某车身总布置报告剖析.doc

编号： 车身总布置报告 项目名称：A级三厢轿车设计开发项目代号： CP08 编制： 日期： 校对： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： 2010年10月目 录一、功能定义2二、尺寸定义5三、车身防腐性能6四、功能件的布置及校核64.1.外后视镜调节按钮及票据盒的布置64.2.组合仪表的布置74.3.三踏板的布置84.4.安全带的布置94.4.1.前排安全带有效固定点校核94.4.2.后排安全带有效固定点校核104.5.牌照板的布置要求104.6.车门把手的布置114.7.雨刮的布置124.8.车轮跳动124.8.1.LF轿车前轮跳动校核124.8.2.LF轿车后轮跳动校核14五、行人保护15参 考 文 献17一、 功能定义CP08车型为一款车长4300mm、轴距2550mm的三厢四门两盖五座A级轿车，其适用的区域是中国大部分城市，用途主要为中低等收入家庭用车；使用道路为城市及城郊道路和良好公路，适用于欧亚部分城市及我国全部地区的道路条件和气候条件。本车型匹配LF479Q3-B 1.3L VVT前排气发动机、LF479Q1-5MT手动变速器、发动机前横置前轮驱动，全承载式车身结构；前麦弗逊式独立悬架，后纵臂扭转梁复合式悬架；前盘后鼓式制动器（设计时预留后盘式制动器空间）；轮胎规格：185/60 R15，钢制轮辋：15×5.5J；电气系统单线制，负极接地，线路电压：12V，组合式仪表和组合式开关；两排座椅，后排座椅可放倒。产品主体配置与市场上同类产品相近或优于同等车型。主要功能如下：内 容XXCP08车身主要功能车身本体车身结构型式全承载式车身，全金属封闭式结构，三厢四门两盖五座车门总成铰链式框架车门，四门防撞梁，车门顺开；后背门向上开启。前后门为电动玻璃升降器（基本型后门手动，可选装电动）发动机舱盖向后开启，单臂式铰链内外饰仪表板前、后保险杠注塑成形本体门槛装饰板注塑本体仪表板注塑本体，支撑管梁，左置组合仪表A、B、C柱及门内护板注塑成型，门护板上设置杂物盒车内扶手主体塑料骨架注塑成型顶棚顶棚内饰板材料(PP+GF+CF) +(PET)，可用肥皂和水、或者真空吸尘器清洗风窗、车门玻璃前风窗：夹层玻璃；车门：钢化玻璃；后背门加热式钢化玻璃座椅驾驶员座椅独立座椅，前后上下位置、靠背角度及座椅头枕等均可手动调节副驾驶员座椅独立座椅，前后位置、靠背角度及座椅头枕等均可手动调节后排座椅三人座布置，按64比例折叠，前后位置、靠背角度不可调,座椅头枕可手动调节；靠背可向前翻平，后排儿童座椅固定机构门把手外拉式门把手车身附件安全带驾驶员安全带提醒装置（带声音），前排乘员安全带提醒装置，前排三点可调式安全带，豪华型配电子预紧式安全带；后排两侧三点固定式安全带，中间两点固定式安全带，三点式选装，需预留上固定的布置硬点（有法规要求的地区选装）。刮水器前刮水器：连杆双臂式； 风窗洗涤器具有前风窗洗涤功能，一个洗涤液罐，一个电机，洗涤液喷嘴前2后视镜外后视镜：基本型镜片手动调节，其他型镜片电动调节。内后视镜防眩目，可多向调遮阳板左、右遮阳板均带化妆镜，遮阳板可上下转动及侧转格栅基本型及标准型配本色进气格栅，舒适型、豪华型配镀鉻进气格栅仪 表 系 统组合仪表车速表，转速表，燃油表，水温表，里程表；组合仪表灯光可调。指示灯发动机故障灯、位置灯指示灯、大灯远光指示灯、左转向指示灯、右转向指示灯、后除霜指示灯、安全气囊指示灯、ABS故障灯、机油压力过低指示灯、充电指示灯、驻车制动指示灯、制动液位报警指示灯、水温报警指示灯、车门未关警告灯、P/S指示灯、前雾灯指示灯、后雾灯指示灯、EOBD指示灯、燃油液位低指示灯、防盗指示灯、120公里超速指示灯、后背门开启指示灯。预留自动档位指示、CVT故障指示灯、CNG指示灯、预留O/D指示灯；传感器及开关燃油位置传感器带报警开关、ABS轮速传感器、制动液面传感器、驻车制动开关、水温传感器、门信号开关、安全带接触开关、制动灯开关、倒车灯开关、EPS转矩传感器、车速传感器、SRS前碰撞传感器。中控显示屏驾驶员和副驾驶员的座椅安全带提示灯，电子钟显示、环境温度显示辅助电气系统刮水系统前刮水器直流电机，前刮水器有高速、低速、间隙档和点动功能，无后刮水器。风窗洗涤器具有前风窗洗涤功能，一个洗涤液罐，一个电机，一套管路，洗涤液喷嘴前2。音响设备基本型和标准型配置收音机+AUX，四扬声器；舒适型配置单碟CD+AUX AM/FM。 天线后挡风玻璃印刷天线点烟器12V/120W，带照明后窗除霜采用玻璃贴膜电阻加热式，空调ECU控制电子防盗系统通过切断点火系统实现防盗。（全系选装）门锁基本型不带中控锁；标准型、舒适型配置遥控中控锁（左前门可控制），带儿童锁，遥控钥匙；豪华型增加行李箱独立遥控控制开启及一体式遥控钥匙。玻璃升降器基本型前电动车窗，后手动车窗（可选装电动窗）；其它车型四门均配置电动车窗，驾驶员侧总控制，其它门窗独立控制（驾驶员侧带门锁控制开关）。喇叭高、低音盘式电喇叭。电动天窗有电动后视镜标准型、舒适型、豪华型配置，全系后视镜带转向灯。倒车雷达标准型、舒适型配有倒车雷达系统，两超声波探头（蜂鸣提示）。ABS+EBD系统ABS+EBD。灯光提示防盗警告灯 声音提示安全带未系、倒车雷达及。安全气囊双安全气囊（驾驶员和副驾驶员正面）。照明及信号系统前组合灯远光灯白色 55W 2只近光灯白色 55W 2只位置灯白色 5W 2只转向灯琥珀色 21W 2只大灯高度调节选装。大灯清洗装置选装。后组合灯制动灯红色 LED 2只位置灯红色 5W 2只转向灯琥珀色 21W 2只后回复反射器红色 2只倒车灯白色 21W 1只后雾灯红色 21W 2只前雾灯白色或黄色 55W 2只 （舒适型、豪华型配置）仪表照明灯高亮度LED高位制动灯红色 LED 1只牌照灯白色 5W 2只阅读灯白色 5W*2 带独立开关顶灯白色 5W 带独立开关，有门控功能行李箱灯白色 5W 带独立开关，受后背门控制点烟器照明黄色 二、 尺寸定义外形尺寸长mm4300宽mm1690高（空载）mm1490（满载）1435轴 距（空载）mm2550（满载）2547轮距前轮距（空载）mm1470（满载）1467后轮距（空载）mm1460（满载）1457前 悬mm810后 悬mm940开闭件前车门一级开度（°）34.5二级开度（°）60.8自然闭合角（°）0.6后车门一级开度（°）36二级开度（°）68自然闭合角（°）0.8发动机舱盖撑杆支撑至最大角度（°）74.5自然闭合角（°）1.6行李箱盖最大开启角（°）98自然开启角（°）35.937.8加油口盖（°）105.6三、 车身防腐性能轿车车身的腐蚀问题已成为人们日益关注的重点问题之一，合理选用轿车车身钣金材料，优化轿车车身结构设计，提高车身电泳涂装的泳透力，重点解决车身的内腔表面、冲孔、层叠、缝隙和翻边结构等涂装薄弱环节的腐蚀问题是提高车身防腐蚀性能的关键所在。本车在参考标杆车的基础上，继续优化车身结构，在车身结构形成内腔处，均开有漏液孔，使在涂装时能够充分提高车身电泳的泳透力。且在轮包和地板下表面等外露部分均用涂料、密封胶以及防腐蚀石蜡等涂装，使整个车身的防腐蚀性能得到最大保障。四、 功能件的布置及校核新车型在标杆车的基础上，其结构、材质及分块参考标杆车型设计，外后视镜调节按钮、组合仪表、三踏板等重新布置。4.1. 外后视镜调节按钮及票据盒的布置蓝色为原标杆车调节按钮位置图4-1 标杆车外后视镜调节按钮位置本车借用LF620外后视镜调节按钮，布置位置由原仪表台下本体左侧棱角位置向上调整至与下本体贴合，将票据盒整合在同一面板内。较标杆车位置更能符合人机要求，且使整个仪表板布置更紧凑、美观。图4-2 新车型外后视镜调节按钮位置4.2. 组合仪表的布置图4-3 太阳光反射区域图4-4 组合仪表成像区域由上图可以看出，本车组合仪表布置位置没有进入方向盘遮挡区域，在上部玻璃黑边加长30mm后，仪表罩和遮光炮筒遮挡太阳光线，使太阳光线在组合仪表表盘成像区域没有进入驾驶员眼椭圆，且组合仪表在前挡风玻璃和侧窗玻璃上成像区域没有进入主视野区域，组合仪表布置完全满足视野要求、相关法规要求。4.3. 三踏板的布置图4-5 三踏板落差校核上图为本车三个踏板的落差示意图。由于法规和标准没有对脚踏板的落差值做出明确的要求，所以我们选用其他相关车型的踏板落差与标杆车做比较，以供参考。表4-1 脚踏板高度差参数名 称CP08大众推荐数值制动踏板和加速踏板之间的落差PL1（mm）1830-50制动踏板和离合踏板之间的落差PL2（mm）21010图4-6 三踏板侧向间距表4-2 脚踏板侧向间距参数代号项 目设计尺寸推荐值ECE法规Min.标杆车CP08E加速踏板与制动踏板间距（mm）697470100-50F制动踏板和离合踏板间距（mm）86846050G离合踏板和车身内护板间距（mm）14414413050H加速踏板侧向间距（mm）166166170130J离合踏板侧向间距（mm）290287260160本车三踏板的布置位置参考标杆车，踏板间距及踏板的落差能够满足相关法规要求。4.4. 安全带的布置本车型安全带固定点布置位置参照标杆车，校核如下。 4.4.1. 前排安全带有效固定点校核如下图，阴影区域为法规允许范围，座椅靠背角为25°，座椅X向行程235mm,Z向行程63mm。法规要求：前排座椅所有可正常移动的位置，1（非带扣侧）应在30º80º范围内，2（带扣侧）应在45º80º范围内。1和2中至少有一个是恒定值时（如固定点在座椅上），其值应为60º±10º。R点在最后下位置，下部安装点与R点的连线和水平面夹角分别为：63°、61°；R点在最前上位置时，下部安装点与R点的连线和水平面夹角分别为：38°、61°，满足法规要求。上部两固定点均在阴影区域内，所以前排安全带固定点符合法规要求。图4-7 前排安全带有效固定点校核4.4.2. 后排安全带有效固定点校核如图，阴影区域为法规允许范围。根据法规要求： 所有的后排座椅的1和2应在30º80º范围内。下部安装点与后R点的连线和水平面夹角分别为：44.8°、38.9°，在30º80º范围内，满足法规要求。上部固定点在阴影区域内，同样满足法规要求。图4-8 后排安全带有效固定点校核4.5. 牌照板的布置要求1）后号牌板应位于车辆后端，不得影响车辆设计离去角；2）安装于后号牌板上的号牌应垂直或近似垂直于车辆纵向对称平面。后号牌的中点不得处于车辆纵向对称平面的右方；后号牌及号牌架不得超出车辆后端左边缘；3）安装于后号牌板上的号牌应基本垂直于水平面。A、当后号牌上边缘离地高度不大于1.20m时，后号牌正面允许上仰不大于30°；注：在车辆空载时测量。B、当后号牌上边缘离地高度大于1.20m时，后号牌正面允许下俯不大于15°；4）安装于后号牌板上的号牌下边缘离地高度应不小于0.30m，上边缘离地高度一般应不大于1.20m。若后号牌上边缘离地高度不可能符合上述规定时，离地高度可超过1.20m，但必须按车辆结构特征要求尽量接近该限值，且不得超过2.0m；5）安装于号牌板上的号牌应在如下空间范围内可视，该空间由以下四个平面组成：通过号牌两侧边并呈向外30°的两个铅垂平面；通过号牌上边缘与水平面呈向上15°的平面，经号牌下边缘的水平面（若号牌上边缘离地高度大于1.20m，该平面应与水平面呈向下15°）。号牌架不得遮挡号牌上的字符。可视范围内无遮挡，满足要求法规要求：后号牌上边缘离地（空载）高度不大于1.20m时，后号牌正面允许上仰不大于30°此车模型满足要求 图4-9 牌照板校核4.6. 车门把手的布置图4-10 车门把手离地高度本车车门把手布置位置参照样车，前门外把手离地高度为859mm；后车门外把手离地高度906 mm，能够使人体很舒适的抓握车门把手，满足使用要求。4.7. 雨刮的布置如下图，图中青色线条所围成的区域即是雨刮刮刷面积，刮臂的旋转角度，左约为82.3°，右为85.2°。图4-11 雨刮挂刷面积校核表4-3 CP08雨刮器刮刷面积区域面积挂扫面积挂扫率(100%)A区0.1550.155100B区0.640.57286.644绿色区域为A区面积为0.155，橙色区域为B区0.572，A区雨刮刮扫率为100%，B区雨刮刮扫面积为：0.572，刮扫率为89.38%，完全满足法规要求。4.8. 车轮跳动LF轿车轮胎型号为185/60 R15。在进行轮胎跳动校核时，轮胎主要尺寸按照国家标准中的新胎充气后的尺寸，即轮胎外径为603mm，轮胎断面宽度189mm。4.8.1. LF轿车前轮跳动校核LF轿车的驱动方式为发动机前横置、前轮驱动，前轮既是转向轮，又是驱动轮。因此，在进行前轮跳动校核时，必须同时考虑转向、悬架压缩变形两个方面的综合作用。4.8.1.1. 前轮内外转向角及跳动量根据转向器的相关参数和转向断开点的优化结果，转向器的行程为152mm，将此参数输入到包括转向器、转向拉杆及车轮的机构中，可得LF轿车满载时的内、外轮最大转向角分别为41º8、35º。在计算前轮上跳量时，由设计数模得出前减振器在满载状态与限位块的距离，橡胶限位块按照压缩1/2计算（王望予. 汽车设计. 机械工业出版社），根据以上数据和悬架的匹配及偏频、挠度的相关计算，结合参考车型，得出LF轿车前悬架动挠度为54.2mm，即前轮从满载状态向上的最大跳动量。4.8.1.2. 前轮跳动包络图图4-12 前轮跳动包络图由于前后悬架设计完全沿用标杆车悬架状态，首先通过逆向得到样车前悬架关键点数模，将悬架各杆系按照其铰接点装配得到前悬架装配数模。将前悬架数模导入ADAMS软件中，在悬架各铰接点处添加合适的运动副、弹性元件等连接部件，并输入相关参数，得到如图4-12所示的分析模型。根据最大的内外轮转角、前悬架动挠度等参数，可以作出前轮跳动的最大包络体，如图4-13所示。前悬架螺旋弹簧下安装支座随着轮胎跳动至极限时的位置也同时给出，它直接影响前轮罩及挡泥板上部的设计。图4-13 螺旋弹簧下支座极限位置及前轮包络图4.8.2. LF轿车后轮跳动校核由于后轮不是转向轮，其跳动主要表现为悬架变形引起的轮胎跳动。下面校核后轮跳动情况。4.8.2.1. LF轿车后轮跳动量根据悬架的匹配及偏频、挠度的相关计算，LF轿车后悬架动挠度为58mm，即后轮从满载状态向上的最大跳动量为58mm。4.8.2.2. LF轿车后轮跳动包络图根据逆向得到的标杆车后悬架关键点数模，在ADAMS软件中建立后悬架运动学分析模型，在后悬架数模各铰接点处添加合适的运动副、弹性元件等连接部件，并输入相关参数，得到如图4-14所示的分析模型。图4-14 后悬架ADAMS模型经分析，当选用185/60 R15 84H型号的轮胎时，轮胎跳动与相邻件的间隙见下表：表4-4 轮胎跳动与相邻件的间隙轮胎位置周边件最小间隙（mm）前轮包络前防溅板14.7前轮包络前轮眉27前轮包络前纵梁外板7.8前轮包络前轮罩13.7后轮上极限后轮罩34后轮上极限后轮眉12.4由上表的间隙分析可知：前轮在极限状态下不会与周边件产生干涉问题，后轮在极限状态也不会与周边件发生干涉问题，可以满足整车设计要求。五、 行人保护行人腿部撞击：为满足欧洲第二阶段行人保护要求，下腿部建议保留80mm的布置空间。（第一阶段建议为60mm布置空间），主要校核Y=0平面(A-A）以及与Y=0成30°的平面（B-B），由于A面数据未冻结，故以下用最新油泥模型点云代替A面数据，具体分析如下图所示：图5-1 前保险杠碰撞位置示意前保险杠的正面碰撞缓冲空间满足行人保护法以及保险杠低速碰撞的推荐空间值（113mm>80mm）。图5-2 前保险杠正面碰撞示意图图5-3 前保险杠30度碰撞示意图后保险杠的正面碰撞缓冲空间满足行人保护法以及保险杠低速碰撞的推荐空间值（127mm>80mm），后保险杠的侧30°碰撞缓冲空间满足保险杠低速碰撞的推荐空间值（118mm>80mm）。图5-4 后保险杠正面碰撞示意图图5-5 后保险杠30度碰撞示意图由以上分析可知，本车前、后保险杠满足行人保护法以及保险杠低速碰撞的推荐空间值；前、后保险杠侧30°满足行人保护法以及保险杠低速碰撞的推荐空间值。参 考 文 献1. 汽车工程手册编写组编.汽车工程手册（设计篇）. 北京：机械工业出版社，20012. 刘惟信. 汽车设计. 北京：清华大学出版社，20023. 温吾凡. 汽车人体工程学. 长春：吉林科学技术出版社，1991