赖喜荣
(厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023)
随着轻型客车汽车行业的发展,市场已不再满足车型仅用于载货和普通客运的需求,客户需求逐渐向高端私人定制化的旅居车和商务车方向倾斜,该类客户对车型本身的安全性能要求越来越高,促使越来越多的车企展开对整车碰撞安全性能试验的研究,通过提高整车的安全性能来作为车型销售的一项强有力的技术卖点。文章主要是轻型客车在整车碰撞安全性能实验的研究时,从解决正副驾驶座椅脱轨前滑问题展开,介绍了正副驾驶座椅结构改进的方案、仿真和实测验证的设计过程和要点。
某车企为满足旅居车和商务车特殊客户群体对安全性能的需求,以《汽车正面碰撞的成员保护》(GB 11551—2014)为性能目标,展开某款轻型客车整车碰撞安全性能的技术分析。在整车碰撞安全性能摸底试验时,正副驾驶座椅出现脱轨前滑问题(见图1),带动试验假人前滑,使其颈部和胸部伤害值不符合安全性能限值要求(见图2)。
图1 正副驾驶座椅脱轨前滑
图2 试验假人伤害值
通过对正副驾驶座椅摸底试验后照片(见图3)及样车拆解分析,可以看出,碰撞时假人冲击向前,下潜受力座前管和支架变形严重,冲击滑轨钢绳解锁脱扣。另外,滑轨固定支架无限位,受力旋转外掰,使得滑轨扣板变形脱扣[1]。
图3 正副驾驶座椅试验后图示
根据上述问题的研究分析,制定如下方案对正副驾驶座椅结构进行改进[2],方案见图4。
图4 正副驾驶座椅结构改进方案
结合上述的正副驾驶座椅改进的结构方案,经仿真分析(见图5),可以看出,座椅结构无明显变形和破坏,固定支架无明显旋转变形的现象[3]。
图5 仿真分析
按改进的结构方案,打造正副驾驶座椅样件,搭载整车在检测中心进行碰撞试验(见图6)。实车试验表明,试验假人伤害值满足安全性能指标(图7)。正副驾驶座椅无明显的前滑和侧移的现象,针对正副驾驶座椅的结构改进方案已有效解决座椅脱轨问题[4]。
图6 整车碰撞试验
图7 假人伤害值前后对比
本文论述了轻型客车在碰撞安全性能试验过程中,解决正副驾驶座椅脱轨问题的过程。从问题的研究、方案的设计、仿真和实测的验证等进行阐述,对类似座椅结构的设计有一定的借鉴意义。随着轻型客车、汽车行业的发展,客户对该类轻型客车安全性能的需求呼声会越来越高,作为承载司机和乘员的座椅,强度及性能要求也会越发严苛,所以也要求座椅设计人员与时俱进,不断地学习实践和提高设计能力,以便在座椅的结构设计中应对各种问题,提高优化改进方案的能力。