某重型自卸汽车降重心方法研究

2018-05-24徐云杰李涛

汽车实用技术 2018年2期

关键词：自卸车竞品附件

徐云杰，李涛

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200）

1 研究背景

图1 自卸车典型工况

图2 自卸车侧翻事故

重型自卸汽车行驶工况较为恶劣，如图1所示，用户往往为了追求更大的货运质量及通过性，对整车货箱进行加高，并对底盘附件进行抬高，这样会导致整车重心过高，从而导致重型自卸汽车的侧翻事故明显高于其他车型，如图2所示，由于自卸汽车侧翻事故引起的社会反响强烈，影响极为恶劣，因此对于整车制造厂商而言，在不影响整车通过性的前提下降低底盘重心对于提高整车的行驶安全性极为重要。

2 底盘重心高度影响因素

底盘重心高度是指底盘重心到地面的垂直距离，它与底盘各零部件重心直接相关，在整车驾驶室及动力总成定位参数不变的情况下，影响重心高度的因素主要有轮胎静载半径、轮心高等，具体示意见图3。

2.1 轮胎静载半径

轮胎静载半径是由轮胎型号所决定的，轮胎型号的选取与车型、车辆使用条件、轮胎的负载能力以及车辆的行驶速度有关，同时还得考虑动力传动系统及整车尺寸参数等[1]，因此在车型开发确定之初，轮胎的型号随之确定，因此轮胎静载半径可以作为一个定值来分析。

2.2 轮心高

轮心高是指车轮中心到车架下翼面的垂直距离，轮心高分为满载轮心高和空载轮心高，一般而言，空载轮心高和满载轮心高差值是由板簧刚度所决定的，而板簧刚度是板簧的固有属性，那么空满载轮心高差值为定值，故对于轮心高的论证可以只对满载轮心高分析确定。

图3 静载半径及轮心高示意图

以上分析可以得出，底盘重心离地高度主要取决于轮胎型号、板簧刚度以及满载轮心高，轮胎型号和板簧刚度在车辆设计之初已确定，故在车型后期开发过程中，满载轮心高直接决定了底盘的重心高度。

3 满载轮心高分析及确定

3.1 满载轮心高对整车性能影响分析

满载轮心高影响底盘附件离地间隙和底盘重心高度，轮心高抬高有利于提高底盘附件离地间隙，提高车辆的通过性，但会导致底盘重心高度过高，影响车辆的行驶稳定性；轮心高降低有利于降低底盘重心，减少车辆发生侧翻的几率，提高车辆的行驶稳定性，但会影响到底盘附件离地间隙，使得车辆的通过性变差。

表1 轮心高对整车性能影响分析

3.2 国内外竞品车型满载轮心高对比分析

国外自卸车型与国内自卸车型相比，由于在行驶工况、运行条件等相差较大，满载轮心高存在很大差异，具体数值对比见表2。

对比发现：国外竞品车型满载轮心高为280mm左，国内竞品产品满载轮心高为240mm左右；国外车型的轮心高明显高于国内车型，主要原因分析如下：

国外车型的轮心高较大，通过性好，接近角大。且由于国外不超载，货箱高度较低，整车重心低，高的轮心高对侧翻角和允许最大侧向加速度影响不大。故采取高轮心高以提高通过性。

国内车型的轮心高较小，通过性差，接近角小。但由于目前国内普遍超载严重，货箱高，整车重心高，高的轮心高对侧翻角和允许最大侧向加速度影响很大。故采取低轮心高降低整车重心。

表2 国内外竞品车型满载轮心高对比

3.3 满载轮心高的确定

对比国内外竞品车型，根据自卸车型的行驶工况和运行条件，并通过以上数据以及表格资料的统计分析，首先确定满载时车架离地高度为 1036mm，按照12.00R20轮胎计算，此时可确定前轴轮心高为 220mm，为了保持整车车架满载水平布置，后桥轮心高确定为 220mm。故定义前轴满载轮心高为220mm，后桥满载轮心高为220mm。