第4章 车身部件结构

1、 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 1 车门的结构形式很多，有旋转门、拉门、折叠 门和外摆式车门。后两者主要用于大客车上。各类 车型的驾驶员用门、货车及轿车车门，大多采用旋 转门，开门时旋转方向可以往前开（顺开门）或往 后开（逆开门），顺开门在行车时比较安全。正 文正文正文正文正文正文正文正文。 第一节第一节 车门及附件车门及附件 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 2 一、车门（旋转门）的结构一、车门（旋转门）的结构 车门是由壳体、附件和内饰盖板三部分组成。 （1）车门壳体 壳体按其结构可分为整体式和框架式。整体式 车门的玻璃窗框是与门内、外板一体冲压的（如图 41），其优点是车门零件少、

2、组装方便，车门 刚性好并便于设两道密封条，但需要压床的台面和 吨位都较大，造型也受到一定限制。框架式车门的 玻璃窗框是用螺钉固定或焊接在门体上的。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 3 图41整体式车门壳体 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 4 如图42是框架式车门壳体的分解图。框架 式的玻璃窗框大多是滚压成型的，决定窗框形状时 要考虑窗框的刚度、密封条的布置与固定、窗框与 门内板的连接与安装等。图43为窗框断面形状。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 5 图42框架式车门壳体分解图 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 6 图43框架式车门窗框形状 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 7

3、 图44车门和窗 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 8 二、车门铰链及限位器二、车门铰链及限位器 （1）车门铰链 车门铰链由固定部分（即铰链座，固定在门框 上）、活动部分（安装在车门上）、铰链轴三部分 组成。现代汽车大多使用暗铰链。车门铰链有合页 式和臂式两种，如图45所示。臂式铰链的铰链 轴安装在门柱内，所以要求门柱粗大，其优点是由 于轴线相对车门的位置较远，开门时能使门往外移 ，因而不易与门框或车身其他部分干涉，如图4 6(a)。合页式铰链的铰链轴线在门柱以外，如图4 6(b)，它与臂式铰链相比，不但质量轻、刚度高 、结构紧凑，而且装配关系也简单，现在广泛采用 。 出版社 理工分社汽车车

4、身结构与维修 9 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 10 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 11 （2）车门的开度限制器 车门的开度限制器用以限制车门的最大开度， 防止车门外板与车体相碰，还必须能使车门停留在 最大开度，起着防止车门自动关闭的作用。如图4 7所示，由于弹簧力作用，滚轮压住限位杆，当 车门的开度到滚轮被拉过限位杆上的凸起时，由于 限位杆端头的橡胶缓冲块与限位盒壳相碰而使车门 限制在最大开度。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 12 图47 车门开度限制器（拉带式） 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 13 三、门锁装置三、门锁装置 （1）对车门锁装置的要求 汽车对门锁装置的

5、要求如下： 1)操纵轻便、定位准确。操纵内、外手柄时， 车门能轻便地打开，关闭时门锁装置具有对车门运 动的导向和定位作用（不仅在开门方向，而且上下 也要定位）。 2)两挡锁紧。门锁具有两挡锁紧位置全锁 紧和半锁紧，以防止汽车行驶时车门突然打开，确 保行车安全。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 14 3)设有锁止机构。当锁止（如按下锁钮或内手 柄，处于锁止状态）时，在车外只有用钥匙才能打 开车门，在车内必须先解除锁止状态才能打开车门 。 4)可防误锁。当车门打开而锁钮被按下时，若 关闭车门，车门撞动锁爪，通过联动杆解除锁止状 态，从而防止由于钥匙遗忘在车内而打不开车门。 出版社 理工分社汽车

6、车身结构与维修 15 5)足够的强度。当车门处于全锁紧状态时，车 门锁能经受一定的纵向载荷、横向载荷和冲击惯性 力的作用，从而不因汽车碰撞、翻车、颠簸而使门 锁失灵。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 16 （2）门锁结构类型 门锁按其结构大致可分为舌式、棘轮式和凸轮 式三种。舌式锁结构简单、容易安装、对车门的装 配精度要求不高；但只有横向（开门方向）定位， 不能承受纵向载荷，故可靠性差，加之关门沉重、 噪声大、锁舌与挡块易磨损，因而在现代汽车上几 乎已经淘汰。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 17 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 18 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 19 图4

7、10转轮式门锁工作原理 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 20 图411卡板锁 1卡板2锁扣 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 21 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 22 四、玻璃升降器四、玻璃升降器 车门玻璃的升降主要靠手动方式和动力（电动 或液压）驱动方式来完成，目前大多数靠手动，但 采用动力驱动的越来越多；这两种方式的主要区别 在于一是力源不同，二是动力驱动要增加减速机构 等。有各种各样的玻璃升降器，其中采用最多的是 臂式传动的玻璃升降器，如图414所示。其中 （a）(d)为示意图，(e)为交叉双臂式玻璃升降器 并标示了车门布置时所需要的安装尺寸。 出版社 理工分社汽车车身结构与

8、维修 23 (1)对玻璃升降器的要求 1)升降平稳，工作可靠，无阻滞现象，无碾轧 声。 2)操纵轻便省力。在正常载荷下（相当于玻璃 质量）摇动升降器的最大力矩不应大于2Nm （日本有些轻型车要求为0.8 Nm）；各臂开始运 动前，手柄的自由转动空行程量应恰当，一般不应 大于60。 3)具有防止手压玻璃时升降器发生逆转的制动 机构。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 24 (2)臂式玻璃升降器的典型部件 1)防止玻璃升降器倒转的制动机构 2)平衡机构 3)传动机构 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 25 图414臂式玻璃升降器 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 26 图415制动机构 1制

9、动鼓2传动轴3制动弹簧4扇形齿动5小齿 轮6联动盘7铆钉8底板 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 27 图416窗玻璃支承部分1滚轮 2滑轨3托槽4弹簧片5球头 滚轮轴6传动臂 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 28 （3）钢丝绳式的玻璃升降器 现代轿车上也常用钢丝绳式的玻璃升降器，如 图417。其优点是所占位置小，重量轻，成本低 ，易于安装，尤其适用于曲面玻璃；缺点是安装精 度要求较高，需设有钢丝拉紧装置。这种玻璃升降 器又可分为四滑轮两点支承玻璃的和三滑轮一点支 承沿中央导轨滑动的，后者更适用于玻璃较宽或形 状不规则的情况，如上海桑塔纳轿车就是采用这 种玻璃升降器。 出版社 理工分社汽

10、车车身结构与维修 29 图417钢丝绳式玻璃升降器 1内手柄2夹持玻璃的托槽3钢丝绳4 滑动器5中央导轨6固定支架 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 30 图418动力驱动玻璃升降器 1电动机2减速装置3玻璃支 承托架 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 31 五、五、车门的密封车门的密封 （1）车门与车身门框密封 车门和门框之间的间隙是用密封条将其填充， 以防雨水、灰尘等侵入车内，同时在开关车门时起 缓冲作用，在汽车行驶时防止车门振响。密封条的 材料一般采用表面具有合成橡胶护膜的海绵橡胶， 也有采用硬质橡胶或SBR海绵的。表面护膜采用氯 丁二烯或氯磺化聚乙烯类的合成橡胶，护膜厚度 0.10

11、.5 mm，它不仅改善了密封条的耐候性和耐 磨性，且使密封条外形美观。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 32 图419车门密封条布置 (a)车身门框装配型(b)车门装配型(c)双重装配型 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 33 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 34 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 35 图422密封条的固定方式 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 36 （2）车门窗玻璃密封 当车门玻璃升起时，门窗应有良好的密封，门 窗玻璃的密封是靠玻璃导槽和横向密封条。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 37 车门玻璃导槽采用在挤压成型的橡胶上用黏结 剂贴上一层植有绒毛的底布（

12、如图43(a)），或 采用直接在挤压成型的橡胶上静电植绒（如图4 3(b)和(c)）。后者可选择比较复杂的截面形状，靠 导槽上的两舌片的弯曲弹性压在玻璃上起密封作用 ，所以适应性好且滑动阻力小；这种密封条还可以 采取连续加工的方法，生产效率高。导槽的橡胶材 料同样应具有良好的耐候性、耐臭氧性和非污染性 ；要求吸水率低等。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 38 图423玻璃横向密封条 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 39 六、风窗密封结构和玻璃六、风窗密封结构和玻璃 （1）风窗的密封 现代汽车上大多采用变母线的曲面风窗表面， 即母线不是直线，而是曲率均匀变化的曲线，以满 足造型的要求。曲

13、面风窗均为封闭式的。在车身的 风窗框与风窗玻璃之间，用橡胶密封条连接。密封 条起着密封与缓冲作用，可以防止车身受扭转使窗 框变形时损坏玻璃。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 40 图424风窗密封条装配形式 1楔2上缘3下缘 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 41 图425风窗密封条截面结构 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 42 图426风窗密封条装配过程 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 43 （2）风窗玻璃 目前用于汽车上的安全玻璃有两类:钢化玻璃 和夹层玻璃。 1)钢化玻璃。钢化玻璃是将普通玻璃加热到高 温，而后用压缩空气急剧冷却，如此经过淬火后的 玻璃，其强度大为提高，而且

14、由于玻璃表面形成残 余压力层，当玻璃受力超过抗张强度时，首先从内 层开始破裂，并迅速发展成龟裂，使玻璃碎成无锋 利边缘的小块，飞出的动能很小。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 44 2)夹层玻璃。夹层玻璃时将两层普通玻璃用聚 甲基丙烯酸甲酯（HPR）或其他透明塑料薄膜热 压而成。玻璃破碎时不会造成整个成碎块而影响视 野。薄膜还能吸收撞击时的剩余能量，因而能减轻 伤亡，所以国际上趋向于认为夹层玻璃比钢化玻璃 更安全。但在有些国家，局部钢化玻璃与夹层玻璃 同样受到重视。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 45 一、一、前后板制件前后板制件 汽车前板制件是指散热器框架和面罩、前翼子 板、挡泥板

15、、发动机罩及一些连接板等。车头即由 前板制件各部分组成。 第二节前后板制件及铰链第二节前后板制件及铰链 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 46 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 47 图428无车架式轿车的车前板制件 1前纵梁2第一横梁 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 48 图429货车汽车车头 (a)托架式结构(b)整体式结构 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 49 图430翻转式车头 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 50 2)整体式结构。现在的汽车中广泛采用这种结 构。其特点是：散热器框架和面罩、翼子板、挡泥 板等连成一个整体，前部通过散热器框架与车架柔 性相连，后部与驾驶室

16、刚性连接，翼子板无托架， 如图429(b)所示，其整体刚性好，各部件相对位 置稳定，间隙均匀，零件数少，车头流线型较好， 也便于造型，但车头装配精度要求高。由于板制件 相互刚性联系，如果车头悬置点的结构和位置选择 不当，容易发生零件撕裂的现象。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 51 3)翻转式结构。如图430所示，在新型的汽 车中采用这种结构。其特点是：发动机罩、翼子板、 挡泥板等焊装成一个整体，通过一套翻转机构安装 在车架上。开启时，车头绕回转点前翻；关闭时， 伏在驾驶室前围上，由橡胶定位块、包皮锁拉住。 为使前翻轻便，翻转机构中设有平衡弹簧。我国的 CA141“解放”牌载货汽车采用了这

17、种结构。其优 点是发动机接近性好；其缺点是因多了一套翻转机 构而使成本增加。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 52 (1)发动机罩 发动机罩有以下几种形式： 1)悬挂在车体的前围上，发动机罩是往后开的 。 2)发动机罩由左右两半组成，悬挂在中间纵向 铰链上，如解放CA10B汽车。 3)悬挂在前端散热器罩上，发动机罩是往前开 的，这种形式多用于竞赛车上。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 53 图431发动机罩内、外板结合方法 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 54 (2)散热器面罩 散热器面罩的功能是保护散热器不受冲击，并 为散热器提供足够的通风面积。其外形必须满足造 型要求，是汽车的

18、重要装饰件。因此，对于散热器 面罩的设计，无论是材料的选择，还是加工方法及 表面处理，都在不断探索提高。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 55 (3)翼子板 翼子板包容车轮，防止泥水飞溅，并应满足外 观要求。结构设计时需要校核车轮跳动到极限位置 时是否与翼子板或轮罩相碰。由于翼子板外形较复 杂，设计时应仔细考虑其分块与工艺性、外观的关 系。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 56 (4)后板制件 轿车后端板制件是由后翼子板、后围板、翼子 板加强板、护板以及支撑板等组成一个刚性框架， 固定在车身后端的地板上，形成行李箱。它们全部 由焊接连接。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 57 图4

19、32行李箱盖密封条的装配方法 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 58 二、发动机罩和行李箱盖的铰链机构二、发动机罩和行李箱盖的铰链机构 (1)对铰链机构的要求 1)保证发动机罩和行李箱盖有足够的开度，并 在开启过程中不与车身其他部分干涉。 2)开闭盖轻便灵活，因此采用平衡弹簧（或其 他弹性元件）；平衡弹簧的特性应使盖在关闭位置 时弹簧力能够平衡盖的质量，而在盖开启至最大位 置时，弹簧力应略大于平衡盖的质量所需要的力。 3)有足够的强度和刚度，以保证运动正确、可 靠耐久。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 59 (2)铰链机构的形式 发动机罩和行李箱盖的铰链有明的和暗的两类 。一般旧式汽车上

20、多用明铰链，其优点是结构简单 ，零件少，重量轻；其缺点是操纵笨重，铰链外露 ，既不美观也不利于减小空气阻力，更主要的是当 盖口是一空间曲线时，在开启过程中与盖口容易发 生干涉，或摩擦密封条，所以现在很少使用。暗铰 链一般都带有平衡盖体重力矩的弹性元件，故可称 平衡铰链。平衡铰链有绕固定轴旋转的简单铰链和 连杆式的两种。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 60 1)简单平衡铰链。对于简单平衡铰链，如图4 33所示，可通过恰当选择轴线位置及铰链臂的 形状，以免盖在开启过程中与车身干涉，并保证一 定的开度。由于结构简单，故较多采用，如Benz 600、CA774“红旗”轿车均用此类型铰链。但有 些

21、车身因为结构布置或车身外形等原因，不宜采用 这种简单铰链。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 61 图433简单平衡铰链 1车身2盖3铰链4弹簧 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 62 2)连杆式铰链机构。采用连杆式（四杆或六杆） 铰链机构，开启盖时，其瞬时旋转中心是不断变化 的，可以通过改变机构杆件尺寸来实现所要求的任 何运动轨迹和开度，所以现在许多汽车采用连杆式 平衡铰链。图434为CA770“红旗”轿车六连杆 平衡铰链。行李箱的开度一般为4050；发动 机罩的开度有时则达90，主要是为了拆装发动 机方便。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 63 图434CA770“红旗”轿车发动机

22、罩铰链 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 64 第三节座椅的结构第三节座椅的结构 汽车座椅用于：支承驾驶员和乘员的质量；缓 和和衰减从车身传来的冲击和振动；给驾驶员提供 良好的工作条件；并为乘客创造舒适和安全的乘坐 条件。由此可见，座椅性能（包括动态特性、静态 特性等）的好坏，将对汽车平顺性、乘坐舒适性、 安全性及操纵方便性等产生很大的影响。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 65 图435座椅的基本类型 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 66 一、骨架一、骨架 骨架固定在车身地板上，用以支撑整个座椅和 人体质量。骨架可分为座椅骨架和靠背骨架两部分。 将两者做成一整体的，或用螺栓或靠背倾

23、角调节装 置等连在一起的，均称为整体式骨架。两者可以完 全分开的称为分开式骨架，如轿车后座；也可以铰 接，称可翻式骨架，常见于双门小轿车或微型轿车 的驾驶员座椅及旅行车上的附加座椅。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 67 二、二、弹性元件弹性元件 弹性元件用以缓和从车身传来的冲击，通常用 直径为1.24 mm弹簧钢丝加工而成，也有用泡沫 塑料作弹性元件的。金属弹性元件有：圆柱压缩螺 旋弹簧、编制弹簧、蛇形弹簧和圆柱拉伸弹簧等， 如图436所示。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 68 图436座椅弹簧结构 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 69 三、三、褥垫褥垫 当采用金属弹簧时，在蒙

24、皮与弹簧架之间常加 一层褥垫，用以分散弹簧和人体间的压力，使座椅 表面具有柔软的触感。同时，它还具有吸收振动和 噪声的功能，所以要求褥垫应柔软、平坦、具有一 定弹性，且无明显永久变形。它常用棉絮、海绵、 黄麻毡、泡沫塑料等材料做成适应人体的形状，有 一定的尺寸和厚度。在褥垫和弹簧之间，一般还有 一层用麻布或橡胶垫做成的支承座，用以将负荷传 至整个坐垫，防止褥垫嵌入支承座而引起局部变形。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 70 四、四、蒙皮蒙皮 蒙皮是包在坐垫和靠背总成外表面的一层材料， 可用它来修饰座垫的表面。其色彩应符合车身内饰 的统一要求。蒙皮应包得很结实，以加强褥垫的作 用，使载荷能均

25、布在弹簧上。蒙皮材料常用棉布、 毛织品、皮革、人造革、塑料和粘胶织品等。由于 蒙皮直接与人体接触，其品质特性将直接影响到乘 坐者的感觉，因而要求蒙皮面料有足够的强度和耐 磨性。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 71 五、五、调节机构调节机构 调节机构用以适应不同身材的乘员对乘坐和操 作的不同要求。其结构形式有：前后调节式、上下 调节式、靠背倾角可调式、整座倾角可调式和六向 （上下、左右、前后）均可调试等几种。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 72 图437座椅的调节机构 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 73 六、安全性六、安全性 (1)对安全性座椅的要求 1)座椅应能承受等于座椅2

26、9倍质量的纵向载荷 。 2)座椅靠背应能承受10 kN纵向载荷而不变形 。 3)用人体模型头部冲撞前靠背时，头部减速度 在3 ms内不得超过80 g。 4)用吸能材料制造的扶手应能在压弯5 cm时 ，还不与其中刚性骨架相接触。 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 74 （2）安全带 安全带的作用在于限制乘员在撞车时的位移， 以防止二次冲撞和被甩出车厢。汽车安全带按其固 定点及其约束形状可分为：固定在腰部或斜挂在肩 部的两点固定式、固定于腰部和肩胸部的三点固定 式和固定于腰部和两肩的四点固定式（马夹式）三 种， 出版社 理工分社汽车车身结构与维修 75 如图438所示。两点式从腰部两侧挂至腹部 者可限制和保护腰部，但撞车时上体会前倾而受伤 。斜挂式可限制上体转动，但对上体控制不稳定， 撞车时身体可能从安全带中滑出而被撞伤。三点式 是一种为了弥补两点式的缺陷的改进型。四点式也 称降落伞吊带式，一般用于赛车。