董国明,田亮
(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230000)
随着多功能商务车车型(MPV)的发展,其定位已逐步由商务用车成为家庭的使用车,由于其空间大,舒适性高,而且相对经济使用,其市场占有率不断提高。MPV车型为更好的提供大空间理念,大多数 MPV车型后侧车门均采用滑门,较为高端的MPV,主要考虑乘客的通过性,中低端产品主要考虑货物装卸的通过性,因此滑门开启宽度(即开度),对乘客或货物有着很重要的影响,本文将通过滑门铰链及导轨布置来阐述其对滑门开度的影响。
滑门开度是最直接影响客户感受的元素,它主要体现在对乘客或货物通过性的影响。滑门开度的大小主要受以下法规约束:
1.1.1 根据GB/T 10000《中国成年人人体尺寸》要求,成年人最大肩宽在489mm,在乘客上下车过程中,尽可能方便乘客出入,滑门开度至少在600mm(进入车门过程中左、右预留50mm以上余量)以上。
图1 滑门开度示意
1.1.2 根据 GB/T 4892《硬质直立方体运输包装尺寸系列》要求,包装箱尺寸最大为600mmX400mm,因此,在货物上下搬运过程中,滑门开度至少在700mm(进入车门过程中左、右预留50mm以上余量)以上。1.2 滑门开度调研分析
针对收集的调研数据,初步得出以下结果:一般以载人为主的MPV车型,如普瑞维亚、艾力绅、VOXY等,滑门开度均在 650mm~750mm 之间。以载荷为主的 MPV车型F600、大通 G10、瑞风 M4,滑门开度均在 750mm~850mm之间。
因此,推荐以载人为主的 MPV车型,滑门开度均在650mm~750mm之间;以载货为主的 MPV车型,滑门开度均在750mm~850mm之间;
滑门在设计前期可根据车辆用途及总布置的输入,初步预估一个滑门开度尺寸,便于后续的滑门铰链导轨结构选择及布置。
通常情况下,滑门铰链可分为整体式和分体式,其主要表现在滑门上、下铰链上,具体如图2、图3所示,滑门中铰链一般为合页旋转式铰链结构。如图4所示。
图2 滑门上铰链结构形式
图3 滑门下铰链结构形式
图4 滑门中铰链结构形式
滑门上导轨的布置方式,主要分为内藏式和外露式两种,目前大多数滑门采用外露式,其布置时对车身侵入量少,由于处于车身外侧,导轨可处于门洞密封条外侧,对气密性方面能够起到更好的效果,如图5右侧图所示。内藏式导轨除外观相比优于外露式,其他方面表现均不佳。
滑门中导轨的布置主要取决于前期造型的设定,根据造型要求,滑门中导轨有隐藏于钣金或塑料盖板内部,或隐藏于玻璃内侧。也存在部分 MPV车型为追求车身内部空间,降低滑门中导轨对车身的侵入量,而取消遮蔽结构。
图5 滑门上导轨的布置方式
图6 滑门中导轨的布置方式
滑门下导轨的布置方式,主要分为内藏式和外露式两种,外露式下导轨一般会处于滑门门洞胶条外侧,相比内藏式滑门侵入量较少,且门洞胶条处于滑门外侧,会有利于增加滑门的开度。
图7 滑门下导轨的布置方式
在校核滑门开度前期,除了前期预设的开度值和铰链导轨结构的选择,还需要对滑门的主要断面进行初步制作,涉及到滑门开度的断面主要包括滑门中导轨处Z向断面、滑门中导轨X向断面、滑门内把手处Z向断面、滑门下铰链Z向断面、滑门下铰链X向断面等。
滑门中部区域主要包括3处断面,其中包括滑门中导轨Z向断面和X向断面,X向断面主要影响铰链导轨与初期造型周边的配合关系,从而确定铰链的初步的布置位置。Z向断面可直接反馈出滑门中导轨对车身的侵入量L1、滑门运动过程中滑门与内板的最小间隙a1等信息,同时确定滑门开启后最大的钣金包边位置A,如图8所示。
图8 滑门中导轨位置Z向断面示意
滑门内把手处Z向断面,主要反馈滑门内把手手柄和滑门内把手处门洞止口信息。大多数滑门的滑门内把手手柄布置与中部区域,当滑门开启后,需要考虑滑门开启后,滑门内把手手柄与后侧门洞胶条位置关系。一般来讲滑门内把手开启至最后端,需在滑门后侧门洞之前20mm以上,方便乘客关闭滑门。如图10所示,为滑门内把手布置至中间位置的示意。
图9 滑门中导轨位置X向断面示意
图10 滑门内把手处Z向断面示意
根据以上断面信息,可通过图8中A点为图10中B点距离,初步估算滑门中部区域的开度区间。
滑门下部区域主要包括2处断面,其中包括滑门下铰链Z向断面和X向断面,Z向断面主要包括滑门下铰链初步的运动轨迹及下导轨对车身的侵入量等信息,X向断面主要反馈滑门下铰链与周边间隙配合。
图11 滑门下铰链X向断面示意
图12 滑门下铰链Z向断面示意
根据X向断面可初步布置滑门下铰链Y向与Z向布置位置,并结合Z向断面,可初步确定滑门下铰链轨迹。根据预设的轨迹并结合B柱和C柱下部区域限制,确定最终铰链开启位置,并初步确定滑门下部区域开度。
根据中铰链与下铰链初步设定的运动轨迹,通过 DUM运动模拟校核,对开度进行进一步校核及确认。
DMU模型的建立,主要通过初步的中铰链及下铰链导向轮、承重轮结构和中铰链与下铰链初步的运动轨迹进行模拟。主要运动副及驱动副如图 13、图 14所示。通过 DMU仿真模拟进一步确认滑门开度的可行性。
图13 滑门中铰链约束条件
图13 滑门下铰链约束条件
滑门开度对整体滑门布置有着至关重要的影响,通过初期的目标值,到实现目标值,需要通过反复的校核及分析。
滑门中部区域开度主要受造型的影响,由于前期输入的造型已初步设定中导轨的位置,并通过初步选用的中导轨断面及铰链,可求出滑门中部区域的最大开度。
滑门下部区域开度主要受初期的门洞线位置影响,由于滑门下部区域在滑门运动过程中,需考虑滑门下铰链与B柱门洞线和C柱门洞线之间的位置关系,如采用滑门导轨外置,主要考虑滑门与B柱、C柱钣金结构之间的关系,因此,为确保滑门开度,滑门下铰链结构需要做进一步的调整。