2.2 车身构造
Body Structure
为什么车身要由面板和骨架组成？
人的身体是靠206块骨骼支撑的，所以才能站立和行走。然而，每个人的骨骼架构不一，因此才会有不同的身材和长相。汽车也一样，它的身材和长相也由其表皮下面的骨骼架构决定。
你看到的车身面板只是汽车的“皮肤”，其实它的厚薄甚至强度如何，对汽车的安全性没有太大影响。你看到的所有车身面板，只是起到防风挡雨和美观的作用，它们都焊接固定在特别设计的钢铁骨架上。骨架的形状，基本决定了车身的造型。
为了使车身更加安全，分散来自各方向的撞击力，现在的汽车厂商在设计汽车时往往都要把车身做成像一个鸟笼子那样，也称为“网状交叉式设计”。这种钢制安全车厢，能按照设计师预先设计的方向传递撞击力，从而将强大的外力分散到多个钢梁上，帮助乘员抵抗极大的撞击力，使他们免受伤害。
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当汽车受到轻微碰撞时，车身最外面的钢板可能会起一定的保护作用，不让碰撞物进入到车内。但是，当受到较严重的碰撞时，这些面板就无法阻挡撞击力了，因为它们很薄，而且强度较小，很容易被外力穿透。这时，就只能靠面板下面的骨架来抵抗冲击了。
大众高尔夫汽车鸟笼车身骨架图
什么是承载式车身和非承载式车身？
根据车身骨架的不同，可以把车身分为承载式车身和非承载式车身两大类。
承载式车身的汽车没有刚性车架，发动机、前后悬架、传动系统的一部分总成部件都装配在车身上，车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身就是整个车身为一体，没有所谓的大梁，悬架直接连在车身上。现在，普通轿车几乎都采用承载式车身。打开发动机盖，就可看到前悬架连在了前翼子板内侧的车身上。
承载式车身的优点是：公路行驶非常平稳，整个车身为一体，固有频率振动低，噪声小，重量轻，比较省油。缺点：底盘强度远不如有大梁结构的非承载式车身；当四个车轮受力不均匀时，车身易发生变形。
非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁，发动机、传动系统、车身等总成部件都固定在车架上，车架通过前后悬架与车轮连接。也就是说，非承载式车身就是有大梁的车身结构，发动机、传动系统、悬架，甚至车身等都固定在车架上。如果你弯下腰看看车底，就会发现有贯穿前后的两个纵梁。
非承载式车身的优点是：底盘强度较高，抗颠簸性能好；四个车轮受力即使再不均匀，也是由车架承担，而不会传递到车身上去，因此车身不易扭曲变形。缺点是：车身比较笨重。非承载式车身多用在货车、客车和越野车上，但也有部分高级轿车使用，这是因为非承载式车身具有较好的平稳性和安全性。
承载式车身更像是甲虫，车身承担更大的重任；而非承载式车身更像是大象，它的骨架承载主要重任。也正因如此，承载式车身只适用于小型车辆，如普通轿车等。而大型轿车、越野车、货车和大客车等，则一定要采用非承载式车身形式。
承载式车身示意图
↑承载式车身就像是甲虫的身体，主要依靠外壳本身来承载重量
非承载式车身示意图
↑非承载式车身就像是大象等依靠骨骼支撑身体重量的动物
为什么说车门防撞杠非常重要？
当汽车受到侧面撞击时，车门很容易受到冲击而变形，进而直接伤害到车内人员。汽车厂商为了提高汽车的安全性，便在车门夹层中间放置一两根非常坚固的钢梁，即车门防撞杠。这样，当汽车受到侧面撞击时，可减轻车门的变形程度，从而起到对驾乘人员的保护作用。
车中的驾乘人员在受到侧面撞击时更危险，因为驾乘人员的身体与车门间没有多大空隙，不像受到正面撞击时，至少驾乘人员前方还有一定的空间作为缓冲，侧面受到撞击时几乎没有什么可缓冲的余地，驾乘人员的胸部直接就会受到外力的侵害。因此，车门防撞钢梁就成为最重要的防线，是驾乘人员的贴身保镖。
车门防撞杠示意图
车中的驾乘人员在受到侧面撞击时更危险，因为驾乘人员的身体与车门间没有多大空隙
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车身结构示意图
↑在汽车受到撞击时，汽车外板起不到对车内驾乘人员真正有效的保护作用，车身骨架才是保护驾乘人员的主要防线；而在侧面撞击时，车门内的防撞杠则是第一道防护线
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什么是NVH特性？
NVH是Noise（噪声）、Vibration（振动）和Harshness（声振粗糙度，通俗地称为不舒适性或不平顺性）的缩写。噪声是由振动引起的，通过振动波来传递，因此噪声、振动和声振粗糙度三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分的，通常把它们放在一起进行研究，并简称为汽车的NVH特性。简单地讲，驾乘人员在汽车中的一切触觉和听觉感受都属于NVH研究的范畴。此外，还包括汽车零部件由于振动引起的强度和寿命等问题。
车辆在行驶时的振动源主要有三个：发动机、传动系统和不平的路面。
车辆在行驶时的噪声主要有四个：发动机产生的噪声、空气流过车身时的噪声、轮胎滚动和振动时的噪声，以及车身和底盘结构振动时产生的噪声。
汽车NVH设计示意图
Did You Know?
发动机噪声
发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声和排气噪声。燃烧噪声是指气缸燃烧压力通过活塞、连杆、曲轴、缸体等途径向外辐射产生的噪声；机械噪声是指活塞、齿轮、配气机构等运动件之间机械撞击产生的振动噪声；排气噪声是指发动机排气产生的声音。一般情况下，低转速时燃烧噪声占主要地位，高转速时机械噪声占主要地位。
轮胎噪声
轮胎噪声主要来自泵气效应和轮胎振动。泵气效应是指轮胎高速滚动时引起轮胎变形，使得轮胎花纹与路面之间的空气受压挤，随着轮胎滚动，空气又在轮胎离开接触面时被释放，这样连续的“压挤释放”，空气就迸发出噪声。轮胎运行时的振动也会产生噪声，而且刚性越大或阻尼越小的轮胎，其振动噪声越大。
空气噪声
汽车上的空气噪声主要包括风阻噪声和风笛噪声。风阻噪声是指空气流过车身时与车身之间的摩擦声，而且风阻越大的汽车，其风阻噪声越大，因此现在轿车都要设计成流线形，以减少空气噪声；风笛噪声是指空气进入或流出车身钣金缝隙时产生的噪声。车门、车窗等密封性越好的汽车，其风笛噪声越小。
车身和底盘结构噪声
汽车在运动时，尤其是行驶在不平路面时，车身会产生一定的扭曲，此时车身钣金件在各种力的作用下就会产生一定的扭曲和振动，从而产生一定的噪声。底盘中的部件，尤其是传动和悬架结构等运动部件，在运行时也会因转动、扭动或振动而产生一定的噪声，尤其是汽车行驶在不平路面或高速行驶时，底盘噪声可能更大。这些噪声可能会通过底盘而传入车内。