吳夢(mèng)逸

摘 要：針對(duì)售后市場(chǎng)安裝的汽車(chē)側(cè)踏板現(xiàn)有的一些安裝方案，本文對(duì)其各項(xiàng)主要特性進(jìn)行分析或物理試驗(yàn)研究，并進(jìn)行對(duì)比解析，總結(jié)概括了不同類(lèi)型安裝策略的運(yùn)用條件和應(yīng)用注意點(diǎn)，并提出了一些優(yōu)化方案，為工程師在設(shè)計(jì)新的側(cè)踏板時(shí)提供有效的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)側(cè)踏板;安裝策略

1 引言

汽車(chē)加裝產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大。而汽車(chē)側(cè)踏對(duì)于SUV車(chē)型來(lái)說(shuō)更是最熱門(mén)的加裝產(chǎn)品之一?？梢?jiàn)汽車(chē)側(cè)踏無(wú)論是在功能上還是在美觀上都為車(chē)型加分。

汽車(chē)側(cè)踏是指安裝在汽車(chē)兩側(cè)門(mén)下方，當(dāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)可作為用戶進(jìn)出車(chē)廂的輔助工具，也可作為車(chē)輛外飾。而作為用戶進(jìn)出車(chē)廂的輔助工具，則要求其在承重方面必須要達(dá)到一定要求，而其安裝策略會(huì)直接影響到側(cè)踏的受力情況和沉降幅度等，直接影響到客戶的使用感受。安裝策略顯得十分重要。

本文就各種常見(jiàn)類(lèi)型的安裝策略進(jìn)行對(duì)比解析。以為側(cè)踏的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供有效參考依據(jù)。

2 常見(jiàn)側(cè)踏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的側(cè)踏類(lèi)型是金屬支架加塑料蓋板的側(cè)踏，結(jié)構(gòu)如下圖所示?？梢钥闯鲋饕尾糠志褪莻?cè)踏的幾個(gè)分支架。

3 分支架安裝策略概述其特點(diǎn)

此章節(jié)為幾種安裝策略的介紹。

方案A：底盤(pán)現(xiàn)有孔位無(wú)損安裝

這種安裝策略為后市場(chǎng)用得較多。一般在汽車(chē)底部找兩處現(xiàn)有孔位，利用T型螺栓將螺栓頭塞入孔中，支架下方安裝螺母。此方案支架受現(xiàn)有孔位位置影響，前后支架布置不一定合理。

方案B：底盤(pán)現(xiàn)有孔位安裝，有一點(diǎn)在側(cè)圍外板上

此安裝方案是方案A的優(yōu)化版本。利用側(cè)圍外板的漏液孔進(jìn)行安裝可使受力點(diǎn)離踏板踩踏點(diǎn)更近，受力更好。特別如下圖這種長(zhǎng)支架中，有一個(gè)安裝點(diǎn)位置很遠(yuǎn)，實(shí)際受力小，只起到防止支架翻轉(zhuǎn)的作用。此方案支架受現(xiàn)有孔位位置影響，前后支架布置距離不一定合理。

方案C：側(cè)圍外板上小支架，需打孔

此安裝方案較常見(jiàn)于原廠的附件，支架比較小，直接裝于側(cè)圍外板上。如無(wú)預(yù)留孔可利用部分漏液孔，一般這類(lèi)踏板有四個(gè)支架，需要在側(cè)圍外板上打孔。側(cè)圍外板上的孔為主要受力點(diǎn)，利用側(cè)圍外板與內(nèi)板的焊接邊防翻轉(zhuǎn)，避免了過(guò)長(zhǎng)的分支架設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)孔位結(jié)構(gòu)可保持支架一致所以可共用分支架模具，節(jié)省成本。但由于是Z向受力，因此這類(lèi)支架僅適用于安裝點(diǎn)的板筋厚度足夠的情況。

方案D：側(cè)圍內(nèi)板上小支架，需打孔

此安裝方案是將側(cè)踏支架安裝在側(cè)圍內(nèi)板上，一般用于既不想替換原車(chē)側(cè)裙又不想在側(cè)裙上切口。但這種支架結(jié)構(gòu)較低，多用于底盤(pán)較高的SUV或皮卡上。

4 各方案橫向?qū)Ρ确治?/p>

本章節(jié)選取了對(duì)于側(cè)踏安裝方案我們比較關(guān)注的幾點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。

4.1 離地距離設(shè)計(jì)

側(cè)踏的離地距離設(shè)計(jì)關(guān)系到整車(chē)的行駛通過(guò)性及靠邊停車(chē)時(shí)是否會(huì)碰撞到周邊環(huán)境物。而側(cè)踏支架的結(jié)構(gòu)會(huì)影響側(cè)踏總體的離地高度。由于支架需要延伸到側(cè)圍外板以外，因此所有安裝點(diǎn)在側(cè)位內(nèi)板中的支架由于支架需要有一定厚度的翻邊以達(dá)到強(qiáng)度要求，則必會(huì)低于內(nèi)外側(cè)圍板的焊接翻邊約20毫米以上。而方案C只需有個(gè)小翻邊在此翻邊上防側(cè)翻，比較適合底盤(pán)較低的車(chē)型。

4.2 車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)間隙影響

車(chē)輛在關(guān)門(mén)時(shí)，由于門(mén)有一定的沖擊力，因此需要預(yù)留出一個(gè)安全關(guān)門(mén)間隙。某些車(chē)輛沒(méi)有側(cè)裙，門(mén)會(huì)延伸到側(cè)圍外板外面，此時(shí)如果結(jié)構(gòu)在側(cè)圍外板與門(mén)飾板中間的話則可能會(huì)影響到門(mén)的正常關(guān)閉。由上面幾種方案來(lái)看，要使用方案C需要其側(cè)圍外板Y向比較長(zhǎng)，在安裝了支架之后支架與門(mén)飾板之間仍然留有安全距離。如果選擇方案B則需讓支架貼著側(cè)圍外板與內(nèi)板的焊接邊下來(lái)，但是如果門(mén)內(nèi)飾板與側(cè)圍外板原本就在極限距離就還是不可用。方案A與方案D則完全沒(méi)有影響。

4.3 側(cè)踏強(qiáng)度

側(cè)踏強(qiáng)度對(duì)于側(cè)踏來(lái)說(shuō)是很重要的一項(xiàng)特性。除了板筋的厚度和結(jié)構(gòu)外，安裝策略布置對(duì)這個(gè)強(qiáng)度的影響也是至關(guān)重要的。側(cè)踏強(qiáng)度不只體現(xiàn)在其按照一定的載荷下不斷裂，在此基礎(chǔ)上，我們還需要側(cè)踏的踩感不能太軟，踩踏多次后的側(cè)踏沉降量也會(huì)因?yàn)椴煌?lèi)型的側(cè)踏而有不同的要求。這個(gè)軟感轉(zhuǎn)化為工程參數(shù)既是載重后的Z向位移量。而踩踏多次后的沉降量即是踩踏耐久后的永久位移量。針對(duì)這兩個(gè)參數(shù)，我們對(duì)我們不同安裝策略的踏板進(jìn)行橫向比較。

4.3.1 載重后垂直方向位移量

我們?cè)谌缦旅枋龅膸讉€(gè)施力點(diǎn)上進(jìn)行施力，并記錄其瞬時(shí)Z向變形量：

A點(diǎn)：在可踩踏面的最前端施加1335N的力;

B點(diǎn)：在可踩踏面的最后端施加1335N的力;

C點(diǎn)：同時(shí)在前后兩個(gè)進(jìn)門(mén)的位置點(diǎn)同時(shí)施加1113N的力;

D點(diǎn)：在距離最大的兩個(gè)分支架的中心點(diǎn)施加1335N的力，見(jiàn)表1。

4.3.2 踩踏耐久后永久變形量

在兩個(gè)C點(diǎn)位置，同時(shí)施加1113N，總共2226N，維持3秒，總共10000次循環(huán)，試驗(yàn)完成記錄永久變形量。

以上數(shù)據(jù)為該類(lèi)型側(cè)踏舉例數(shù)據(jù)，僅代表這一方案類(lèi)型側(cè)踏數(shù)據(jù)趨勢(shì)，并不代表所有這類(lèi)型側(cè)踏具體驗(yàn)證參數(shù)，見(jiàn)表2。

由以上數(shù)據(jù)可總結(jié)出幾個(gè)對(duì)這個(gè)參數(shù)結(jié)果產(chǎn)生影響的原因：

（1）在Y向上，安裝點(diǎn)離踩踏點(diǎn)越近，載重后垂直位移量和永久變形量越小。

因此在這方面而言，方案B和方案C優(yōu)于方案A和方案D。

（2）在X向上，安裝點(diǎn)離踩踏點(diǎn)越近，載重后垂直位移量和永久變形量越小。

因此在這方面而言，方案A和方案B在位置選取上受現(xiàn)有孔位限制一般不能每個(gè)支架都找到近的。方案C和方案D更有優(yōu)勢(shì)。

由以上可看出，在側(cè)踏強(qiáng)度這方面，方案C優(yōu)于方案D/B優(yōu)于方案A

5 各方案適用條件總結(jié)及優(yōu)化方案

方案A：適用情況：適用于于不想后打孔且沒(méi)有原廠預(yù)留孔的車(chē)型。側(cè)踏與原車(chē)造型集成度較低。

優(yōu)化方式：選擇孔位時(shí)盡量選離側(cè)圍板較近的地方的孔位，X向或Y向的孔位優(yōu)先，Z向孔位需板筋厚度強(qiáng)度夠的位置。前后端的支架盡量選用靠近前后踩踏點(diǎn)的孔位，但不要影響千斤頂及舉升架。由于現(xiàn)有孔位一般都較大，因此使用T型螺栓時(shí)最好使用下圖中的方式，用特征點(diǎn)卡住，以免T型螺栓滑落出來(lái)。

方案B：適用情況：適用于后市場(chǎng)在側(cè)圍外板上有現(xiàn)有孔位且原車(chē)的側(cè)裙不會(huì)干涉到支架的，側(cè)踏與原車(chē)造型集成度較低。

優(yōu)化方式：選擇孔位時(shí)盡量選離前后踩踏點(diǎn)較近的地方的孔位。在底盤(pán)上選擇的安裝點(diǎn)所用的螺栓優(yōu)化可參考方案A中的方法。

方案C：適用情況：適用于側(cè)圍外板強(qiáng)度夠的車(chē)型。最好是原車(chē)側(cè)裙不干涉支架的，但由于沉降量不多，因此還適用于替代原車(chē)側(cè)裙的車(chē)型。

優(yōu)化方式：選擇支架位置時(shí)在不干涉千斤頂和舉升機(jī)位置的情況下盡量靠近前后踩踏點(diǎn)。在側(cè)圍外板強(qiáng)度不夠時(shí)有兩種優(yōu)化方法，見(jiàn)圖7。

（1）在側(cè)圍外板上焊接一塊加強(qiáng)板。a.這塊加強(qiáng)板筋一般需前裝預(yù)留，因?yàn)檫@個(gè)位置售后無(wú)法夠到。b.一般用U型螺栓，注意U型螺栓的形狀設(shè)計(jì)使其與板筋的接觸點(diǎn)盡量多而平均，避免其在孔附近單點(diǎn)接觸，會(huì)容易導(dǎo)致板筋應(yīng)受力集中而斷裂。

（2）在側(cè)圍外板側(cè)面增加一個(gè)緊固點(diǎn)。用一塊板筋連接緊固點(diǎn)和支架，CC向的孔對(duì)受力更好。但前提是a.這個(gè)區(qū)域有空間加結(jié)構(gòu)。b.通常這塊區(qū)域可能會(huì)還有塊板筋擋在側(cè)圍外板外面，需要確保安裝區(qū)域露出來(lái)。

方案D：適用情況：一般用于既不想把原車(chē)側(cè)裙替換掉又不想在側(cè)裙上切口。對(duì)于車(chē)門(mén)靠側(cè)圍外板很近的車(chē)型，比較適合這個(gè)方案。

優(yōu)化方式：選擇支架位置時(shí)在不干涉千斤頂舉升機(jī)位置的情況下盡量靠近前后踩踏點(diǎn)。在側(cè)圍內(nèi)板強(qiáng)度不夠時(shí)也可使用方案C中的這兩種方式。

6 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合時(shí)下常用的幾款側(cè)踏支架安裝方式以幾個(gè)常用關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行比較，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。為新側(cè)踏的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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