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1. 汽车为什么不用钢车身
2. 汽车框架为什么不用钢管
3. 汽车为什么不用铝合金车身
4. 汽车车身结构为什么不用钢管呢

汽车为什么不用钢车身

铝合金车身成本高

铝合金的优点是密度小，强度高。所以要达到相同的车身强度，铝合金的车身重量会小很多，是有利于车辆动力性能和排放性能的。应该说这么优异的材料应当很早就用到车身上了，实际上当前使用铝合金车身的车辆并不多。

主要原因就是铝合金太贵，相同质量的铝合金材料价格高于钢材，这只是其中一个原因。另外铝合金的加工工艺也与传统的高强钢不同，所以目前铝合金车身的车辆都是高档豪华品牌，例如奥迪A8和路虎品牌。

铝合金车身制造便利性

铝合金的制造便利性是各个主机厂需要考虑的问题，不是广大车主考虑的范围。但是也会影响到广大车主，主要表现还是价格。传统的车身都是焊接方法，技术成熟，工艺稳定且价格较低。而铝合金车身使用自冲铆接工艺，是航空工业的方法，成本较高。

同时由于铝合金和钢材不同，相关的储存和搬运设备也需要重新购置，这些所有的设备的费用无形中都增加了制造的成本。

售后维修经济性

车辆的售后维修是需要重点考虑的一个方面，个人认为这个是影响铝合金车身推广的主要原因。传统的钢材车身变形后可以修复，但是铝合金的车身只可以报废，成本巨大。

需要说明的是全铝合金车身才有上述问题。目前很多车身都是铝合金和高强度钢配合使用，满足轻量化条件下的强度要求。

汽车框架为什么不用钢管

钢骨架管和钢丝骨架是在不同领域中使用的两种不同类型的结构材料，它们有以下区别：

1. 结构形式：钢骨架管是一种中空管材，由钢管制成，通常有圆形或方形截面。它具有空心的中空结构，可通过其内部进行介质输送。而钢丝骨架是由多股钢丝编织成的网格结构，通常用于加强和支撑其他材料或构件。

2. 强度和刚度：钢骨架管由钢管制成，具有较高的强度和刚度。它能够承受较大的压力和负荷，适用于承载管道系统或结构。钢丝骨架的强度和刚度相对较低，主要作为加固和支撑材料使用。

3. 应用领域：钢骨架管主要用于输送介质，如液体、气体或粉末等。它常见于石油、天然气、水务等行业，在管道系统中承担输送任务。钢丝骨架通常用于混凝土结构中，如混凝土管道、桥梁和地基加固等，以增加结构的强度和稳定性。

4. 安装和维护：钢骨架管可以连接、切割和安装，具有一定的可调性和适应性。它的连接方式通常采用焊接或螺纹接头。相比之下，钢丝骨架较为灵活，可以根据需要进行编织和固定。

总的来说，钢骨架管和钢丝骨架是两种结构材料，在结构形式、强度和刚度、应用领域以及安装维护等方面有所区别。根据具体的需求和应用场景，选择合适的材料可以确保结构的稳定性和功能性。

汽车为什么不用铝合金车身

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车体是车辆结构的主体。车体的强度和刚度关系到车辆运行的安全可靠性和舒适性;车体的防腐耐腐能力、表面保护和装饰方法，关系到车辆的外观、寿命和检修制度;车体的重量关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式(拖动比)。所有这些都直接影响到运营质量和经济效益。

　　由于铁路车辆车体长期处在激烈振动、外部气候条件和乘客量大且不稳定等条件下，其总体结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。在设计铁路车辆车体时，对车体构件和内部装饰所用材料的基本要求为：应具有构件所要求的高强度和刚性，重量轻、耐老化、耐污染、耐磨耗和耐光照等特性，适合于环境的改进(隔热、隔音性能提高、较好的采光性)，适合于提高舒适度(减振等)。目前，城市轨道交通车体结构使用的材料主要为车辆专用经济型不锈钢和铝合金。下面就从机械性能、重量、工艺等方面，对不锈钢车体和铝合金车体进行分析比较。

　　不锈钢车体成熟安全

　　不锈钢的两个主要优点使其适用于客车车体材料：第一，具有优良的耐蚀防锈性，使车体外板省去涂装的工序，并且可以大幅节约维修费用。第二，与普钢相比，无须考虑耐蚀防腐层，因此可以将板厚减薄，有利于车体轻量化，以节约能源、减少废气排放。目前常用的车体不锈钢通常有两种：奥氏体系不锈钢的SUS304和SUS301L。

　　在日本，从1958年就开始在部分客车的外板上采用SUS304不锈钢以防腐蚀，但未在其他部件上使用，因此轻量化效果不明显。而美国的帕德公司早在1934年就生产出不锈钢车辆，实现了轻量化，并于1962年末实现了车辆完全不锈钢化，使车体重量比当时普通钢制车体减轻了2吨。以1974年石油危机为契机，节能的要求使车辆更加轻量化，最终开发出高强度下焊接性、加工性更好的不锈钢，并改进了焊接方法。到1978年，车体用不锈钢已实现实用化，车辆基本上全部采用了SUS304不锈钢，车重在此减轻了1吨~1.5吨。

　　其后，由于日本山手线采用了这一新型车辆，使其生产飞跃发展并为社会所认知。现在运行的车辆，是在1990年进一步改善后的设计，实现了轻量化并减少了部件数和焊接点数。由于全不锈钢制车辆的重量比铝制车辆还轻，已经被减速、增速次数多的班车和近郊交通用节能型车辆广泛使用，现在占国营铁路线上的60%。

　　该车辆所用不锈钢要求具有优良的耐蚀性、高强度、适于冲压弯曲的高加工性和作为结构部件组装所需的优良焊接性，能满足上述要求的为奥氏体系不锈钢，如SUS304和SUS301L系钢种。SUS304的含碳量按JIS标准为小于等于0.15%，实际上多在0.08%以下，主要是由于车辆组装时焊接热影响区易产生Cr碳化物的晶界腐蚀裂纹。之后，为了抑制Cr碳化物的析出，又开发出将碳含量降至0.03%以下的SUS301L系奥氏体不锈钢。现在不锈钢车辆已基本应用了此钢种。

　　新型不锈钢车采用超低碳([C]<0.03%)的SUS301L车辆专用经济型不锈钢。SUS301L可通过冷轧调整其强度和延性水平，且根据压延率的不同分成LT、DLT、ST、MT、HT5个强度级。冷轧率为2%的LT材做横梁、冷却率为6%的DLT材做腰板，ST材做屋顶重木，MT材做床板，HT材做侧柱。同时，上述性能还受化学成分影响，因此，在精炼时应该调整成分波动到较小的范围。

　　车辆用材多用焊接组合，故热影响区的耐蚀性甚为重要。在SUS301L开发中进行认真研讨后发现：化学成分对晶界腐蚀性的影响中，N、Ni的影响较少，而基本上决定于碳含量，故将SUS301L的碳含量降低到0.03%以下而确保其耐蚀性。

　　焊接部分的强度也是另一个重要因素。原来有研究人士曾担心为保证SUS301L焊接部位耐腐蚀性将碳含量降至0.03%后会影响其强度，后通过加入N元素使这一问题得以解决，保证了较好的强度。

　　除铁道客车外，近日，以中国为首的新兴国家开始在运煤货车上应用不锈钢。由于煤炭中含S元素较多，故开发成功耐硫酸腐蚀性优良的不锈钢并开始应用，其成分为低C、N含量的11Cr-18Mn-0.75Ni-Ti。

　　铝合金材轻量化新方向

　　铝合金材应用受关注。当前，日本新干线的旅客快速增加，铁路高速化的实现使人们再次考虑车体轻量化的问题。据计算，车体若减轻10%的重量，则可节约6%的能源、减排6%的CO2。而车辆结构轻量化的方法有三种：①结构方式的变更，②适用材料的材质变更(由钢制改为铝合金制)，③内装品组成的变更。对于新干线的车辆，除骨干、台框等部件采用高强度钢之外，外板也采用了高强度钢板，并改进了两者的接合度，从而实现了较好的轻量化。

　　为进一步轻量化，日本经研究后决定采用铝合金挤出材将骨干件和外板连接在一起的方式代替钢制品。由于同一强度下铝合金材料更轻，且挤出材大部分不需要骨干材和外板材的接合，因此有利于节约部件组装的施工费用。

　　铝制车体的开发和设计中须注意以下问题：一是焊接结构用铝合金的开发技术(A6N01合金、A7N01合金)、抗应力腐蚀(SCC)性7000系合金的开发;二是挤出型材的生产技术，如薄壁化、宽幅化和中空化技术的开发;三是铝合金结合技术(MIG焊接、摩擦搅拌接合)、适合焊接的挤出断面和提高尺寸精度。

　　新干线有两种车体结构，300系新干线的车体结构为纵向总体构成的屋顶材、侧外板和车底板结构，由纵跨车辆全长(24.5米)的(长度、薄壁、宽幅)整体挤出型材所组成的结构(以下简称单体结构)，其中最大的部件宽达600毫米。横梁采用A7N01-T5材(7000系合金)，因为此种合金强度高且焊接热影响部分的强度降低较小。

　　7000系新干线的车体结构为纵向总体结构构成的屋顶和侧外板结构，由纵跨车辆全长的A6N01-T合金(长度、薄壁、宽幅)中空的挤出型材(宽560毫米)所组成。在各个纵通材的接头部位，和300系一样，为补充焊接产生的强度降低而对接头部分局部增厚，以确保其强度。纵通材的端部均呈桶状的复合结构，由此代替了车辆周边的其他部件，而成为紧凑型结构。此种复合结构同样适用于700系新干线，该结构由于隔音性的问题尚未完全解决，还在改进中。

　　大型薄壁中空挤出材的应用和车辆四周方向部件被简化由此产生的车辆部件减少和接合线的简化有效促进了自动化，同时由于部件插入组合亦大大简化了施工作业。

　　铝合金材制造技术。Al-Zn-Mg系(7000系)合金焊接部的强度虽在焊接热影响下有所下降，但具有在常温放置后强度恢复的特点。铝合金制车辆是以MIG接合为主体的焊接结构，在要求高强度的部件上仍能充分发挥上述特点而使7000系合金的成为主要用材。7000系合金比6000系(Al-Mg-Si)合金的抗腐蚀性差，对此，在其中加入适量Cu并对生产工艺适当调控的新合金(C250)已开发成功，并在300系和700系新干线的部件中大量利用。

　　挤出技术。300系新干线已对幅宽600毫米的挤出型材应用，且将壁厚由原极限的4毫米减至2.3毫米。700系新干线对中空型材的宽幅薄壁要求日益提高，壁厚已由300系总体挤出型材的2.3毫米减薄至中空挤出型材的2毫米。为实现挤出速度的最大化，对挤出坯的加热温度和挤出速度的最佳化进行专题研究后，终于实现了等温、形变下的薄壁中空型材的高效生产。

　　挤出模具的设计技术。为确定中空挤出型材的薄壁化技术，除等温形变挤出技术外，还须对挤出用模具的设计进行改进。例如：流量配分等新模具的开发、新模具的组合等，以达到对模具的设计、制造、使用和改进整个流程的目的，并提高挤出材的尺寸精度。

　　不锈钢VS铝合金

　　对比可知，不锈钢车体的机械性能和防火性能强于铝合金车体，熔点高于铝合金车体，因此不锈钢车体具有更好的安全性。铝合金车体的屈服强度、抗拉强度、延伸率和弹性模量约为不锈钢车体的1/3，且比不锈钢车体的刚度要小，因此铝合金车体设计时一般采用加大板厚和尽量加大车体端面的办法来提高车体的抗弯刚度。

　　不锈钢车体采用板梁组合整体承载全焊结构，为了不降低板材强度和减小变形，应尽量采用点焊，特别是强度更高的材料不允许任何形式的弧焊，采用接触焊代替弧焊，是不锈钢车体的又一特征和技术关键。

　　在价格方面，SUS304不锈钢和6000系铝合金的原材料单价相差无几，但不锈钢车体是板梁结构，需大量工装、模具、夹具、样板和中间检查手段，生产工艺极其复杂，费工费料。铝合金车体普遍采用大型桁架式中空型材组焊式，中空铝型材是制造厂一次轧制而成的，车辆制造厂只需下料、拼装、氩弧焊接，工艺简单，省工省料。因此，成品价格还是不锈钢车体的偏高。

　　不同材料车体的抗腐蚀能力对于车体的使用寿命起到重要作用。不锈钢的抗腐蚀性能相较于铝合金的优势比较明显。防火性上，不锈钢熔点在1400℃以上，而铝合金只有630℃~650℃，且到300℃以上就发软变形，因此不锈钢车体的防火性能也远优于铝合金车体。从以上方面考虑，不锈钢车体的使用寿命长于铝合金车体。

　　为适应全球节能减排的发展，铁道运轨在加速发展的同时，利用铝材的车体轻量化也很重要，应当受到重视。但同时，在车体材料选择时，还应该综合考虑安全性、车辆寿命和成形性能等多方面因素，努力做到经济、安全和优质高效。

汽车车身结构为什么不用钢管呢

概念简述

在汽车的参数配置表中,底盘结构一般分为两种:承载式和非承载式。

非承载式车身的汽车有刚性车架,又称底盘大梁架。这种车架一般都

非承载式车身是矩形或者梯形的,布置在车身的最底部,平时是看不到的。

非承载式车身结构是一种历史非常悠久的底盘形式,在早期几乎所有汽车都采用这种结构。一百多年以前,当时的汽车还是定制车的时代,人们买车时会先选择底盘,然后在底盘的基础上再去选择不同的车身制造商定制不同样式的车身。

编辑本段具体结构

非承载式车身的车架由上面很多的横纵梁构成一个矩形结构。车架承载着整个车体,发动机、悬挂和车身都安装在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。车架上有用于固定车身的螺孔以及固定弹簧的基座。所以从理论上说,即使没有车身,单是一个车架也是没有什么问题的。车身的作用在于给驾驶者和乘客提供一个舒适安全的环境,以及提高美观度。

非承载式车身结构

车架有边梁式、钢管式等形式,其中边梁式是采用最广泛的一种车架。边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形,纵梁主要承负弯曲载荷,一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。也有采用钢管,但多用于轻型车架上。一般纵梁中部受力最大,因此设计者一般将纵粱中部的截面高度加大,两端的截面高度逐渐减少,这样一来可使应力分布均匀,同时也减轻了重量。

非承载式车身的汽车车身本体悬置于车架上,用弹性元件联接。

编辑本段车身特点

优点

一,车身强度高,钢架能够提供很强的车身刚性。对于载重车和越野车来说这一点非常重要。悬挂对路面颠簸的反馈在车内的感觉要轻微很多,这是因为有些车的车身和底盘之间采用降低振动的方法连接在一起,所以在走颠簸路面时更平稳舒适一些。

二,有独立的大梁,底盘强度较高。一般用在货车、客车和越野吉普车上,也有部分高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。

三,四个车轮受力再不均匀,也是由车架承担,而不会传递到车身上去。所以SUV和越野车用的比较多。非全承载式车身在我国客车企业里面应用非常多。

四,车身和车架是采用弹性元件联接的,具有一定的缓冲减震作用。在公路上行驶的时候,会感到比较平稳。

缺点

一,遇到危险(如翻车)的时候,厚重的底盘,也会对相对薄弱的车身产生致命威胁。

二,重量大,车架本身就很重,而车身和车架又是两个独立的部件,所以整体重量就更大了,用的钢材多,成本也相对较高。

三,汽车质心高。车辆重心比承载式更高。车架在底部,而车身是安装在车架上,那么车身的地板无论如何也要在车架之上。

编辑本段技术发展

我国的客车厂大多数是从原有的汽车改装厂发展过来的,客车底盘是借鉴了卡车底盘的生产平台,各大厂商也是照搬了原有卡车成熟的产品,没有直接专门针对客车特点而专项开发的产品,所以去掉从国外引进的客车产品,我国客车产品的底盘结构仍然是使用了非承载式车身。针对客车的特点,将传统的卡车底盘将底盘更改为三段式以适应客车的需要。以此为基础件,根据结构要求焊装大梁的扭腿,构成了大客车的半承载式车身。

经过一百多年的发展,承载式车身逐渐向着专业化的道路迈进,技术也越来越成熟。减重下来的承载式车身,已经跻身高档SUV专用底盘行列,大众的途锐,奔驰的GL都采用承载式车身,以提高对不良路况的应对能力。同时,采用非承载式车身的越野车也在不断传承,经过多年的积淀,奔驰G级,吉普牧马人,丰田酷路泽FJ等一批老牌越野车,还在不断发展。

编辑本段车身结构特点

非承载式车身的汽车有刚性车架,又称底盘大梁架。车身本体悬置于车架上,用弹元件联接。车架的振动通过弹性元件传到车身上,大部分振动被减弱或消除,发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力,在坏路行驶时对车身起到保护作用,因此车厢变形小,平稳性和安全性好,而且厢内噪音低。但这种非承载式车身比较笨重,质量大,汽车质心高,高速行驶稳定性较差。

其优点是有独立的大梁,底盘强度较高,抗颠簸性能好,此外四个车轮受力再不均匀,也是由车架承担,而不会传递到车身上去。所以SUV和越野车用的比较多。缺点就是车身和车架是刚性联接的,在公路上行驶的时候,不是很平稳,会产生震动。另外遇到危险(如翻车)的时候,厚重的底盘,也会对相对薄弱的车身产生致命威胁。

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