非承载式车身具有哪些优势、劣势,为何被承载式车身所取代?

非专业但实际车评 2024-04-10 01:30:09

非承载式车身也曾在汽车发展历程中扮演过主角,如上世纪初的汽车全部采用非承载式车身。简单理解就是在梯形车架子上扣上一个驾驶舱,好处就在于车企可以只用一套车架子即可,不同车款仅仅是车身外观不同罢了。而随着不断发展,在上世纪50年代后非承载式车身逐渐淘汰。

而现如今采用非承载式车身的只剩下部分硬派越野车,实际上很多越野车如今也开始采用承载式车身了。原因其实也很简单,当承载式车身的强度足够大时,就不需要另配个车架子来承受路面的冲击了。曾经越野车要有大梁的本质就是因为承载式车身的强度不足以承受冲击嘛,所以车身强度提高是淘汰老旧结构的关键,比如新路虎卫士。

非承载车身的车架子强度其实并不大

非承载式车身说白了就是车身不承受路面反馈的冲击,而由车架子来承受。实际上关于非承载式车身的车架子一直都存在一个明显的误区,那就是车架子强度很大所以非常耐用。当然产生这种误区的原因很多,大都是一些汽车小媒体的观点所导致的。平心而论梯形车架子耐用不假,但这车架子的强度真的很差,远不如如今家用车所采用的非承载式车身。

如上图所示梯形车架子,从结构上看它的横向是完全闭合的,而它的竖直方向并没有完全闭合。这么说可能很多朋友不能理解,可这么去思考用木条按照上图去做个架,横向施加力量架子可无比坚固。但如果竖着去扭转它并不牢固,可以很容易的发生细微的扭曲。越野车的梯形车架子也是如此,横向很坚固,而纵向却很柔软。所以即便车架子往往由很粗的钢料构成,但结构上的劣势依然导致其扭转刚度很差。

比如奔驰大G算是硬派越野1哥了吧?其大梁的扭转刚度也仅有可怜的1000kg.M/度。很显然这样的扭转刚度跟承载式车身的扭转刚度是不能比的,随便一辆入门级别的A级小轿车车身扭转刚度都达到了1800kg.m/度以上。B、C、D级别车型就更不用说了,最高的都突破5000kg.m/度了。所以梯形车架的强度并不强,甚至可以说非常差。它所谓的耐用靠的并不是强度大,而恰恰是依靠其足够软。

梯形车架子(大梁)为啥耐用

梯形车架子耐用是公认的,但其耐用并不是因为强度大,而是因为其足够软。由于梯形车架子竖直方向没有闭合,所以扭转刚度很差,这就导致其形式在崎岖路况时会产生扭转、形变。而来源于路况的冲击恰恰被车架子的扭曲形变给吸收掉,当冲击被吸收掉后车架子恢复原状。这就好比上方动图中的扭力梁悬挂,表面上看扭力梁是刚性的,而实际上却可以通过形变、扭曲来吸收冲击,之后恢复原状。

所以扭力梁悬挂非常耐用,所以呢、梯形车架也非常耐用,扭曲、形变就如同一个柔软富有韧性的弹簧一般。那为啥承载式车身不耐用或者说不适合越野?原因在于承载式车身在各个方向都是完全闭合的(横向、纵向都闭合),所以承载式车身获得了超强的扭转刚度、非常硬。而这种超强的硬度一旦由于外界的冲击而导致形变、扭曲,就不可能自主复原,俗称硬伤。所以曾经的承载式车身在越野方面并不适合,因为太硬一旦变形就不能自动复原。

非承载式车身为何逐渐被淘汰?

原因其实很多,当年非承载式车身流行是因为强度上不去,所以就需要用大梁来保证强度。正如上文所提到的那般如今承载式车身的强度已经远超梯形车架了,那么就没必要采用非承载式车身了。去掉大梁可以很好的降低成本、可以减重400kg左右,最重要的是可以降低发动机、变速箱、油箱等主要部件的安装位置。如上图所示有大梁的车子发动机等核心大件是装在车架子上方的,这直接拉高了重心影响了车辆行驶动态。

所以如今采用非承载式车身的乘用车越来越少了,而仅仅是部分越野车采用。而大梁对于越野车而言更像是一个图腾,但这并不代表越野车有多需要大梁。当车身强度大到足够应付任何冲击时、它即不会扭曲形变,那么如此就不会出现不可逆损伤。比如新款的路虎卫士,它的强度已经远超同类型带大梁的越野车了,只不过越野老炮们是不会接受没有大梁的越野车的,而他们的理由依然还是强度不够。

实际上这就是感性战胜理性的逻辑了,承载式车身无论强度有多大、似乎它都不应该出现在越野车上,真的这样么?如上图M1A1坦克的车身结构,从图中我们可以清晰的看出这是承载式车身,没有大梁。这款主战坦克的强度够不够用?能不能越野?哈哈,笔者并不否认这个例子超级杠,但也确实很在理对吧?所以承载式车身强度低、不适合越野的说法是武断、不全面的。是否适合关键要看设计者的设计方向、设计目的以及设计预期。

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