某重卡驾驶室卧铺空间的优化方案

黄杰，淦坚

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

重卡是重型卡车的简称，按照GB/T 3730，重卡是指总质量>14吨的重型载货汽车。随着社会分工精细化和专业化，重卡也在各细分市场中衍生出了众多车型。时至今日，重卡不再局限于物流运输类的载货车及半挂牵引车，同时还包括大家在公路上看到的各种自卸车、搅拌车、专用车以及一些不常见的军用越野车。

1 重卡发展趋势

而在市场一片大好的环境下，2017年上半年国内重卡市场累计销量已达58.1万辆，同比大增71%。目前从整体市场来看，经济体量大，仍有较大更新需求基础，2017年全年重卡销量有望超过2010年102万辆的历史最高销量纪录。分析其背后原因，第一是新国标GB1589-2016和治超政策的实施导致运力不足，从而拉动重卡的市场需求；第二是我国经济稳重向好，大宗商品价格维持高位，运力需求增长明显；第三是重卡行业更新需求空间大。

我国物流的主体仍是以公路运输为主，公路网络的不断完善为重卡发展提供了基础条件，在政府大力支持下我国物流业进一步快速发展，许多大型物流企业逐渐形成。作为公路运输特别是城际物流的主力车型，半挂牵引车近年来也取得快速发展。据不完全统计，2016年我国半挂牵引车行业产量约39.87万辆，同比2015年的24.84万辆增长了60.51%，增速远高于载货汽车。近年来市场上发布的新车无一例外都是针对牵引车市场，如解放 J6/J7、东风天龙（旗舰版）、重汽HOWO、陕汽F300、福田GTL等。因此，半挂牵引车市场已成为重卡厂商的必争之地。

2 重卡驾驶室舒适性

随着发动机、变速箱、车桥三大件的行业集中度逐渐提升，为了实现产品的差异化竞争，各重卡厂商纷纷在驾驶室的舒适性上大做文章，平地板、气囊座椅、大卧铺、多功能方向盘等舒适性配置越来越多地出现在新车型上。为了改善司机在车内的睡眠质量，很多卡车都为卧铺进行了加宽，对于国内一些新重卡车型来说，75甚至80厘米宽的卧铺变的常见。

某重卡车型为参考欧系重卡全新开发的平地板高顶驾驶室，保证内部空间的同时大大提升了通过性；白车身采用框架式结构，更加安全；为保整车具有较高的舒适性，驾驶室全浮式四点气囊设计；丰富的多层次储物空间、多功能方向盘、定速巡航等配置，旨在为顾客打造宜居移动之家。

下卧铺空间尺寸是重卡驾驶室舒适性的一项重要衡量指标，且市场测评过程中顾客对这一指标关注度较高。通过与市场在售竞品车辆的对比，当前状态还有提升的空间，如表1所示。为提升产品的市场竞争力，充分体现顾客价值，下卧铺宽度优化势在必行。

表1

3 空间优化方案

3.1 法规要求

依据GB 7258：带卧铺货车驾驶室最后一排座椅平面（座椅调节到滑轨中间位置，设计状态靠背角13°）与驾驶室后壁（内饰板）平面的间距≤950mm。目前驾驶室这一间距约为810mm，如图1所示，长度方向（下卧铺宽度）还可以增加（950-810=）140mm。

图1

3.2 优化方案

因上卧铺使用的便利性较下卧铺差，且调研中发现车辆实际运行过程中上卧铺使用的频率也较低，其空间尺寸增加给顾客带来的价值提升不大。因此，后围凸起范围仅限下卧铺和上卧铺之间的区域，有效增大下卧铺乘员的活动空间。参考市场在售竞品车型，并考虑到进气道及导流罩的安装，经校核后设定后围凸出区域及尺寸，宽*高为1435*915mm，外凸140mm，凸出后卧铺尺寸增加如图2所示。通过表1对比可知，后围在上下卧铺之间外凸140mm后，下卧铺X向可增至890mm，为市场在售主流产品中尺寸最大的车型，与竞品相比具有一定的优势。

图2

3.3 驾驶室具体变动

上述车型驾驶室本体焊接总成主体以骨架+蒙皮形式焊接，后围总成结构也保持一致。后围内板总成作为骨架，而后围外板总成作为蒙皮。这种高度对称的框架式结构在保证整车强度的同时，能尽量满足轻量化要求。

在满足人机工程、市场需求的同时还需考虑成本及周期问题，变动务必要做到最小化，也由此产生了诸多限制条件：

（1）装配在后围总称上的进气道、侧导流板以及后悬置等零部件的安装点不变，后风窗尺寸保持不变；

（2）与原结构零部件最大限度通用；

（3）充分考虑冲压、焊装、涂装工艺的可行性；

（4）不仅要满足功能性和舒适性的要求，更重要的是满足刚度和强度等性能指标；

（5）运用轻量化的设计思想。

图3

根据修改原则，可初步确定后围凸起的位置，如图3所示。沿用骨架+蒙皮的结构方式不变，后围外板根据冲压可行性进行设计，对后围骨架的结构重新布置。后风窗大小不变，凸起部位远离骨架因而需要增加内板进行加强。纵向与横向的梁之间用较小的加强梁保持连接，重点考虑结构强度、冲压工艺、焊接工艺，同时布置后围内饰的安装点，如图 4所示。经过轻量化设计，方案完成后后围总成钣金总重量降低约1.5Kg。但在方案最终冻结之前还需进行CAE分析确认性能衰减情况。

图4

4 方案验证

按照上述方案，驾驶室刚度CAE分析情况对比如下表：

表2

从分析结果看，结构变化对驾驶室整体的刚度产生一定影响，但都在 5%左右。且据统计，主流竞品车型的扭转刚度处于20000Nm/°-40000 Nm/°之间，弯曲刚度在10000 N/mm左右。优化后的驾驶室性能方面优于竞品车型，因此，该方案满足车辆性能要求，后期将通过路试进行实物验证。

5 结论

产品设计出来最终目的是销售给顾客，在汽车市场竞争日益激烈的今天我们更应该学会倾听顾客的声音。驾驶室舒适性是在现代重卡设计过程中需要重点关注的趋势之一，也是体现顾户价值的重要载体。设计人员在新车型的开发过程中一定要基于客户需求调研，在满足整车安全、可靠等基本性能的前提下，针对性地开发一些舒适性配置，或进行人性化的优化工作。

参考文献

[1] 百度百科-重卡.

[2] 王香廷,方亮. 从汉诺威车展看欧洲重卡驾驶室的发展趋势. [J]专用汽车, 2012 (12) :58-61.

[3] 任海波. 2016专用汽车市场分析及2017展望. 盖世汽车网.