汽车车身涂层修复
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1.1 汽车的类型与车身结构

汽车的类型是很多的,为了满足使用者的个性需求,现代汽车也尽可能地满足购车者的一些独特的需求,但是汽车制造工业必须是大批量,流水作业,机械化程度很高的。因此,一个车型系列生产数量都很大,在这个系列的基础上只能进行局部的修改来满足购买者的个性需求,形成一个系列下的各种车型。汽车行业从汽车车身的功能角度,概括规划汽车的类型、车身结构、车身材料等。

汽车车身构件也有各种不同的功能,这些功能的实现都有一个防止腐蚀的问题,了解车身构件的结构和功能就是要保证在车身修复后,用合理的涂装工艺,让车身构件的功能能得到较长时间的维持和保护。

1.汽车车身的变迁

汽车是由许多人经过多年的不断努力研究而发展起来的,集合了科学家与工程师的精心创作,才有了今天各式各样安全、豪华、舒适的现代汽车。

1886 年德国工程师戈特利布·戴姆勒制成了装有汽油机的四轮汽车。当时的汽车是由马车演变而来,以发动机代替马匹驱动汽车;因此,早期的汽车车身构造与马车相似,是一种敞开式车身,在车架上直接装配发动机、座位和轮罩。到了20 世纪初开始出现了箱形的车身,此后车身的设计开始发生了很大的变化;为了减轻车身的重量,车窗、车顶、车门等都有显著的变化,不实用的装备和零部件逐渐被去掉,并且向大批量生产的方向发展。

车身最早是用木材制成骨架,外表钉上木板制成,一直到1905 年时才开始以钢板、铝板来覆盖汽车的车身,从此车身的设计才有了较大的进步,车身外表构件逐渐采用各种冲压模冲压成各种曲面形状;到了1916 年,美国出现全部使用钢骨架及冲压成型,各种曲面形状构件组成的汽车车身,奠定了现今汽车的基础。

车身外部的涂装最初是使用凡立水与油脂漆,需要很长的干燥时间,而且耐久性较差,容易退色;到了1924年出现了硝化纤维漆,俗称“拉卡”,它能在很短的时间内干燥,而且色彩艳丽丰富,耐久性好,成为后来普遍使用的车身涂装涂料。

到了1940 年以后,随着焊接及加工技术的发展,汽车车身结构发生了很大的变化,各种高强度金属合金材料、曲面玻璃、塑胶、合成材料等各种新材料应用到汽车上。汽车车身的涂装也有相应的变化,大量采用机械化和自动化的生产方式,所使用的涂料也发生了彻底的变化。汽车车身结构日趋完美,外形更加赏心悦目,这也就给维修行业提出了更高的要求。

我国汽车工业由于发展时间较短,并没有走过世界汽车发展的全过程;所以这里主要介绍现代汽车的车身结构及其特点。

无论是轿车、客车还是货车,不同生产厂家、不同系列、不同时期的车身结构和形式都存在着一定的差异;维修人员认识其结构的本质,尽可能按照大同小异的原则划分出了一些类型,了解其结构特点可以使修复的工艺更加合理,起到事半功倍的效果。

2.汽车概述和分类

汽车的类型很多,按照发动机使用的燃料,分为汽油车、柴油车、电动汽车和气体燃料汽车;按照驱动形式,分为普通汽车和越野汽车;根据国标GB/T 3730.1-2001规定,将汽车分为普通乘用车、小型乘用车、旅行车、专用乘用车、客车、城市客车、铰接客车、货车等。这些汽车在涂装方面的要求也略有不同,我国在1999年,明确了《汽车涂层质量》(QC/T 484-1999),规定了各种车型、各个部位的涂装质量要求。

3.车身主要部件

为了便于在汽车修理工作中进行交流,通常将一个汽车车身分成三个部分:前部、中部、后部。汽车的前、后部除了汽车的动力、驱动系统外,主要设置了防碰撞结构。汽车中部为乘员室,是汽车安全部位,结构应确保乘员的安全空间。

为什么要了解车身主要构件呢?车身涂装修复虽然以个体手工操作为主,但车身修复与其他工序的工作息息相关,就是涂装作业本身也不是一部车辆从头到尾都是一个人去完成,涂装技术人员和管理人员也需要通过技术文件下达生产任务,因此车身涂装人员需要了解车身构件的名称、结构形状和特性等。

1)车身构件和装配术语

当代汽车多数采用整体式(承载式)车身结构,车身部件是采用薄金属材料冲压成型。各种各样的构件通过连接或焊接到一个大的部件上时,就叫做装配。

我国车辆是靠道路右侧行驶,汽车左半侧是有转向盘的一侧,汽车右侧是乘客座位所在的一侧。一些国家制造的汽车,它们的转向盘常常被安装在右侧,这是因为这些国家汽车是在道路的左侧行驶。汽车的部位名称,如图1-3所示。

图1-3 车身前部、后部部件的名称

2)汽车车身主要部件

(1)车身前部部件。汽车前部是重要部位,特别是发动机前置、前轮驱动的车型,一些重要机件都设置在汽车前部,如图1-4所示。

图1-4 汽车前部结构

当代汽车大多数都采用整体式车身,汽车整体式车身一般采用外部覆盖件与内部设加强结构,如图1-5所示,汽车发动机盖、汽车前翼子板内都设置加强板等结构。

图1-5 汽车发动机盖、翼子板结构

整体式车身的车身纵梁是在车身前部底下延伸的箱形盒子形结构,也是整体式车身的主要部件。车身纵梁与车轮罩、前围板、减振器塔构成车身前部主要部件。车身纵梁与减震座构成汽车前支撑悬架系统并用螺旋弹簧进行机构连接。汽车减震机构安装在减振器座内,如图1-6所示,是汽车行驶系统与汽车车身的主要连接方式。

图1-6 安装在车身纵梁上的前部结构

散热器安装在车身纵梁和内前围板上,用以支撑冷却系统的散热器以及相关部分。

发动机罩用铰链连接,这样可以很方便地打开发动机舱(发动机前置的汽车)。前围板在前部车身与乘员室之间,有的也叫“火墙”或“前脑门”。它通常也是由各种板件焊接在一起的,并与车身侧围前柱(A柱)与加强杆(防碰撞横梁)构成前部防碰撞结构,如图1-7所示。

图1-7 车身前部防碰撞结构

翼子板从前车门一直延伸至前保险杠,它盖住了前悬架部分和内围板。通常是用螺栓固定在车身上面的。保险杠防碰撞横梁与车身纵梁用螺栓连接,防止汽车轻微碰撞,并吸收轻微碰撞冲击能量。如图1-8所示,前保险杠用螺栓连接结构。

1-螺栓(每侧2个);2-螺栓(每侧1个);3-连接片(每侧1个);4-车身前横梁5-螺钉(2个);6-导向件(左、右);7-膨胀螺母(2个);8-安装螺栓(每侧3个)

图1-8 前保险杠连接结构

(2)车身中部部件。汽车中部部件主要由车身侧围、车顶、车身地板与前后围板构成乘员室。

汽车车身侧围是汽车重要结构,如图1-9所示,由车身侧围主要构件、车身侧围外板与车身侧围内板或加强板构成。车身侧围由车身前、中、后柱构成,是汽车车身上用以支撑车身顶板、车门等的构件。为了增加强度和刚度,在这些部件内都设置加强板和防碰撞梁等结构,以便在发生严重碰撞或翻车事故时保护乘客的安全。

图1-9 车身侧围结构

地板是乘员室底部的主要部分,通常是一块大的钢板冲压而成的构件,如图1-10所示。汽车发动机前置、中置、后置地板结构略有不同,但总体结构和功能基本相似。

图1-10 汽车地板结构

前轮驱动的汽车,地板相对平坦一些。后轮驱动的汽车,地板必须为变速器和传动轴留出一条通道,传动轴需要空间通向后面的后桥总成。

汽车车顶是安装到乘员室上面,由多块板件构成,通常采用焊接连接,有的车型还设置天窗,如图1-11所示。

图1-11 汽车车顶结构

汽车乘员室必须配置相应的坐椅和相关的装饰及配件,如车顶内衬、地毯、遮阳板等,如图1-12所示。

图1-12 汽车乘员室配置

汽车乘员室为了乘员的舒适、环境美观、安全等,还需安装种各样装饰、扶手垫等,如图1-13所示。

图1-13 汽车内装饰

汽车车身内部为了确保乘员室的密封和防止汽车外部噪声侵入乘员室,还必须设置相关密封构件和装饰附件,如图1-14所示。

图1-14 汽车密封结构

汽车为了驾驶员的安全、舒适、操作方便等,如图1-15所示,必须配置相关构件和装置。

图1-15 汽车驾驶室配置

(3)车身后部的部件

汽车车身后相对简单,发动机前置、前轮驱动的汽车后部结构又可分轿车式和旅行车式。如图1-16所示,为轿车后车身。图1-17为轿车后车身外部结构与主要构件。

图1-16 轿车后车身

图1-17 轿车后车身外部结构

汽车为增加车身后部的空间,也设计成旅行车式后车身,如图1-18所示为旅行车后车身结构和主要构件。如图1-19所示为旅行车后车身外部结构。

图1-18 旅行车后车身

图1-19 旅行车后部结构

汽车车身后部包括后侧板、车身下后板、后地板和后纵梁等。不是发动机前置的车型,还有一些其他构件。行李箱底板是金属材簿板冲压件,它通常焊接在后部纵梁上,备胎通常设置在这块底板的相关位置。后保险杠与后纵梁连接,还有后减震座和后轮罩等结构。

(4)汽车车身外部构件

汽车车身外部常采用薄金属板材料经过冲压成各种曲面的板件,为了增加强度,车身外板件内设各种支架或加强板,如图1-20所示。这些构件不仅要有保护性,又有装饰方面的要求。在进行涂装时,这些构件的保护性和装饰性要求较高。因此,涂层修复人员应熟悉这些构件的特点、装配要求,并掌握这些构件的材料性质以及这些材料与涂层配套要求等方面的知识。

图1-20 汽车外部构件