摸门道——3万个零件组成一辆汽车

　　汽车结构分四部分

　　早期的汽车会有一个用木材、合成材料或金属板制成的独立底盘。多数早期的汽车将发动机和独立的变速箱装在一条线上，乘客坐在带差速器的后轴上方。例如１９１１年的劳斯莱斯银影汽车，这种汽车底盘大，承载着有金属包层的木制车架；底盘高，有利于传动杆和后轴的清洁。尽管车身很长，但把行李放在车顶，而且司机没有防备天气变化的保护措施。现在的汽车多采用钢壳，前轮驱动，动力更强，空间更大，但重量却很轻。例如２０世纪９０年代的雷诺克莱奥汽车，这种车由薄钢板制造，前轮驱动，车轮较小，这意味着司机和乘客的座位距离地面较近。由于采用高强度钢壳，虽然车门很大，但仍然十分坚固。

　　目前，整体的零部件数量基本保持在３万个左右，包括细小的螺丝钉在内。汽车结构分四大部分，每一部分又有具体的分类。

　　１．发动机：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系起动系。

　　２．底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

　　３．车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货厢两部分组成。

　　４．电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其他用电装置。

　　现在，汽车设计总是极力地小型化，以达到尽可能少占空间的目的。为了节省空间，汽车的设计主要围绕乘客进行的。

　　发动机的位置将直接影响汽车的内部空间、操作和牵引力。长期以来，前置发动机后轮驱动是最好的方案。但这种结构成本很高，该结构多被奔驰、宝马、９０年代的阿尔法罗密欧等高档汽车普遍采用。后置发动机后轮驱动虽然有利于牵引力，但不利于内部空间；而大多数家用轿车采用了前置发动机前轮驱动的结构，以求得最大的空间和牵引力。例如在西班牙的西亚特·依比扎设计的汽车中，发动机横向放置，油箱置于后排座位下面设计，灵巧的后悬架使行李厢更便于存放行李。

　　跑车多采用的是中置发动机后轮驱动，法拉利、保时捷等超级跑车就是采用了这种结构，特点是便于操控，牵引力大，但车内空间狭小；而在一些高档车中，奥迪独创的全时四轮驱动系统又在这些结构中进行了优化，使驾驶安全性能进一步提高。目前奥迪的高端Ａ４、Ａ８、阿尔法罗密欧和沃尔沃的Ｓ６０等车属于标准配备。

　　轿车车身有三个立柱

　　在轿车车身构造中，有些重要零件的位置涉及车辆的整体布置、安全及驾乘舒适性问题，例如立柱。一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱（Ａ柱）、中柱（Ｂ柱）、后柱（Ｃ柱）。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。

　　设计师考虑前柱几何形状方案时还必须要考虑到前柱遮挡驾驶者视线的角度问题。一般情况下，驾驶者通过前柱处的视线，双目重叠角总计为５～６度，从驾驶者的舒适性看，重叠角越小越好，但这涉及前柱的刚度，既要有一定的几何尺寸保持前柱的高刚度，又要减少驾驶者的视线遮挡影响，是一个矛盾的问题。设计者必须尽量使两者平衡以取得最佳效果。在２００１年北美国际车展上瑞典沃尔沃推出最新概念车ＳＣＣ，就将前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃让驾驶者可以透过柱体观察外界，令视野盲点减少到最低程度。

　　中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支撑力，在中柱上还要装置一些附加零件，例如前排座位的安全带，有时还要穿电线线束。因此中柱大都有外凸半径，以保证有较好的力传递性能。现代轿车的中柱截面形状是比较复杂的，它由多件冲压钢板焊接而成。随着汽车制造技术的发展，不用焊接而直接采用液压成型的封闭式截面中柱已经问世，它的刚度大大提高而重量大幅减小，有利于现代轿车的轻量化。不过，有些设计师却从乘客上下车的便利性考虑，索性取消中柱。最典型的是法国雪铁龙Ｃ３轿车，车身左右两侧的中柱都被取消，前后门对开，乘员完全无障碍上下车。当然，取消中柱就要相应增强前、后柱，其车身结构必须要用新的形式，材料选用也有所不同。

　　后柱与前柱、中柱不同的一点就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此构造尺寸大些也无妨，关键是后柱与车身的密封性要可靠。

　　刚度是汽车车身设计的指标，刚度是指在施加不至于毁坏车身的普通外力时车身不容易变形的能力，也就是指恢复原形的弹性变形能力。汽车在行驶过程中受到各种外力影响会产生变形，变形程度小就是刚度好，一般情况刚度好强度也好。刚度差的汽车，行驶在不平路面上就容易发出嘎吱嘎吱的响声。立柱的刚度很大程度上决定了车身的整体刚度，因此在整个车身结构中，立柱是关键件，它要有很高的刚度。

（ 责任编辑：刘杰 ）