四種車架 從民用車到超級跑車

對于汽車，我們很自然地把它和成年人聯系在一起。比如發動機像人的心臟，車輪像人的四肢，車架像人體上的骨頭一樣支撐著身體。車架的作用是承受載荷，包括汽車本身零件的重量以及行駛時的沖擊、扭曲和慣性力。目前常見的汽車車架類型有：大梁式、承載式、鋼管式、特殊材料一體成型式。

橫梁

梁式車架的歷史可以追溯到世界上第一輛汽車的出現，也就是說，從汽車出現開始就一直使用梁式車架。大梁車架的結構很簡單，就是將兩根粗大的縱梁和橫梁焊接或鉚接成一個鋼架，然后在大梁車價上安裝發動機、懸架、車身等汽車部件。這種廠房結構簡單，對生產工藝要求低，承載力和抗扭強度強。缺點是鋼梁較重，車架重量占整車總重量的相當一部分。另外，較粗的大梁貫穿整車，影響整車布局和空間利用。大梁的厚度使得安裝在上面的座椅和貨艙的平臺升高，使得整車重心偏高。因此，這種結構多用于載重較大的貨車、中大型客車，以及對車架剛度要求較高的車輛，如越野車。很多越野性能特別好的車輛都采用這種結構，比如奔馳G，豐田普拉多。

支承架

目前大部分汽車使用的承載式車架也是為了解決梁式車架重量大、體積大、重心高的問題而開發的，通過整個車身來承載所有的載荷和沖擊，所以也可以稱為“無車架結構的承載式車身”，即承載式車身(梁式為非承載式)。

承重架由鋼(或鋁)沖壓焊接而成，對設計和生產技術要求高，也是對國內現狀的挑戰。成型的車架是一個骨架，骨架上有坐艙、發動機艙和底板，我們能看到的汽車車身是嵌在骨架上的覆蓋件，也就是裝飾件。承載式車架結構將車架和車身合二為一，重量輕，可用空間大，重心低，沖壓制造方式非常適合現代化大批量生產。然而，除了開發制造困難之外，剛度(尤其是抗扭剛度)不足也是承載式車身的一大缺陷。對于普通車來說，這個要求基本可以滿足要求，但是對于追求大馬力大扭矩的跑車來說，車身需要有足夠的剛度，而承載式車身明顯缺乏剛度。因此，為了不斷加強車身的剛性，一般的方法是優化車架的幾何形狀，采用局部加厚或補焊來加強抗扭能力。由于承載式車架連接了整車的各個部分，包括懸架、車身和乘客，因此具有良好的操縱響應，傳遞的振動和噪音也較小。因此，一些大型越野車也放棄梁式車架，采用承載式車架，被大眾稱為“城市SUV”。

鋼管框架

上面提到的兩種框架，因為設計開發過程復雜，只適合量產。雖然有通用的平臺策略，但對于不同的車身形狀，是不可能共用車架的。于是鋼管架(也叫“架”)就應運而生了。鋼管框架是由許多鋼管焊接而成的框架，然后將零件安裝在這個框架上。其生產工藝簡單，適合小規模作坊。上世紀五七十年代，英國有很多小規模的汽車廠，生產各種各樣的汽車，都是用自主研發的鋼管車架。

時至今日，鋼管車架仍被一些產量較少的跑車廠使用，如蘭博基尼和TVR，因為這樣可以節省沖壓設備的巨額投資。由于局部加強鋼管車架非常容易(只需要焊接鋼管)，在同等質量的情況下，往往能獲得比

有些人可能對碳纖維有一定的了解，但是很多人認為做碳纖維邊框是不可能的或者不夠可靠。碳纖維車架是由特殊材料制成的所謂一體式車架。制造方法是將碳纖維鑄造成底板、座艙和發動機艙的一體化結構，然后安裝機械零件和車身覆蓋件。碳纖維車架剛性極強，比其他任何車架都輕，而且重心可以做得很低。但是制造成本是它的致命傷。目前只有部分超級跑車和少數量產車在使用。碳纖維的剛度不僅有利于操控，而且對提高安全性也有很大的作用。一個典型的例子是，1995年，寶馬總裁駕駛一輛載有三人的麥克拉EN F1(街頭版)在德國高速公路上以280公里的時速失控，然后沖出馬路，翻滾了無數次才停下來。車上的三個人只受了輕傷。當時全車外殼全毀，但車架和客艙還保持完好，比如非碳纖維車架，肯定是壓倒性的。這也是一級方程式賽車仍然使用它的原因之一。(部分內容來源網絡)

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