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汽車的演變
2003年01月10日 10:13
儘管這種提法令人覺得不合理而離奇,甚至難以接受,但這的確是事實:承載式車身早在汽車尚未問世之前即已出現。當初的馬車已有相當部分的車身採用自承載式結構,彈簧直接固定在車身上。既然如此,要車架何用?談及這一點,須從汽車的發展史說起。 19世紀末,20世紀初期,汽車車架均為木製,僅在某些小型汽車上部分採用鋼管制車架。當時人們認為鋼管式車架價格太貴,而且加大尺寸時又顯得太軟。 1903年時,有32%的汽車採用木製車架,而採用鋼管式車架的汽車僅佔14%。至1911年,這兩種車架均遭淘汰,取而代之的是型鋼——由角鋼或槽鋼製成的車架。 世界上第一個由衝壓件製成的車架是由巴烏爾·戴姆勒于1899年為自己的奧地利分廠設計的。當然,此結構一面世即遭到非議。為加大車輪轉向角度,車架前部的縱梁須向內彎曲。傳動軸的普及致使車架的後橋部位呈彎曲狀,或由直縱梁組合製成。 至20世紀20年代,車架開始採用梯形結構,且前後部分均如此。此後不久,這種結構又進一步改進,車架的前軸處呈彎曲狀而位於前軸之上。此結構用於跑車上有利於降低重心(前軸可置於彈簧之下),用於公共汽車上則製成若干階梯方便乘客上、下車。 此後,工程師艾·魯姆普列爾一改傳統的梯形結構,在車身呈水滴狀的“特勞芬瓦根”車箱上採用與其車身相對應的山脊式結構的車架。與此同時,漢斯·列德文卡為“太脫拉-11”設計出所謂山脊式結構車架——管徑為110mm、壁厚為3mm的管狀結構。發動機、變速器及差速器殼體通過螺栓與車架相聯並保持其承載功能。漢斯·列德文卡的設計中又將其前部改進成叉型結構專供固定發動機,並用於“奧地利-戴姆勒”車型上。在發動**後置的“默謝臺斯—130H”汽車上,叉型結構自然被移至車架後部。而在“漢茲”汽車上則採用箱式梁取代管狀結構。 至30年代,山脊式結構車架產生新變化——呈X型。這種結構的生命力較強,至今俄羅斯的吉爾轎車仍有部分採用此結構車架。 設計師的思路又開始轉向承載式車身。1921年出產的蘭西亞汽車車身即由鋼板製成。從其本質上看,此車架已呈立體式,即已形成供安裝車身壁板的側板。為減輕自重,此車架上開了不少孔洞。 1927年,德國工程師古斯塔夫·列爾提出與此相類似的結構——即所謂低位箱式車架。這種車架將車身底板與薄鋼板制箱式梁聯為一體。很快,此結構即被當時的各種汽車大量採用。而傳統的梯形車架僅用於大噸位、大功率的美國汽車。 有約10年時間汽車車身一直“依附”于車架而無法“獨立”。因當時的車身均為木製,而且呈曲線狀的零件或為裁製而成,或為用小方木經蒸汽軟化彎曲製成。有時須在木製骨架上蒙敷皮革。爾後出現鋼—木車身。如二戰前的前蘇聯汽車3NC—101,其車身部分骨架為方木製成。而此前不久,德國工程師拉比曾製成一輛車身為承載式結構的微型汽車。該車車身由小方木縱、橫樑聯結膠合板而製成。這種車身(當然比金屬車身便宜得多)曾應用於1928-1937年間。 30年代中期,因車架結構已變得極為複雜,汽車製造者們才開始真正採用全金屬承載式車身。1933年出產的蘭西亞汽車的車身即為與底板上的十字型加強肋焊為一體式。雪鐵龍-7型汽車鋼制車身上加焊了管狀縱梁及盒式橫樑。1935年出產的“奧貝爾-奧林匹亞”車型則採用將衝壓底板與重量輕的空心形鋼製成的加強件焊為一體的結構,其車身以類似架橋方式固定,並被稱之為“浮橋”式。前蘇聯的勝利牌汽車也採用類似車身。 最為轟動的是1934年美國克萊斯勒公司的產品:其骨架為一寬大的整體梯形車架,車身底板即焊在此車架上。這輛8缸5升排量的汽車成為世界上第一輛帶有承載式流線型車身的大型汽車。 有趣的是薄板式車身零件目前並不十分受歡迎。早在二戰之前即有人作過木製車身的試驗。此結構對鋼材使用嚴格限制,但若以木材及皮革製成流線形車身並非易事。此後又有人試驗在汽車上採用玻璃鋼。前蘇聯于1964年就曾小批量生產過玻璃鋼車身的麵包車。 薄板式車身底盤,現已應用在部分跑車及賽車上,多由鋁制輕質立體式車架構成。而全鋁制車身卻因其價格昂貴及工藝問題未及推廣。雖然第一批29輛名聲顯赫的默謝臺斯-300SL跑 車為全鋁制車身,但並不足以說明問題。鋁制車身的設想只在不久前出產的“本田-MSX”及奧迪-A8”車型上得以真正實現。