中置轴轿运车底盘设计浅析

赵雷，刘成武，王伟，李泽林，王野

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

1 引言

近些年，我国乘用车产量增长较快，带动了我国汽车物流运输行业的发展，整车物流运输模式主要有公路、铁路、水运三种模式，其中公路运输占据绝对比例。

随着GB1589-2016 的发布和实施、以及国家相关部门开展的轿运车市场治理，原有商品车运输市场普遍采用的双排、飞机板、单排超长半挂轿运车等违规行为得到了逐步根除，行业迈向了规范运营的新阶段。

中置轴轿运车属于GB1589 标准中新增加的车型，中置轴轿运车总长22mm，较常规半挂车17.1m 长4.9m，可水平多装载2 台商品车，中置轴轿运车可运输中大型乘用车8-9辆，中小型乘用车9-10 辆。由于中置轴具有装载大、效率高、转弯性能好等优点，可以预测，中置轴轿运车将成为车辆运输行业中长途运输的主流车型。本文根据笔者设计经验，对中置轴轿运车设计要点进行讨论。

2 中置轴轿运车介绍

中置轴车辆运输汽车列车主要由两部分组成：车辆运输货车（前车）与中置轴挂车，前车与挂车之间通过牵引装置连接。主车长限值12m，挂车限值12 米，列车限值22 米，装备有装运和固定车辆的货台及供车辆上下的跳板，专门为运输乘用车，如图1 示。

图1 中置轴车辆运输车装车示意图

3 中置轴轿运车设计要点

3.1 承载分析

中置轴轿运车，工况为中长途干线运输，年行驶10-15万公里，路况较好，80%为高速公路。

综合国内主流底盘企业以及挂车企业，中置轴轿运车各部分质量参数如表1 示，国内典型畅销的车型外扩以及质量参数见表2。

表1 主流厂家质量参数

表2 典型畅销车型外形及质量参数

国内中置轴轿运车的组合模式主要有两种：2 轴主车+2轴挂车，3 轴主车+2 轴挂车，根据装载车辆的样式，计算承载（如表3），其中A 级车按1.3t 自重，B 级车1.7t 自重，C级车1.8t 自重，中置轴轿运车汽车列车满载约30t-34t。

表3 中置轴轿车运车装载重量计算

3.2 轴距确定

轴距为汽车的重要性能参数，影响车辆的外观、轴荷分布，也影响到车辆的机动性、操控稳定性等。为提高中置轴的安全性，中置轴前车的装载量一般大于等于挂车装载量，中置轴底盘的轴距一般较常规车型长。

GB1589 规定车辆运输车长度最大为12m，汽车及挂车的后悬均应该小于或等于3500mm，如图1 示，以2 轴轿运车为例，轴距d=总长L-前悬L1-后悬L2，对于3 轴车轴距d为其总轴距。

在底盘品牌一定、平台一定情况下，前悬一般为定值，为使车辆兼顾装载空间与较好的通过性（转弯半径小），后悬取最大值3.5m，从而初步确定轴距，轴距最终确定受企业轴距规划、上装结构形式、装载车辆等综合确定。

图2

3.3 动力匹配

GB/T 26774 要求车辆运输车，比功率≮5.4kw/t，最高车速≥90km/h。营运货车安全技术条件JT/T 1178.2 要求牵引车辆与挂车的比功率满足表4 要求。

表4 比功率限值

3.3.1 发动机马力选择

汽车的比功率为发动机机最大静功率与最大设计总质量的比值。

以某6×2 中置轴轿运车为例，主车最大总质量21t，可牵引18t 中置轴挂车，根据JT/T 1178.2，该车比功率≥4.3+46/（21+18）=5.48kw/t，根据GB/T 26774 比功率≥5.4kw/t，二者取大值5.48KW/t，则发动机最大净功率P=5.48*（21+18）=213.72kw。

3.3.2 车速匹配

合理的车速匹配，可以在满足使用要求的前提下，取得良好的燃油经济性与运输效率。GB26774 要求，车辆运输车最高车速≥90km/h，由于轿运车货值高，对安全性要求高，根据国内客户使用情况，中置轴满载常用车速70-80km/h，集团客户对车速要求严格，个人客户常用车速有超过90km/h空车运行情况。动力匹配时应该使车辆在常用车速运行下，发动机处于经济转速区间从而提高车辆的燃油消耗率。

3.4 高度要求

3.4.1 低高度驾驶室设计

高度为轿运车关键指标，为装载效率，轿运车驾驶室顶部经常会装载一辆小轿车。如图2，装载高度H 由H1、H2、H3 三个高度决定：H1：底盘高度 ，H2：驾驶室顶到装车平台距离，H3：乘用车高度。H3 与H2 基本为定值，为降低高度，底盘需采用低高度设计，越低越好，目前按装载高度4.2m，行业主流为2600-2750mm,为保证装载高度、以及低重心安全考虑，驾驶室高度宜越低越好，底盘具体设计可从以下几个方面考虑：

（1）驾驶室：驾驶室宜采用专用驾驶室，平顶或削顶驾驶室，国外部分中置轴驾驶室后端有斜切形式，以便降低底盘高度。

（2）车轮：轮胎在满足承载的前提下，采用直径较小的无内胎子午线轮胎，315/60R22.5、275/70R22.5、295/60R22.5等。

（3）悬架宜采用少片簧悬架或空气悬架，同时前轴可做特殊设计，以便与悬架匹配时，提供较低的轮心高。

3.4.2 低车架高度设计

如图3，车辆后部装车后高度H 由H1、H2、H3 三个高度决定，H1 装载平台离地高度；H2 轿车高度：A 级车朗逸按1460 计；H3 两车之间的间隙，按最小间隙100mm。

图3 轿运车装车示意

由于轿运车上装平台低，可近似认为H1 与底盘车架上平面平齐。以法定的装载高度4m，理论计算，H1=4000-2×H2-H3=4000-2×1460-100=980mm，故装载A 级车要求轿运车在满载状态下车架上平面离地≤980mm，若装载B 级或C级车，要求更低。因此为满足合规装载同时低重心安全性方面考虑，底盘设计后应越低越好，可从悬架、轮胎、车桥、车架高度等方面考虑优化。

图4 装载示意图

3.5 上装驱力装置

轿运车为驻车作业，需要底盘提供上装各部件的动力来源，轿运输车大多采用底盘变速器取力，根据经验，取力器输出扭矩≥40N.m 即可满足要求，为方便连接，目前国内多采用花键输出，同时底盘布置时，预留液压油箱安装空间。

3.6 底盘布置要求

良好的改装便利性，可提高改装效率、保证产品质量，底盘设计时，应考虑上装的布置以及轿运车的特殊需求。

3.6.1 车架两侧附件

横梁、阀类件等低于车架上平面，轿运车上装副车架高度较小，底盘安装附件低于车架，避免与上装干涉，同时便于降低轿运车装车高度。

3.6.2 底盘预留液压油箱安装空间

500-600mm，在布置允许情况下尽量预留空间加大，方便终端用户加装水箱、工具箱等。

3.6.3 底盘搭好上装后

改装厂借用底盘自带的尾灯，尾灯安装在上装上，因此底盘尾灯线束应加长。

3.6.4 备胎安装在驱动轴前

方便操作，容易拆卸，备胎装在尾部会与挂车牵引杆干涉。

3.6.5 中置轴轿运车路况较好

GB26774 要求离地间隙≮150mm，考虑到偶然的恶劣路况，如进出停车场、上高速等，建议间隙可适当放大一点，以提供良好的通过性。

3.6.5 底盘尾部预留与中置轴挂车匹配的气路

电路、ABS 接口。

3.7 其他

随着技术发展以及对安全考虑，预计将有更多的安全装置将应用在轿运车上面，如EBS、胎压监测、疲劳驾驶、车道偏离等，将对车辆的智能化和安全将提出更高要求。

4 结语

本文从整车总布置角度出发，对中置轴轿运车从行业法规、使用工况、设计关注点等进行了分析总结，对于中置轴轿运车的设计具有一定的参考指导意义。