VAN系轻客电动外摆门的车体设计
2017-06-19程永涛
程永涛
(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601)
VAN系轻客电动外摆门的车体设计
程永涛
(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601)
VAN系轻客电动外摆门主要应用于旅游客车、团体客运车、专用校车等高端领域,不仅需要满足客车门洞尺寸、踏步尺寸等法规要求,同时也要参考主流车型外摆门设计方案,将门洞造型设计为规则形状。当门洞造型变动、尺寸变大时,要力争保证A柱、B柱完整性,通过在门框上下车体进行结构加强,来实现车体右前门的通过性以及结构的稳定性和可靠性。
电动外摆门;右前门框;通过性;可靠性
CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-07-02
前言
VAN系轻客产品原来的右前门是机械式向外开启,随着社会的发展,为满足高端市场顾客需求,实现由驾驶员电动控制自动开闭功能(营运客车可节省一名司乘人员),车体右前门不仅造型结构发生变化,同时也要满足通过性和踏步高度等法规要求,由此可能导致车体改动较大,车身的稳定性和可靠性存在较大风险。
在产品开发过程中电动外摆门项目充分与奔驰、依维柯进行了优势对比分析,保持了结构的最优化,B柱整体后移295mm,洞尺寸加大、增加右前三角窗、上车踏步高度降低,在此基础上保证了A柱、B柱完整性,局部方钢加强,车身强度一定程度上得到保障。
1、车体设计方案
根据法规要求,为保证乘客通过性,门洞宽度要≧650mm,所以我们将此款产品的门洞宽度设计为662mm,通过性优越;校车法规要求一级踏步离地高度小于350mm、深度大于230mm,我们将一级踏步高度设计为300mm(详见图1)、深度设计为241mm,踏步高度降低、深度增加,既满足法规又提高上下车方便性。
门洞加大,势必会改变原来车体的结构,车体强度如何保证、车辆在行驶过程中产生扭曲工况下对车体影响有多大,这些问题都需要通过CAE分析和实物测试来进一步验证。
图1
1.1 上车体设计方案
1)确保车体结构强度和刚度,避免右侧围前部框架结构性变更,需保持A柱和B柱结构完整性,B柱整体后移295mm,门洞上移180mm(详见图2)。这样不仅满足功能及法规需求,提高外观美观度,也降低成本,提高通用性;侧围外板及A、B柱大型结构件不重新开发,做适应性设变变动。
图2
2)右侧围总成门洞尺寸变动后,为确保侧围及门洞总成的性能,增加周边方钢框架结构:
图3
1.2 下车体设计方案
1)根据上车体侧围总成变动情况,车架总成的与侧围结构搭接部分的结构做相应调整,使变动后的车架总成与侧围总成形成封闭框架结构;
图4
2)因门洞尺寸变动,导致车架踏步总成发生变化,相关结构尺寸由总布置输入,周边与车架搭接部位重新设计。
图5
2、性能分析确认
为满足门洞及踏步尺寸法规要求,右前门洞尺寸发生变化,侧围及车架局部结构变更,导致侧围门槛结构截断及B柱处原有的框架结构与左侧不对称问题,针对车体上述变化,将此方案数据模型进行了CAE性能确认,
1)主要关注前门框的相关件强度性能,分别采取垂直、左转弯、右转弯、制动、静止起步五种工况进行分析,变动后的门洞框架结构刚度分析中对角线最大变形量为2.8mm,刚度满足设计要求。
2)在垂直于踏步平面的方向,以150kg的力分别加载到踏步的中间、左侧、右侧;分析中采用100mm*155mm的踩踏面积;在分析工况下,该踏步的强度满足设计要求。结果如下:
图6
3、结束语
上述为电动门外摆门车体变动方案说明,通过以上设计满足了门洞宽度、踏步高度和深度等各项法规要求;同时为保证门框的可靠性,设计了门洞周边的方钢加强结构,通过CAE模拟分析和白车身扭转刚度测试,强度和刚度性能与基本型相当,满足设计要求。后续在实车上通过4轮累计3万km的强化路,车身无明显变型、开裂问题,已充分验证了车身的性能和可靠性。该产品设计最大限度的保证了车身的通用性,大大降低了开发成本。
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VAN is light outside guest electric door body design
Cheng Yongtao
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )
VAN is light passenger electric swing doors are mainly applied in tourist buses, passenger transportation group, dedicated school bus, and other areas of the high-end, not only need to meet passenger door size, step size and other regulatory requirements, as well as the reference place design of door outside the mainstream models, the modelling design was as rules shape. When the model changes, size was bigger, to strive to ensure that A column, B column integrity, through the door frame car body structure to strengthen, to achieve the right front door through sexual the vehicle and structure stability and reliability.
electric swing doors; Right front door frame; Through sexual; reliability
U462.1
A
1671-7988 (2017)10-07-02
10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.003
程永涛,就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。