趙雷，劉成武，王偉，李澤林，王野

（陜西重型汽車(chē)有限公司，陜西 西安 710200）

1 引言

近些年，我國(guó)乘用車(chē)產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，帶動(dòng)了我國(guó)汽車(chē)物流運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，整車(chē)物流運(yùn)輸模式主要有公路、鐵路、水運(yùn)三種模式，其中公路運(yùn)輸占據(jù)絕對(duì)比例。

隨著GB1589-2016 的發(fā)布和實(shí)施、以及國(guó)家相關(guān)部門(mén)開(kāi)展的轎運(yùn)車(chē)市場(chǎng)治理，原有商品車(chē)運(yùn)輸市場(chǎng)普遍采用的雙排、飛機(jī)板、單排超長(zhǎng)半掛轎運(yùn)車(chē)等違規(guī)行為得到了逐步根除，行業(yè)邁向了規(guī)范運(yùn)營(yíng)的新階段。

中置軸轎運(yùn)車(chē)屬于GB1589 標(biāo)準(zhǔn)中新增加的車(chē)型，中置軸轎運(yùn)車(chē)總長(zhǎng)22mm，較常規(guī)半掛車(chē)17.1m 長(zhǎng)4.9m，可水平多裝載2 臺(tái)商品車(chē)，中置軸轎運(yùn)車(chē)可運(yùn)輸中大型乘用車(chē)8-9輛，中小型乘用車(chē)9-10 輛。由于中置軸具有裝載大、效率高、轉(zhuǎn)彎性能好等優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)測(cè)，中置軸轎運(yùn)車(chē)將成為車(chē)輛運(yùn)輸行業(yè)中長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹髁鬈?chē)型。本文根據(jù)筆者設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中置軸轎運(yùn)車(chē)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行討論。

2 中置軸轎運(yùn)車(chē)介紹

中置軸車(chē)輛運(yùn)輸汽車(chē)列車(chē)主要由兩部分組成：車(chē)輛運(yùn)輸貨車(chē)（前車(chē)）與中置軸掛車(chē)，前車(chē)與掛車(chē)之間通過(guò)牽引裝置連接。主車(chē)長(zhǎng)限值12m，掛車(chē)限值12 米，列車(chē)限值22 米，裝備有裝運(yùn)和固定車(chē)輛的貨臺(tái)及供車(chē)輛上下的跳板，專門(mén)為運(yùn)輸乘用車(chē)，如圖1 示。

圖1 中置軸車(chē)輛運(yùn)輸車(chē)裝車(chē)示意圖

3 中置軸轎運(yùn)車(chē)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 承載分析

中置軸轎運(yùn)車(chē)，工況為中長(zhǎng)途干線運(yùn)輸，年行駛10-15萬(wàn)公里，路況較好，80%為高速公路。

綜合國(guó)內(nèi)主流底盤(pán)企業(yè)以及掛車(chē)企業(yè)，中置軸轎運(yùn)車(chē)各部分質(zhì)量參數(shù)如表1 示，國(guó)內(nèi)典型暢銷的車(chē)型外擴(kuò)以及質(zhì)量參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 主流廠家質(zhì)量參數(shù)

表2 典型暢銷車(chē)型外形及質(zhì)量參數(shù)

國(guó)內(nèi)中置軸轎運(yùn)車(chē)的組合模式主要有兩種：2 軸主車(chē)+2軸掛車(chē)，3 軸主車(chē)+2 軸掛車(chē)，根據(jù)裝載車(chē)輛的樣式，計(jì)算承載（如表3），其中A 級(jí)車(chē)按1.3t 自重，B 級(jí)車(chē)1.7t 自重，C級(jí)車(chē)1.8t 自重，中置軸轎運(yùn)車(chē)汽車(chē)列車(chē)滿載約30t-34t。

表3 中置軸轎車(chē)運(yùn)車(chē)裝載重量計(jì)算

3.2 軸距確定

軸距為汽車(chē)的重要性能參數(shù)，影響車(chē)輛的外觀、軸荷分布，也影響到車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性、操控穩(wěn)定性等。為提高中置軸的安全性，中置軸前車(chē)的裝載量一般大于等于掛車(chē)裝載量，中置軸底盤(pán)的軸距一般較常規(guī)車(chē)型長(zhǎng)。

GB1589 規(guī)定車(chē)輛運(yùn)輸車(chē)長(zhǎng)度最大為12m，汽車(chē)及掛車(chē)的后懸均應(yīng)該小于或等于3500mm，如圖1 示，以2 軸轎運(yùn)車(chē)為例，軸距d=總長(zhǎng)L-前懸L1-后懸L2，對(duì)于3 軸車(chē)軸距d為其總軸距。

在底盤(pán)品牌一定、平臺(tái)一定情況下，前懸一般為定值，為使車(chē)輛兼顧裝載空間與較好的通過(guò)性（轉(zhuǎn)彎半徑?。?，后懸取最大值3.5m，從而初步確定軸距，軸距最終確定受企業(yè)軸距規(guī)劃、上裝結(jié)構(gòu)形式、裝載車(chē)輛等綜合確定。

圖2

3.3 動(dòng)力匹配

GB/T 26774 要求車(chē)輛運(yùn)輸車(chē)，比功率≮5.4kw/t，最高車(chē)速≥90km/h。營(yíng)運(yùn)貨車(chē)安全技術(shù)條件JT/T 1178.2 要求牽引車(chē)輛與掛車(chē)的比功率滿足表4 要求。

表4 比功率限值

3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)馬力選擇

汽車(chē)的比功率為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)最大靜功率與最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量的比值。

以某6×2 中置軸轎運(yùn)車(chē)為例，主車(chē)最大總質(zhì)量21t，可牽引18t 中置軸掛車(chē)，根據(jù)JT/T 1178.2，該車(chē)比功率≥4.3+46/（21+18）=5.48kw/t，根據(jù)GB/T 26774 比功率≥5.4kw/t，二者取大值5.48KW/t，則發(fā)動(dòng)機(jī)最大凈功率P=5.48*（21+18）=213.72kw。

3.3.2 車(chē)速匹配

合理的車(chē)速匹配，可以在滿足使用要求的前提下，取得良好的燃油經(jīng)濟(jì)性與運(yùn)輸效率。GB26774 要求，車(chē)輛運(yùn)輸車(chē)最高車(chē)速≥90km/h，由于轎運(yùn)車(chē)貨值高，對(duì)安全性要求高，根據(jù)國(guó)內(nèi)客戶使用情況，中置軸滿載常用車(chē)速70-80km/h，集團(tuán)客戶對(duì)車(chē)速要求嚴(yán)格，個(gè)人客戶常用車(chē)速有超過(guò)90km/h空車(chē)運(yùn)行情況。動(dòng)力匹配時(shí)應(yīng)該使車(chē)輛在常用車(chē)速運(yùn)行下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間從而提高車(chē)輛的燃油消耗率。

3.4 高度要求

3.4.1 低高度駕駛室設(shè)計(jì)

高度為轎運(yùn)車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)，為裝載效率，轎運(yùn)車(chē)駕駛室頂部經(jīng)常會(huì)裝載一輛小轎車(chē)。如圖2，裝載高度H 由H1、H2、H3 三個(gè)高度決定：H1：底盤(pán)高度 ，H2：駕駛室頂?shù)窖b車(chē)平臺(tái)距離，H3：乘用車(chē)高度。H3 與H2 基本為定值，為降低高度，底盤(pán)需采用低高度設(shè)計(jì)，越低越好，目前按裝載高度4.2m，行業(yè)主流為2600-2750mm,為保證裝載高度、以及低重心安全考慮，駕駛室高度宜越低越好，底盤(pán)具體設(shè)計(jì)可從以下幾個(gè)方面考慮：

（1）駕駛室：駕駛室宜采用專用駕駛室，平頂或削頂駕駛室，國(guó)外部分中置軸駕駛室后端有斜切形式，以便降低底盤(pán)高度。

（2）車(chē)輪：輪胎在滿足承載的前提下，采用直徑較小的無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎，315/60R22.5、275/70R22.5、295/60R22.5等。

（3）懸架宜采用少片簧懸架或空氣懸架，同時(shí)前軸可做特殊設(shè)計(jì)，以便與懸架匹配時(shí)，提供較低的輪心高。

3.4.2 低車(chē)架高度設(shè)計(jì)

如圖3，車(chē)輛后部裝車(chē)后高度H 由H1、H2、H3 三個(gè)高度決定，H1 裝載平臺(tái)離地高度；H2 轎車(chē)高度：A 級(jí)車(chē)?yán)室莅?460 計(jì)；H3 兩車(chē)之間的間隙，按最小間隙100mm。

圖3 轎運(yùn)車(chē)裝車(chē)示意

由于轎運(yùn)車(chē)上裝平臺(tái)低，可近似認(rèn)為H1 與底盤(pán)車(chē)架上平面平齊。以法定的裝載高度4m，理論計(jì)算，H1=4000-2×H2-H3=4000-2×1460-100=980mm，故裝載A 級(jí)車(chē)要求轎運(yùn)車(chē)在滿載狀態(tài)下車(chē)架上平面離地≤980mm，若裝載B 級(jí)或C級(jí)車(chē)，要求更低。因此為滿足合規(guī)裝載同時(shí)低重心安全性方面考慮，底盤(pán)設(shè)計(jì)后應(yīng)越低越好，可從懸架、輪胎、車(chē)橋、車(chē)架高度等方面考慮優(yōu)化。

圖4 裝載示意圖

3.5 上裝驅(qū)力裝置

轎運(yùn)車(chē)為駐車(chē)作業(yè)，需要底盤(pán)提供上裝各部件的動(dòng)力來(lái)源，轎運(yùn)輸車(chē)大多采用底盤(pán)變速器取力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取力器輸出扭矩≥40N.m 即可滿足要求，為方便連接，目前國(guó)內(nèi)多采用花鍵輸出，同時(shí)底盤(pán)布置時(shí)，預(yù)留液壓油箱安裝空間。

3.6 底盤(pán)布置要求

良好的改裝便利性，可提高改裝效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，底盤(pán)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮上裝的布置以及轎運(yùn)車(chē)的特殊需求。

3.6.1 車(chē)架兩側(cè)附件

橫梁、閥類件等低于車(chē)架上平面，轎運(yùn)車(chē)上裝副車(chē)架高度較小，底盤(pán)安裝附件低于車(chē)架，避免與上裝干涉，同時(shí)便于降低轎運(yùn)車(chē)裝車(chē)高度。

3.6.2 底盤(pán)預(yù)留液壓油箱安裝空間

500-600mm，在布置允許情況下盡量預(yù)留空間加大，方便終端用戶加裝水箱、工具箱等。

3.6.3 底盤(pán)搭好上裝后

改裝廠借用底盤(pán)自帶的尾燈，尾燈安裝在上裝上，因此底盤(pán)尾燈線束應(yīng)加長(zhǎng)。

3.6.4 備胎安裝在驅(qū)動(dòng)軸前

方便操作，容易拆卸，備胎裝在尾部會(huì)與掛車(chē)牽引桿干涉。

3.6.5 中置軸轎運(yùn)車(chē)路況較好

GB26774 要求離地間隙≮150mm，考慮到偶然的惡劣路況，如進(jìn)出停車(chē)場(chǎng)、上高速等，建議間隙可適當(dāng)放大一點(diǎn)，以提供良好的通過(guò)性。

3.6.5 底盤(pán)尾部預(yù)留與中置軸掛車(chē)匹配的氣路

電路、ABS 接口。

3.7 其他

隨著技術(shù)發(fā)展以及對(duì)安全考慮，預(yù)計(jì)將有更多的安全裝置將應(yīng)用在轎運(yùn)車(chē)上面，如EBS、胎壓監(jiān)測(cè)、疲勞駕駛、車(chē)道偏離等，將對(duì)車(chē)輛的智能化和安全將提出更高要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從整車(chē)總布置角度出發(fā)，對(duì)中置軸轎運(yùn)車(chē)從行業(yè)法規(guī)、使用工況、設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)等進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)于中置軸轎運(yùn)車(chē)的設(shè)計(jì)具有一定的參考指導(dǎo)意義。