新能源客车地板检修盖的设计分析
2022-10-02韩世秀
韩世秀
(威驰腾(福建)汽车有限公司,福建 漳州 363105)
近年来财政部联合工信部、科技部和发改委发布和出台了一系列补贴政策,鼓励和支撑氢燃料、纯电动等新能源车的设计和发展,目的无一不是保护环境,降低二氧化碳的排放量。在此背景下,车辆制造商需要不断创新,在汽车设计过程中,需考虑结构的优化、材料的选择、整车各系统之间的布置以及空间的合理优化。同时,为了方便维修、排除故障需要开设满足要求的地板检修口和地板检修盖。
1 地板检修盖
地板检修盖是一种起装饰和保护作用的汽车零部件。地板检修盖要根据检修口开设要求的不同来设计,最常用的设计如图1所示,有以下三种类型:(1)压铸成型整体边框地板检修盖;(2)不锈钢冲压检修盖;(3)玻璃钢有机新材料一体成型检修盖。这三种类型的检修盖,结构紧凑,材料质量轻,设计有造型,搭配高档客车内饰件,特别美观,因此很受客车制造商和市场的青睐。但这三种类型的检修盖因为成本较高,每个开口尺寸都需要开发一套对应模具去压铸,因此,对开设检修口的尺寸、车辆的使用数量提出了对应的要求。
铝合金型材拼接边框地板检修盖设计相对比较自由,受开口尺寸限制的影响比较小,边框型材可以根据客车内饰木地板的厚度,选择不同止口深度对应牌号的铝型材,设计形式可以是直角处45°拼接,也可以型材滚压平角对接(如图2所示)。该类检修盖制造简单,成本比较低,在客车设计中也被广泛地应用。
设计检修盖时根据车身不同结构、不同零部件的安装要求,选择方式也不同。(1)前轮供上方气囊处,根据不同形式的车桥,气囊跳动量会超出地板平面,为了避免干涉,需要在气囊上方选择类似玻璃钢、不锈钢等材质,设计一个带有造型的一体式检修盖。(2)如我司WSD6121 BR1EV香港双层巴士,车厢内部台阶下方、背墙后方安装了底盘、电器等需要检修维护的零部件,设计检修盖需要选择合适的固定方式。比如四角锁虽然与整车内饰比较协调,也满足零部件通用性和互换性要求,但其锁紧力不够,无法压紧密封胶条,车外的灰尘容易进入车厢,影响乘车环境,因此,通常选择螺栓锁紧的方式固定。(3)如我司WSD4491LFCEV和WSD4431LFCEV氢燃料重卡这类特殊车型,大部分感应器、传感器以及车辆控制元件都安装在氢气瓶后面,处于车身外部,选择铝花纹板作为车外的外饰面装饰件要优于车内的PVC地板,因此,要选择更为合适的铝型材LS-2613A、LS-2741,型材牌号需符合相关标准。
2 地板检修盖的设计要求
地板检修盖设计需要满足相关要求,具体如下:
(1)安全性要求。地板是车辆提供乘客行走的区域,布置在地板上的汽车零部件必须要有足够的强度、刚度,必要时需要做耐疲劳试验。另外,地板检修盖上的表面装饰材料需满足有害物质含量以及汽车内饰材料的燃烧特性,避免对乘客造成伤害。
(2)功能性要求。地板检修盖开设的尺寸需要满足电器、底盘零部件的维修、安装、接线、穿管等操作要求。
(3)密封性要求。密封性涉及到整车使用性能,地板检修口往往与车辆外的环境空间相连,因此,为了阻止大气环境中的粉尘、废气、水气进入车厢内,防止地面泥水进入车身骨架内,影响乘坐环境以及车辆运行安全,必须做好检修盖的密封。另外,为了降低车内噪音指数,地板检修盖底板上经常会贴上隔音和隔热棉。
(4)外观性要求。地板检修盖属于地板内饰的一部分,车辆外观是吸引人们眼球的一部分,检修盖设计得美观、大方,可以提高整车内饰的效果,其作用仅次于外饰设计。
(5)经济性要求。地板检修盖在满足基本性能的条件下,需要考虑成本,工程师们在设计尺寸过程中需要考虑模具、选型、结构等,目的是降低成本,提高车辆的经济性能,以便提高竞争性。
3 地板检修盖的应用与结构分析
3.1 压铸成型整体边框地板检修盖
压铸成型检修盖,属于整体式检修盖中的一种(如图3所示),这种检修盖使用范围很广,但因为需要开模具铸造,所以成本比较高,开口尺寸规格数量比较少,适合批量性订单车。其外观较美观,边框具有造型,很符合现代设计。从结构角度分析,因为是一体框,强度和刚度比较好,与地板革接触面平整,检修盖内止口板,将木板和地板革锁在一起,作为一个整体能避免渗水。车身上设计有检修口止口,卡有密封胶条,螺栓固定以后,密封效果比较明显。
3.2 铝合金型材拼接边框地板检修盖
铝合金型材拼接检修盖使用范围很广(如图4所示),车内地板区几乎都能使用,常用的拼接方式有四角对接、型材弧形对接、型材直边对接。检修盖制作简单,对员工操作水平有较高的要求,因为检修盖外观要求对接平整无错位、缝隙均匀。如我司WSD6120BL1EV三门公交车,后门前电池仓,属于密封舱,又处于车厢内,检修盖可以选择四角锁,一方面可以提高检修盖使用寿命,另一方面与车厢内风道、储物盒等锁具协调,使整车内饰更加美观。
3.3 不锈钢平板喷漆简易检修盖
平板检修盖如图5所示,相对其他检修盖更为简单,形状可以按照CAD图样在激光切割机上任意制作,表面处理更为多样化,可以通过喷漆和烤漆的方法与车厢内任意型号的地板革搭配。由于此类平板检修盖成本低,强度也低,因此,一般适用于座椅遮挡的立面。其设计主要是在车身开孔,内部贴有螺栓固定埋板,一般2 mm左右,孔周边贴有平板胶条,检修盖锁紧操作简单,拆装方便。
3.4 冲压检修盖
冲压检修盖,设计结构不复杂,表面带有造型起到加强和装饰作用,车身封板开口,内部需要贴固定埋板2 mm,周边需要贴橡胶圈,开口不能太大,经常使用在车厢内立面、墙面、轮供等上面,其结构如图6所示。
4 结束语
一款安装方便、设计合理、结构可靠的地板检修盖可以提高整车的使用寿命,它与汽车其他零部件一样,需要不断创新,提出更多更有效的方案,供车辆制造商使用,方便终端客户日常维护和检修车辆。作为整车制造商,会从以下方面提高地板检修盖设计:(1)从原材料的化学成分改善检修盖的设计品质;(2)提供检修盖的再利用方案;(3)严格控制检修盖各组成部件,比如螺栓的强度等级,地板革的隔音效果,防潮、防水效果,木板的挤压工艺等,以此提高地板检修盖总成件的质量;(4)地板检修盖上加装传感器,实时监测检修盖的失效,锁紧安全性等功能;(5)对于尺寸偏大,结构特殊,不易开启的检修盖,可以考虑加装把手和自动开关装置,更方便客户接纳。