車身由什麼製成 - 阿夫托·塔基（AvtoTachki）

Содержание

車身史前
鋼體：優缺點
鋁製機身：優點和缺點
塑身：優點和缺點
複合體：優缺點
碳素體：優缺點
問題與解答：

在開發新的汽車模型時，每個製造商都在尋求增加其產品的動力，但同時又不能剝奪汽車的安全性。儘管動態性能很大程度上取決於發動機的類型，但汽車的車身仍起著重要的作用。它越重，內燃機將為加速運輸做出更多的努力。但是，如果汽車太輕，則通常會對下壓力產生負面影響。

通過減輕其產品的重量，製造商正在努力改善車身的空氣動力學特性（有關空氣動力學的描述，請參見 另一則評論）。減輕車輛的重量不僅由於安裝了由輕合金材料製成的單元，而且還由於減輕了車身重量。讓我們弄清楚用於製造車身的材料是什麼，以及每種材料的優缺點。

車身史前

現代汽車的車身與其結構一樣受到關注。這是它必須滿足的參數：

持久。發生碰撞時，不得傷害乘客艙內的人員。扭轉剛度應確保在崎uneven不平的地面上行駛時，汽車保持形狀。該參數越小，車架變形的可能性越大，運輸工具將不適合進一步操作。特別注意屋頂前部的強度。所謂的“駝鹿”測試可幫助汽車製造商確定撞上高大的動物（例如鹿或麋鹿）時汽車的安全性（（體的全部重量都落在擋風玻璃上，而其上方的上門）。
現代設計。首先，老練的駕駛者不僅要注意車身的形狀，而且要注意汽車的技術部分。
安全。必須保護車輛中的所有人免受外界影響，包括側面碰撞。
多功能性。製成車身的材料必須承受不同的天氣條件。除美觀外，油漆還用於保護害怕侵蝕性濕氣的材料。
耐用性。對於創造者而言，節省車身材料並不罕見，這就是為什麼汽車在短短幾年的使用後就無法使用的原因。
可維護性。因此，在發生小事故後，您不必扔掉汽車，現代車身製造意味著模塊化組裝。這意味著可以用類似的新零件替換損壞的零件。
可接受的價格。如果車身由昂貴的材料製成，那麼大量無人認領的車型將堆積在汽車製造商的現場。這通常不是因為質量差，而是因為車輛成本高。

為了使車身模型滿足所有這些參數，製造商必須考慮製造框架和外部車身面板的材料的特性。

為了使汽車的生產不需要大量資源，兩家公司的工程師開發了這樣的車身模型，可以將其主要功能與其他功能結合在一起。例如，主體和內部部件被附接到汽車結構。

最初，汽車的設計是基於框架，其餘的汽車單元都安裝在框架上。在某些汽車模型中仍然存在這種類型。例如，成熟的SUV（大多數吉普車都具有強化的車身結構，但是沒有框架，這種SUV被稱為交叉）和卡車。在第一批汽車上，連接到框架結構的每個面板不僅可以由金屬製成，而且可以由木材製成。

第一款採用無框結構的車型是藍旗亞 Lambda，於 1921 年下線。 10 年上市的歐洲車型雪鐵龍 B1924 獲得了一體式鋼製車身結構。

事實證明，這種發展如此流行，以至於當時的大多數製造商很少放棄全鋼單體外殼的概念。這些機器很安全。一些公司拒絕鋼鐵有兩個原因。首先，並非在所有國家都有這種材料，特別是在戰爭年代。其次，鋼製車身非常重，因此，為了安裝功率較低的內燃機，車身材料受到損害。

第二次世界大戰期間，由於這種金屬完全用於軍事需求，因此全世界的鋼材都供不應求。出於保持生存的願望，一些公司決定用替代材料製造其人體模型。因此，在那些年中，鋁製車身的汽車首次出現。陸虎1系（車身由鋁製面板組成）就是此類模型的一個例子。

另一種選擇是木框架。這種汽車的一個例子是 Willys Jeep Stations Wagon Woodie 改裝。

由於木質材料不耐用，需要認真護理，因此這個想法很快就被放棄了，但是對於鋁製結構，製造商認真考慮過將這種技術引入現代生產中。儘管最明顯的主要原因是缺乏鋼材，但這並不是汽車製造商開始尋找替代品的真正動力。

自全球燃料危機以來，大多數汽車品牌不得不重新考慮其製造技術。首先，由於燃料成本高，需要強勁而龐大的電動機的觀眾急劇減少。駕駛者開始尋找不那麼貪婪的汽車。為了使使用較小發動機的運輸具有足夠的動力，需要輕巧但同時又足夠堅固的材料。
在世界範圍內，隨著時間的流逝，車輛排放的環境標準變得越來越嚴格。因此，已經開始引入一種技術來減少燃料消耗，提高空氣燃料混合物的燃燒質量並提高動力單元的效率。為此，您需要減輕整車的重量。

隨著時間的流逝，出現了複合材料的發展，這使得進一步減輕車輛的重量成為可能。讓我們考慮一下用於車身製造的每種材料的特殊性。

鋼體：優缺點

現代汽車的大部分車身部件均由軋鋼製成。金屬在某些部分的厚度達到2.5毫米。另外，低碳片材主要用於軸承部。因此，這輛車既輕巧又耐用。

如今，鋼材並不短缺。這種金屬強度高，可以沖壓出不同形狀的元件，並且可以使用點焊輕鬆地將零件固定在一起。製作汽車時，工程師要注意被動安全性，技術人員要注意材料的易加工性，以使運輸成本盡可能低。

對於冶金而言，最困難的任務是討好工程師和技術人員。考慮到所需的性能，已開發出一種特殊等級的鋼，它具有可拉伸性和成品中足夠強度的理想組合。這簡化了車身面板的生產並提高了車架的可靠性。

這是鋼製車身的其他優點：

修理鋼鐵產品是最容易的-只需購買一個新零件，例如機翼，然後更換它；
易於處理-鋼鐵具有高度可回收性，因此製造商始終有機會獲得廉價的原材料；
軋製鋼的技術比輕合金類似物的加工簡單，因此原材料便宜。

儘管有這些優點，鋼鐵產品也有幾個明顯的缺點：

成品是最重的。
銹很快出現在未保護的零件上。如果該元件不受油漆保護，則損壞會很快使身體無法使用；
為了使鋼板具有更高的剛度，必須對零件進行多次沖壓。
與有色金屬相比，鋼鐵產品的資源最少。

如今，通過在組合物中添加一些化學元素來提高鋼的性能，從而增加其強度，抗氧化性和可塑性（TWIP鋼能夠拉伸至70％，最大強度指標為1300MPa）。。

鋁製機身：優點和缺點

以前，鋁僅用於製造固定在鋼結構上的面板。鋁生產的現代發展使得也可以將這種材料用於製造框架元素。

儘管這種金屬比鋼不易受潮，但強度和機械彈性卻較小。因此，為了減輕汽車的重量，這種金屬被用於製造門，行李架和引擎蓋。為了在框架中使用鋁，製造商必須增加產品的厚度，這常常不利於運輸。

鋁合金的密度遠小於鋼的密度，因此具有這種車身的汽車的隔音性能差得多。為了確保這種汽車的內部受到最小的外部噪音，製造商使用了特殊的噪音抑制技術，這使汽車比帶有鋼製車身的類似選件更加昂貴。

在早期階段製作鋁製車身類似於創建鋼結構的過程。將原材料打成薄片，然後根據所需的設計進行沖壓。零件組裝成通用設計。氬焊僅用於此目的。較昂貴的型號使用激光點焊，特殊膠水或鉚釘。

支持鋁製主體的論點：

板材很容易沖壓，因此，在製造面板的過程中，所需的設備比鋼沖壓的設備要少。
與鋼製車身相比，相同形狀的鋁製車身更輕巧，而強度卻保持不變。
零件易於加工和回收；
該材料比鋼更耐用-它不怕潮濕。
與以前的版本相比，製造過程的成本更低。

並非所有的駕駛者都同意購買鋁製車身的汽車。原因是即使發生小事故，汽車維修也將很昂貴。原材料本身的成本要高於鋼鐵，如果需要更換零件，車主將不得不尋找具有特殊設備的專家，以進行高質量的零件連接。

塑身：優點和缺點

二十世紀下半葉以塑料的出現為標誌。這種材料的普及是由於可以用它製成任何結構，甚至比鋁還要輕。

塑料不需要油漆。在原料中添加必要的染料就足夠了，產品可以獲得所需的色調。此外，它不會褪色，並且在刮擦時不需要重新粉刷。與金屬相比，塑料更耐用，它根本不與水反應，因此不會生鏽。

製造塑料面板的成本要低得多，因為不需要強大的壓力機進行壓花。加熱的原料是流體，因此，身體部位的形狀可以是絕對任意的，這在使用金屬時很難實現。

儘管具有這些明顯的優點，但塑料仍具有很大的缺點-其強度與操作條件直接相關。因此，如果外部空氣溫度降至零以下，則零件將變得脆弱。即使很小的負載也可能導致材料破裂或飛散。另一方面，隨著溫度升高，其彈性增加。某些類型的塑料在陽光下加熱時會變形。

出於其他原因，塑料車身不太實用：

損壞的零件可以回收，但是此過程需要特殊的昂貴設備。塑料行業也是如此。
在塑料產品的製造過程中，大量有害物質被排放到大氣中。
車身的承重部件不能用塑料製成，因為即使大塊的材料也不如薄金屬堅固。
如果塑料面板損壞，可以輕鬆快速地更換新的面板，但比將金屬補片焊接到金屬上要貴得多。

儘管最近有各種各樣的發展消除了上面列出的大多數問題，但仍無法使該技術達到完美。因此，保險槓，裝飾嵌件，裝飾條主要由塑料製成，並且僅在某些汽車模型中-擋泥板。

複合體：優缺點

複合材料是指包含兩種以上成分的材料。在創建材料的過程中，複合材料具有均勻的結構，因此最終產品將具有構成原材料的兩種（或更多）物質的特性。

通常，通過膠合或燒結不同材料的層來獲得複合材料。通常，為了提高零件的強度，每個單獨的層都經過了加固，因此在操作過程中不會剝離材料。

汽車工業中最常用的複合材料是玻璃纖維。該材料是通過將聚合物填料添加到玻璃纖維中獲得的。外部元件是用這種材料製成的，例如保險槓，散熱器格柵，有時是頭部光學元件（更多時候是玻璃制的，而輕質版本是聚丙烯的）。此類零件的安裝允許製造商在支撐主體零件的結構中使用鋼，但同時要使模型足夠輕。

除了上面列出的優點外，由於以下原因，聚合物材料在汽車工業中也佔有重要地位：

零件的最小重量，但同時具有適當的強度；
成品不怕水分和陽光的侵蝕作用；
由於原材料階段的彈性，製造商可以製造出完全不同形狀的零件，包括最複雜的零件。
成品看起來美觀。
您可以創建巨大的身體部位，甚至在某些情況下甚至可以覆蓋整個身體，例如鯨魚車（請在 單獨審查).

但是，創新技術不能完全替代金屬。有幾個原因：

聚合物填料的成本很高。
製造零件的形狀必須完美。否則，該元素將變得醜陋。
在製造過程中，保持工作場所清潔非常重要；
創建耐用的面板很費時間，因為複合材料需要很長時間才能乾燥，並且某些身體部位是多層的。固體通常由這種材料製成。對於它們的名稱，使用帶翅膀的術語“單體殼”。創建單體車身類型的技術如下。碳纖維層與聚合物膠合。在其頂部放置另一層材料，僅使纖維位於不同的方向（通常為直角）。產品準備好後，將其放置在專用烤箱中，並在高溫下放置一定時間，以使材料烘烤並呈現整體形狀；
當複合材料零件發生故障時，很難對其進行維修（以汽車保險槓的維修方式為例這裡);
複合零件不回收，只能銷毀。

由於高昂的成本和製造的複雜性，普通的公路車具有最少數量的由玻璃纖維或其他復合類似物製成的零件。通常，此類元素安裝在超級跑車上。這種汽車的一個例子是法拉利恩佐。