某重卡駕駛室臥鋪空間的優化方案

黃杰，淦堅

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

重卡是重型卡車的簡稱，按照GB/T 3730，重卡是指總質量>14噸的重型載貨汽車。隨著社會分工精細化和專業化，重卡也在各細分市場中衍生出了眾多車型。時至今日，重卡不再局限于物流運輸類的載貨車及半掛牽引車，同時還包括大家在公路上看到的各種自卸車、攪拌車、專用車以及一些不常見的軍用越野車。

1 重卡發展趨勢

而在市場一片大好的環境下，2017年上半年國內重卡市場累計銷量已達58.1萬輛，同比大增71%。目前從整體市場來看，經濟體量大，仍有較大更新需求基礎，2017年全年重卡銷量有望超過2010年102萬輛的歷史最高銷量紀錄。分析其背后原因，第一是新國標GB1589-2016和治超政策的實施導致運力不足，從而拉動重卡的市場需求；第二是我國經濟穩重向好，大宗商品價格維持高位，運力需求增長明顯；第三是重卡行業更新需求空間大。

我國物流的主體仍是以公路運輸為主，公路網絡的不斷完善為重卡發展提供了基礎條件，在政府大力支持下我國物流業進一步快速發展，許多大型物流企業逐漸形成。作為公路運輸特別是城際物流的主力車型，半掛牽引車近年來也取得快速發展。據不完全統計，2016年我國半掛牽引車行業產量約39.87萬輛，同比2015年的24.84萬輛增長了60.51%，增速遠高于載貨汽車。近年來市場上發布的新車無一例外都是針對牽引車市場，如解放 J6/J7、東風天龍（旗艦版）、重汽HOWO、陜汽F300、福田GTL等。因此，半掛牽引車市場已成為重卡廠商的必爭之地。

2 重卡駕駛室舒適性

隨著發動機、變速箱、車橋三大件的行業集中度逐漸提升，為了實現產品的差異化競爭，各重卡廠商紛紛在駕駛室的舒適性上大做文章，平地板、氣囊座椅、大臥鋪、多功能方向盤等舒適性配置越來越多地出現在新車型上。為了改善司機在車內的睡眠質量，很多卡車都為臥鋪進行了加寬，對于國內一些新重卡車型來說，75甚至80厘米寬的臥鋪變的常見。

某重卡車型為參考歐系重卡全新開發的平地板高頂駕駛室，保證內部空間的同時大大提升了通過性；白車身采用框架式結構，更加安全；為保整車具有較高的舒適性，駕駛室全浮式四點氣囊設計；豐富的多層次儲物空間、多功能方向盤、定速巡航等配置，旨在為顧客打造宜居移動之家。

下臥鋪空間尺寸是重卡駕駛室舒適性的一項重要衡量指標，且市場測評過程中顧客對這一指標關注度較高。通過與市場在售競品車輛的對比，當前狀態還有提升的空間，如表1所示。為提升產品的市場競爭力，充分體現顧客價值，下臥鋪寬度優化勢在必行。

表1

3 空間優化方案

3.1 法規要求

依據GB 7258：帶臥鋪貨車駕駛室最后一排座椅平面（座椅調節到滑軌中間位置，設計狀態靠背角13°）與駕駛室后壁（內飾板）平面的間距≤950mm。目前駕駛室這一間距約為810mm，如圖1所示，長度方向（下臥鋪寬度）還可以增加（950-810=）140mm。

圖1

3.2 優化方案

因上臥鋪使用的便利性較下臥鋪差，且調研中發現車輛實際運行過程中上臥鋪使用的頻率也較低，其空間尺寸增加給顧客帶來的價值提升不大。因此，后圍凸起范圍僅限下臥鋪和上臥鋪之間的區域，有效增大下臥鋪乘員的活動空間。參考市場在售競品車型，并考慮到進氣道及導流罩的安裝，經校核后設定后圍凸出區域及尺寸，寬*高為1435*915mm，外凸140mm，凸出后臥鋪尺寸增加如圖2所示。通過表1對比可知，后圍在上下臥鋪之間外凸140mm后，下臥鋪X向可增至890mm，為市場在售主流產品中尺寸最大的車型，與競品相比具有一定的優勢。

圖2

3.3 駕駛室具體變動

上述車型駕駛室本體焊接總成主體以骨架+蒙皮形式焊接，后圍總成結構也保持一致。后圍內板總成作為骨架，而后圍外板總成作為蒙皮。這種高度對稱的框架式結構在保證整車強度的同時，能盡量滿足輕量化要求。

在滿足人機工程、市場需求的同時還需考慮成本及周期問題，變動務必要做到最小化，也由此產生了諸多限制條件：

（1）裝配在后圍總稱上的進氣道、側導流板以及后懸置等零部件的安裝點不變，后風窗尺寸保持不變；

（2）與原結構零部件最大限度通用；

（3）充分考慮沖壓、焊裝、涂裝工藝的可行性；

（4）不僅要滿足功能性和舒適性的要求，更重要的是滿足剛度和強度等性能指標；

（5）運用輕量化的設計思想。

圖3

根據修改原則，可初步確定后圍凸起的位置，如圖3所示。沿用骨架+蒙皮的結構方式不變，后圍外板根據沖壓可行性進行設計，對后圍骨架的結構重新布置。后風窗大小不變，凸起部位遠離骨架因而需要增加內板進行加強。縱向與橫向的梁之間用較小的加強梁保持連接，重點考慮結構強度、沖壓工藝、焊接工藝，同時布置后圍內飾的安裝點，如圖 4所示。經過輕量化設計，方案完成后后圍總成鈑金總重量降低約1.5Kg。但在方案最終凍結之前還需進行CAE分析確認性能衰減情況。

圖4

4 方案驗證

按照上述方案，駕駛室剛度CAE分析情況對比如下表：

表2

從分析結果看，結構變化對駕駛室整體的剛度產生一定影響，但都在 5%左右。且據統計，主流競品車型的扭轉剛度處于20000Nm/°-40000 Nm/°之間，彎曲剛度在10000 N/mm左右。優化后的駕駛室性能方面優于競品車型，因此，該方案滿足車輛性能要求，后期將通過路試進行實物驗證。

5 結論

產品設計出來最終目的是銷售給顧客，在汽車市場競爭日益激烈的今天我們更應該學會傾聽顧客的聲音。駕駛室舒適性是在現代重卡設計過程中需要重點關注的趨勢之一，也是體現顧戶價值的重要載體。設計人員在新車型的開發過程中一定要基于客戶需求調研，在滿足整車安全、可靠等基本性能的前提下，針對性地開發一些舒適性配置，或進行人性化的優化工作。

參考文獻

[1] 百度百科-重卡.

[2] 王香廷,方亮. 從漢諾威車展看歐洲重卡駕駛室的發展趨勢. [J]專用汽車, 2012 (12) :58-61.

[3] 任海波. 2016專用汽車市場分析及2017展望. 蓋世汽車網.