韓世秀
(威馳騰(福建)汽車有限公司,福建 漳州 363105)
近年來財政部聯(lián)合工信部、科技部和發(fā)改委發(fā)布和出臺了一系列補貼政策,鼓勵和支撐氫燃料、純電動等新能源車的設計和發(fā)展,目的無一不是保護環(huán)境,降低二氧化碳的排放量。在此背景下,車輛制造商需要不斷創(chuàng)新,在汽車設計過程中,需考慮結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、材料的選擇、整車各系統(tǒng)之間的布置以及空間的合理優(yōu)化。同時,為了方便維修、排除故障需要開設滿足要求的地板檢修口和地板檢修蓋。
地板檢修蓋是一種起裝飾和保護作用的汽車零部件。地板檢修蓋要根據(jù)檢修口開設要求的不同來設計,最常用的設計如圖1所示,有以下三種類型:(1)壓鑄成型整體邊框地板檢修蓋;(2)不銹鋼沖壓檢修蓋;(3)玻璃鋼有機新材料一體成型檢修蓋。這三種類型的檢修蓋,結(jié)構(gòu)緊湊,材料質(zhì)量輕,設計有造型,搭配高檔客車內(nèi)飾件,特別美觀,因此很受客車制造商和市場的青睞。但這三種類型的檢修蓋因為成本較高,每個開口尺寸都需要開發(fā)一套對應模具去壓鑄,因此,對開設檢修口的尺寸、車輛的使用數(shù)量提出了對應的要求。
鋁合金型材拼接邊框地板檢修蓋設計相對比較自由,受開口尺寸限制的影響比較小,邊框型材可以根據(jù)客車內(nèi)飾木地板的厚度,選擇不同止口深度對應牌號的鋁型材,設計形式可以是直角處45°拼接,也可以型材滾壓平角對接(如圖2所示)。該類檢修蓋制造簡單,成本比較低,在客車設計中也被廣泛地應用。
設計檢修蓋時根據(jù)車身不同結(jié)構(gòu)、不同零部件的安裝要求,選擇方式也不同。(1)前輪供上方氣囊處,根據(jù)不同形式的車橋,氣囊跳動量會超出地板平面,為了避免干涉,需要在氣囊上方選擇類似玻璃鋼、不銹鋼等材質(zhì),設計一個帶有造型的一體式檢修蓋。(2)如我司W(wǎng)SD6121 BR1EV香港雙層巴士,車廂內(nèi)部臺階下方、背墻后方安裝了底盤、電器等需要檢修維護的零部件,設計檢修蓋需要選擇合適的固定方式。比如四角鎖雖然與整車內(nèi)飾比較協(xié)調(diào),也滿足零部件通用性和互換性要求,但其鎖緊力不夠,無法壓緊密封膠條,車外的灰塵容易進入車廂,影響乘車環(huán)境,因此,通常選擇螺栓鎖緊的方式固定。(3)如我司W(wǎng)SD4491LFCEV和WSD4431LFCEV氫燃料重卡這類特殊車型,大部分感應器、傳感器以及車輛控制元件都安裝在氫氣瓶后面,處于車身外部,選擇鋁花紋板作為車外的外飾面裝飾件要優(yōu)于車內(nèi)的PVC地板,因此,要選擇更為合適的鋁型材LS-2613A、LS-2741,型材牌號需符合相關(guān)標準。
地板檢修蓋設計需要滿足相關(guān)要求,具體如下:
(1)安全性要求。地板是車輛提供乘客行走的區(qū)域,布置在地板上的汽車零部件必須要有足夠的強度、剛度,必要時需要做耐疲勞試驗。另外,地板檢修蓋上的表面裝飾材料需滿足有害物質(zhì)含量以及汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性,避免對乘客造成傷害。
(2)功能性要求。地板檢修蓋開設的尺寸需要滿足電器、底盤零部件的維修、安裝、接線、穿管等操作要求。
(3)密封性要求。密封性涉及到整車使用性能,地板檢修口往往與車輛外的環(huán)境空間相連,因此,為了阻止大氣環(huán)境中的粉塵、廢氣、水氣進入車廂內(nèi),防止地面泥水進入車身骨架內(nèi),影響乘坐環(huán)境以及車輛運行安全,必須做好檢修蓋的密封。另外,為了降低車內(nèi)噪音指數(shù),地板檢修蓋底板上經(jīng)常會貼上隔音和隔熱棉。
(4)外觀性要求。地板檢修蓋屬于地板內(nèi)飾的一部分,車輛外觀是吸引人們眼球的一部分,檢修蓋設計得美觀、大方,可以提高整車內(nèi)飾的效果,其作用僅次于外飾設計。
(5)經(jīng)濟性要求。地板檢修蓋在滿足基本性能的條件下,需要考慮成本,工程師們在設計尺寸過程中需要考慮模具、選型、結(jié)構(gòu)等,目的是降低成本,提高車輛的經(jīng)濟性能,以便提高競爭性。
壓鑄成型檢修蓋,屬于整體式檢修蓋中的一種(如圖3所示),這種檢修蓋使用范圍很廣,但因為需要開模具鑄造,所以成本比較高,開口尺寸規(guī)格數(shù)量比較少,適合批量性訂單車。其外觀較美觀,邊框具有造型,很符合現(xiàn)代設計。從結(jié)構(gòu)角度分析,因為是一體框,強度和剛度比較好,與地板革接觸面平整,檢修蓋內(nèi)止口板,將木板和地板革鎖在一起,作為一個整體能避免滲水。車身上設計有檢修口止口,卡有密封膠條,螺栓固定以后,密封效果比較明顯。
鋁合金型材拼接檢修蓋使用范圍很廣(如圖4所示),車內(nèi)地板區(qū)幾乎都能使用,常用的拼接方式有四角對接、型材弧形對接、型材直邊對接。檢修蓋制作簡單,對員工操作水平有較高的要求,因為檢修蓋外觀要求對接平整無錯位、縫隙均勻。如我司W(wǎng)SD6120BL1EV三門公交車,后門前電池倉,屬于密封艙,又處于車廂內(nèi),檢修蓋可以選擇四角鎖,一方面可以提高檢修蓋使用壽命,另一方面與車廂內(nèi)風道、儲物盒等鎖具協(xié)調(diào),使整車內(nèi)飾更加美觀。
平板檢修蓋如圖5所示,相對其他檢修蓋更為簡單,形狀可以按照CAD圖樣在激光切割機上任意制作,表面處理更為多樣化,可以通過噴漆和烤漆的方法與車廂內(nèi)任意型號的地板革搭配。由于此類平板檢修蓋成本低,強度也低,因此,一般適用于座椅遮擋的立面。其設計主要是在車身開孔,內(nèi)部貼有螺栓固定埋板,一般2 mm左右,孔周邊貼有平板膠條,檢修蓋鎖緊操作簡單,拆裝方便。
沖壓檢修蓋,設計結(jié)構(gòu)不復雜,表面帶有造型起到加強和裝飾作用,車身封板開口,內(nèi)部需要貼固定埋板2 mm,周邊需要貼橡膠圈,開口不能太大,經(jīng)常使用在車廂內(nèi)立面、墻面、輪供等上面,其結(jié)構(gòu)如圖6所示。
一款安裝方便、設計合理、結(jié)構(gòu)可靠的地板檢修蓋可以提高整車的使用壽命,它與汽車其他零部件一樣,需要不斷創(chuàng)新,提出更多更有效的方案,供車輛制造商使用,方便終端客戶日常維護和檢修車輛。作為整車制造商,會從以下方面提高地板檢修蓋設計:(1)從原材料的化學成分改善檢修蓋的設計品質(zhì);(2)提供檢修蓋的再利用方案;(3)嚴格控制檢修蓋各組成部件,比如螺栓的強度等級,地板革的隔音效果,防潮、防水效果,木板的擠壓工藝等,以此提高地板檢修蓋總成件的質(zhì)量;(4)地板檢修蓋上加裝傳感器,實時監(jiān)測檢修蓋的失效,鎖緊安全性等功能;(5)對于尺寸偏大,結(jié)構(gòu)特殊,不易開啟的檢修蓋,可以考慮加裝把手和自動開關(guān)裝置,更方便客戶接納。