甄 娜

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轎車前后拖鉤布置與校核的研究

甄 娜

（中國第一汽車股份有限公司天津技術(shù)開發(fā)分公司，天津 300462）

前后拖鉤作為轎車車身上重要的零部件，在設(shè)計(jì)布置時除了要考慮其在車身中的位置，還要滿足使用空間和強(qiáng)度的要求。本文在對比合資和自主車型的基礎(chǔ)上，提出了拖鉤布置位置要求，同時參考相關(guān)法規(guī)，對使用空間、強(qiáng)度要求以及校核方法進(jìn)行了總結(jié)研究，對新車型拖鉤的設(shè)計(jì)布置提供參考。

拖鉤；布置位置；使用空間；強(qiáng)度要求；校核方法

市場上幾乎所有轎車的前端和后端都存在一個小部件—拖車鉤，雖然容易被車主所忽略，但是它所起的作用卻不能小覷。當(dāng)車輛遭遇到碰撞、打滑或損壞等情況下不能動彈時，需要借助其它車輛和拖車?yán)K來進(jìn)行救援，這個時候它的作用就體現(xiàn)出來。因此，設(shè)計(jì)人員在對拖車鉤進(jìn)行布置和校核時，需要充分考慮其位置和強(qiáng)度方面的因素，在保證其使用功能的前提下不影響整車的性能及美觀。

針對前后拖鉤的布置與校核，設(shè)計(jì)人員目前主要參照歐洲EC 1005/2010《關(guān)于機(jī)動車牽引裝置的型式認(rèn)證要求》、ISO5422-1982《道路車輛-牽引拖繩、拖纜及拖桿的固定裝置》以及GB 32087-2015《輕型汽車牽引裝置》，但是汽車行業(yè)沒有形成統(tǒng)一的布置規(guī)范要求，拖鉤的布置主要是憑借經(jīng)驗(yàn)、參考對標(biāo)車或繼承老車型結(jié)構(gòu)，布置位置不盡相同，對車主的使用方便性造成了一定的影響。本文通過總結(jié)研究，對前后拖鉤的布置位置及校核要求進(jìn)行了介紹，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可進(jìn)行參考并結(jié)合實(shí)際情況，使前后拖鉤的布置及校核滿足要求。

1 結(jié)構(gòu)型式

目前國內(nèi)市場上轎車拖鉤基本上采用兩種型式：外露式鈑金拖鉤和隱藏式掀蓋拖鉤。

1.1 外露式鈑金拖鉤

外露式鈑金拖鉤主要用在轎車的后端，位于后保險(xiǎn)杠的下沿處。這種采用焊接式的拖鉤大多數(shù)會與車身縱梁相連接，直接焊于縱梁上或采用支架的方式焊于縱梁上。有的車型也會將拖鉤焊于備胎槽上，同時為了提高強(qiáng)度，會在備胎槽和拖鉤之間進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)處理。

1.2 隱藏式掀蓋拖鉤

隱藏式掀蓋拖鉤主要用在轎車的前端，位于前保險(xiǎn)杠的里面，在使用之前需要先打開裝飾蓋，然后手動將隨車工具包里的拖車鉤安裝到車上即可。這種型式的拖鉤保證了整車造型的美觀，現(xiàn)在許多車型的后拖鉤也逐漸采用這種型式。

隱藏式掀蓋拖鉤采用螺紋連接的方式將拖車鉤固定在螺母上，而螺母需要固定在車身上。常見的拖鉤螺母安裝位置有：通過支架螺接在機(jī)艙縱梁上或焊接在防撞梁邊緣上、通過加強(qiáng)板焊接在吸能盒中心、內(nèi)嵌焊接在防撞梁中[1]。上述幾種固定方式的采用需要綜合考慮前保險(xiǎn)杠的造型、拖車受力以及安裝和維修的方便性。

2 布置要求及校核

不論是焊接拖鉤還是螺接拖鉤，在布置的過程中，要綜合考慮其在車身中的位置、使用空間以及強(qiáng)度等要求，并通過校核和試驗(yàn)去保證布置和設(shè)計(jì)的合理性，滿足使用要求。

2.1 在車身中的布置位置要求

前后拖鉤在車身中的布置位置要從車身結(jié)構(gòu)和我國自主車型特點(diǎn)及行駛要求上去考慮，而且在布置的過程要不斷校核其對整車參數(shù)的影響以及使用空間的大小。

（1）從車身結(jié)構(gòu)方面考慮，焊接拖鉤或拖鉤螺母應(yīng)該裝在車身縱梁或防撞梁上，由于縱梁分布于車身兩側(cè)，縱梁受力情況比防撞梁強(qiáng)很多，還可以避免車架變形，因此目前大多數(shù)車的拖鉤都布置于車身縱梁上；同時，前后拖鉤盡量放在同一根縱梁上，位于車身的同一側(cè)，使前后受力在一條線上，也會避免車架變形。

對于后焊接拖鉤，有些車輛將其焊接在備胎槽下，如東風(fēng)日產(chǎn)騏達(dá)，這種焊接方法對強(qiáng)度要求比較高，需要在焊接處進(jìn)行加強(qiáng)處理。

（2）通過對部分合資車型和自主車型的拖鉤位置統(tǒng)計(jì)得出，目前國內(nèi)市場上的自主車型，前后拖鉤在車身中的布置存在多種方案，如前左后右、前右后左、前右后中間以及同時位于左側(cè)或右側(cè)。前后拖鉤沒有布置在車身同一側(cè)時，不僅會造成受力時車架變形，而且各種車型拖鉤布置位置的不統(tǒng)一也導(dǎo)致了用戶在使用上的不方便，甚至可能去花費(fèi)較多的時間去尋找拖鉤的位置。同時我國要求是靠右側(cè)行駛，而同樣是靠右側(cè)行駛的國家如美國、德國以及法國，其中所統(tǒng)計(jì)車型的前后拖鉤幾乎全部布置在車身的右側(cè)，因此，我國自主車型可以借鑒這一點(diǎn)，而且當(dāng)車輛靠右行駛時，沉陷也多發(fā)生在右側(cè)，當(dāng)拖鉤布置在車身右側(cè)時，車輛被牽引行走時可向左偏移，便于前后駕駛員相互觀察，保證了拖車時的安全性。

（3）在布置前后拖鉤時，要考慮其位置對整車通過性參數(shù)接近角、離去角以及最小離地間隙的影響。目前前拖鉤主要采用隱藏式掀蓋拖鉤，位于前保險(xiǎn)杠上，這種型式對整車的通過性無影響；后拖鉤主要采用外露式鈑金拖鉤，采用焊接的形式，位于后保險(xiǎn)杠的下端，焊接位置較低，可能會影響整車的通過性，也有部分車型采用隱藏式掀蓋拖鉤，具體布置要求見表1。

表1 整車通過性要求

圖2 后拖鉤布置位置2

2.2 空間角度要求

（1）在使用前后拖鉤時，必須保證拖引路徑內(nèi)不得有障礙，影響拖繩的使用。具體的校核方法為：使用直徑為25mm的拖繩進(jìn)行拖引，保證沿垂直方向±5°、水平方向±25°方向時不與車身或附件接觸或干涉，如圖3所示。

圖3 使用空間要求

（2）螺紋連接拖鉤需要保險(xiǎn)杠上開孔，不僅與造型相關(guān)，還要考慮開孔的大?。ㄒ话阒睆酱笥?0mm）。

2.3 強(qiáng)度要求

為了保證前后拖鉤的使用強(qiáng)度，要求拖鉤裝置應(yīng)能承受的最小靜載荷F為：

F=最大允許總質(zhì)量×g/2

F—拖鉤承受的最小靜載荷，N；

g—重力加速度，9.8m/s2。

強(qiáng)度校核試驗(yàn)方法：對每一個拖鉤沿水平方向、垂直方向±5°、水平方向±25°方向分別施加拉伸和壓縮靜載荷F，持續(xù)時間至少10s,拖鉤及其固定件不應(yīng)損壞、失效、斷裂或產(chǎn)生影響正常使用的變形，同時安裝在拖鉤附近的其它部件如車輛的燈具不應(yīng)損壞或無正常工作[2]。

3 結(jié)論

拖鉤作為車身上的一個小零部件，但是所起的作用卻不容小覷。針對我國自主車型在拖鉤布置上面的多樣化，本文對其在車身中的布置位置、使用空間以及使用強(qiáng)度等要求進(jìn)行了總結(jié)研究，同時希望我國汽車行業(yè)應(yīng)盡快形成統(tǒng)一的布置規(guī)范要求，在滿足使用功能的前提下，保證用戶的使用方便性。

[1] 楊國勇,潘俊,蔡漢琛,矯青春,陳東,鄧衛(wèi)東,袁煥泉.轎車前防撞梁設(shè)計(jì)[C].“廣汽部件杯”廣東省汽車行業(yè)第六期學(xué)術(shù)論文集,2011.

[2] GB 32087-2015,輕型汽車牽引裝置[S].

Research on Layout and Check of Front and Rear Towing Hooks

Zhen Na

( Tianjin technology development branch of China first automobile co., LTD., Tianjin 300462 )

As important parts on the car body, the design and layout of front and rear towing hooks needs to meet the using space and intensity requirements, while the location on the car body taken into account. Based on the comparison of joint and independent models, the layout location requires of towing hooks are proposed and referring to related laws and regulations, the requires of using space and intensity are summarized, as well as the check method, which provide a useful reference for towing hooks layout of new model.

Towing Hook;Layout Location;Using Space;Intensity Requires;Check Method

U462

A

1671-7988(2018)21-203-03

U462

A

1671-7988(2018)21-203-03

甄娜，就職于中國第一汽車股份有限公司天津技術(shù)開發(fā)分公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.068