汽車身的「承載&非承載」概念詳解
A:「承載式車身」的關鍵詞為“承”和“載”,承的概念為承受路面起伏對車架的沖擊和扭轉,車輛的起伏並不能完全以螺旋彈簧緩沖,車身實際也會在起伏中受到“沖力”和“扭力”而扭轉並小幅變形。載重的概念應無需贅述,指運載車內零部件、車內乘員和貨物的重量。
承載式車身更通俗易懂的描述應為“載重車架”,車輛的整體結構就像是鳥籠,只是鐵條換成了屈服強度2000/1600Mpa區間的各等級鋼材。然而主體材料只是200/600Mpa區間的低強度鋼,只有防撞保護區域(橫縱梁/AB柱)才會使用高強度鋼,所以承載式車身抗扭剛度很弱。
B:「非承載車身」的關鍵字為“非”,說白了就是“低強度·柔軟”的框架既不承受路面沖擊,也不負責運載車內的重物。那麽這種車身是如何保證結構強度的呢?答案在於獨立底盤,結構特點參考下圖。
「獨立底盤」的特點首先是縱穿車身(從車頭到車尾),整體的框架是“坐在”獨立底盤上的,當然也肯定會采用螺栓固定。其次如發動機、變速箱、轉向機、懸架系統也會固定在底盤上,結果自然路面起伏扭轉的是底盤,承受車內重物的也是這套底盤,那麽它能夠承受嗎?參考下圖。
非承載式·獨立底盤的「抗扭剛度」非常高,因其核心材料中涵蓋大量的高強度鋼,而且結構特點是非常粗壯的。用相同強度的鋼材拉出壹根鋼絲,其強度是不是壹定比“鐵棒”弱的多呢?所以這套看似笨重的底盤才有很高的強度,對於越野車以及重載客貨車而言是非常重要的結構。
圖組2:重量的區別
非承載式車身多出壹套獨立底盤承載式車身少了這套底盤兩者的重量差必然是存在的,而由大量鋼材打造的獨立底盤必然很重。普通的小微型載客汽車會有300/500公斤的重量差值,小輕型載客汽車則會有以“噸”計量的差距。所以采用非承載式車身的車輛都很重,油耗也必然很高。
知識點:汽車每減輕100公斤重量,百公裏油耗可以下降0.5升左右。所以尺寸相當的非承載式汽車,其油耗往往比承載式車輛多出3L/100km左右;不過油耗增長還有另壹個原因,那就是加入這套底盤的車輛車身往往更高,行駛中的「空氣阻力」(風阻系數)會更大,阻力消耗了更多的輪上功率則需要更高的轉速補償動力,而高轉速等於高油耗。
總結:非承載式車身的主要乘用車型為越野車、硬派SUV以及皮卡,這種三種車型除了皮卡可以作為工具車使用而沒有冷門以外,剩下的都是絕對冷門車型。對於普通代步車用戶而言沒有必要選擇這種結構的汽車,至於有越野愛好的話也要對油耗有充分的認知才好——做好車輛會有15L/100km左右的平均油耗的準備吧。