某重卡駕駛室臥鋪空間的優(yōu)化方案

黃杰，淦堅(jiān)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

重卡是重型卡車的簡(jiǎn)稱，按照GB/T 3730，重卡是指總質(zhì)量>14噸的重型載貨汽車。隨著社會(huì)分工精細(xì)化和專業(yè)化，重卡也在各細(xì)分市場(chǎng)中衍生出了眾多車型。時(shí)至今日，重卡不再局限于物流運(yùn)輸類的載貨車及半掛牽引車，同時(shí)還包括大家在公路上看到的各種自卸車、攪拌車、專用車以及一些不常見的軍用越野車。

1 重卡發(fā)展趨勢(shì)

而在市場(chǎng)一片大好的環(huán)境下，2017年上半年國(guó)內(nèi)重卡市場(chǎng)累計(jì)銷量已達(dá)58.1萬(wàn)輛，同比大增71%。目前從整體市場(chǎng)來(lái)看，經(jīng)濟(jì)體量大，仍有較大更新需求基礎(chǔ)，2017年全年重卡銷量有望超過(guò)2010年102萬(wàn)輛的歷史最高銷量紀(jì)錄。分析其背后原因，第一是新國(guó)標(biāo)GB1589-2016和治超政策的實(shí)施導(dǎo)致運(yùn)力不足，從而拉動(dòng)重卡的市場(chǎng)需求；第二是我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)重向好，大宗商品價(jià)格維持高位，運(yùn)力需求增長(zhǎng)明顯；第三是重卡行業(yè)更新需求空間大。

我國(guó)物流的主體仍是以公路運(yùn)輸為主，公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善為重卡發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，在政府大力支持下我國(guó)物流業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展，許多大型物流企業(yè)逐漸形成。作為公路運(yùn)輸特別是城際物流的主力車型，半掛牽引車近年來(lái)也取得快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)半掛牽引車行業(yè)產(chǎn)量約39.87萬(wàn)輛，同比2015年的24.84萬(wàn)輛增長(zhǎng)了60.51%，增速遠(yuǎn)高于載貨汽車。近年來(lái)市場(chǎng)上發(fā)布的新車無(wú)一例外都是針對(duì)牽引車市場(chǎng)，如解放 J6/J7、東風(fēng)天龍（旗艦版）、重汽HOWO、陜汽F300、福田GTL等。因此，半掛牽引車市場(chǎng)已成為重卡廠商的必爭(zhēng)之地。

2 重卡駕駛室舒適性

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車橋三大件的行業(yè)集中度逐漸提升，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化競(jìng)爭(zhēng)，各重卡廠商紛紛在駕駛室的舒適性上大做文章，平地板、氣囊座椅、大臥鋪、多功能方向盤等舒適性配置越來(lái)越多地出現(xiàn)在新車型上。為了改善司機(jī)在車內(nèi)的睡眠質(zhì)量，很多卡車都為臥鋪進(jìn)行了加寬，對(duì)于國(guó)內(nèi)一些新重卡車型來(lái)說(shuō)，75甚至80厘米寬的臥鋪?zhàn)兊某Ｒ姟?/p>

某重卡車型為參考?xì)W系重卡全新開發(fā)的平地板高頂駕駛室，保證內(nèi)部空間的同時(shí)大大提升了通過(guò)性；白車身采用框架式結(jié)構(gòu)，更加安全；為保整車具有較高的舒適性，駕駛室全浮式四點(diǎn)氣囊設(shè)計(jì)；豐富的多層次儲(chǔ)物空間、多功能方向盤、定速巡航等配置，旨在為顧客打造宜居移動(dòng)之家。

下臥鋪空間尺寸是重卡駕駛室舒適性的一項(xiàng)重要衡量指標(biāo)，且市場(chǎng)測(cè)評(píng)過(guò)程中顧客對(duì)這一指標(biāo)關(guān)注度較高。通過(guò)與市場(chǎng)在售競(jìng)品車輛的對(duì)比，當(dāng)前狀態(tài)還有提升的空間，如表1所示。為提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，充分體現(xiàn)顧客價(jià)值，下臥鋪寬度優(yōu)化勢(shì)在必行。

表1

3 空間優(yōu)化方案

3.1 法規(guī)要求

依據(jù)GB 7258：帶臥鋪貨車駕駛室最后一排座椅平面（座椅調(diào)節(jié)到滑軌中間位置，設(shè)計(jì)狀態(tài)靠背角13°）與駕駛室后壁（內(nèi)飾板）平面的間距≤950mm。目前駕駛室這一間距約為810mm，如圖1所示，長(zhǎng)度方向（下臥鋪寬度）還可以增加（950-810=）140mm。

圖1

3.2 優(yōu)化方案

因上臥鋪使用的便利性較下臥鋪差，且調(diào)研中發(fā)現(xiàn)車輛實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中上臥鋪使用的頻率也較低，其空間尺寸增加給顧客帶來(lái)的價(jià)值提升不大。因此，后圍凸起范圍僅限下臥鋪和上臥鋪之間的區(qū)域，有效增大下臥鋪乘員的活動(dòng)空間。參考市場(chǎng)在售競(jìng)品車型，并考慮到進(jìn)氣道及導(dǎo)流罩的安裝，經(jīng)校核后設(shè)定后圍凸出區(qū)域及尺寸，寬*高為1435*915mm，外凸140mm，凸出后臥鋪尺寸增加如圖2所示。通過(guò)表1對(duì)比可知，后圍在上下臥鋪之間外凸140mm后，下臥鋪X向可增至890mm，為市場(chǎng)在售主流產(chǎn)品中尺寸最大的車型，與競(jìng)品相比具有一定的優(yōu)勢(shì)。

圖2

3.3 駕駛室具體變動(dòng)

上述車型駕駛室本體焊接總成主體以骨架+蒙皮形式焊接，后圍總成結(jié)構(gòu)也保持一致。后圍內(nèi)板總成作為骨架，而后圍外板總成作為蒙皮。這種高度對(duì)稱的框架式結(jié)構(gòu)在保證整車強(qiáng)度的同時(shí)，能盡量滿足輕量化要求。

在滿足人機(jī)工程、市場(chǎng)需求的同時(shí)還需考慮成本及周期問題，變動(dòng)務(wù)必要做到最小化，也由此產(chǎn)生了諸多限制條件：

（1）裝配在后圍總稱上的進(jìn)氣道、側(cè)導(dǎo)流板以及后懸置等零部件的安裝點(diǎn)不變，后風(fēng)窗尺寸保持不變；

（2）與原結(jié)構(gòu)零部件最大限度通用；

（3）充分考慮沖壓、焊裝、涂裝工藝的可行性；

（4）不僅要滿足功能性和舒適性的要求，更重要的是滿足剛度和強(qiáng)度等性能指標(biāo)；

（5）運(yùn)用輕量化的設(shè)計(jì)思想。

圖3

根據(jù)修改原則，可初步確定后圍凸起的位置，如圖3所示。沿用骨架+蒙皮的結(jié)構(gòu)方式不變，后圍外板根據(jù)沖壓可行性進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)后圍骨架的結(jié)構(gòu)重新布置。后風(fēng)窗大小不變，凸起部位遠(yuǎn)離骨架因而需要增加內(nèi)板進(jìn)行加強(qiáng)。縱向與橫向的梁之間用較小的加強(qiáng)梁保持連接，重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、沖壓工藝、焊接工藝，同時(shí)布置后圍內(nèi)飾的安裝點(diǎn)，如圖 4所示。經(jīng)過(guò)輕量化設(shè)計(jì)，方案完成后后圍總成鈑金總重量降低約1.5Kg。但在方案最終凍結(jié)之前還需進(jìn)行CAE分析確認(rèn)性能衰減情況。

圖4

4 方案驗(yàn)證

按照上述方案，駕駛室剛度CAE分析情況對(duì)比如下表：

表2

從分析結(jié)果看，結(jié)構(gòu)變化對(duì)駕駛室整體的剛度產(chǎn)生一定影響，但都在 5%左右。且據(jù)統(tǒng)計(jì)，主流競(jìng)品車型的扭轉(zhuǎn)剛度處于20000Nm/°-40000 Nm/°之間，彎曲剛度在10000 N/mm左右。優(yōu)化后的駕駛室性能方面優(yōu)于競(jìng)品車型，因此，該方案滿足車輛性能要求，后期將通過(guò)路試進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證。

5 結(jié)論

產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)最終目的是銷售給顧客，在汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天我們更應(yīng)該學(xué)會(huì)傾聽顧客的聲音。駕駛室舒適性是在現(xiàn)代重卡設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的趨勢(shì)之一，也是體現(xiàn)顧戶價(jià)值的重要載體。設(shè)計(jì)人員在新車型的開發(fā)過(guò)程中一定要基于客戶需求調(diào)研，在滿足整車安全、可靠等基本性能的前提下，針對(duì)性地開發(fā)一些舒適性配置，或進(jìn)行人性化的優(yōu)化工作。

參考文獻(xiàn)

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