趙海龍，徐金梅，遲玉華，李印鵬，張龍，胡建鋒

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

引言

開發(fā)車型與基礎(chǔ)車型的車身尺寸保持一致，將右前門改為電動門；開發(fā)車型的車身結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)車型上不做大的結(jié)構(gòu)變更，即參考標(biāo)桿車型結(jié)構(gòu)，整車的 A柱、B柱斷面結(jié)構(gòu)不做更改，B柱后移205mm，來滿足門洞尺寸要求；動力匹配與基礎(chǔ)車型一致，發(fā)電機更換為150A；底盤系統(tǒng)沿用現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)，管路隨車身結(jié)構(gòu)做適應(yīng)性修改；重新設(shè)計右前門控制開發(fā)及線束布置，取消右前門揚聲器及其支架，暖風(fēng)管路重新布置以避讓踏步；閉合件系統(tǒng)的電動門重新設(shè)計開發(fā)。

1 技術(shù)要求

對國內(nèi)較先進的輕型電動門樣車門系統(tǒng)尺寸參數(shù)及性能進行全面的測試，了解其密封性、開啟方便性、振動、噪聲、上下車方便性、可靠性、車身模態(tài)、剛度等各項性能指標(biāo)，指導(dǎo)開發(fā)車型電動門產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計，確保電動門產(chǎn)品門系統(tǒng)各項性能達到或超過國內(nèi)較先進的同類產(chǎn)品水平。

底盤系統(tǒng)：整車配置添加電動門后，對動力匹配和傳動系沒有影響，動力性能仍為2.8L國四發(fā)動機+5MT變速箱，發(fā)艙結(jié)構(gòu)同基礎(chǔ)車型發(fā)艙結(jié)構(gòu)一致，不變動。由于電動門裝置與國四排氣系統(tǒng)的催化器發(fā)生干涉，對排氣裝置和踏步裝置進行設(shè)計路線優(yōu)化。

電器系統(tǒng)：電動門采取手動及遙控兩種控制方式，具備自檢及防夾功能，取消右前門揚聲器及門鎖聯(lián)動控制功能。其他電器配置保持不變。

安全裝置：整車選配安全氣囊及預(yù)緊式安全帶，選配倒車?yán)走_。

閉合件系統(tǒng)：右前門由外開門變更為電動門，門體由鋁合金門框加鈑金蒙皮加粘接式玻璃組成，門鎖由門泵加限位塊鎖緊，門開啟關(guān)閉過程由轉(zhuǎn)動臂控制，配置內(nèi)外應(yīng)急開啟，門密封由內(nèi)外雙層密封組成。

2 可行性分析

2.1 造型對比

開發(fā)電動門車型在基礎(chǔ)車型的基礎(chǔ)上整車長寬高均未發(fā)生變化，造型主要變動為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)車型基礎(chǔ)上將右前門外開門換成電動門，如圖1所示。

圖1 造型對比

2.2 車身結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 側(cè)圍總成設(shè)計

2.2.1.1 結(jié)構(gòu)說明

開發(fā)車型車體側(cè)圍總成大部分沿用基礎(chǔ)車型側(cè)圍結(jié)構(gòu)，僅右前門門框位置鈑金改為電動門側(cè)圍門框結(jié)構(gòu)，出于造型一致性的考慮，側(cè)圍造型分縫與基礎(chǔ)車型保持一致，側(cè)圍內(nèi)板和加強板在原有結(jié)構(gòu)上做適應(yīng)性修改，如下圖。

圖2 結(jié)構(gòu)說明

2.2.1.2 加強結(jié)構(gòu)

為保證車體強度，門框部分采用方鋼骨架結(jié)構(gòu)，材料采用50mmx50mmx2mm和50mmx30mmx2mm兩種規(guī)格方鋼焊接，方鋼外部由鈑金焊接成腔體將方鋼包裹起來，如下圖。

圖3 加強結(jié)構(gòu)

2.2.2 前圍設(shè)計

開發(fā)車型前圍基本沿用基礎(chǔ)車型前圍結(jié)構(gòu)，僅前地板踏步兜處發(fā)生變化，具體變化如下圖所示。

圖4 前圍結(jié)構(gòu)

2.2.3 車架設(shè)計

2.2.3.1 結(jié)構(gòu)說明

開發(fā)車型車架總成部分右前踏步兜及周邊鈑金發(fā)生變化，主要是右前裙邊上段總成（鈑金結(jié)構(gòu)）改為右前裙邊上段總成（方鋼骨架），如下圖；

圖5 車架結(jié)構(gòu)

2.2.3.2 加強結(jié)構(gòu)說明

右前裙邊上段總成（方鋼骨架）用于固定電動門門泵總成、轉(zhuǎn)臂、平衡桿，安裝上車扶手和行人上下車用，為保證強度，骨架結(jié)構(gòu)采用 20mmx20mmx2mm方鋼焊接，骨架封板采用2mm鐵板，如下圖。

圖6 加強結(jié)構(gòu)

2.3 閉合件設(shè)計

2.3.1 開發(fā)車型閉合件結(jié)構(gòu)最大化沿用基礎(chǔ)車型閉合件結(jié)構(gòu)

僅右前門由外旋轉(zhuǎn)門改為電動門，電動門采用外后擺動運動方式，總成由門板、轉(zhuǎn)臂、轉(zhuǎn)臂支承、門泵泵體、平衡桿總成、門框型材、門板膠條、門框內(nèi)裝飾膠條等組成，如下圖所示。

圖7 電動門示意

2.3.2 關(guān)于電動門開度相關(guān)尺寸要求

在未考慮裝配膠條的情況下：門洞高度為 1847mm，寬度為728mm，大于法規(guī)要求的最小尺寸，滿足使用要求。在考慮裝配膠條的情況下：門洞高度為 1811mm，寬度為672mm，大于法規(guī)要求的最小尺寸，滿足使用要求，如下圖。

圖8 電動門開度尺寸

2.3.3 相關(guān)技術(shù)要求

電動門完全關(guān)閉狀態(tài)時，主要靠門和門框左右上下共四個金屬限位塊來配合限位，以保證門在關(guān)閉狀態(tài)下鎖止；電動門完全打開狀態(tài)時，主要靠旋轉(zhuǎn)臂上的橡膠限位塊撞擊踏步兜鈑金限位。電動門最大開度時門的旋轉(zhuǎn)角度為 113°；電動門電路失效處于緊急狀態(tài)時，主要靠緊急開關(guān)，內(nèi)緊急拉手，外緊急拉手等機械結(jié)構(gòu)手動打開電動門。

圖9 電動門開關(guān)示意

2.4 整車電平衡

經(jīng)計算，電動門車型怠速時和極限時整車電流值如下：

下圖為某發(fā)動機所配發(fā)電機（13.5V，110A）熱態(tài)輸出特性曲線：

圖10 輸出特性曲線

根據(jù)現(xiàn)用的發(fā)電機（13.5V，110A）輸出特性曲線得出發(fā)電機在怠速時（2044.5轉(zhuǎn)）的輸出電流為72A ＜ 整車所需電流86.5A。不滿足使用要求。

根據(jù)現(xiàn)用的發(fā)電機（13.5V，110A）輸出特性曲線得出發(fā)電機在極限時時（5875轉(zhuǎn)）的輸出電流為112A ＞ 整車所需電流103.33A。滿足使用要求。

下圖為某發(fā)動機所配發(fā)電機（13.5V，150A）熱態(tài)輸出特性曲線：

圖11 熱態(tài)輸出曲線

根據(jù)現(xiàn)開發(fā)的發(fā)電機（13.5V，150A）輸出特性曲線得出發(fā)電機在怠速時（2044.5轉(zhuǎn)）的輸出電流為92A ＞ 整車所需電流86.5A。滿足使用要求。

根據(jù)現(xiàn)開發(fā)的發(fā)電機（13.5V，150A）輸出特性曲線得出發(fā)電機在極限時（5875轉(zhuǎn)）的輸出電流為150A ＞ 整車所需電流103.33A。亦滿足使用要求。

根據(jù)以上論述：現(xiàn)有發(fā)電機狀態(tài)不滿足整車電量平衡。需更換為150A大發(fā)電機，與其相匹配的發(fā)動機線束同步更換。

2.5 底盤方案

2.5.1 動力匹配

整車配置電動門后，對動力匹配和傳動系沒有影響，動力系統(tǒng)仍為基礎(chǔ)車型動力總成，傳動軸總成為 2200010X XXX，發(fā)艙結(jié)構(gòu)同基礎(chǔ)車型發(fā)艙結(jié)構(gòu)一致，不變動。

圖12 動力系統(tǒng)示意

2.5.2 排氣系統(tǒng)

由于新配電動門裝置與國四排氣系統(tǒng)的催化器發(fā)生干涉，如下圖：

圖13 干涉示意

現(xiàn)對排氣裝置和踏步裝置進行設(shè)計路線優(yōu)化方案。

圖14 需優(yōu)化示意

圖15 排氣示意

三級踏步高度177mm縮短30mm，至137mm，法規(guī)規(guī)定最小值為120mm，滿足要求；排氣裝置的催化器分段沿Z軸下降了17mm，沿Y軸向左側(cè)移動20mm后催化劑與踏步兜最小間隙為36mm，與踏步板最小間隙為60mm。同時為了焊催化劑的吊掛，故在踏步兜內(nèi)多加了一截矩形管，可以提高焊裝吊掛的強度。前排氣管和中間連接管總成根據(jù)催化器的位置變動，接口路線重新設(shè)計，如圖15。

2.5.3 空調(diào)管路設(shè)計

國四空調(diào)管路與車身右前踏步兜骨架干涉問題，如下圖：

圖16 干涉示意

優(yōu)化后，短路走向改變，消除干涉，如下圖。

圖17 優(yōu)化后示意

3 結(jié)論

在基礎(chǔ)車型上配置電動門，經(jīng)初步方案評審，數(shù)據(jù)初步校核，車身、內(nèi)外飾、電氣及底盤設(shè)計方案可行。

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