皮卡有几种车身结构?各结构对应着哪些方向!
非承重
非承载式是皮卡车最常用的车身结构框架,也是汽车行业历史上应用最广泛的设计。 20世纪80年代以前,几乎所有的汽车产品都采用非承重结构,随着前轮驱动布局的不断发展和完善,承重结构逐渐成为主流。横向前置驱动方式大大降低了规模化生产的成本,同时在空间利用方面也更加高效。在承重结构成本低、舒适性高的优势逐渐显露出来后,非承重结构逐渐退出乘用车的历史舞台,但抗扭刚度和高承载能力的优势使其成为始终是越野车、皮卡等车辆结构的首选。
顾名思义,non-load bearing就是不承重。架体不直接或完全承受冲击。架体下方有独立布置横梁,承受来自各个方向的力。动力系统和行驶系统集成安装在车架上,车架作为整车总成的基体与车身连接。非承重底盘一般采用矩形或梯形。两根纵梁从车辆的前部延伸到后部。光束的数量和位置根据每个制造商的技术特性而变化。横梁一般为粗钢方管,横向和纵向排列焊接在一起。随着制造技术的不断升级,相当比例的高强度和超高强度钢材将被采用,以提供足够的抗扭能力和承载能力。
非承重车的车架体与独立大梁多采用柔性连接。越野或重载时产生的冲击力主要作用在底盘大梁上,部分力会通过减震缓冲件传递到车架主体部分。车身主要提供冲击保护和缓冲吸能。由于大部分受力被极高强度的底盘大梁吸收,且车架与车身采用柔性连接,车身扭转变形小,可大大降低车架与车身的受力扭曲和金属疲劳,让车辆在进行高负荷运动时,能够同时拥有足够的稳定性、耐久性和安全性。
好的卸载模型并不容易构建。首先,车架和车身是两个独立的系统,车架是平面结构,而车身是笼式结构,所以非承重车上下两部分的吸能和塌陷面对不同的冲击时,会有所不同。不同的形式,如果结合不好,必然会造成二次伤害。其次,非承载式车辆动力系统的机械结构较为复杂。变速箱、后桥、分动箱、前桥、前半轴均为机械结构。在电子元器件普及的当下,更多的机械结构反而意味着更高的成本。
承重
承重和非承重是相对的概念。承重设计,无需独立底盘。框架既是车身又是底盘。它完全依靠车架体来承受起伏路面的冲击和载荷。对强度和结构设计的要求更高。承重结构多采用钢板冲压而成,采用多层钢板堆叠增强整体强度,并采用特殊的几何结构区分受力,从而达到提高柔性和刚性的目的框架。由于取消了独立大梁设计,承载式车身可以有效降低底盘,使发动机、变速器、悬架的位置更加贴近地面。因此,承载式车身在燃油经济性和操控性方面更具优势。利用率也更好。
承重结构通过灵活的设计赋予车辆极高的整体性,使车辆更适合在路况良好的道路上行驶,为驾乘者提供充分的舒适性和安全保障,但对灵活性的追求也注定了。足够坚固的结构来处理非路面的冲击。金属材质不担心硬碰撞,但很担心弯曲和扭转。由于缺乏刚性抵抗结构,承重体只能依靠金属的柔性伸缩来抵抗冲击力。高频不平衡扭转会使车身钢板产生金属疲劳,使承载车身轻薄的钢板金属结构变得松散,即车辆也会随着使用出现骨质疏松。
近90% 的金属部件和结构的使用故障是由疲劳引起的,循环应力大小远低于所涉及材料的抗拉强度,通常在循环变形过程中遭受大量累积的、不可逆的损坏。在交变压力的作用下,机械部件经过一段时间后会在局部高应力区形成微小裂纹,然后微小裂纹逐渐扩大破裂,丝毫影响车辆的行驶品质,在最坏的情况下可能会导致框架变形。疲劳损伤具有时间上的突发性、位置上的局部性、对环境和缺陷的敏感性等特点,因此疲劳损伤往往难以及时发现,容易引发事故。
然而,这并不意味着承重结构与越野环境完全隔绝。物理结构之间的差距虽然难以通过技术手段克服,但却可以无限接近。随着技术的不断发展,承重车身的整体强度也在不断提高。比如福特新款小型皮卡Maverick就采用了承载式车身,其承载能力和拖曳水平都不逊色于传统皮卡。福特还计划为这款车推出高性能越野版。全新路虎卫士也一改以往的风格,摒弃了以往的横梁结构,采用了承重结构。所以理论上来说,只要车身强度够强,承载车身也可以很硬朗,可以同时实现城市驾驶和越野路况。
半载
半承重的车身结构现在已经很少见了。其概念是将底盘嵌入承重车身的车架中,属于嵌入式大梁。这种设计结构的目的是利用车架的强度+低标梁达到1+12的效果,部分微卡采用这种结构。半承重结构理论上似乎优于非承重结构,但实际上整体强度略逊一筹,而且车架减振缓冲力不足,舒适性不如承重模型。优点很多,所以半承载式不适合普通家用车,民用领域只适合低端工具车。
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