某中體駕駛室的車身總布置設計

徐金志

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某中體駕駛室的車身總布置設計

徐金志

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

本文介紹了某重卡中體駕駛室車身總布置設計，首先對駕駛員A柱雙目障礙角及左右后視鏡視野進行校核，然后設計相應的雨刮器，并對所設計的雨刮進行運動分析、刮刷面積進行校核，校核結果均滿足標準要求；最后以車身總布置圖的形式將車身總布置設計及校核的其他關鍵參數體現出來。

A柱障礙角；視野；刮刷面積；總布置

CLC NO.:U463.83Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-71-04

前言

某重卡中體駕駛室是在原寬體駕駛室的基礎上，對寬度方向縮窄150mm實現的，駕駛室寬度的變化涉及到車身相關參數的變化，尤其是駕駛員視野、雨刮設計的變化。本文應用UG NX6.0軟件首先對該駕駛室的駕駛員視野進行校核，然后進行雨刮的設計及相關校核，最后簡要介紹了駕駛室內部布置及車身總布置圖的繪制。

1、駕駛員視野校核

在汽車設計中，駕駛員的視野直接影響汽車的使用和安全，在進行車身總布置設計時，要保證駕駛員的視野符合法規要求。視野校核內容包括全車障礙角、A柱障礙角、前后方視野等。重卡中體駕駛室匹配8*4載貨車屬于N3類車，根據GB15084-2006標準對N3類汽車的要求及車身結構的變化特點，主要校核A柱障礙角及后方視野。

通過測量樣車得出的本車人機工程的主要參數如表1所示：

表1 人機工程主要參數

首先應用UG NX6.0軟件總布置設計工具包，根據表1所述的參數選取95%的人體模型，建立眼橢圓模型，模型生成后，會自動創建代表眼點特征的數據，根據這些數據并結合標準中的要求可進行相關校核。

1.1 A柱障礙角的校核

GB 11562-1994中關于A柱雙目障礙角的要求：每根A柱雙目障礙角不得超過6°。實際該中體駕駛室的A柱雙目障礙角校核結果如圖1所示，從校核結果來看，該車左右雙目障礙角分別為4.31°和3.65°，均小于6°，滿足標準規定的要求。

1.2 后方視野校核

對于N3類車，后方視野主要針對II、IV類后視鏡的視野，即左右后視鏡及廣角鏡的視野，根據GB15084-2006標準，外后視鏡的視野為左右單眼的總視野，標準要求駕駛員左右后視鏡能看到的地面區域如圖2所示的陰影區域，圖3為經過校核的左右后視鏡視野及廣角鏡視野，從校核結果來看，該后視鏡的視野大于標準要求，滿足要求。

2、雨刮的設計及校核

雨刮器的布置形式及布置位置對汽車前方視野有著直接影響，因此在車身總布置設計過程中必須對風窗玻璃和刮水器進行協調及校核，保證汽車在特殊環境下仍具有良好的視野性。

2.1 雨刮機構的設計

前已述及，中體駕駛室是在原寬體成熟車身基礎上通過寬度方向縮窄150mm而來，為了車身的布置空間需求并結合競品車的結構，相應的雨刮機構設計成保持與寬體一致的三刮片式結構，刮片之間連桿及雨刮電機布置尺寸做相應的調整。如圖4所示為原寬體雨刮的布置方式，中體雨刮的設計方案為：駕駛室從中間縮窄150mm后，安裝點1隨前圍板沿-Y向平移75mm，安裝點3隨前圍板沿+Y向平移75mm；安裝點2保持在車身坐標中不變；電機4個安裝孔隨前圍板沿+Y平移75mm。

連桿及刮片相應的尺寸進行重新設計，設計的變化的參數如圖5所示，具體與寬體對比參數如表2所示。

表2 寬體與中體雨刮機構尺寸參數對比

2.2 雨刮機構運動校核

雨刮機構為運動件，各個部件尺寸的變化涉及到運動機構能否正常工作，所以需要對整個機構進行運動校核，應用UG motion模塊，根據實際模型，雨刮內部各個機構用線代替數模來簡化模型，各連桿支架的連接運用鉸接運動副，根據實際工況定義電機運動副的速度，最后模擬計算，根據計算出來的問題，調整初始位置及連桿的尺寸，最后完成整個運動校核。運動校核過程如圖6所示，校核結果顯示表2的尺寸變化可滿足雨刮運動尺寸需求。

2.3 雨刮刮刷面積校核

由于目前商用車無具體雨刮刮刷面積要求的國家標準，通常根據GB11565-89《轎車風窗玻璃刮水器刮刷面積》中第4.2節的要求：刮水器的刮刷面積不得小于A區域的98%，B區域的80%。

根據前述的眼點位置及GB11556-1994《汽車風窗玻璃除霜系統的性能要求及試驗方法》中關于A、B區域的定義方法，首先在該中體駕駛室的前擋風玻璃上繪制出A、B區域，然后根據雨刮刮片的實際可刮刷的范圍，計算出刮刷面積。計算結果如圖7所示，從計算結果來看，A區域100%面積被刮刷，B區域總面積0.483m2 ，未刮刷面積0.059m2，實際刮刷面積比率為(0.483-0.059)/0.483=87.8%>80%，由此可見，所設計的雨刮刮刷面積滿足標準要求。

3、駕駛室內部布置及車身總布置圖的繪制

3.1 駕駛室內部布置

為了最大限度的通用零部件，減少新開模具，

左右座椅及其安裝地板保持與寬體一致，儀表臺左本體保持與寬體一致，右本體寬度方向縮窄150mm來實現。因增加中間座椅的客戶需求，去掉原中地板上布置的中間雜物盒，在該位置布置中間小座椅。為了驗證各個座椅乘坐空間，左右座椅布置95%的人體模型，中座椅布置50%人體模型。布置結果如圖8所示，從結果來看，左右座椅空間滿足人體舒適性要求。因駕駛室底部大馬力發動機的布置需求，中地板的結構限制了中間座椅乘員腿部空間，中間乘客的乘坐舒適性會降低。

3.2 車身總布置圖的繪制

將中體車身總布置設計中的其他校核尺寸及結果匯總到車身總布置圖中，如圖9所示，該圖重點體現如下參數：駕駛室的內外部尺寸、駕駛員的前上下視野角度、后視野范圍、R點坐標、座椅靠背角、鍾點坐標，方向盤中心點坐標、方向盤直徑及布置角度、后視鏡鏡片尺寸、外部突出物尺寸、安全帶固定點位置、雨刮刮片運動軌跡及A、B區域位置、燈具布置位置、輪胎跳動空間等。

另外一些反映重卡駕駛室特有的參數也應該體現在車身總布置圖中，如上下臥鋪空間分析，液壓缸翻轉角度、前面罩的最大開啟角度以及面罩開啟后距離地面高度等，如圖10所示。

4、結束語

對重卡中體駕駛室的視野校核結果表明，中體駕駛室駕駛室員A柱雙目障礙角及左右后視鏡視野均滿足標準要求；根據中體車身結構的變化，設計相應的雨刮器，并對所設計的雨刮進行運動分析、最后對刮刷面積進行校核，刮刷面積滿足標準要求；最后將車身總布置設計及校核的其他關鍵參數匯總到車身總布置圖中，以車身總布置圖作為車身總布置設計的最終交付結果。

[1] 《汽車工程手冊》編輯委員會. 汽車工程手冊 設計篇.北京：人民交通出版社 2001.

[2] GB 11562-1994汽車駕駛員前方視野要求及測量方法.

[3] GB 11556-1994汽車風窗玻璃除霜系統的性能要求及試驗方法.

[4] GB 15084-2006機動車輛后視鏡的性能及安裝要求.

[5] GB/T 11565-1989轎車風窗玻璃刮水器刮刷面積.

General Layout Design For The Midbody Cab

Xu Jinzhi

（Jianghuai Automobile Co., Ltd Anhui, Hefei Anhui 230601）

This paper introduces general layout design for the midbody cab. First checking the angle of obstruction of the A-pillar on both driver’s side and passenger’s side, and the rear field of vision, then introducing the design for windshield wiper, analyzing the wiper structure by Ug motion and calculating the area of wiper scrapping on windshield, all check results meet the national standards; finally putting all check results in general arrangement drawing.

Angle of obstruction of the A-pillar；Rear field of vision；Area of wiper scrapping；General layout.

U463.83

A

1671-7988(2014)02-71-04

徐金志，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。