賴喜榮
(廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司,福建廈門361023)
隨著輕型客車汽車行業(yè)的發(fā)展,市場已不再滿足車型僅用于載貨和普通客運的需求,客戶需求逐漸向高端私人定制化的旅居車和商務車方向傾斜,該類客戶對車型本身的安全性能要求越來越高,促使越來越多的車企展開對整車碰撞安全性能試驗的研究,通過提高整車的安全性能來作為車型銷售的一項強有力的技術賣點。文章主要是輕型客車在整車碰撞安全性能實驗的研究時,從解決正副駕駛座椅脫軌前滑問題展開,介紹了正副駕駛座椅結(jié)構(gòu)改進的方案、仿真和實測驗證的設計過程和要點。
某車企為滿足旅居車和商務車特殊客戶群體對安全性能的需求,以《汽車正面碰撞的成員保護》(GB 11551—2014)為性能目標,展開某款輕型客車整車碰撞安全性能的技術分析。在整車碰撞安全性能摸底試驗時,正副駕駛座椅出現(xiàn)脫軌前滑問題(見圖1),帶動試驗假人前滑,使其頸部和胸部傷害值不符合安全性能限值要求(見圖2)。
圖1 正副駕駛座椅脫軌前滑
圖2 試驗假人傷害值
通過對正副駕駛座椅摸底試驗后照片(見圖3)及樣車拆解分析,可以看出,碰撞時假人沖擊向前,下潛受力座前管和支架變形嚴重,沖擊滑軌鋼繩解鎖脫扣。另外,滑軌固定支架無限位,受力旋轉(zhuǎn)外掰,使得滑軌扣板變形脫扣[1]。
圖3 正副駕駛座椅試驗后圖示
根據(jù)上述問題的研究分析,制定如下方案對正副駕駛座椅結(jié)構(gòu)進行改進[2],方案見圖4。
圖4 正副駕駛座椅結(jié)構(gòu)改進方案
結(jié)合上述的正副駕駛座椅改進的結(jié)構(gòu)方案,經(jīng)仿真分析(見圖5),可以看出,座椅結(jié)構(gòu)無明顯變形和破壞,固定支架無明顯旋轉(zhuǎn)變形的現(xiàn)象[3]。
圖5 仿真分析
按改進的結(jié)構(gòu)方案,打造正副駕駛座椅樣件,搭載整車在檢測中心進行碰撞試驗(見圖6)。實車試驗表明,試驗假人傷害值滿足安全性能指標(圖7)。正副駕駛座椅無明顯的前滑和側(cè)移的現(xiàn)象,針對正副駕駛座椅的結(jié)構(gòu)改進方案已有效解決座椅脫軌問題[4]。
圖6 整車碰撞試驗
圖7 假人傷害值前后對比
本文論述了輕型客車在碰撞安全性能試驗過程中,解決正副駕駛座椅脫軌問題的過程。從問題的研究、方案的設計、仿真和實測的驗證等進行闡述,對類似座椅結(jié)構(gòu)的設計有一定的借鑒意義。隨著輕型客車、汽車行業(yè)的發(fā)展,客戶對該類輕型客車安全性能的需求呼聲會越來越高,作為承載司機和乘員的座椅,強度及性能要求也會越發(fā)嚴苛,所以也要求座椅設計人員與時俱進,不斷地學習實踐和提高設計能力,以便在座椅的結(jié)構(gòu)設計中應對各種問題,提高優(yōu)化改進方案的能力。