2023年12月3日发(作者:北京现代途胜l怎么样)

车身主要构件:外观内饰全详解

2010年11月11日 05:44 腾讯汽车

三厢式轿车车身结构图主要零部件

1、发动机盖 2、前档泥板 3、前围上盖板 4、前围板 5、车顶盖 6、前柱

7、上边梁 8、顶盖侧板 9、后围上盖板 10、行李箱盖 11、后柱 12、后围板 13、后翼子板 14、中柱 15、车门 16、下边梁 17、底板 18、前翼子板 19、前纵梁 20、前横梁 21、前裙板 22、散热器框架 23、发动机盖前支撑板

发动机盖

发动机盖(又称发动机罩)是最醒目的车身构件,是买车者经常要察看的部件之一。对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。 发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成,中间夹以隔热材料,内板起到增强刚性的作用,其几何形状由厂家选取,基本上是骨架形式。发动机盖开启时一般是向后翻转,也有小部分是向前翻转。向后翻转的发动机盖打开至预定角度,不应与前档风玻璃接触,应有一个约为10毫米的最小间距。为防止在行驶由于振动自行开启,发动机盖前端要有保险锁钩锁止装置,锁止装置开关设置在车厢仪表板下面,当车门锁住时发动机盖也应同时锁住。

车顶盖

车顶盖是车厢顶部的盖板。对于轿车车身的总体刚度而言,顶盖不是很重要的部件,这也是允许在车顶盖上开设天窗的理由。从设计角度来讲,重要的是它如何与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡,以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。当然,为了安全车顶盖还应有一定的强度和刚度,一般在顶盖下增加一定数量的加强梁,顶盖内层敷设绝热衬垫材料,以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。 车顶盖通常分为固定式顶盖和敞篷式顶盖两种,固定式顶盖是常见的轿车顶盖形式,属于轮廓尺寸较大的大型覆盖件,车身整体结构的一部分。它具有刚性强,安全性好,汽车侧翻时起到保护乘员的作用,缺点是固定不变,无通风性,无法享受到阳光及兜风的乐趣。

敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车或跑车上,通过电动和机械传动移动部分或全部顶盖,可以充分享受阳光和空气,体验兜风的乐趣。缺点是机构复杂,安全性和密封性较差。敞篷式顶盖有两种形式,一种称为“硬顶”,可移动顶盖用轻质金属或树脂材料做成。另一种称为“软顶”,顶盖用篷布做成。

目前新型敞篷车多用硬顶形式,例如著名的标致206CC跑车。按动电钮使后行李舱盖向后揭开,顶盖自动折叠并随支柱(车厢后柱)的摆动而向后移动,移至行李舱处降下,降入行李舱内,然后合上行李舱盖,此时整车成为一辆敞篷车。硬顶式敞篷车的各部件之间配合相当精密,整个电控操纵机构比较复杂,但由于采用硬性材料,恢复车厢顶盖后的密封性较好。而软顶敞篷车由篷布及支撑框架构成,将篷布及支撑框架向后折叠就可以获得敞开式车厢。由于篷布质地柔软,折叠起来比较紧凑,整个机构也相对简单,但密封性及耐用性较差。 固定式顶盖和敞篷式顶盖有各自的优缺点,可不可以去除缺点而保留两者优点?设计师想出了一个折中的办法,在固定顶盖上开窗口,即“天窗”,既可保持固定顶盖的优点,又可在一定程度上获得敞篷效果,两者兼顾,还可增加厢内光线。这种方式受到汽车消费者的欢迎,在20世纪80年代后,开天窗的轿车迅速流行起来。

一般来说,天窗主要由玻璃窗、密封橡胶条和驱动机构组成。开启的形式一般分为外滑板式、内滑板式及倾斜式。外滑板式的玻璃窗在顶盖上面滑动;内滑板式的玻璃窗在顶盖下面与篷顶内饰衬之间滑动;倾斜式的玻璃窗前端或后端向上倾斜呈开启状态;目前多采用后两种形式。

滑板式驱动机构由支架导轨、驱动电动机、减速齿轮器、离合器、钢索带、位置传感器及限位开关构成。整个驱动机构装置在车顶前面,由钢索带动玻璃窗在导轨上移动。当驱动机构工作时,限位开关可检测出玻璃窗全开、全闭、倾斜向上等状态,为防止发生玻璃窗移动时受阻导致电动机超负荷运转,还设置了超载保护离合器。

顶盖天窗设计中最重要的问题是防漏水。天窗内侧应设流水槽和嵌有密封橡胶条的框架,从缝隙漏入的水通过流水槽和排水管流出车外。移动玻璃窗一般为褐色,可反射阳光,内则设有遮阳板,打开遮阳板后光线可射入车厢。

行李箱盖

行李箱盖要求有良好的刚性,结构上基本与发动机盖相同,也有外板和内板,内板有加强筋。一些被称为“二厢半”的轿车,其行李箱向上延伸,包括后档风玻璃在内,使开启面积增加,形成一个门,因此又称为背门,这样既保持一种三厢车形状又能够方便存放物品。如果采用背门形式,背门内板侧要嵌装椽胶密封条,围绕一圈以防水防尘。行李箱盖开启的支撑件一般用勾形铰链及四连杆铰链,铰链装有平衡弹簧,使启闭箱盖省力,并可自动固定在打开位置,便于提取物品。

翼子板

翼子板是遮盖车轮的车身外板,因旧式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名。按照安装位置又分为前翼子板和后翼子板,前翼子板安装在前轮处,因此必须要保证前轮转动及跳动时的最大极限空间,因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。后翼子板无车轮转动碰擦的问题,但出于空气动力学的考虑,后翼子板略显拱形弧线向外凸出。现在有些轿车翼子板已与车身本体成为一个整体,一气呵成。但也有轿车的翼子板是独立的,尤其是前翼子板,因为前翼子板碰撞机会比较多,独立装配容易整件更换。有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料(例如塑料)做成。塑性材料具有缓冲性,比较安全。 地板

前围板

前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板,它和地板、前立柱联接,安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口,作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用,还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢,前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时,它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言,前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热,它的优劣往往反映了车辆运行的质量。

轿车的车门

对于大小客车而言,车门是一个非常重要的部件。现代汽车的车门,其作用已经不仅仅是“门”,它是一种标志。以小汽车为例,车门可作为汽车用途的标志,用于公务用途的轿车都是四门,用于家庭用途的轿车既有四门也有三门和五门(后门为掀起式),而用于运动用途的跑车则都是两门。若是大客车,车门可作为衡量客车等级和先进性的标志,例如现代豪华客车门多用外摆式门,普通客车多用折叠式门。

对于轿车而言,车门的质量直接关系到整车的舒适性和安全性。如果车门的质量差,制造粗糙,材料单薄,就会增加车内噪声和振动,让乘坐者感到不舒适和不安全。因此,购车者在挑选轿车的过程中,要十分注意车门的制造质量。

轿车车身由各种各样的骨架件、板件和部件组成,其中车门是车身中工艺最复杂的部件,它涉及到零件冲压、零件焊接、零部件装配、总成组装等工序,尺寸配合和工艺技术都要求严格。车门是一个活动物体,其灵活性、坚固性、密封性等一些缺点很容易被人发现,难以“蒙”过去。因此,生产商对车门的制造质量是十分重视的,车门质量的高低,实际上也反映了生产商的工艺制作水平。 轿车门由门外板、门内板、门窗框、门玻璃导槽、门铰链、门锁及门窗附件等组成。内板装有玻璃升降器、门锁等附件,为了装配牢固,内板局部还要加强。为了增强安全性,外板内侧一般安装了防撞杆。内板与外板通过翻边、粘合、滚焊等方式结合,针对承受力不同,要求外板质量轻而内板刚性要强,能够承受较大的冲击力。

设计师在设计车门时,要充分考虑车门关门时的变形程度。用多大的力量去关门时变形程度的测量,欧洲和美国都有相应的法规标准和试验方法。按照美国的试验方法(FMVSS),是用一直径为12英寸(304.8毫米)的园柱体,由一液压装置将它压向固定于车身本体的车门,观察车门变形与受力的情况。

车门铰链是由铰链座和铰链轴组成。它应当转动灵活,不滞涩,不会发出杂音,在汽车期望使用寿命内,应能保持其功能。车门的开启角度以75度为基础,不应当与车身有任何干涉。

门锁是重要的安全件。门锁由两个零件构成,一个零件固定在车门上,另一个零件固定在车身上,通过门闩阻止车门向外打开,通过简单的杠杆运动或压揿按钮的动作将它们脱开。门锁必须工作可靠,在一定的冲击力作用下不会自行脱开。

车门要求密封性好、防尘、防水、隔音。除了车门与车身之间尺寸配合要合理外,重要的还有镶嵌或粘贴在车框与车门上的密封条。密封条是一种截面呈中空形状的橡胶制品,它的柔软性使得它具有填塞间隙大小不一空间的作用,当间隙大时对密封条挤压小,当间隙小时对密封条挤压大,密封条的质量直接影响车门的密封性。

从开关车门可以大致判断出车门的质量。一个质量比较好的车门,它使用的材料、制作工艺是严格要求的,就感觉出一种沉甸反映到使用上,感,厚实感,关闭时有一种低沉的“嘭”声发出来,好象车厢里的空气被压缩似的。如果车门比较单薄,则有一种轻盈感,关闭时会发出清脆的“嘭”声,与前一种明显不一样。

散热器罩 汽车保险杠

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。二十年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好象是一件附加上去的部件。 随着汽车工业的发展,汽车保险杠做为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠兴用了塑料,人们称为塑料保险杠。

塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁等三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接,可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料,大体上使用聚脂系和聚丙烯系两种材料,采用注射成型法制成。例如标致405轿车的保险杠,采用了聚脂系材料并用反应注射模成型法做成;而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠,采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料,渗进合金成分,采用合金注射成型的方法,加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好,在轿车上的用量越来越多。

塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。 安全性是现代轿车设计中首先要考虑的问题。从轿车的安全设施来讲,一般分为两大类,一类是主动性安全设施,例如制动及ABS防抱死制动系统,实行防患未然;另一类是被动性安全设施,例如保险杠、安全气囊,再加上个车门保险杠来个坚壁清野。汽车设计者从交通事故中发现,汽车发生侧面碰撞的案件比较多,尤其是路面湿滑或车速较快的情况下,因各种原因造成汽车拦腰碰撞的可能性大大增加。因此,近几年有关防侧撞的安全问题已经引起人们的关注,有些国家还制定了严格的汽车防侧撞安全条例,规定汽车要实施防侧撞的安全措施。

轿车上实行防侧撞的安全措施有二种常见方法,一种是从设计上改进轿车车厢的结构,使其能起到分散侧撞冲击力的作用;另一种是安装车门保险杠,增强车门的防撞冲击力。后一种方法实用,简单,对车身结构的改动不大,已经普遍推广使用。早在93深圳国际汽车展览会上,参展的本田雅阁牌轿车将一扇车门剖开一部分,专门露出车门保险杠给观众看,以示其良好的安全性能。

安装车门保险杠,就是在每扇车门的门板内横置或斜置数条高强度的钢梁,起到车前车后保险杠的作用,做到整部轿车前后左右都有保险杠“护驾”,形成一个“铜墙铁壁”,使到轿车乘员有一个最大限度的安全区域。当然,安装这种车门保险杠对于汽车制造商来讲,无疑会增加一些成本,但对于轿车的乘员来讲,安全性和安全感都会增加了许多。

轿车的前照灯

前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一,前照灯的灯照距离越远,配光特性越好,汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展,轿车前照灯也有很大的变化。在现代轿车上,过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先后被淘汰,而取而代之的卤素前照灯,几年功夫就席卷全球,成为各国轿车前照灯的主力。

一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组成,当电流通过钨丝时,它会燃烧起来并发出白热光,在十分高的温度作用下,钨丝中的钨原子处在蒸发状态,时间一长,蒸发的钨原子会越来越多,钨丝会越烧越细,最终被烧断,钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上,日久天长就会有一层阴影,遮住光线的照射,灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研制了卤素灯,这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的卤元素),从灯丝蒸发出来的钨原子与碘原子相遇反应,生成碘化钨化合物,当碘化钨化合物一接触白热化的灯丝(温度超过1450℃),又会分解还原为钨和碘,钨又重新归队回到灯丝中去,碘则重新进入气体中。如此循环不已,灯丝几乎不会烧断,灯泡也不会发黑。所以,卤素前照灯比传统的白炽前照灯寿命更长,亮度更大。现在的卤素灯玻璃是用石英制成,又称作石英卤素灯,可以承受很高的温度。

卤素灯主要用作汽车的前照灯,有其独特的配光结构。每支灯管内有两组灯丝,一组是主光束灯丝,发出为光经灯罩反射镜反射后径直向前射去,这种光源俗称“远光”;另一组是偏光束灯丝,发出来的光给遮光板挡到灯罩反射镜的上半部分,其反射出去瓣光线都是朝下漫射向地面,不会给对面来车的驾驶者造成眩目,这种光源俗称“近光”。

目前的轿车前照灯总成比较流行低风阻的新型内装式灯具,外型与车身轮廓相配合,做到浑然一体融于车中。同时,灯罩也做了改革,采用新型聚光玻璃,能提供更远更广泛的视野区域,不易使迎面而来的驾车者造成眩目,日本凌志轿车就装配了这种前照灯。

近年德国宝马公司和波许公司携手研制了一种更新式的前照灯-气体放电灯。气体放电灯是由小型石英灯泡、变压器和电子控制器组成,通过变压器升压到0.5至1.2万伏的高压电,激励小型石英灯泡发亮,其亮度比现在用的卤素灯亮2.5倍,发出的亮色调与太阳光十分相似,而且发电灯发亮并达到规定的工作温度时,功率消耗只有35瓦,比卤素灯低三分之一,非常经济,很适宜用做轿车前照灯。目前一些中高级轿车已经使用这种气体放电灯。

未来的轿车大灯

轿车大灯(前照灯)有两种功能,一种是照明,一种是装饰。过去和现在,大灯的主要功能是照明。在将来,相信它的主要功能仍将是照明。但是在近十几年中,大灯的外形不断得到改造,与车身嵌装组合为一个整体,越来越显露出它的装饰作用。在今后几年内,您可能会发现,大灯的内在结构也将发生一次重大的技术革命,灯具将会装上“脑袋”变成“聪明”的灯。

传统的大灯有两组灯丝,分别射出远和近的光束。远光束亮些,照得远些,主要用于高速行驶;近光束暗些,照得近些,主要用于会车。何时用远灯或近灯皆由驾车者操纵,而且前大灯的每组光束强弱是不可调的,角度也是在安装的过程中就调整好了。随着轿车的行驶速度的不断提升,传统大灯的照明巳经日益显示出它的痹端,在转弯、会车、雨雾天及在高速公路上行驶,两光束的大灯会使驾车者不易看清路面,视野狭窄,也容易造成对方驾车者眩目。

在20世纪90年代,欧洲开发了AFS灯光系统的前大灯,日本开发了ILS智能灯光系统。在AFS灯光系统中,每只大灯组件内有8个反射器,在转弯、高速行驶及雨雾天气等不同情况下受控生成能适应各种驾驶环境的灯光模式。但由于其体积较大,存在装配上的局限性,且灯泡更换不方便,因此推广困难。而ILS正在向自动控制光线的方向发展,为驾车者提供比较理想的光束模式。这需要引入微电子技术,必须装入先进的电控元件。虽然当前的技术还无法做到这一点,但人们预测在今后三年内,这些技术难题将会得到解决,智能化灯光系统将会陆续面市。

智能化灯光系统能使汽车大灯随行驶状况的变化而实时变化,将会出现具有10-15种不同光束的大灯,相对行驶速度和路面而“随机应变”。例如在高速公路上,汽车大灯会照亮前方不宽的区域,要远一点。当汽车行驶在弯道上,在车辆的转弯时外侧要亮度大些,使司机看清楚弯道情况,而内侧要暗些,为的是不要使对面会车的司机眩目。

目前有一款法国人搞出来的样品,大灯组件内装置了3组灯泡,其中1组是活动的,其它2组是固定的。活动的部分由电脑操纵随行车状态灵活变化。例如当方向盘转向时,会有传感器立即探明车辆要转弯,电脑接到信息后立即发指令指挥大灯内的活动组灯,随方向盘的角度变化来更改灯光的投射角度。

氙灯xian-一种新型的前大灯

氙灯,一种含有氙气的新型前大灯,又称高强度放电灯或气体放电灯,英文简称HID(High Intensity Discharge Lamp)。目前奔驰E级车、宝马7系列、丰田凌志、本田阿库拉等高档车都使用了这种新型前大灯。氙灯亮度大,发出的亮色调与太阳光比较接近,消耗功率低,可靠性高,不受车上电压波动影响。

氙灯由小型石英灯泡、变压器和电子单元组成。接通电源后,通过变压器,在几微秒内升压到2万伏以上的高压脉冲电加在石英灯泡内的金属电极之间,激励灯泡内的物质(氙气、少量的水银蒸气、金属卤化物)在电弧中电离产生光亮。由于高温导致碰撞激发,并随压力升高使线光谱变宽形成带光谱。灯开关接通的一瞬间,氙灯即产生与55瓦卤素灯一样的亮度,约3秒钟达到全部光通量。

氙灯灯泡的玻璃用坚硬的耐温耐压石英玻璃(二氧化硅)做成,灯内充入高压氙气缩短灯被点亮的时间,灯的发光颜色则由充入灯泡内的氙气、水银蒸气和少量金属卤化物所决定。

电子控制器系统是一个独立的系统,包括变压器和电子控制单元,具有产生点火电压和工作电压两种功能。变压器将低电压变为高电压输出,电子控制单元的主要功能是限制氙灯灯泡的工作电流,向灯泡提供2万伏以上的点火电压和维持工作的低电压(80伏特左右)。

氙灯与卤素灯的主要区别在于,前者通过气体电离发光,后者通过加热钨丝发光。虽然氙灯的发光电弧与卤素灯的钨丝长度直径一样,但发光效率和亮度提高了2倍。由于不用灯丝,没有了传统灯易脆断的缺陷,寿命也提高了4倍。据测试,一个35瓦的氙灯光源可产生55瓦卤素灯2倍的光通量,使用寿命与汽车差不多。因此,安装氙灯不但可以减少电能消耗,还相应提高了车辆的性能,这对于轿车而言具有很重要的意义。

汽车上的雨刮器

下雨的时候,大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作,两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动,将前档风玻璃的雨水刮去,还司机一个有效的视野。

最早期的雨刮器由一个摇臂与夹有橡皮刮片的臂组成,由司机手工操作。后来为了看位的需要,在左右两侧都装上了刮水臂,用连杆连接,成为手动双刮水片,也就是今天汽车雨刮器的原始型。

后来的雨刮器用气压差来代替人力,称为真空雨刮器。用一条管子接到发动机,利用发动机的真空度来驱动雨刮器里面的活塞,推动摆臂转动,雨刮片就可以动作了。40年代初期,汽车上陆续安装了电动雨刮器取代真空雨刮器。不过,直到80年代初,我国一些货车和客车仍然使用真空雨刮器。现在,汽车已经全部使用电动雨刮器了。

雨刮器看似简单,实际上构造并不简单。雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时,电动机启动,电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂,摆臂带动四连杆机构,四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动,最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。

现在,汽车的雨刮臂有两个,电机一般是一个,称为“单机双臂”,也有每个雨刮器带一只电机,称为“单机单臂”。有些雨刮臂还附带胶水管,水管接至洗涤器上,按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上,不但前后档风玻璃有雨刮器,就是前大灯也有一支小小的雨刮片,用以清除前灯玻璃上的尘埃。

司机关闭雨刮器时,雨刮臂往往不停在适当的位置,阻碍司机的视线。为解决这一问题,雨刮器设有一个回位开关,它控制雨刮器电机,当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时,电机才会停止运转。

现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫,即每动作一次停止2-12秒时间,对司机的干扰更少。有些车辆的雨刮器还装有电子调速器,该调速器附带感应功能,能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度,雨大刮水臂转得快,雨小刮水臂转得慢,雨停刮水臂也停。(2000.11.3)

雨刮器及其它 雨刮器是重要的安全件,它必须能有效地清除雨水、雪和污垢;能在高温(摄氏零上80度)和低温下(摄氏零下30度)工作;能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀;使用寿命达到15万次刮刷循环(乘用车)。

雨刮器的动力源来自电动机,它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机,安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭,其输出轴带动四连杆机构,通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。

雨刮器电动机采用3刷结构以方便变速。间歇时间由间歇继电器控制,利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫。雨刮器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面,它的唇口必须与玻璃角度配合一致,方能达到所要求的性能。

一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭,设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关,按下开关有洗涤水喷出,配合雨刮器洗涤档风玻璃。洗涤器系统是目前汽车上很普通的装置,它由储水箱、水泵、输水管、喷水嘴组成。其中储水箱一般是1.5升~2升的塑料罐,水泵是一种微型电动离心泵,通过它将储水箱的洗涤水输向喷水嘴,经2~4个喷水嘴的挤压作用将洗涤水分成细小的射流喷向档风玻璃,配合雨刮器起到清洁档风玻璃的作用。

除了前档风玻璃雨刮器外,许多乘用车还装置了后玻璃窗雨刮器,驾车者雨天能看到车后的东西。有些高级乘用车上的前照灯也安装有类似雨刮器的清洗装置。后玻璃窗雨刮器和前照灯清洗装置没有专门的四连杆机构,只在电动机上附加一个紧凑的转换机构(例如齿条齿轮或四连杆机构),将旋转变为摆动。据欧美法规规定,当前照灯脏污到照明度降到20%时,前照灯清洗装置应当在8秒内洗涤干净污垢,使照明度恢复到80%。前照灯洗涤用的水由档风玻璃雨刮器储水箱提供,其喷水嘴的位置要设置合理才能使车辆在任何速度下都能使洗涤水喷到灯面上。

车身后部结构

轿车的面漆

轿车面漆起到保护车厢不被腐蚀与美化外观的作用,是整车质量最重要的指标之一。因为喷涂油漆占轿车生产总费用的百分之二十,而且买主首先注意到的是面漆的颜色和喷涂的质量,对买卖成交的影响很大。因此汽车生产厂家十分重视轿车面漆技术,往往投入巨大的资金和人力去发展和改进轿车的面漆,强调抓住人们视觉的第一印象。

轿车的漆面要求映象率高,光亮如镜。除了油漆质量外,还要有相当高要求的工场环境和工艺技术。从车辆车身喷漆至烘漆的过程中,工场内要空气清洁,不能有过量的尘埃。在现代化工场内,油漆的调色、喷涂方式均已实现电脑化管理。由于科技的进步,今天的喷涂工艺与十几年前的喷涂工艺已有很大的区别,无论油漆的颜色、粘结性、添加剂、稳定剂、溶解系统和工艺技术均发生了变化,而且这种变化目前仍在进行之中,使到轿车面漆质量得到很大的提高。

现代轿车面漆技术变化最大的有两项:

一项是油漆的附粘力和硬度都有大幅度提高。随着车速的提高,轿车更加容易受到碎石和尘埃气流的袭击,漆面很易被划花。1988年美国福特汽车公司率先在雷鸟和美洲狮轿车上采用了局部聚氨脂底层-表层涂料系统。这种涂料系统能抵抗碎石的袭击,不易划花漆面,而且油漆附粘力极强,即使轿车车身被撞瘪了,油漆也不会脱落。目前多数轿车采用了相似的抗击底漆和面漆。

另一项是用水基油漆代替溶性油漆。随着世界各国对环境保护的法律措施越来越严格,许多发达国家的汽车厂家已用水基油漆逐步代替溶性油漆。水基油漆含溶剂极少,不污染自然环境,而且漆面质量优于溶性油漆,显得更加光亮悦目。因此,尽管转产费用较大,欧美日的汽车厂家还是瞄准水基油漆,着手上马使用。从九十年代开始,德国的梅赛德斯----奔驰公司已经尽可能使用了水基油漆,将有害环境的溶剂使用比例降低到最低限度。据该公司称,所有的奔驰汽车都已使用水基油漆。

为了提高市场竞争力,许多大汽车厂家都向用户提出车身保用10年以上的承诺,对车身喷涂工艺进行了多方面的改革。例如,漆前表面处理一般由九至十五道工序组成,达到最好的防腐清洗效果。底漆涂层由过去的阳极电泳涂装法改为阴极电泳涂装法。这阳改阴,使材料耐腐蚀性提高了五至六倍。底漆烘干后,车身所有焊逢都要涂上一种密封胶,保证车身具有良好的气密性和防水性,车身底部要涂聚氨脂、聚脂树脂等涂层,防止小石子和硬物的冲击。下一步再喷涂一层(中涂),强化漆面的硬度,防止崩裂现象出现,提高漆面的鲜映性(映物清晰度),为面漆创造平滑的基础。然后喷涂面漆,增强鲜映性和耐酸能力。面漆以普通本色漆和金属闪光色漆、珠光色漆等三种为主,现在轿车多用金属闪光色漆和珠光色漆,喷涂这些面漆后再喷涂罩光清漆,可令整个车身明亮如镜。

现在轿车车身的喷涂工艺一般按照这些程序进行,普通轿车车身要喷涂三层,由阴极电泳底漆,中涂和面漆组成,有些中高级轿车车身要喷涂四至五层,由阴极电泳底漆、中涂一至二层和面漆一至二层组成,以达到较高的外观装饰性。 汽车的色彩

汽车色彩是汽车设计中重要的一环。任何车厂设计新车,都要先出汽车造型效果图,内容包括车的形状、色彩及材料质感等,作为开发人员表述构思和选型的参考。

在成品车中,色彩是消费者购车的重要依据,甚至会影响到车价的差异,同样品牌型号的汽车可能会因车身颜色不同而有不同的价格,因此汽车制造厂商是十分重视市场对色彩的反应。色彩是人们视觉的反映,既然是人体器官的反映,就会有一种群体心理趋向性,也就是人们常说的“流行色”。汽车流行色与服装流行色一样,具有时间性,区域性和层次性。同时,汽车流行色还具有鲜明的种类性。

汽车流行色具有时间性,这是世上凡是可以流行的东西的共性。但是,汽车流行色的变化是缓慢的,它在一段时期只是呈现一种增长或者衰减的趋势,不象服装流行色那样一年一种色调。专家认为,由于传统文化习惯等因素的作用,人们对某种色彩会产生根深蒂固的观念,不会轻易改变。某种色彩会在某一国家、某一地区、某个民族或某个职业群体中保持相对稳定,体现为较高的消费比例。但是,随着社会的发展,在一定的条件下也会发生变化,新的常用色与流行色互相转化,形成某种色彩的盛行与衰退。例如80年代末,白色汽车占60%,大批白色轿车和面包车大行其道,90年代初则下降到30%。进入21世纪的今天,银色又成为主调色,从白色依次过渡到银色、再过渡到灰色、深灰色,形成整个银色系列。

汽车流行色具有区域性。热带地区喜欢浅色调,例如白色、浅灰色、黄色等。寒冷地区喜欢深色调,例如枣红色、蓝色、黑色等。这与地理环境、气候有关。

汽车流行色具有层次性。在中国,黑色车往往被做为公务车的主色调,因为黑色被视为庄重。而在文莱这个赤道上的富裕小国,皇室豪华轿车以白色为主(文莱苏丹拥有世界上最大的本特利车队),这与文莱所处的地理位置及宗教信仰有密切的关系。而在家庭用车方面,人们喜欢鲜艳的色调,例如银灰色、碧绦色、金黄色、枣红色等,也喜欢双色组合。

汽车流行色具有种类性。大型轿车与小型轿车的流行色彩是有所区别的。大型轿车以黑色、白色为多,而小型轿车则以鲜艳颜色为主。从视觉上看,红色可使物体看起来大一点,因此小型轿车很多是红色系列的,例如大红色、枣红色等。

汽车色彩的名称都很悦耳,这也是市场营销的策略。例如印地安红、狩猎绿、皓白、宝石蓝、元黑等等,令人产生遐想。

这里顺便提一下,汽车的颜色与油漆质量有密切的关系。因为油漆长期经紫外线照射会老化变色,这种变化程度与油漆及喷涂质量密切相关。一般而言,对于面漆质量可靠的车辆,什么颜色都无所谓,差别不是很大。但是,如果面漆质量比较差的车辆,使用深色就比较好,例如深灰色、墨绿色等,今后漆面变色也不会太明显。

电动玻璃升降器

现在许多轿车门窗玻璃的升降(关闭和开启)已经抛弃了摇把式的手动升降方式,一般都改用按钮式的电动升降方式,即使用电动玻璃升降器来控制,也就是常说的“电动门窗”。

轿车用的电动玻璃升降器多是由电动机、减速器、导绳、导向板、玻璃安装托架等组成。因导绳的材料或制作工艺方式不同,又分为绳轮式、软轴式和塑料带式三种电动玻璃升降器。前二种是用钢丝绳做为导绳,后一种是用塑料带做为导绳。

以普遍使用的绳轮式电动玻璃升降器为例,它是由电动机、减速器、钢丝绳、导向板和玻璃安装托架等零部件组成,安装时门窗玻璃固定在玻璃安装托架上,玻璃导向槽与钢丝绳导向板平行。开启电动机,由电动机带动减速器输出动力,拉动钢丝绳移动玻璃安装托架,迫使门窗玻璃作上升或下降的直线运动。而塑料带式电动玻璃升降器的导绳采用塑料带,带上有孔,用来移动和定位塑料带,控制门窗玻璃的升降。

电动玻璃升降器结构的关键是电动机和减速器,这两者是组装成一体的,其中电动机采用可逆性永磁直流电动机,电动机内有两组绕向不同的磁场线圈,通过开关的控制可做正转和反转,也就是说可以控制门窗玻璃的上升或下降。电动机是由双联开关按钮控制,设有升、降、关等三个工作状态,不操纵时开关自动停在“关”的位置上。操纵电路设有总开关(中央控制)和分开关,两者线路并联。总开关由驾车者,控制全部门窗玻璃的开闭,而各车门内把手上的分开关由乘员分别控制各个门窗玻璃的开闭,操作十分便利。

电动机的质量直接关系到电动玻璃升降器的正常工作,它一定要具有体积小、重量轻、防护等级高、噪声低、电磁干扰小、运行可靠等特点。现代轿车已广泛应用微电子技术,电机工作会发射电磁波干扰其它电器件的工作;前几年通用汽车公司一篇售后分析报告显示,近40%的电动玻璃升降器故障是由电动机密封性差引起的。因此,减少电磁干扰和解决电机密封性问题巳成为近年汽车电机技术的热门话题。

90年代中期以来,电动玻璃升降器的控制机构技术发展很快,电子模块控制形式大量应用于批量装车,并设有安全保护装置。例如博世公司生产的电动玻璃升降器系统,在电动机中埋植磁环,感应电机转速,在电子模块中埋植霍尔元件,感应电流,并通过电子模块控制对电动机的过流、过压及过热保护,而且当玻璃上升途中遇到人力障碍时会自动识别而反向运行,防止乘员夹伤。

电动座椅

现代轿车的驾驶者座椅和前部乘员座椅多是电动可调的,又称电动座椅。座椅是与人接触最密切的部件,人们对轿车平顺性的评价多是通过座椅的感受作出的。因此,电动座椅是直接影响轿车质量的关键部件之一。

轿车电动座椅以驾驶者的座椅为主。从服务对象出发,电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求。也就是说驾驶者通过键钮操纵,既可以将座椅调整到最佳的位置上,使驾驶者获得最好视野,得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利,还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。为了满足这些要求,世界汽车生产大国的有关厂家都竟相采用机械和电子技术手段,制造出可调整的电动座椅。

现代轿车的电动座椅是由座垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成,是电动座椅中最复杂和最关键的部分,可逆性直流电动机必须体积小,负荷能力要大;而机械传动部件在运行时要求有十分良好的平稳性,噪音要低。控制器的控制键钮设置在驾驶者操纵方便的地方,一般在门内侧的扶手上面。有些轿车的控制器还设有微电脑,有存储记忆能力,只要按下某一记忆键钮,即可自动将电动座椅调整到存储的位置上。

可逆性直流电动机一般有三个以上,它们受控制器控制并分别驱动某个调整方向的传动部件。传动部件有蜗杆轴,蜗轮、齿轴和齿条等。调整时,蜗杆轴在电动机的驱动下,带动蜗轮转动,从而将齿轴旋入或旋出,即座椅下降或上升。如果蜗轮又与齿条啮合,蜗轮转动将齿条移动,即令座椅前移或后移。目前先进的调节机构可以调节座椅的水平移动和垂直移动,靠背的角度移动和靠枕的高度移动,即所谓“六向可调式”。乘员可以根据自己的身材将座椅调整到最舒适的位置。

由于座椅是衡量轿车档次的重要依据,因此轿车设计师十分重视电动座椅的设计,从材料到形状,尽量做得完美无缺。在造型方面,充分考虑人体尺寸、人体重量、乘坐姿势和体压分布等因素,应用人体工程学的研究成果和先进技术,制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅。例如奔驰E级轿车的六向可调式电动座椅均按人体轮廓要求设计,能为人体的腰部和臀部提供最佳的横向支持。在材料方面,由于座椅还起到车厢装饰的作用,因此座椅面料的颜色要与车厢的总色调配合一致,除了质地优良,还要有良好的手感,使人们一坐上去就有一种舒适的感觉。 过去的轿车以交通为唯一目的,今天的轿车设计思想则倡导人与车的融合,座椅就是这个设计思想中极其重要的环节。现代轿车座椅涉及到电子学、人体工程学、工业设计学等方面的领域,随着汽车技术的发展,轿车座椅巳从一个简单的部件发展到一个比较复杂和精确程度要求比较高的部件。

现代轿车座椅的要求

现代轿车已经不是一个单纯的运载工具,它已经是“人、汽车与环境”的组合体。座椅作为汽车使用者的直接支承装置,在车厢部件中具有非同小可的重要性。汽车座椅的主要功能是为驾驶者提供便于操纵、舒适、安全和不易疲劳的驾驶座位。座椅设计时应同时满足以下五点基本要求:

一、座椅的合理布置;

二、座椅外形要符合人体生理功能;

三、座椅应具有调节机构;

四、座椅有良好的振动特性;

五、座椅必须十分安全可靠;

座椅安装位置的尺寸是很重要的,它直接影响到使用者的便利性和舒适性。座椅布置要体现出人体工程学的要求。驾驶座椅是最关键的座椅。它的基本要求是布置合理,操纵方便,即乘坐时驾驶者对方向盘、操纵杆和踏板的良好可及性。由于欧美和亚洲人身材的差异,一些国家汽车的座位十分宽阔,一些国家汽车的座位相对狭小。由于同一地区的人群,也有男性和女性的差异,高大和矮小的差异,驾驶座椅必须要有调节机构,以适应大部分人的身材。“大部分人”这个概念,轿车设计师采用一种二维的人体样板,它根据高度将总人群划分为不同的群组:

5%(所有驾驶者中的5%身材较矮小或等于这尺寸,其余95%身材较高大);

95%(所有驾驶者中的95%身材较矮小或等于这尺寸,其余5%身材较高大)。

汽车工业中所应用的总范围在5%和95%之间,也就是包括了90%人群。例如设计可调节座椅与踏板之间的距离,适应尽可能多的驾驶者身材,在这里一般取5%的女性及95%男性人体样板。

驾驶座椅对方向盘、操纵杆和踏板的可及性决定了人体乘坐的姿势,姿势是由座椅的安排位置和形状设计所决定的。驾驶者乘坐姿势不理想就容易疲劳甚至引起劳损。因此,日本及欧美各大车厂设计驾驶座椅位置都有基本姿势、头部、肩部、手臂、腹部、腿部等活动空间的参考数据,不能随心所欲。

轿车座椅由座垫、靠背、侧背支撑、头枕等组成,它们具有一定的表面形状,座面和靠背的外形曲线应与人体放松状态下的背部曲线相吻合,乘员入座后座椅的表面形状与体压分布能使乘员的肌肉处于最放松的状态,能支撑到腰椎部位,不会因血液循环不良而引起肢体麻木,长时间乘坐不易感到疲劳。通过对座椅的前后上下、靠背的倾斜角度、头枕前后上下等位置的有限调节,可以使大部分人处于舒适状态。

座椅的弹簧性能是构成座椅振动特性的关键。试验证明,车辆行驶时尽管地板振动大,但由于座椅弹簧的作用,仍有可能在座椅上获得良好的舒适性,如果弹簧性能不好,则汽车的舒适感会比较差。目前多数座垫采用整体泡沫尿烷缓冲垫,它用螺旋弹簧或者S形弹簧埋于泡沫尿烷之中而成,具有结构简单,成本低、无噪声的优点。

对于轿车低靠背座椅而言,头枕是座椅上一个附件。随着车速的增加,它对人身安全日益重要。汽车一旦发生追尾碰撞,汽车受后面冲击力作用瞬间急速向前,由于惯性作用乘员的头部却会突然向后仰,颈椎承受到很大的加速度力而容易伤害。有了头枕承托,减少头部自由移动的空间就可以降低对颈椎的冲击力。1998年 Volvo(富豪)轿车装配的WHIPS(头颈部保护系统)当追尾发生时可令靠背头枕与驾乘者同时后移,有效避免颈椎伤害。

目前轿车座椅已与安全带、安全气囊一起构成对乘员的安全防护。轿车座椅本身的坚固程度、对车身连接的可靠性、靠背的强度都有行业规定和试验标准,不是随便做一个安装上去就行的。

随着现代技术发展,轿车的座椅有装配气动装置的,气压由发动机舱的气泵提供,座椅靠背内分别有4个气压腔,实现对腰椎部的保护。有靠背分成上下两部分,角度可以分别调整以使腰部和肩部同时紧贴靠背,起到安全保护作用。有在靠背内装一个由电脑控制的电子振荡器,还有按摩保健作用。

轿车的仪表板总成

仪表板总成似一扇窗户,随时反映出车子内部机器的运行状态,同时它又是部分设备的控制中心和被装饰的对象,是轿车车厢内最引人注目的部件。可以这样说,仪表板总成既有技术的功能又有艺术的功能,它反映出各国轿车制作工艺和风格上的差异,是整车的代表作之一。

现代轿车的仪表板总成一般分成两部分,一部分是指方向盘前的仪表板和仪表罩及平台,另一部分是指司机旁通道上的副仪表板。其中仪表板是安装指示器的主体,集中了全车的监察仪表,通过它们揭示出发动机的转速、油压、水温和燃油的储量,灯光和发电机的工作状态,车辆的现时速度和里程积累。有些仪表还设有变速档位指示,计时钟,环境温度表,路面倾斜表和地面高度表等。按照现时流行的款式,现代轿车多数将空调,音响等设备的控制部件安装在副仪表板上,以方便驾驶者的操作,同时也显得整车布局紧凑合理。

随着现代科学技术的发展,轿车仪表板用电子显示技术代替传统的机电式模拟仪表已成为发展的趋向。电子显示技术也就是薄型平面电子显示器技术,利用这种技术做成的汽车平面仪表板显示数字及信息,十分清晰明了,使驾驶者在开车的同时,仍然可以清楚地看到仪表数字及其它信息的变动。目前,平面仪表板主要采用真空萤光管显示、液晶显示、电致发光显示和高压驱动器集成电路等技术,具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗率低等优点。例如有些平面仪表板的速度里程表采用全数字集成电路,既提高了测试精度,又可将数字信息输入计算机内,实现了车速与里程的数据分析,使汽车具有更多的自控功能。其它如转速表、电压表、燃油表、油压表和水温表均采用线性集成电路,方便配接各类电子传感器件。

轿车仪表板总成在车厢里处于中心的位置,非常引人注目,它的任何疵点都会令人感到浑身不舒服,因此汽车制造商是非常重视轿车仪表板总成的制作水平,从制作工艺上可以表现出制造公司的设计与工艺水平,从装饰风格上可以表现出这个国家或地区的文化传统。一种成功的轿车仪表板总成,既要融入轿车的整体,体现出它是轿车不可分割的一部分;又要体现出轿车的个性,使人看到仪表板就会想到车子的形象。正因如此,轿车仪表板总成的装饰材料是比较讲究的,一般轿车的仪表板总成是用PP(聚丙烯)材料做蒙皮,有些高级轿车的仪表板则是用真皮做蒙皮,令人感觉到一种华贵的气派。

安全气囊

安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬时间从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上,这种奇妙的装置自从面世以来,已经挽救了许多人的性命。美国一研究所分析了1985年至1993年美国7000多起汽车交通事故中发现,有气囊装置的轿车前部撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了30%,中型轿车降低11%,小型轿车降低14%。

早在40年前就发明了安全气囊。1953年8月18日,美国人约翰,赫特里特获得了“汽车缓冲安全装置”的美国专利。赫特里特是一位自学成才的宾夕法尼亚州工程师,他在1952年的一次事故后,萌发了设计撞车安全装置的想法。在这次事故中,他为躲避一个障碍物而猛打方向盘进行制动,他和妻子都用手臂本能地保护坐在前座中间位置上的女儿。这次事故后他意识到必须有一个更好的方法来保护乘员,两周之后他绘好了设计图纸交给了代理人,这份图纸确定了今天安全气囊的雏型。

当然,事物的发展不是一帆风顺的,安全气囊从取得专利到应用推广,竟然走了三十多年的时间,经历了几上几下的波折,因为汽车制造商以成本理由拒绝接受安全气囊装置。前几年才由美国参议院通过公路死伤减少条例,确认了安全气囊的作用,规定从1995年9月1日以后制造的轿车前排座前均应装备安全气囊,美国政府还要求1998年以后的新轿车都装备驾驶者和乘客用的安全气囊。目前各国生产的中高级轿车,大多数有安全气囊,有些轿车已将安全气囊列入必装件。

轿车上常见的方向盘内藏安全气囊装置,主要由传感器(5)、微处理器、气体发生器(4)和气囊(2)等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀、气囊装在方向盘毂(1)内紧靠缓冲垫(3)处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,一般选用聚酰胺材料,为了防止气体泄漏,气囊内层涂复密封橡胶。同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。

由于汽车发生碰撞事故的瞬间是非常短促的,因此安全气囊装置必须要立足于一个“快”字,抢先在前。据计算,正规的安全气囊必须要做到在发生汽车碰撞内的百分之一秒内,微处理器开始工作,百分之三秒内点火装置启动,百分之五秒内高压气体进入气囊,百分之八秒内气囊向外膨胀,百分之十一秒内气囊完全胀大,此刻之后,驾车者才会撞上气囊。

安全气囊充气瞬间

侧置式安全气囊

近几年安全气囊发展得很快,价格大幅度下降,装备了安全气囊的轿车也从过去的中高级轿车向中低级轿车发展。同时,有些轿车前排安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的安全气囊与驾车者用的安全气囊相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。有些轿车在座位侧面靠门一侧安装了安全气囊。进入90年代以来,安全气囊的安全性能已被人们普遍接受,并被视为一种现代化和高档次的安全装置。

轿车上的安全带

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。二十年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好象是一件附加上去的部件。

随着汽车工业的发展,汽车保险杠做为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠兴用了塑料,人们称为塑料保险杠。 塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁等三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接,可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料,大体上使用聚脂系和聚丙烯系两种材料,采用注射成型法制成。例如标致405轿车的保险杠,采用了聚脂系材料并用反应注射模成型法做成;而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠,采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料,渗进合金成分,采用合金注射成型的方法,加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好,在轿车上的用量越来越多。

塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。

汽车噪声

环境污染之一是噪声,噪声的主要来源之一是汽车,汽车噪声的大小衡量汽车质量水平的重要指标,因此,汽车噪声的防治也是世界汽车工业的一个重要课题。

汽车的噪声源有多种,例如发动机、变速器、驱动桥、传动轴、车厢、玻璃窗、轮胎、继电器、喇叭、音响等等都会产生噪声。这些噪声有些是被动产生的,有些是主动发生的(如人为按动喇叭)。但是主要来源只有两个方面,一个是发动机,另一个是轮胎,它们都是被动发生的,只要车子行驶就会产生噪声。

在发动机各种噪声中,发动机表面辐射噪声是主要的。发动机表面辐射噪声由燃烧噪声和机械噪声两大类构成,是发动机内部的燃烧及机械振动所产生的噪声。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声,机械噪声是指活塞、齿轮、配气机构等运动件之间机械撞击产生的振动噪声。一般情况下,低转速时燃烧噪声占主导地位,高转速时机械噪声占主导地位。两者是密切相关,相互影响的。实践表明,减少振动是降低噪声的根本措施。增加发动机结构的刚度和阻尼,是减少表面振动的方法,从而达到降低噪声的目的。

轮胎在路面滚动产生的噪声也是很大的。有关研究表明,在干燥路面上,当汽车时速达到100公里时,轮胎噪声成为整车噪声的重要噪声源。而在湿路面上,即使车速低,轮胎噪声也会盖过其它噪声成为最主要的噪声源。轮胎噪声来自泵气效应和轮胎振动。所谓泵气效应是指,轮胎高速滚动时引起轮胎变形,使得轻胎花纹与路面之间的空气受压挤,随着轮胎滚动,空气又在轮胎离开接触面时被释放,这样连续的“压挤释放”,空气就迸发出噪声,而且车速越快噪声越大,车辆越重噪声越大。轮胎振动与轮胎的刚度和阻尼有关,刚度增大(例如轮胎帘布层数目增加),阻尼减少,轮胎的振动就会增大,噪声也就大了。要降低轮胎的噪声,胎面可采用多种花纹节距,采用高阻尼橡胶材料,调整好轮胎的负载平衡以减少自激振动等。

为了防止发动机噪声和轮胎噪声窜入乘员厢,工程师除了尽量减少噪声源外,也在车厢的密封结构上下功夫,尤其是前围板和地板的密封隔音性能。

从以上所述可知,解决汽车的噪声是一项涉及到整车方方面面的技术问题,包括发动机的结构、材料质量分布、工艺水平、装配密封性等等。实际上,汽车噪声的大小已经反映出这辆车的质量和技术性能的高低了。因此,购车的时候要特别注意汽车运行时的噪声。(2001年3月3日

很多网友的来信谈到轿车噪声的问题。关于轿车的噪声,本网已经介绍过,这里再补充介绍噪声产生的一些基本原理。

轿车是由上万只零件组成的复杂的机器,其大部分质量是通过弹性件支承在车桥及轮胎上面,构成一个在外界作用下剧烈振动的弹性振动系统。车上各部件、总成之间大都用弹性件相连接,它们各自可构成一个弹性振动子系统,并联地支承在车架或车身上,然后通过悬架支承在车桥及轮胎上。例如发动机与车架之间的连接要用椽胶垫座,车厢通过螺旋弹簧与减振器组合和车桥轮胎连接。当遇到不平路面、发动机及传动系的抖动等因素都会激起振动,当车辆受激振动时各自的弹性系统也就会在其平衡位置附近振动且相互关联,产生垂直、纵向、横向、偏转、侧倾等多种振动形式,振动过程中产生零件位置的相对运动,运动中会产生辐射声波或摩擦,辐射声波和摩擦会产生噪声。

一般而言,轿车的噪声主要有三个来源,一个是汽车机械件本身产生的噪声,例如发动机和驱动桥等;一个是轮胎,一个是气流噪声(风噪)。这三个来源不是一下子涌现出来,而是随着速度不同而依次出现。因此有人将它们划分为三类噪声。由轿车驱动系统引起的噪声称为第一类噪声,一般轿车启动时就会产生,例如发动机的运转噪声,并随车速增大而增大。当车速升高至100公里/小时左右,轮胎的噪声随之增大,被称为第二类噪声。这两种噪声都是逐步增大的。当车速超过100公里/小时,随着车速的增加,风噪则会迅速增加,被称为第三类噪声。经过测定,轿车在高速区间,风噪的声级会以车速的5~7次幂(乘方)增强,而第二类噪声仅以车速的3~4次幂增强。轿车速度在120公里/小时左右,迅速增强的第三类噪声与第二类噪声的声级相同,当轿车速度再继续增加,第三类噪声就会超过其它噪声成为主要的噪声了。对于第一、二类噪声,可以通过改善部件的工艺、外形,通过路面试验而寻求解决方案,而对于第三类噪声,必须要通过样车模型的风洞试验,再经过优化设计才能寻求到降噪的解决方案。

为什么在高速行驶中,一些轿车的噪声会比较大,一些轿车的噪声会比较小呢?这主要与设计、制造、工艺和材料有关。噪声是多因素造成,同样防噪也是多方面造成,因此,噪声在一定程度上反映了整车的制造质量水平。

轿车的减噪措施

轿车行驶会发生噪声,主要的噪声源是机器(发动机及排气管)和轮胎,当然还有其它噪声,车身结构所引起的噪声、承载式车身结构受到发动机和悬挂振动的影响产生的噪声、高速行驶中气流所产生的噪声,甚至装配质量差所产生的噪声,例如侧窗玻璃的震动声音等等。这些噪声会随着车速的增加而增大,车速增至100公里/小时以上,噪声就会迅速增大,行驶中的各种噪声汇合在一起,使乘员感觉不适。因此,针对噪声的声源而采取对应的防范措施,是轿车制造技术的内容之一。为了减少噪声的影响,轿车采取了一系列隔音措施。

现代轿车车身用骨架构件加薄钢板互相连接,形成承载结构的“网络”,它们之间互相依存。轿车车身十分强调承载结构的合理性,不论受静力还是受变化的力,车体本身各部分都要和谐地变形,没有特别薄弱的环节。如果某些部位存在薄弱点,行车时就会在这些地方产生共振。例如钢粱一端发生振动,振动就可能沿着自身传递到另一端,再由另一端辐射声波。

另外,要在轿车一些具体部位进行隔音,例如在前围板(仪表板与发动机舱的中间隔板)加隔音板,即采取双层隔板,中间敷设阻音材料。地板下面敷设柔软的石棉垫或者毡垫,在车顶盖内、后围板及车厢内各部位粘贴毛毡或者聚氨脂。在容易传入外界噪声的部位(如底板等位置)用减振板复盖起来,底板上的减振板用钢板夹石棉制成,能吸收振动阻断噪声传递。在构成车身本体的异形空心管腔内,例如门槛,前、中、后立柱,顶盖前横梁等形材内部粘贴隔板-聚氨脂等隔音块,其它部位例如空调管路、线束等穿过车厢的孔口、方向盘支架通过车身处的固定处,都要用尺寸精确的橡胶胶圈及阻尼材料做密封,从而使噪声衰减或消失。

轿车在高速行驶时产生的气流也会产生噪声。经风洞试验发现,采取降低发动机罩前端的高度可降低这类噪声,而且会减少风阻。因此,现在很多轿车发动机罩是向前倾斜的。同时,设计者将轿车车身表面尽量平滑化,将后视镜、刮雨器、导水槽等凸出物外形优化处理使噪声减少。

为什么有些轿车开起来很宁静,有些轿车开起来很嘈杂?从以上分析可知,原因是多方面且相当复杂的,噪声的大小直接反映了一辆车的整体质量水平。

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