1 前言

汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展非?？?，在短短一百年內(nèi)，迅速發(fā)展為全球第一大產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代汽車已成為世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中不可缺少的一種交通、運(yùn)輸工具。一百多年前，德國(guó)人發(fā)明了汽車，但是并沒(méi)有想到它會(huì)給世界帶來(lái)如此巨大的影響。汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和其產(chǎn)品的質(zhì)量也成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。現(xiàn)代的汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走向國(guó)際化軌道，跨國(guó)設(shè)計(jì)、跨國(guó)制造、跨國(guó)銷售成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流，對(duì)出口汽車由于各國(guó)道路交通法規(guī)的不同，因此在汽車設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮適應(yīng)不同國(guó)家道路交通法規(guī)，采用左駕 駛或右駕駛的情況。

2 左舵化設(shè)計(jì)的提出及設(shè)計(jì)理念

汽車的產(chǎn)業(yè)化、信息化、國(guó)際化的迅猛發(fā)展，使得汽車領(lǐng)域時(shí)有引進(jìn)車型國(guó)產(chǎn)化的情形，又由于不同國(guó)家的道路交通法規(guī)規(guī)定的左側(cè)通行與我國(guó)的右側(cè)通行不同，左側(cè)通行的駕駛員在車的右側(cè)稱為右駕駛（亦稱右舵車），反之，右側(cè)通行的駕駛員在車的左側(cè)稱為左駕駛（亦稱左舵車）。為此對(duì)有些引進(jìn)車型需進(jìn)行 右舵改左舵的設(shè)計(jì)，即左舵化設(shè)計(jì)。

所謂左舵化設(shè)計(jì)并非簡(jiǎn)單的左右對(duì)稱，而是在滿足左側(cè)駕駛前提下，重新進(jìn)行整體布置，作為整車支撐的車身鈑金件也需相應(yīng)更改，同時(shí)還要求滿足碰撞法規(guī)要求?？紤]到汽車設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性（即技術(shù)先進(jìn)性、工藝性、繼承性）、生產(chǎn)成本和零部件通用化，作為改造車型為減少成本，對(duì)原車作了盡量小的改動(dòng)，這就是左舵化設(shè)計(jì)理念。

3 左舵化車身設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

左舵化設(shè)計(jì)中應(yīng)繼承原車的最大優(yōu)點(diǎn)，如現(xiàn)在很多高檔車在車體的多處采用不等厚鋼板（即用厚度不同的鋼板用滾壓薄邊焊接方式焊成一體）來(lái)提高整車的安全性和剛性，充分提高材料利用率，并降低整車重量。對(duì)車身而言，左舵化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位是前機(jī)艙部分的設(shè)計(jì)。前機(jī)艙是發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、散熱器、制動(dòng)器、離合器、主線束、空調(diào)進(jìn)出水管及進(jìn)風(fēng)口、洗滌機(jī)構(gòu)等等的主要支承部位，是整個(gè)車身的重要組成部分之一，也是全車改動(dòng)設(shè)計(jì)任務(wù)量及難度最大的部分，它對(duì)于提高整車的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性、安全性、改善冷卻通風(fēng)、改善和減少噪聲有著至關(guān)重要的影響。車身側(cè)圍(SIDE PANEL ASSY)、地板(FLOOR PANEL ASSY)、車架(SIDE MEMBER ASSY)、頂蓋(ROOF PANEL ASSY)也由于系統(tǒng)件的總布置的更改作相應(yīng)改動(dòng)。

3 .1 前機(jī)艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為提高整車結(jié)構(gòu)上的碰撞安全性，我們根據(jù)《CMVDR 294 關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則》中要求，必須對(duì)駕駛員前部的車身結(jié)構(gòu)作加強(qiáng)，目前多采用具有獨(dú)立前機(jī)艙結(jié)構(gòu)。在前部多采用大型的前端橫梁和前大燈支架來(lái)提高碰撞安全性。前減支座分別焊裝在側(cè)立板與通風(fēng)罩外板上，通過(guò)提高懸架與支撐部位的剛性來(lái)提高操縱穩(wěn)定性和降低噪省。并在前機(jī)艙上多處涂敷一層阻尼減振吸音材料，以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的一部分噪聲，同時(shí)增強(qiáng)隔板隔熱效果。在下隔板部分，采用下隔板與消音板焊接結(jié)構(gòu)，必要時(shí)可在下隔板總 成中加有復(fù)合隔音材料——消音墊，充分滿足隔音、隔熱要求。

前機(jī)艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分考慮了將正碰時(shí)產(chǎn)生的沖擊能力迅速吸收，采用合理的吸能結(jié)構(gòu)，如采用高強(qiáng)度鋼板和不等厚鋼板。前機(jī)艙一般由前縱梁總成、前橫梁、墻板總成、側(cè)支承總成、下隔板總成等鈑金件焊接組成。前橫梁的主要功用是水箱、散熱器的支承，前縱梁的主要功用是發(fā)動(dòng)機(jī)等的支承，墻板及側(cè)支承 總成的主要功用是前減震器的支承，下隔板是離合器總成、制動(dòng)總成、空調(diào)系統(tǒng)、儀表板系統(tǒng)的支承。

前機(jī)艙部分是左舵化車身設(shè)計(jì)中改動(dòng)最大的部件，而下隔板總成(DASH PANEL ASSY)是左舵化車身設(shè)計(jì)的重中之重。因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)是分隔發(fā)動(dòng)機(jī)艙和駕駛室及乘員室的主要屏障，整車主要的系統(tǒng)件如制動(dòng)器、離合器、主線束、空調(diào)進(jìn)出水管及進(jìn)風(fēng)口、洗滌機(jī)構(gòu)等都安裝在下隔板總成上。在作右改左設(shè)計(jì)時(shí)，因駕駛員布置在左側(cè)，要求制動(dòng)鼓、空調(diào)進(jìn)出水管、空調(diào)進(jìn)風(fēng)口等也相應(yīng)布置在左側(cè)；如果原車是無(wú)級(jí)變速，而國(guó)產(chǎn)化后采用了手動(dòng)變速，那么應(yīng)將增加的離合器也安裝在下隔板上；前洗滌機(jī)構(gòu)因?yàn)轳{駛員視野的要求做了左右對(duì)稱布置；線束布置也作了相應(yīng)的更改，主線束安裝在下隔板上。上述一切布置的改動(dòng)都要求下隔板總成在結(jié)構(gòu)上重新設(shè)計(jì)以滿足系統(tǒng)件裝配及工作要求。圖1、圖2 分別為右改左前后的下隔板總成的對(duì)比?，F(xiàn)代的汽車設(shè)計(jì)中，下隔板總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多是在工作站利用IGES 或CATIA 等軟件完成，建立總成中各零部件的數(shù)學(xué)模型，隨著方案的逐步確立，經(jīng)過(guò)反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)，各零部件的結(jié)構(gòu)即適應(yīng)系統(tǒng)件安裝又滿足沖壓工藝要求，每一個(gè)加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)都適應(yīng)了結(jié)構(gòu)及性能需求。

圖1 右舵化設(shè)計(jì)的下隔板總成

圖2 左舵化設(shè)計(jì)的下隔板總成

3 .2 側(cè)圍的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代高檔車的側(cè)圍外板多采用高強(qiáng)度鋼板、高強(qiáng)度鍍鋅鋼板或不等厚鋼板，不等厚鋼板的加盟大大提高了側(cè)圍的防碰撞能力。在結(jié)構(gòu)上多處采用雙盒形的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，以滿足側(cè)碰及后碰要求。由于駕駛員布置在左側(cè)，要求左側(cè)的車體強(qiáng)度要高，既能防止側(cè)碰對(duì)駕駛員的傷害又要保證在45°正碰時(shí)駕駛員有足夠生存空間，因此在左舵化設(shè)計(jì)中應(yīng)將前門框作加強(qiáng)，通常大的貫通的加強(qiáng)件可在此發(fā)揮極好的效力。例如將A 立柱加強(qiáng)件貫穿整個(gè)前門檻，同時(shí)還可另增加一個(gè)延伸至頂蓋前橫梁后部，保證A 立柱具有足夠剛性；B 立柱可采用不等厚鋼板，上厚下薄。這種材料的選擇既保證B 立柱結(jié)構(gòu)的剛性，又充分提高材料利用率，同時(shí)降低重量，滿足整車輕量化設(shè)計(jì)。圖3、圖4 分別為右改左前后的側(cè)圍總成（駕駛員門框部分）的對(duì)比。

圖3 右舵化設(shè)計(jì)的駕駛員門框處的側(cè)圍總成

圖4 左舵化設(shè)計(jì)的駕駛員門框處的側(cè)圍總成

3.3 地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有單獨(dú)的前機(jī)艙的車體結(jié)構(gòu)，底盤、電器功能件的布置幾乎都在前隔板上，前地板只布置鋼索通過(guò)孔，浸漆孔等。采用中央通道結(jié)構(gòu)的前地板大大增加了其剛性，如果在中央通道下部加一個(gè)貫穿前后的加強(qiáng)件，則會(huì)更增加前地板結(jié)構(gòu)在正碰和側(cè)碰時(shí)車體的剛性。不平整的地板可采用在通道兩側(cè)布置填充塊的方式，使整個(gè)地板上表面平整，滿足乘坐舒適性。圖5、圖6 分別為右改左前后的前地板總成的對(duì)比。

圖5 右舵化設(shè)計(jì)的前地板總成

圖6 左舵化設(shè)計(jì)的前地板總成

一般國(guó)外的應(yīng)急輪胎要比標(biāo)準(zhǔn)輪胎外形尺寸小，而我們國(guó)內(nèi)的備胎則與標(biāo)準(zhǔn)輪胎一樣，為此在引進(jìn)車型后，還應(yīng)將此方面考慮周全，通常而必要的做法是加大的備胎盆適應(yīng)了標(biāo)準(zhǔn)輪胎的安裝，因此后地板結(jié)構(gòu)也要作相應(yīng)改動(dòng)。尾門檻多采用高強(qiáng)度的盒型結(jié)構(gòu)，使后地板及尾門檻結(jié)構(gòu)更有利于達(dá)到追尾的碰撞要求。由此使得整個(gè)地板結(jié)構(gòu)更適合強(qiáng)度方面及碰撞法規(guī)要求。圖7、圖8 分別為右改左前后的后地板總成的對(duì)比。

圖7 右舵化設(shè)計(jì)的后地板總成

圖8 左舵化設(shè)計(jì)的后地板總成

3.4 車門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車門是一個(gè)車的很重要的總成之一。但左舵化車身設(shè)計(jì)中車門的改動(dòng)相對(duì)較小，對(duì)有中控門鎖結(jié)構(gòu)的車身，主要的改動(dòng)緣于中控門鎖及線束排布的改動(dòng)。這里只簡(jiǎn)單介紹一下車門的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。分體式車門是目前高檔次車常采用的車門結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)在受力部位采用稍厚板料，在其余部位采用通常料厚，這種布置既增強(qiáng)車體抵抗碰撞的能力又達(dá)到了減輕車體重量的目的。滾壓式的窗框，體積小，視野好，但焊接工藝要求較高，在高檔車中的使用率也較高。在車門多處板件之間加注結(jié)構(gòu)密封膠，既起到增加剛性和強(qiáng)度的作用又可防振降噪。前門的防撞杠一般為一根或兩根，防撞杠的增加可以增強(qiáng)抵抗前方、橫向碰撞能力。絕大多數(shù)的微車都采用先進(jìn)的中控門鎖，即駕駛員門處的門鎖的鎖上后，所有車門同時(shí)鎖緊。將鎖芯暗藏于扣手中使提扭與內(nèi)扣手成為一體，這種結(jié)構(gòu)別致新穎，外觀整體美觀。門鉸鏈多采用合頁(yè)式鉸鏈。為了減少模具投入，降低成本，提高零件的通用性，在前后門的左右側(cè)僅用兩種鉸鏈。

3.5 其他成品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

因下隔板在左舵化設(shè)計(jì)時(shí)作了非常大的改動(dòng)，下隔板隔熱墊需作重新設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)件安裝位置開出通過(guò)孔；前風(fēng)擋玻璃可為A 類夾層玻璃、區(qū)域鋼化玻璃，目前高檔車也有采用防止紫外線A 類夾層玻璃；前排安全帶的織帶上固定點(diǎn)采用滑道式結(jié)構(gòu)，使上固定點(diǎn)的高度可根據(jù)乘員的需要調(diào)節(jié)，預(yù)鎖緊式結(jié)構(gòu)的卷收器更加滿足乘員在二次碰撞時(shí)免受傷害的要求。與鎖緊式安全帶相比，預(yù)鎖緊式安全帶更加提高了二次碰撞的被動(dòng)安全性。

4 結(jié)論

車身結(jié)構(gòu)數(shù)模設(shè)計(jì)完成后，我們可以利用NASTRAN（強(qiáng)度分析）軟件對(duì)改動(dòng)后的車體結(jié)構(gòu)作正碰強(qiáng)度分析，如有不滿足法規(guī)之處需作合理改進(jìn)，直到結(jié)果滿足《CMVDR 294》正碰法規(guī)要求。對(duì)引進(jìn)車型進(jìn)行改型設(shè)計(jì)是一個(gè)非常繁雜的過(guò)程，但成功的設(shè)計(jì)可使我們積累大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，掌握許多先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。自行設(shè)計(jì)與交給國(guó)外廠家設(shè)計(jì)相比可為公司節(jié)約大量資金，極大降低了開發(fā)成本 ，使產(chǎn)品投入市場(chǎng)后更具競(jìng)爭(zhēng)力。

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