車(chē)架只有一根位于中央且貫穿汽車(chē)前后的縱梁�？v梁斷面形狀可以是圓管形或箱形。
脊梁式車(chē)架的車(chē)架質(zhì)量小、強(qiáng)度、剛度較大，與獨(dú)立懸架配合使用能提高汽車(chē)的通過(guò)能力。車(chē)架的制造精度要求高、保養(yǎng)維修困難是它的缺點(diǎn)。
周邊式車(chē)架
車(chē)架中部加寬，不設(shè)橫梁，其主要件常用封閉形斷面。
周邊式車(chē)架因地板高度低、乘客艙容積大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、易于制造等原因，在排量大的乘用車(chē)上得到應(yīng)用。
桁架式車(chē)架
桁架式車(chē)架由鋼管組合焊接而成。具有剛度大、質(zhì)量小的特點(diǎn)，但制造困難，主要用于賽車(chē)。
此外，還有一些其他類(lèi)型的車(chē)架。目前，在某些高級(jí)轎車(chē)上采用了一種ISR型車(chē)架。后部車(chē)架與前部車(chē)架用活動(dòng)鉸鏈連接，后驅(qū)動(dòng)橋總成（主減速器、差速器）安裝在后車(chē)架上，半軸與驅(qū)動(dòng)車(chē)輪之間用萬(wàn)向節(jié)連接。后獨(dú)立懸架連接在后車(chē)架上。這樣，不僅由于獨(dú)立懸架可使汽車(chē)獲得良好的駕駛平順性，而且活動(dòng)鉸鏈處的橡膠襯套也使整車(chē)獲得一定的緩沖，從而進(jìn)一步提高了汽車(chē)的駕駛平順性。
有的轎車(chē)為了減輕整車(chē)質(zhì)量，盡量做到輕量化而采用了半車(chē)架。半車(chē)架就是在車(chē)身前部有一部分車(chē)架，發(fā)動(dòng)機(jī)和前懸架安裝在車(chē)架上，這樣可使車(chē)身局部得到加強(qiáng)。
部分轎車(chē)和一些大客車(chē)車(chē)取消了車(chē)架，而以車(chē)身兼起車(chē)架的作用，即將所有部件部件固定在車(chē)身上，所有的力也由車(chē)身來(lái)承受。這種車(chē)身稱(chēng)為承載式車(chē)身[1]。
4車(chē)架發(fā)展
大梁式和承載式車(chē)架是占絕大多數(shù)的主流車(chē)架形式，但它們都分別有著顯著的缺點(diǎn)，即笨重和剛度不足。出現(xiàn)了融合這兩者優(yōu)點(diǎn)和車(chē)架設(shè)計(jì)方案，三菱PAJEROIO的獨(dú)創(chuàng)車(chē)架，在承載式結(jié)構(gòu)的車(chē)廂底部增加了獨(dú)立的鋼框架，可以認(rèn)為是簡(jiǎn)化的大梁結(jié)構(gòu)，從而在保證剛度的同時(shí)，重量和重心又比大梁式結(jié)構(gòu)大為下降。另一個(gè)例子是本田S2000，由于對(duì)性能要求很高，而敞篷車(chē)身的剛度不足，于是在承載式車(chē)架的底部加焊了類(lèi)似大型橫梁的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)了剛度。今后這種“雜交”車(chē)架的形式肯定會(huì)更層出不窮。
5受力形式
要承受的4種作用力的形式
1）負(fù)載彎曲
從字面上就可以十分容易的理解這個(gè)壓力，部分汽車(chē)的非懸掛重量（unsprung mass）。因此車(chē)架底部的縱梁和橫梁（member），一般都要求較強(qiáng)的剛度。
2）非水平扭動(dòng)
當(dāng)前后對(duì)角車(chē)輪遇到道路上的不平而滾動(dòng)，車(chē)架的梁柱便要承受這個(gè)縱向扭曲壓力（longltudinal torsion），情況就好像要你將一塊塑料片扭曲成螺旋形一樣。
3）橫向彎曲
4）水平菱形扭動(dòng)
因?yàn)檐?chē)輛在行駛時(shí)，每個(gè)車(chē)輪因?yàn)槁访婧托旭偳闆r的不同，（路面的鋪設(shè)情況、凹凸起伏、障礙物及進(jìn)出彎角等等）每個(gè)車(chē)輪會(huì)承受不同的阻力和牽引力，這可以使車(chē)架在水平方向上產(chǎn)生推拉以至變形，這種情況就好像將一個(gè)長(zhǎng)方形拉扯成一個(gè)菱形一樣。
6翻新辨別
檢查車(chē)架識(shí)別事故車(chē)，我們?cè)谶x擇舊車(chē)時(shí)，對(duì)于車(chē)架號(hào)的檢查可以說(shuō)是最為重要的一項(xiàng)，當(dāng)我們消費(fèi)者沒(méi)有準(zhǔn)確的把握經(jīng)驗(yàn)，必須要找一個(gè)懂得維修的人來(lái)進(jìn)行幫忙，對(duì)于我們消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，檢查車(chē)架可以識(shí)別出是否為事故車(chē)。
我們先來(lái)看表面，由于在經(jīng)過(guò)試車(chē)以后，大部分的事故車(chē)會(huì)在車(chē)架號(hào)上留下一定的痕跡，這必須要我們進(jìn)行詳細(xì)的觀察才可以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。特別是在轎車(chē)一般車(chē)架號(hào)都可以采用整體車(chē)身的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行構(gòu)架，所以車(chē)身以及車(chē)架的整體設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，很多的貨車(chē)或是說(shuō)SUV型的車(chē)都會(huì)采取單獨(dú)的車(chē)身處理，車(chē)架式在設(shè)計(jì)上也以單獨(dú)的方式進(jìn)行處理，對(duì)于公路型或是城市型的SUV型車(chē)也會(huì)采取整體的車(chē)身設(shè)計(jì)，也就是我們通常所說(shuō)的轎車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)的車(chē)型。如果當(dāng)車(chē)架受到一定的損傷以后，車(chē)輛在行駛的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些不良的影響，如果在轉(zhuǎn)向的過(guò)程中存在不穩(wěn)定的情況時(shí)，由于直行車(chē)輛的車(chē)輪會(huì)有一定的聲音，輪胎會(huì)存在一定的磨損痕跡，轉(zhuǎn)向是側(cè)面時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象或是存在跑偏等問(wèn)題，這都是與車(chē)架的彎曲度有很大的關(guān)系，如果是這樣就說(shuō)明已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)相應(yīng)的交通事故，這車(chē)就不能購(gòu)買(mǎi)。我們?cè)谶M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察的過(guò)程中，可以對(duì)前后輪進(jìn)行直線(xiàn)檢查，如果左前后輪與右兩側(cè)的前后輪都不是一條線(xiàn)就說(shuō)明車(chē)架整體已經(jīng)變形了。如果車(chē)輪后側(cè)與輪罩之間的間隙長(zhǎng)短不一，就說(shuō)明整車(chē)的車(chē)身有了一定的彎曲現(xiàn)象，以上這種車(chē)不能購(gòu)買(mǎi)。
7影響壽命
斷裂或變形的原因
1)汽車(chē)行駛在不平路面上，引起的車(chē)架垂直沖擊載荷，超過(guò)車(chē)架的許用應(yīng)力。另外，在汽車(chē)上下坡、轉(zhuǎn)彎或裝載不均時(shí)，也會(huì)引起車(chē)架局部過(guò)載而導(dǎo)致車(chē)架斷裂。
2）車(chē)架設(shè)計(jì)或附屬裝置造成局部轉(zhuǎn)矩而使車(chē)架斷裂。如有的車(chē)架縱梁前部橫截面較小，同時(shí)因發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的影響，故橫梁分布較少，從而使車(chē)架的剛度變差，若在動(dòng)載作用下，可能導(dǎo)致縱梁前部斷裂，即常見(jiàn)在縱梁下翼斷裂。另外，車(chē)架還受垂宜于縱梁的懸臂載荷（如油箱、懸架和備胎等）所產(chǎn)生的局部扭曲，也是造成車(chē)架斷裂的原因。
3）汽車(chē)行駛時(shí)，前輪一側(cè)受到很大阻力，使車(chē)架易發(fā)生對(duì)角線(xiàn)的平面變形。
4）汽車(chē)發(fā)生撞擊事故，嚴(yán)重的撞擊會(huì)造成車(chē)架變形
車(chē)架變形是指車(chē)架改變了原來(lái)的幾何形狀，并使在車(chē)架上安 裝的各總成零件相對(duì)位置發(fā)生變化，引程車(chē)輛的技術(shù)狀況變壞，導(dǎo)致汽車(chē)不能正常行駛。車(chē)架變形常因作用于車(chē)架的力超過(guò)其彈性極限，當(dāng)作用于車(chē)架的力消除后，車(chē)架不能恢復(fù)原狀，形成了殘余變形。
