汽车车身在汽车各总成中变化较大，技术含量多，维修技术复杂。现代汽车车身大多数采用了整体式车身结构，重量轻、结构紧凑、安全性好。汽车在设计制造过程中，为了确保乘员的安全，采用了一系列车身防碰撞设置。汽车维修人员应熟悉车身结构和特点，懂得车身结构的防碰撞理念，才能在汽车碰撞修复工作中，采用正确的工艺方法让汽车最大限度恢复防碰撞的功能。为此，本文将从车身结构的变化及其特点、汽车车身防碰撞设置及如何采用正确维修技术进行维修等方面进行重点解析。

    一、汽车车身结构
    随着汽车工业的发展，汽车车身也经历相应的发展过程，特别是近几十年来汽车车身的变化更加迅速，甚至有超过其他汽车总成的趋势。目前汽车有传统的车架车身和无车架车身或称整体式车身。传统的车架车身主要包括主车身和车架两部分，如图1所示。整体式车身主要结构由车身组成，如图2所示。



    从汽车车身的发展过程来看，从20世纪60年代到70年代早期，汽车大多数采用有车架车身结构、后轮驱动、独立的前悬架和对称性设计。从20世纪70年代中期以来，轿车在以下构造有了变化，主要是车身沟造、汽车自重、金属材料、悬架／操纵结沟和发动机位置／驱动形式。近几十年以来，中、小型轿车，甚至有些大型的汽车，大部分都采用整体式车身结构。由于汽车车身构造的变化，车身修理也随之发生改变，汽车车身矫正工艺方法开始应用。在此主要介绍整体式车身结构。
    1．整体式车身结构
    这种车身的框架结构采用高强度合金金属材料制造，车身框架结构的构件采用 “短”的加强构件焊接或以螺栓、铆钉连接到车身的前部和后部。悬架系统、发动机、传动机构、制动系统和前、后桥总成，直接连接到车身上。在乘员室前、后、左右与车身顶部、底部焊接成框架结构，是汽车的主要承载结构。车身外部采用薄金属材料经冲压成型的覆盖件，用不可拆卸连接（主要是焊接连接）连接成一个整体，如图3所示。整体式车身没有单独的车架，整个车身采用一种用于飞机机身的设计理念；在力学上称作 “薄壁杆件结构”或称为框架结构。

    整体式车身结构紧凑，各种构件所占用的空间小，从而可以扩大乘员室的空间。由于车身没有车架，从传动系统和悬架产生的振动和噪声进入地板槽并被放大，这就需要附加其他部件以抑制或减小振动和噪声。车身损坏的维修技术必须适合整体式车身结构的特点，否则会破坏整体式汽车的防碰撞性能，降低汽车的安全性能。车身构件材料是由高强度薄金属板制作，车身重心低，离地面近，容易腐蚀，因此应采取适当的措施以防止由于腐蚀引起的损坏。整体式车身的汽车车身与汽车悬架系统直接连接，车身几乎将承载汽车的全部载荷。汽车的各种功能构件都设置在汽车车身上，因此，为了确保安全、舒适、密封、行驶等性能，车身必须经过精心设计合理布置。
    汽车车身采用整体式车身结构，碰撞修理问题随之产生。车身的修复工艺必须提出新的要求，需要将损坏部位采用更方便、更有效的汽车车身维修技术，更简便的修理设备得到发展，并很快在世界范围内采用。汽车车身框架结构由冲压加工而成的不同形状的构件构成，根据构件的强度需要选择不同厚度的高强度薄金属材料，并采用电阻焊接连接成一整体。这种框架结构的构件上设置各种形状的弯曲、折边、凹凸台结构增加构件的刚性。
    汽车有各种各样的品牌和型号，但车身的框架结构都基本相类似，这是因为汽车的基本功能相类似，主要是行驶性能和安全性能。为了减轻汽车车身重量，现在还采用全铝合金金属制造的车身。整体式汽车车身的框架结构根据车身各部分的功能要求，也采用不同性能的金属材料制造。如图4所示，不同深浅颜色是不同的金属材料制造的构件，主要是构件材料的强度和吸收冲击能量的性能不同，例如，车身四周的框架构件一般需要很高的强度，而车身前后框架构件有的却需要有很好的吸收冲击能量的特性。

    2．车身附件
    汽车车身的总体结构除了车身框架结构外，还有具有各种功能的附件总成。这些附件总成与汽车车身框架结构的连接大多数采用可拆卸连接，只有车身侧围覆盖件、车身顶部覆盖件采用不可拆卸连接。各附件总成因功能不同会采用不同的形状和结构，但一般都是由外部覆盖件和内部加强构件组成。这样组成的盒子形箱型结构的外部覆盖件与加强构件之间一般都采用不可拆卸的连接方法。汽车车身附件总成主要有车身前部的发动机盖、翼子板、保险杠组合件、水箱支架组合件、前风窗结构、倒车镜及风窗玻璃；车身侧面有车身侧围覆盖件、车门、后翼子板、油箱和车身边窗；车身后部有行李厢盖、后保险杠组合件和后风窗玻璃；车身顶部有车顶覆盖件、活动天窗；车内部有车内装饰件、座椅、安全系统构件。汽车车身的这些附件总成一般不具有很大的防碰撞功能，有的附件总成设置防碰撞构件是为了增加附件总成的防碰撞性，这样才能确保车身的整体防碰撞功能。

    二、汽车车身的碰撞性能
    现代整体式汽车的总体结构特点是汽车的承载功能主要由车身的框架结构承担。汽车的防碰撞设置也主要设置在框架结构的不同部位，所以了解汽车整体式框架结构的防碰撞设置是非常重要的。汽车的整体防碰撞设置要保证汽车的乘员区在碰撞时有足够的生存空间，围绕这个中心采用一系列防碰撞设置。
    1．汽车碰撞的形式
    由于驾驶员本身、道路环境、气候和汽车技术状态等因素，交通事故不可能完全避免。如何最大限度地保证碰撞后乘员的安全、减少事故造成的损失，具有重要的现实意义。现在，安全已和节能、环保一起成为汽车发展的三大主题。
    汽车碰撞通常分为正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞，还有滚翻和撞行人等情况。汽车安全性分为主动安全性和被动安全性。汽车主动安全性指汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力，汽车被动安全性指汽车在交通事故中，所具有的保护乘员免受伤害的能力，其研究内容主要是车身抗撞性。“抗撞性”这个词用于描述某一结构在碰撞中保护乘员的能力。在车身上，这种对乘员的保护能力主要是车身框架结构提供的，因此车身抗撞性是汽车车身框架结构性能的主要内容之一，汽车车身修复人员要保证修复后，汽车应恢复原汽车的安全特性和抗碰撞性能。
    2．汽车前部防碰撞设置
    （1）确保乘员的安全空间
    汽车车身乘员室的安全设置是为了在正面碰时，确保乘员的生存空间，减小乘员室变形和碰撞冲击对乘员室的侵入。这些安全设置还需要在碰撞时，控制车身构件仪表板或A柱后移量、转向盘后移量和上移量、脚踏板后移量和上移量、以及驾驶室的放脚位置空间等。这样设置的车身结构，一方面可以防止发生对乘员的直接挤压伤害；另一方面可以减轻二次碰撞中对乘员的伤害。
    （2）减小汽车碰撞的减速度
    汽车发生碰撞后，汽车由很高的速度很快的变成静止状态，这个时间越短，汽车的减速度就越大，对乘员的伤害也就越大。如果减速度很大，即使使用了安全带、安全气囊等措施，仍会对乘员头部、颈部、胸部和腹部造成严重伤害。汽车车身的安全设置为了减小车身减速度，在汽车车身前部、后部，乘员室前后采用了许多吸能结构。
    汽车车身的框架结构设置是将车身结构分为乘员安全区和缓冲吸能区的两类设置模式，车身安全区需要很高的强度，在发生碰撞时，这个区域的车身构件应能最大限度阻止冲击能量的侵入。缓冲吸能区的框架结构的构件，在发生碰撞时，需要具有吸收冲击能量的特性，希望冲击能量在这个区域减小、耗散从而保护乘员室不受侵害。
    车身的乘坐室应有足够的刚度，不允许发生大的碰撞变形，以保证乘员有足够的生存空间。此外，发动机、变速器等刚性部件不得因碰撞而侵入乘员室；转向柱、转向盘以及一些操纵机构的碰撞位移不得威胁乘员的安全；碰撞后车门仍旧能正常开启，以确保乘座人员能安全尽快逃离。乘坐室以外的车身前部结构和后部结构，在前后碰撞时允许有较大的变形，以便合理地吸收撞击能量，使得作用于乘员身体上的力和加速度不超过规定的人体忍耐极限。
  （3）汽车碰撞的理想特性
    绝大多数汽车都采用发动机前置前轮驱动的布置形式，所以汽车车身前部的安全设置最为重要，也最复杂。汽车的防碰撞设置主要是要保护乘员区减轻碰撞冲击，必须通过相应的结构设置使汽车动力总成向下移动而不致挤入乘员室。
  （4）碰撞时保护行人的设置
    为了实现汽车碰撞时，最大限度保护行人的安全，车身前部构件需采用具有吸能材料的保险杠和软质发动机罩，同时还必须使发动机盖与舱内的硬质构件保持一定的空间（一般约为10cm）。
    汽车在较低的速度下，要尽量减小对行人的碰撞伤害，因此，要求设置低速碰撞吸能区。在低速碰撞时，冲击能量通过低速碰撞吸能区的变形被吸收，并尽量不使低速碰撞吸能区后部的车身主要结构发生变形。随着行人保护法规在汽车设计制造中逐步推广，将导致目前汽车安全设置相应的变化，特别是造型和总布置的变化。
  （5）车身前部的框架结构
    在汽车正面碰撞的冲击能量中，车身前纵梁应在能正常发挥支撑和承载作用的前提下，设置成吸能变形模式。例如，将车身纵梁设置成弯曲形状，并削弱弯曲部位的弯曲强度，在碰撞时，构件先开始弯曲变形吸收冲击能量，减小冲击力向后传递。如图5所示，为汽车前部框架结构的缓冲吸能区的设置。

    在车身前部在乘员室还设置强度很高的结构，为防碰撞横梁，这个构件由一个直径很大、强度很高的钢管组成，它与车身框架结构的前立柱加强板采用螺栓连接构成很好的防碰撞结构，防止冲击能量侵入乘员室。在车身框架结构中，在乘员室下部还设置一些强度很高的构件，如图6所示，为设置的底部结构件，碰撞安全件等都是为了增加乘员室的整体刚度。

    如图7所示，车身乘员室防碰撞横梁、结构加强件、碰撞安全件与车身框架结构的门框结构件构成乘员室前部框架结构，在受到前部冲击时，防止冲击力侵入乘员室。

    3．车身侧面框架结构和防碰撞特性
  （1）汽车侧面结构特点
    在碰撞中，汽车车身侧面允许乘员室的变形量很小，所以在侧面防碰撞设置中，主要是减小碰撞冲击对乘员室的侵入、维持乘员的生存空间。
      ①减小侧围框架结构对乘员室的侵入量，防止侵入量过大对乘员的挤压伤害。汽车车身除了在乘员座位周边设置了安全气囊，在汽车车身整体结构、车身框架结构、车门结构等都采用一定的防碰撞结构，防止车身碰撞后的侧面框架变形，造成对乘员的挤压伤害。在车身修复过程中，应特别注意不能改变原车身结构，采用的工艺也要注意不能降低车身构件的刚度，特别是车身各总成中的加强构件的刚度，保证这些部位的原构件功能。
    ②减小侧围框架结构对乘员室的侵入速度，车身车门应具有一定刚度，减轻对乘员的撞击力；因此，汽车车身在一些重要构件中都设计了防碰撞结构，例如，汽车车门就设置了防碰撞杆。
（2）汽车车身的侧面防碰撞设置
    当汽车受到侧碰撞时，受到撞击的部位一般是车门或立柱，由于车门、立柱与乘员之间的空间很小，在乘员胯部位水平面上，内陷允许凹陷量最多也只有300mm左右。因此，侧碰撞的理想特性只能是要求侧面框架结构有足够大的刚性，确保车门和立柱不发生大的变形，加强日柱的铰链部位的刚度及其与门槛的接头刚度尤其重要。
    为了防止乘员室安全空间的丧失，汽车车身需要加强乘员室抗挤压的能力，因此，车身一般设计成箱形框架结构。汽车车身的框架结构的构件设置成箱形框架结构，一方面可以提高箱形结构的整体刚度，在各个盒子层中间留有一定空间，这样在汽车车身侧面受到冲击时可以起到缓冲作用同时吸收一部分冲击能量。这些箱形框架结构的连接部位都设置了强度较高的接头形式，在这些箱形框架结构中还有加强板来提高构件的刚度。在车身修复过程中，应保持这些结构件的合理形状和具有一定的刚度，所以在工艺规范中，常常提出不允许随便改就车身框架结构的结构形式，也不允许对车身的构件过度加热，防止构件刚度降低。
    此外，汽车车身还在车门设置抗撞梁，地板下面设置横梁，加大门槛梁，车门下边缘与门槛重叠的支承强度等，使门槛梁和地板能更好地起到承受侧向力和吸能的作用，如图8所示，显示了一个可承受碰撞的车身框架结构。

    总之，车身框架结构的安全性能，实际上就是车身结构承受碰撞的能力、变形模式以及吸收碰撞能量等综合能力的体现。良好的车身框架结构就具有较好的防碰撞安全性，意味着在一定的变形模式下车身结构应能承受较大撞击载荷，并吸收较多碰撞能量，使结构的变形向有利于保护乘员生存空间的方向发展，使乘员所受到的冲击损伤符合有关的法规要求。