什麼是車身框架結構？廂式貨車底盤解析

底盤又稱為車架（Chassis），它如同人類骨骼的作用一樣，承受著車輛在靜態或者動態條件下所有的重量，包括發動機、變速箱、乘員，以及在惡劣路況與制動加速時對車輛產生的壓力，這些都是由底盤一力承擔，所以說，車架是一輛汽車的最重要支撐結構。無論是單車、汽車還是卡車，每台車都有一個底盤，但是底盤的形式就因車型而有所不同。環顧全球各大汽車廠，能稱之為車廠的，你可以沒有發動機技術、但是你不能沒有自己的車架；你可以不會設計樣子外觀，但你不能連這套骨骼都造不出來，也就是說，汽車工業最核心的大型部件是：底盤！

今天要說的不是我們常見的轎車車架，而是廂式貨車。貨車由於需要承受較大的負載，所以底盤結構與普通的汽車完全不一樣，這種結構就是非承載式車身，也稱為車身框架結構（Body on frame）。

其實車身框架結構的歷史比汽車誕生的歷史還要久，這個結構實際上可以追溯到早期的馬車時代，當時是使用木材來建造，在古裝片中的馬車與搬貨的手推車都是使用這一種底盤結構。直到20世紀30年代，才開始使用鋼鐵來取代木材，但是使用木材來固定這種做法仍然持續了幾十年。早期的車身框架已經是使用梯形結構，由兩條橫樑來固定兩條平行的主樑上，車殼與動力系統都放在車架上方，而車架則放在懸架與車輪上。來到今天這種結構已經被硬殼式、半硬殼式與單體式設計所取代，但由於車身框架結構能承受大負載，所以依然是貨車與重型卡車的首選。

圖：福特T型車的底盤結構就是從以前的馬車進化而來。

除了大負載這個優點以外，還有的就是車身框架結構都是使用模塊化的設計，也就是能把不同的車身放在相同的底盤上。就例如RV房車，由一個製造廠先製造出基本的底盤與傳動系統，再交給不同品牌的汽車製造商，然後汽車製造商把自己設計的車身安裝上去，這就有了各種不同配置與外觀的房車，但其實它們都是共用同一個底盤，或者也可以說是一個平台。

圖：後面你想加上什麼形狀的外殼都可以，只要是在車架的承受範圍之內。

圖：非承載式車架基礎上構建的自行式旅居車（RV）車型，在國外已經非常普遍，而國內也只是看到了曙光而已。

圖：除了貨車以外，絕大部分的皮卡也是使用車身框架結構。

車身框架結構的優缺點也非常明顯，車架結構設計容易；車架與車身分成兩個整體，即使車架受到應力與張力都不導致車身出現異響；發生事故後更容易修復；能在惡劣路況中承受更大的扭轉彎曲強度。但整車會比硬殼式車身重，整車的機動性會變差，燃油消耗量也會增多。而且車身放在車架之上，導致整車重心變高，在越野路況中性能雖然更好，但在一般平路上會有不穩定的狀況出現。還有最重要的一點，就是沒有潰縮區，因為整體車架剛性都非常高，潰縮區使用的是較軟的金屬，所以框架結構的車架在事故時受傷的幾率更高。

那究竟是什麼設計能讓這一個看起來簡單的框架結構，擁有如此大的負載能力呢？現在就逐一介紹每一個部分。

圖：車身框架結構的基本設計（也稱為梯子框架）。

圖：整個結構最主要的正是這兩條主梁（通俗的叫大陣），這兩條主梁需要承受整台車輛絕大部分的壓力。但這兩條主梁只是一個基礎，真正能使這個結構承受大負載的是其他位置的補強。

橫樑才是整個車架剛性的保證，車輛在行駛中需要承受加速減速與載貨重量的壓力，車架會向X軸與Y軸方向產生形變，而橫樑就要阻止這個現象發生。鋼板通過螺栓或者鉚釘連接到主梁，除了螺栓的固定以外，其實在兩邊還會有補強的鋼板，只是這張圖並沒有顯示出來，在後面會有介紹到。

圖：橫樑數量越多框架的剛性越好，同時也可以增加車輛穩定性。但鋼板越多同時也會增加底盤的重量，對於框架結構來說重量已經是缺點之一，所以這方面保持平衡就好了。

圖：車架受到外力時有可能會出現這個方向的變形，這個單靠橫樑的強度不足以抵抗這種外力，這時候就需要其他方面的補強了。

圖：補強的方法就是在橫樑中央加上一個X形狀的補強件（當然補強件的形狀不限於X形狀），這樣整個車架無論是需要前後還是左右的外力都有足夠的剛性。

圖：上面講解的只是最簡單的形狀，在實車上需要計算車輛最大需要承受多大的壓力與壓力的方向，再決定補強件的位置與形狀。為了減少車架的重量，一般都會在補強的鋼板上打孔輕量化，當然這個孔的形狀與大小並不是隨便打的，同樣需要計算。

非承載式車架結構的優缺點在上文里已經提到了，缺點是重量大，對於動力系統的要求比較高，如果用這個來造台轎車，例如133老皇冠這種的話，那麼動力系統還得要三公升V6或以上才會覺得有勁，還想用1.4T來達到省油效果，基本可以放棄幻想了。而到了一定尺寸後，但底盤的重量就不是一般人能接受了；其次就是舒適性相對較差，不過對於我們這種整天開著絞牙避震代步的來說，這裡所謂的懸掛舒適性並無太大的投訴。但這類底盤造出來的優點也有很多，例如安全性就是最突出的，你可以想像一輛F150與一輛邁騰甚至輝騰對撼的畫面吧，後者估計跟撞牆的感覺差不多；這類車的車身剛性非常高，只要裝上4WD系統，便能獲得相當不俗的越野性能，這也是為什麼對岸的老美這麼喜歡買基於這種車架造出來的F系列皮卡了，皮實耐用多功能，只要你認為汽車是工具屬性的話，這種車架結構應該就是最佳的選擇了。

圖：從俯視圖可以看到車架並不是一個正長方形，在車頭的位置會變成向內凹的形狀。因為如果是一個正長方形就沒有足夠的空間留給車輪轉向，車頭框架越窄，車輪的轉向角度越大。貨車應該都沒有後輪轉向的技術，所以後輪不需要騰出這一個空間給車輪。

最後，需要跟很多普通車主普及一下基礎的汽車分類知識，由這種框架式非承載式車架造出來的無論外觀樣子是皮卡、廂式貨車還是越野車，他們都屬於硬派車型，即便是他們有貌似SUV的樣子，但他們不叫SUV，而應該稱為越野車、越野車、越野車，不要動不動就是就來個什麼「越野SUV」，SUV的車架底盤來自轎車，屬於承載式車架結構，承載式和非承載式有本質的區別，造出來的車也完全不同。另外雖然某些SUV擁有AWD四驅系統，但AWD的普遍定義是恆時四驅系統，而此類框架式結構的非承載式車架的車型一般均裝備的四驅系統多為分時四驅系統，默認寫作4WD或者4×4系統，兩者同樣有本質上的區別。嚴格的汽車領域裡，只有SUV、越野車之分，請勿不要混為一談。

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