潘承鵬

摘要：對汽車企業(yè)來講，一個長期可持續(xù)開發(fā)的車身平臺非常重要，企業(yè)會基于產(chǎn)品平臺開發(fā)大量的車型數(shù)據(jù)、CAE分析模型及驗證報告等，對后續(xù)二次開發(fā)車型具有指導意義，節(jié)約后續(xù)車型的開發(fā)時間及成本。本文通過對白車身平臺全新開發(fā)實列的研究和總結(jié)，介紹了幾種在后續(xù)二次開發(fā)情況下的結(jié)構設計開發(fā)方案。

關鍵詞：白車身平臺;結(jié)構設計

中圖分類號：U462文獻標識碼：A

當今的汽車企業(yè)，需要用最快的時間將新設計的多種變型車型推向市場。同時，還要控制自身成本，向客戶交付高質(zhì)量、高性能和高安全性的汽車。

為了實現(xiàn)這一目標，車企需要有一個或者多個產(chǎn)品平臺。白車身平臺的開發(fā)，在概念階段將對后續(xù)車型的固有結(jié)構及動態(tài)特性產(chǎn)生影響。因此在概念階段，設計師及工程師都需要考慮即將投放市場的車型情況，還必須確保此平臺在最大限度的滿足成本、輕量化及性能等各種條件的情況下，平臺能適用于后續(xù)開發(fā)的其他不同類型車型。

1白車身平臺開發(fā)實例

1.1平臺開發(fā)需求及目標

新平臺的基礎車定義為SUV車型，而且根據(jù)不同的底盤布置要求，需要開發(fā)出18款白車身下車體有以下要求。

（1）滿足3種不同軸距的布置需求。

（2）滿足2種車體空間（寬體/窄體）的布置需求。

（3）滿足轎車布置需求。

（4）滿足純電動車布置需求。

（5）滿足成本、輕量化及性能要求。

1.2不同軸距開發(fā)實例

根據(jù)開發(fā)需求，下車體有3種軸距。為了在軸距變換的同時滿足成本需求，并盡可能提高通用化率，采取的設計方案如下。

（1）發(fā)動機艙總成和前地板總成沿用基礎車型。

（2）后地板總成局部變更，其中前后地板連接板總成根據(jù)總布置所布置的第2排人機位置做相應的調(diào)整來滿足座椅安裝（基礎車設計時候應盡可能考慮后續(xù)軸距變換時零件的通用性，或者通過更改切邊模具等來實現(xiàn)通用性）。后地板面板分總成根據(jù)軸距的變換平移相應距離，后地板骨架總成平移相應距離，同時后縱梁前端需要根據(jù)前后地板連接板總成重新匹配設計（圖1）。

1.3不同車體空間開發(fā)實例

為了滿足不同客戶對車體空間的要求，需要開發(fā)2種不同車體寬體/窄體的下車體，其中基礎車為窄體車，寬體車在基礎車基礎上單邊加寬20mm。為了盡可能的通用基礎車型零件，需要對底盤布置及下車體各子系統(tǒng)（機艙總成、前地板總成和后地板總成）進行充分分析。

1.3.1機艙總成方案分析

底盤機艙部分布置具體為：前減安裝位置沿Y向平移20mm、三踏安裝位置沿Y向平移20mm（圖2）。

在滿足加寬的同時，盡可能提高通用化率，發(fā)動機艙總成設計方案如下（圖3）。

（1）機艙縱梁不變，前縱梁下支撐板與前地板搭接重新設計。

（2）水箱框架總成不變。

（3）前減安裝板、前減振器座加強板沿Y向平移20mm。

（4）前輪罩、前機艙封板和彈簧支座加強板重新設計。

（5）前圍板與側(cè)圍搭接邊、三踏位置重新設計。

（6）前圍板加強橫梁重新設計。

1.3.2前地板總成方案分析

由于前地板下的底盤布置基本不做變動，只是為了滿足空間增大的需求，因此設計了如下的前地板總成加寬方案（圖4）。

（1）中央通道不變。

（2）左/右前地板分總成沿Y向平移20mm，同時修改切邊，滿足與中央通道搭接（左/右前地板原則上為通用件，在修改切邊模的條件下實現(xiàn)寬窄體通用。與中央通道搭接的法蘭邊設計為可切換模式）。

（3）左/右門檻配合前板分總成沿Y向平移20mm。

（4）重新設計座椅橫梁。

1.3.3后地板總成方案分析

底盤后地板部分布置具體為，后副車架安裝點沿Y向平移20mm，后懸架安裝點沿Y向平移20mm。

根據(jù)分析結(jié)果，在滿足在加寬的同時，盡可能提高通用率，設計方案如下。

（1）縱梁不變，沿Y向平移20mm。

（2）地板面板與側(cè)圍搭接處重新設計。

（3）后地板面板后連接板不變，沿Y向平移20m m。

（4）前后地板連接板總成、后地板骨架前加強橫梁連接板和后地板骨架后加強橫梁連接板重新設計。

1.4車身有SUV切換為轎車的開發(fā)方案

根據(jù)平臺定位，需要利用基礎車開發(fā)出合適的轎車車身。由于SUV與轎車的離地間隙及發(fā)動機蓋的趨勢走向不同，因此需要對底盤布置做調(diào)整，使其能滿足轎車的需求。具體的調(diào)整為如下。

（1）動力總成、前/后副車架、前/后懸架和轉(zhuǎn)向器沿Z向上移30mm，車輪系統(tǒng)整體上移45mm。

（2）冷卻模塊調(diào)整。

（3）油箱重新設計。

（4）排氣中間段沿用SUV。

（5）三踏位置沿用SUVo

（6）備胎下移。

（了）后排座椅位置人機調(diào)整。

1.4.1機艙總成方案分析

為滿足底盤的布置需求，需要對基礎車機艙做如下改動（圖5）。

（1）水箱框架總成根據(jù)冷卻模塊調(diào)整，重新開發(fā)設計。

（2）根據(jù)動力總成、前副車架沿Z向上移30mm，縱梁總成前段沿Z向上移30mm。

（3）由于排氣中間段沿用SUV，前地板沿用，因此后段配合前段上抬而重新設計。

（4）根據(jù)前懸架沿Z向上移30mm，前減振器座沿Z向上移30mm，前輪罩、前減振器座加強板及前機艙封板總成重新設計。

（5）根據(jù)車輪系統(tǒng)沿Z向上拾45mm，前輪罩、彈簧支座加強板、懸置安裝支架和前輪罩前連接板重新設計。

（6）轉(zhuǎn)向器沿Z向上移30mm，車輪系統(tǒng)沿Z向上抬45mm。

1.4.2前地板總成方案分析

根據(jù)布置由于排氣中間段沿用SUV，且前排人機位置不做調(diào)整，因此前地板沿用。

1.4.3后地板總成方案分析

根據(jù)人機布置，底盤布置，備胎位置從車內(nèi)變?yōu)椴贾玫杰嚿硐路剑矣拖渑c基礎車不同，因此后地板總成需要全新設計。

2白車身平臺開發(fā)展望

模塊化設計是將車身平臺的各個子系統(tǒng)都以功能性來區(qū)別，各個子系統(tǒng)將以堆積木形式結(jié)合，令它們可以在不同品牌和不同級別的車型中實現(xiàn)共享，可以用相對較少的開發(fā)時間來實現(xiàn)各系統(tǒng)的升級及替換，確?？蛻舻男枨竽茉谧羁斓臅r間得以實現(xiàn)。

3總結(jié)

通過本文介紹的開發(fā)實例可以看出，基于平臺化開發(fā)可以提高白車身的零件通用化率，節(jié)約開發(fā)成本，同時也能減少開發(fā)時間，提高工程師的效率。這對于當今越來越激烈的汽車市場而言，能使汽車廠鞏固現(xiàn)有市場份額，且能保證自己的領先地位。