林新峰，趙 月，李川東，李 軍 Lin Xinfeng，Zhao Yue，Li Chuandong，Li Jun

基于MQB的前艙結(jié)構(gòu)布置策略分析

林新峰1，趙 月2，李川東2，李 軍2
Lin Xinfeng1，Zhao Yue2，Li Chuandong2，Li Jun2

（1. 奇瑞新能源汽車(chē)技術(shù)有限公司研究院，安徽 蕪湖 241000；2. 奇瑞汽車(chē)股份有限公司研發(fā)總院，安徽 蕪湖 241009）

為了研究目前市場(chǎng)主流MQB（Modular Querbaukasten，橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)）前艙結(jié)構(gòu)布置策略，首先對(duì)MQB主要特征進(jìn)行分析，并選取4款某MQB代表車(chē)型，通過(guò)ATOS掃描儀對(duì)該4款車(chē)型進(jìn)行逆向3D掃描，采用相同的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建三維坐標(biāo)系并獲取整車(chē)數(shù)模，分別對(duì)X、Y、Z 3軸向前艙結(jié)構(gòu)布置參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，分析4個(gè)車(chē)型前艙結(jié)構(gòu)之間的位置差異，結(jié)合各車(chē)型的定位進(jìn)行推測(cè)，總結(jié)MQB平臺(tái)化前艙布置策略，降低企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和制造成本。

MQB；前艙結(jié)構(gòu)；3軸向布置

0 引 言

高質(zhì)量的汽車(chē)生產(chǎn)制造平臺(tái)可以決定車(chē)輛的主要技術(shù)能力和產(chǎn)品特性，汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)都在尋找大規(guī)?；a(chǎn)過(guò)程中問(wèn)題的最佳解決方案，優(yōu)秀的平臺(tái)戰(zhàn)略可以幫助車(chē)企在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。目前的模塊化平臺(tái)主要包括MQB（Modular Querbaukasten，橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)）、MLB（Modular Langsbaukasten，縱置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)）、MMB（Modular Mittel Baukasten，中置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化跑車(chē)平臺(tái)）以及MSB（Modularer Standardantriebs baukasten，前置后驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)）。目前應(yīng)用最廣泛的是MQB，可以生產(chǎn)從A00、A0、A、B 4個(gè)級(jí)別的車(chē)型，車(chē)型類(lèi)別覆蓋兩廂掀背車(chē)、三廂轎車(chē)、SUV、MPV、跨界車(chē)。2017年MQB車(chē)型全球銷(xiāo)量372萬(wàn)輛，2018年超過(guò)450萬(wàn)輛。目前，MQB已經(jīng)逐漸成為一個(gè)全能型的車(chē)型模塊化平臺(tái)。首先介紹MQB，然后選取基于此平臺(tái)的4款典型車(chē)型，進(jìn)行前艙結(jié)構(gòu)3軸向布置數(shù)據(jù)的獲取，分別對(duì)3軸向前艙結(jié)構(gòu)布置參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，分析前艙結(jié)構(gòu)之間的位置差異，結(jié)合各車(chē)型的定位進(jìn)行推測(cè)，總結(jié)出MQB前艙布置策略。

1 MQB布置架構(gòu)

MQB是一個(gè)全能型的車(chē)型模塊化平臺(tái)，如圖1所示。MQB已不再局限于多款車(chē)型共享相同的物理底盤(pán)結(jié)構(gòu)，而是以衍生的更強(qiáng)模塊為基礎(chǔ)，允許對(duì)前懸、后懸、軸距甚至動(dòng)力架構(gòu)等進(jìn)行不同組合，開(kāi)發(fā)出不同車(chē)型，實(shí)現(xiàn)共線生產(chǎn)，從而大幅提高生產(chǎn)的柔性化。在實(shí)現(xiàn)零件可互換性、輕量化、成本控制、動(dòng)力模塊化升級(jí)及高端技術(shù)應(yīng)用等方面有顯著優(yōu)勢(shì)[1]。

圖1 MQB架構(gòu)

目前MQB基本構(gòu)造分為7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化模塊：前艙結(jié)構(gòu)、前地板結(jié)構(gòu)、后地板結(jié)構(gòu)、前懸架結(jié)構(gòu)、后懸架結(jié)構(gòu)、前座椅結(jié)構(gòu)、后座椅結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹MQB前艙結(jié)構(gòu)平臺(tái)化策略。

2 前艙結(jié)構(gòu)平臺(tái)化布置策略分析

為了直觀介紹MQB前艙布置策略，選取目前市場(chǎng)上典型的4類(lèi)車(chē)型作為A級(jí)基礎(chǔ)車(chē)型、B級(jí)轎車(chē)、SUV車(chē)型和MPV車(chē)型的細(xì)分市場(chǎng)代表，并使用進(jìn)口藍(lán)光ATOS掃描儀對(duì)該4款車(chē)型進(jìn)行逆向3D掃描，在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下創(chuàng)建三維坐標(biāo)系并獲取實(shí)車(chē)數(shù)模，通過(guò)點(diǎn)云對(duì)模型進(jìn)行測(cè)量，選取的分析車(chē)型參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 MQB典型車(chē)型基本參數(shù)

2.1 基于MQB前艙結(jié)構(gòu)X向布置策略分析

將車(chē)輛前艙（右）縱梁向?qū)R，分別對(duì)4款車(chē)前艙結(jié)構(gòu)的前縱梁中心做平行于平面的截面—，如圖2所示，然后進(jìn)行對(duì)比分析。

圖2 截面A—A

首先選取MQB A級(jí)車(chē)型1與B級(jí)車(chē)型2前艙結(jié)構(gòu)向布置策略進(jìn)行分析。截面數(shù)據(jù)如圖3所示，車(chē)型1和車(chē)型2前縱梁前端到防火墻的距離都是845 mm，兩車(chē)前艙結(jié)構(gòu)在向完全一致，另外兩車(chē)防火墻截面也完全一致。

圖3 車(chē)型1和車(chē)型2前艙X向布置對(duì)比

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型3前艙結(jié)構(gòu)向布置策略進(jìn)行分析，兩車(chē)前縱梁前端到防火墻的距離都是845 mm。車(chē)型3前縱梁輪包絡(luò)折彎的位置更靠前，防火墻的截面不同，截面數(shù)據(jù)如圖4所示。

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型4前艙結(jié)構(gòu)向布置策略通過(guò)截面信息分析，車(chē)型1和車(chē)型4前縱梁前端到防火墻的距離都是845mm；車(chē)型4前縱梁輪包絡(luò)折彎的位置更靠前，防火墻的截面不同，截面數(shù)據(jù)如圖5所示。

圖4 車(chē)型1和車(chē)型3前艙X向布置對(duì)比

圖5 車(chē)型1和車(chē)型4前艙X向布置對(duì)比

2.2 基于MQB前艙結(jié)構(gòu)Y向布置策略分析

將車(chē)輛前艙（右）縱梁向?qū)R，通過(guò)車(chē)型1減振器安裝孔中心做平行于平面的截面—，如圖6所示，另外3車(chē)型相同位置做截面，分別對(duì)比分析布置策略。

圖6 截面B—B

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型2前艙向布置進(jìn)行分析，前縱梁后端的間距都是800 mm，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合。車(chē)型2減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1單向外移16 mm，實(shí)現(xiàn)輪距的擴(kuò)展，截面數(shù)據(jù)如圖7所示。

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型3前艙向布置進(jìn)行分析，前縱梁后端的間距都是800 mm，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合。車(chē)型3減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1單向外移16 mm，截面數(shù)據(jù)如圖8所示。

圖7 車(chē)型1和車(chē)型2前艙Y向布置對(duì)比

圖8 車(chē)型1和車(chē)型3前艙Y向布置對(duì)比

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型4前艙向布置進(jìn)行分析，前縱梁后端的間距都是800 mm，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合。車(chē)型4減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1單向外移15 mm，截面數(shù)據(jù)如圖9所示。

圖9 車(chē)型1和車(chē)型4前艙Y向布置對(duì)比

2.3 基于MQB前艙結(jié)構(gòu)Z向布置策略分析

將車(chē)輛前艙（右）縱梁向?qū)R，分別對(duì)4款車(chē)型通過(guò)平面做防火墻截面—，如圖10所示。

圖10 截面C—C

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型2向布置策略進(jìn)行分析，先通過(guò)圖3的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，兩車(chē)防火墻向截面完全一致；通過(guò)圖7的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合；車(chē)型2減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1上移9 mm。減振器安裝過(guò)孔中心的向高度是通過(guò)減振器安裝座（塔頂）來(lái)實(shí)現(xiàn)，輪罩高度保持不變。

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型3向布置策略進(jìn)行分析，通過(guò)圖8的截面數(shù)據(jù)分析，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合；車(chē)型3減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1下移3.5 mm。車(chē)型3防火墻截面比車(chē)型1抬高30 mm，截面數(shù)據(jù)如圖11所示。

圖11 車(chē)型1和車(chē)型3前艙Z向布置對(duì)比

對(duì)車(chē)型1和車(chē)型4向布置策略進(jìn)行分析，通過(guò)圖9截面數(shù)據(jù)分析，兩車(chē)縱梁自身結(jié)構(gòu)截面向完全重合，車(chē)型4減振器安裝孔中心相對(duì)車(chē)型1下移2.2 mm，防火墻截面比車(chē)型1抬高30 mm，截面數(shù)據(jù)如圖12所示。

圖12 車(chē)型1和車(chē)型4前艙Z向布置對(duì)比

3 結(jié) 論

根據(jù)分析結(jié)果，假設(shè)截面對(duì)比的基準(zhǔn)選為防火墻，可以得出以下結(jié)論：

（1）MQB的A級(jí)基礎(chǔ)車(chē)型與B級(jí)轎車(chē)的前結(jié)構(gòu)通用了防火墻、前艙縱梁、減振器安裝座，且三維坐標(biāo)一致，通過(guò)改變減振器安裝塔的塔頂結(jié)構(gòu)和位置，實(shí)現(xiàn)輪距的變化和減振系統(tǒng)的變化。

（2）MQB的SUV防火墻與A級(jí)基礎(chǔ)車(chē)型相同；SUV車(chē)身姿態(tài)相對(duì)較高，為降低重心，SUV的前艙縱梁下移30 mm；為了裝配更大型號(hào)的輪胎，SUV的前艙縱梁輪包絡(luò)處折彎的位置更靠前。

（3）MQB的MPV防火墻與A級(jí)基礎(chǔ)車(chē)型相同；MPV車(chē)身姿態(tài)相對(duì)較高，為降低重心，MPV前艙縱梁下移30 mm；為了裝配更大型號(hào)的輪胎，MPV的前艙縱梁輪包絡(luò)處折彎的位置更靠前。

（4）從結(jié)構(gòu)上分析，MQB前結(jié)構(gòu)的通用化程度很高，為適應(yīng)車(chē)型之間定位的差異，從單件用料厚度上做了差異設(shè)計(jì)，表2對(duì)比了車(chē)型1和車(chē)型3前結(jié)構(gòu)用料厚度有差異的4個(gè)平臺(tái)件，其他未列出的平臺(tái)件料厚均一樣。

表2 車(chē)型1、車(chē)型3前結(jié)構(gòu)用料厚度差異 mm

[1]陳平，余傳海，王琪棟，等. 汽車(chē)模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略分析[J]. 汽車(chē)工程師，2017（9）：15-17.

2019-05-21

U463.83

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2019.04.008

1002-4581（2019）04-0028-04