徐金志

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某中體駕駛室的車身總布置設(shè)計(jì)

徐金志

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文介紹了某重卡中體駕駛室車身總布置設(shè)計(jì)，首先對駕駛員A柱雙目障礙角及左右后視鏡視野進(jìn)行校核，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的雨刮器，并對所設(shè)計(jì)的雨刮進(jìn)行運(yùn)動分析、刮刷面積進(jìn)行校核，校核結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；最后以車身總布置圖的形式將車身總布置設(shè)計(jì)及校核的其他關(guān)鍵參數(shù)體現(xiàn)出來。

A柱障礙角；視野；刮刷面積；總布置

CLC NO.:U463.83Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-71-04

前言

某重卡中體駕駛室是在原寬體駕駛室的基礎(chǔ)上，對寬度方向縮窄150mm實(shí)現(xiàn)的，駕駛室寬度的變化涉及到車身相關(guān)參數(shù)的變化，尤其是駕駛員視野、雨刮設(shè)計(jì)的變化。本文應(yīng)用UG NX6.0軟件首先對該駕駛室的駕駛員視野進(jìn)行校核，然后進(jìn)行雨刮的設(shè)計(jì)及相關(guān)校核，最后簡要介紹了駕駛室內(nèi)部布置及車身總布置圖的繪制。

1、駕駛員視野校核

在汽車設(shè)計(jì)中，駕駛員的視野直接影響汽車的使用和安全，在進(jìn)行車身總布置設(shè)計(jì)時(shí)，要保證駕駛員的視野符合法規(guī)要求。視野校核內(nèi)容包括全車障礙角、A柱障礙角、前后方視野等。重卡中體駕駛室匹配8*4載貨車屬于N3類車，根據(jù)GB15084-2006標(biāo)準(zhǔn)對N3類汽車的要求及車身結(jié)構(gòu)的變化特點(diǎn)，主要校核A柱障礙角及后方視野。

通過測量樣車得出的本車人機(jī)工程的主要參數(shù)如表1所示：

表1 人機(jī)工程主要參數(shù)

首先應(yīng)用UG NX6.0軟件總布置設(shè)計(jì)工具包，根據(jù)表1所述的參數(shù)選取95%的人體模型，建立眼橢圓模型，模型生成后，會自動創(chuàng)建代表眼點(diǎn)特征的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中的要求可進(jìn)行相關(guān)校核。

1.1 A柱障礙角的校核

GB 11562-1994中關(guān)于A柱雙目障礙角的要求：每根A柱雙目障礙角不得超過6°。實(shí)際該中體駕駛室的A柱雙目障礙角校核結(jié)果如圖1所示，從校核結(jié)果來看，該車左右雙目障礙角分別為4.31°和3.65°，均小于6°，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

1.2 后方視野校核

對于N3類車，后方視野主要針對II、IV類后視鏡的視野，即左右后視鏡及廣角鏡的視野，根據(jù)GB15084-2006標(biāo)準(zhǔn)，外后視鏡的視野為左右單眼的總視野，標(biāo)準(zhǔn)要求駕駛員左右后視鏡能看到的地面區(qū)域如圖2所示的陰影區(qū)域，圖3為經(jīng)過校核的左右后視鏡視野及廣角鏡視野，從校核結(jié)果來看，該后視鏡的視野大于標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足要求。

2、雨刮的設(shè)計(jì)及校核

雨刮器的布置形式及布置位置對汽車前方視野有著直接影響，因此在車身總布置設(shè)計(jì)過程中必須對風(fēng)窗玻璃和刮水器進(jìn)行協(xié)調(diào)及校核，保證汽車在特殊環(huán)境下仍具有良好的視野性。

2.1 雨刮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

前已述及，中體駕駛室是在原寬體成熟車身基礎(chǔ)上通過寬度方向縮窄150mm而來，為了車身的布置空間需求并結(jié)合競品車的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的雨刮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成保持與寬體一致的三刮片式結(jié)構(gòu)，刮片之間連桿及雨刮電機(jī)布置尺寸做相應(yīng)的調(diào)整。如圖4所示為原寬體雨刮的布置方式，中體雨刮的設(shè)計(jì)方案為：駕駛室從中間縮窄150mm后，安裝點(diǎn)1隨前圍板沿-Y向平移75mm，安裝點(diǎn)3隨前圍板沿+Y向平移75mm；安裝點(diǎn)2保持在車身坐標(biāo)中不變；電機(jī)4個(gè)安裝孔隨前圍板沿+Y平移75mm。

連桿及刮片相應(yīng)的尺寸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的變化的參數(shù)如圖5所示，具體與寬體對比參數(shù)如表2所示。

表2 寬體與中體雨刮機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)對比

2.2 雨刮機(jī)構(gòu)運(yùn)動校核

雨刮機(jī)構(gòu)為運(yùn)動件，各個(gè)部件尺寸的變化涉及到運(yùn)動機(jī)構(gòu)能否正常工作，所以需要對整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動校核，應(yīng)用UG motion模塊，根據(jù)實(shí)際模型，雨刮內(nèi)部各個(gè)機(jī)構(gòu)用線代替數(shù)模來簡化模型，各連桿支架的連接運(yùn)用鉸接運(yùn)動副，根據(jù)實(shí)際工況定義電機(jī)運(yùn)動副的速度，最后模擬計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出來的問題，調(diào)整初始位置及連桿的尺寸，最后完成整個(gè)運(yùn)動校核。運(yùn)動校核過程如圖6所示，校核結(jié)果顯示表2的尺寸變化可滿足雨刮運(yùn)動尺寸需求。

2.3 雨刮刮刷面積校核

由于目前商用車無具體雨刮刮刷面積要求的國家標(biāo)準(zhǔn)，通常根據(jù)GB11565-89《轎車風(fēng)窗玻璃刮水器刮刷面積》中第4.2節(jié)的要求：刮水器的刮刷面積不得小于A區(qū)域的98%，B區(qū)域的80%。

根據(jù)前述的眼點(diǎn)位置及GB11556-1994《汽車風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能要求及試驗(yàn)方法》中關(guān)于A、B區(qū)域的定義方法，首先在該中體駕駛室的前擋風(fēng)玻璃上繪制出A、B區(qū)域，然后根據(jù)雨刮刮片的實(shí)際可刮刷的范圍，計(jì)算出刮刷面積。計(jì)算結(jié)果如圖7所示，從計(jì)算結(jié)果來看，A區(qū)域100%面積被刮刷，B區(qū)域總面積0.483m2 ，未刮刷面積0.059m2，實(shí)際刮刷面積比率為(0.483-0.059)/0.483=87.8%>80%，由此可見，所設(shè)計(jì)的雨刮刮刷面積滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、駕駛室內(nèi)部布置及車身總布置圖的繪制

3.1 駕駛室內(nèi)部布置

為了最大限度的通用零部件，減少新開模具，

左右座椅及其安裝地板保持與寬體一致，儀表臺左本體保持與寬體一致，右本體寬度方向縮窄150mm來實(shí)現(xiàn)。因增加中間座椅的客戶需求，去掉原中地板上布置的中間雜物盒，在該位置布置中間小座椅。為了驗(yàn)證各個(gè)座椅乘坐空間，左右座椅布置95%的人體模型，中座椅布置50%人體模型。布置結(jié)果如圖8所示，從結(jié)果來看，左右座椅空間滿足人體舒適性要求。因駕駛室底部大馬力發(fā)動機(jī)的布置需求，中地板的結(jié)構(gòu)限制了中間座椅乘員腿部空間，中間乘客的乘坐舒適性會降低。

3.2 車身總布置圖的繪制

將中體車身總布置設(shè)計(jì)中的其他校核尺寸及結(jié)果匯總到車身總布置圖中，如圖9所示，該圖重點(diǎn)體現(xiàn)如下參數(shù)：駕駛室的內(nèi)外部尺寸、駕駛員的前上下視野角度、后視野范圍、R點(diǎn)坐標(biāo)、座椅靠背角、鍾點(diǎn)坐標(biāo)，方向盤中心點(diǎn)坐標(biāo)、方向盤直徑及布置角度、后視鏡鏡片尺寸、外部突出物尺寸、安全帶固定點(diǎn)位置、雨刮刮片運(yùn)動軌跡及A、B區(qū)域位置、燈具布置位置、輪胎跳動空間等。

另外一些反映重卡駕駛室特有的參數(shù)也應(yīng)該體現(xiàn)在車身總布置圖中，如上下臥鋪空間分析，液壓缸翻轉(zhuǎn)角度、前面罩的最大開啟角度以及面罩開啟后距離地面高度等，如圖10所示。

4、結(jié)束語

對重卡中體駕駛室的視野校核結(jié)果表明，中體駕駛室駕駛室員A柱雙目障礙角及左右后視鏡視野均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；根據(jù)中體車身結(jié)構(gòu)的變化，設(shè)計(jì)相應(yīng)的雨刮器，并對所設(shè)計(jì)的雨刮進(jìn)行運(yùn)動分析、最后對刮刷面積進(jìn)行校核，刮刷面積滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；最后將車身總布置設(shè)計(jì)及校核的其他關(guān)鍵參數(shù)匯總到車身總布置圖中，以車身總布置圖作為車身總布置設(shè)計(jì)的最終交付結(jié)果。

[1] 《汽車工程手冊》編輯委員會. 汽車工程手冊 設(shè)計(jì)篇.北京：人民交通出版社 2001.

[2] GB 11562-1994汽車駕駛員前方視野要求及測量方法.

[3] GB 11556-1994汽車風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能要求及試驗(yàn)方法.

[4] GB 15084-2006機(jī)動車輛后視鏡的性能及安裝要求.

[5] GB/T 11565-1989轎車風(fēng)窗玻璃刮水器刮刷面積.

General Layout Design For The Midbody Cab

Xu Jinzhi

（Jianghuai Automobile Co., Ltd Anhui, Hefei Anhui 230601）

This paper introduces general layout design for the midbody cab. First checking the angle of obstruction of the A-pillar on both driver’s side and passenger’s side, and the rear field of vision, then introducing the design for windshield wiper, analyzing the wiper structure by Ug motion and calculating the area of wiper scrapping on windshield, all check results meet the national standards; finally putting all check results in general arrangement drawing.

Angle of obstruction of the A-pillar；Rear field of vision；Area of wiper scrapping；General layout.

U463.83

A

1671-7988(2014)02-71-04

徐金志，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。