1.2 车身的分类及特点

汽车发明一百多年来，车身无论是外观还是结构再到用材都经历了比较大的变化。车身在外观上已经趋于同质化，但是在车身结构和用材上仍然存在多种形式。从结构形式上，车身主要分为非承载式车身和承载式车身两类。从材料上，分钢制车身、钢铝混合车身、全铝车身，以及多种材料复合车身。

1.按结构形式分类

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，用弹性元件连接。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，在坏路上行驶时可对车身起到保护作用，因此车身变形小，平稳性和安全性好，而且车厢内噪声低。但这种非承载式车身比较笨重，质量大，汽车质心高，高速行驶时稳定性较差。在乘用车领域，非承载式车身一般应用在部分越野车和多用途汽车（MPV）上。图1-4为非承载式车身结构。

承载式车身的汽车没有刚性车架，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。这种承载式车身除了其固有的承载功能外，还要直接承受各种负荷和碰撞力。车身具有较大的抗弯和抗扭转刚度，车身质量小，高度低，高速行驶时稳定性较好。但由于道路负载会通过悬架装置直接传给车身本体，因此噪声和振动较大，对车身的设计要求较高。承载式车身一般用在轿车和大多数的运动型实用汽车（SUV）上。图1-5为承载式车身结构。

2.按材料分类

（1）钢制车身 钢制车身是相对于铝车身和复合式车身来说的。钢制车身用材主要为钢板，分为低碳钢（DC系列）、低合金高强钢、先进高强钢、超高强钢以及热成形钢。钢板通过冲压、热成形、辊压等成形方式制成零部件，再通过点焊、弧焊、螺栓连接等连接而制成车身。钢制车身相对来说，车身设计难度较低，制造精度更高，车身较重，碰撞性能及可靠性更好，同时其成本相对铝合金车身、钢铝混合车身和多材料复合式车身来说更低。图1-6为钢制车身及材料分布图。

（2）钢铝混合车身 钢铝混合车身由钢制部件加部分铝合金部件组成，铝合金主要用在四门和发动机舱盖、行李舱盖或者尾门部位，以及发动机舱纵梁（简称发舱纵梁）和前、后减振器安装部位等。钢和铝合金之间通过点焊或者自冲铆、流钻焊等方式进行连接，中间辅以金属结构胶以增加连接强度。钢铝混合车身的典型特点为设计难度、成本、性能、重量的平衡性。相对钢制车身说，钢铝混合车身重量更轻，性能特别是扭转刚度更高，同时其成本增加幅度不是特别大。但是其连接难度相对较大，特别是钢铝之间的连接和电化学腐蚀防护等。图1-7和图1-8为钢铝混合车身示意图。

（3）全铝车身 全铝车身顾名思义是指整个车身全部是铝合金经过冲压、挤压、铸造成型后的零部件通过连接而成的车身，但是在实际应用中基本上很难100%采用铝合金。因为随着安全法规越来越严，对车身的碰撞性能要求越来越高，以及在部分重要部位为了满足可靠性及耐久性要求，全铝车身会在例如A柱、B柱等区域采用热成形部件或者强度等级较高的高强钢。全铝车身采用的连接方式有自冲铆（Self -Piercing Rivet，SPR）、流钻焊（Flow Drill Screw，FDS）、冷金属过渡焊（Cold Metal Transfer，CMT）、无铆连接（Clinch）、螺栓联接、激光焊接等辅以金属结构胶。经典的全铝车身有奥迪公司的铝合金空间框架（ASF）结构、捷豹汽车公司的冲压式铝合金车身，以及特斯拉及蔚来汽车的冲压加挤压复合式铝合金车身。图1-9为奥迪ASF车身结构，图1-10为冲压式铝合金车身，图1-11为挤压+冲压复合式铝合金车身。

（4）多种材料复合车身 多种材料复合车身是指车身由钢、铝合金、镁合金、碳纤维、工程塑料等多种材料经过点焊、铆接、螺栓联接、弧焊、金属结构胶等连接方式连接而成。图1-12为多种材料复合车身。

从设计难度、制造难度、性能、重量、成本等对以上车身特点进行全面总结，如表1-1所示。