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摘 要：文章通过对规定《商用车前下部防护要求》GB26511-2011的分析和解读，结合金杯卡车现有的结构和造型，设计出既符合法规要求又造型美观的金杯卡车系列前下防护装置。
关键词：商用车；乘用车；前下防护横梁；前下防护支架；前下防护装置
中图分类号：U491.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0066-02
随着我国人民生活水平的提高和生活条件的日益改善，社会生产极大繁荣。汽车，做为我们国家的支柱产业，也得到了迅猛发展。但是，如果相应的安全措施不当，也会给人民的生命财产带来损失。如：乘用车与商用车发生碰撞，乘用车钻入商用车前下部的恶性事故就时有发生。产生的主要原因是相撞车辆间高度差异所构成的安全问题。还有，在我国二级公路和乡村公路都没有设置中央隔离带，小型乘用车逆行，很容易发生上述问题。
为了更好的保护人民的生命财产和提高商用车安全性能，我国在2011年5月12日发布了《商用车前下部防护要求》，标准号为GB26511-2011。该标准要求2012年1月1日起实施，实施过渡期为：对于新车型自2013年1月1日起实施；对于在生产车型自2015年1月1日起实施。
沈阳金杯车辆制造有限公司生产的金杯卡车全部属于N2、N3类的货车，是属于商用车范畴之内，按新法规要求，应全部加装前下部防护装置。
1 术语和定义
①乘用车。乘用车是指在其设计和和技术特性上主要用于随身行李和/或临时物品的汽车及其载运乘客，包括司机在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。主要代表为小型客车、商务车、小型轿车等。
②商用车。商用车是指在设计和技术特性上用于运送货物的汽车和人员，并且可以牵引挂车。乘用车不在范围内。包括各类专用载货汽车，如洒水车、油罐车、随车起重运输车、自卸车、厢式车、冷藏车、散装水泥车、高空作业车、环卫车等。
③前下部防护。前下部防护是指专门的前下部防护装置或者依靠车身的外形和特性能够具有前下部防护功能的车辆的车体、车架部件或其他部件。
④前下部防护装置。通常是由横向构件组成的安装或连接车架或其他结构件的装置。
2 前下防护装置的技术要求
①适用范围。本法规适用于N2、N3类车辆，不适用于GB/T15089规定的G类车辆。
②前下部防护装置横梁的截面高度。7.5 t以上、N3类截面高度≥120 mm，7.5 t以下上、N2类截面高度≥100 mm。
③前下部防护装置下缘距地高度≤400 mm。
④前下部防护装置在整车上的装配最大宽度不得超出两侧前轮翼子板的外侧宽度，其端部与驾驶室脚踏板最外侧的距离<200 mm，其端部与前轴轮胎最外侧的距离<100 mm，如图1所示。
⑤前下部防护装置上。两P1点宽度方向定位与前轴轮胎最外侧相距200 mm；两P2点宽度方向定位对称于车辆纵向中心面，P3点位于车辆纵向铅垂中心面内，3个施力试验点（P1、P2、P3）的位置彼此相距700～1 200 mm；P1、P2点离地高度≤445 mm；3个试验点的位置如图1所示。
⑥在前下部防护装置3个施力点（P1、P2及P3）上施加的静载值。P1、P3点为整车总质量的50%，但≤80kN；P2点为整车总质量的100%但≤160 kN。
⑦试验条件。当车辆空载，作用力通过压头施加，压头应平行车辆纵向中心面，穿过宽度≤400 mm、高度≤250 mm的平面，该平面中心应成功地布置在P1、P2和P3点上。
⑧试验结果要求：按规定的静载值在施截时间≥0.2 s的情况下，在3个点上（P1、P2和P3）上尽可能快地施力，各施力点处测得的变形所引起的水平距离≤400 mm，且前下部防护装置上两P1点间的下边缘离地高度≤450 mm，试验结果要求如图2所示。
3 金杯卡车前下防护设计
3.1 前下防护设计应考虑的问题
前下防护设计应考虑满足截面尺寸的问题，离地高度的问题，满足结构刚度的问题，总体布置的问题，还要考虑与整车相配造型美观问题，还有多系列车型考虑制件通用性问题。
3.2 金杯卡车前下防护设计
以总质量为13 580 kg、公告型号为SY1144BRACQ为例。
①截面高度的选择。该车总质量为13 580 kg，属于N3类车辆，故前下部防护装置横梁截面高度设计为120 mm。
②宽度的选择。该车前轴轮胎两侧最外侧的距离为1 996 mm，法规要求前下部防护装置其端部与前轴轮胎最外侧的距离<100 mm。考虑到选择的宽度尺寸应适用于不同前轴轮胎最外侧距离范围内，确定前下部防护装置的宽度尺寸为1 884 mm。
③离地高度的选择。法规要求前下部防护装置下缘离地高度≤400 mm，为提高整车通过性，本装置选择离地高度为400 mm。
④材料的选择。为满足刚度要求，选择材料为5 mm厚的车架大梁钢加工。
⑤结构设计。采用三维造型，以保险杠下沿为基础原型，在车架与此空间通过连接支架将前下部防护横梁固定在车架上，从而满足前下防护的要求。
图3是新设计出的SY1144BRACQ型前下防护简图。
4 金杯卡车前下防护设计亮点
①引入模块化概念，做到全系列车型共用一套前下防护装置横梁，降低开发成本和生产成本。
②充分考虑前下防护支架安装位置及强度、刚度和稳定性，合理布置空间。由于车架位置紧凑，前下防护支架选在与保险杠总成安装同一处车架孔位上，采用长圆孔可调整横梁下沿与地间隙保持平行状态。
③以保险杠为基础原型，达到新设计的前下防护装置与整车造型之间协调美观。
④在选择前下防护装置离地高度时，考虑接近角和前悬尺寸因素，把提高整车通过性作为设计难点。在设计中尽量将前下部防护装置安装在保险杠内侧，不超过前悬值、尽量不减小接近角，提高整车通过性。
5 结 语
在满足《商用车前下部防护要求》前提下设计出的金杯卡车前下防护装置，其碰撞安全已达到商用车前下部防护要求，随着新申报车型公告的下发已逐渐开始投入生产使用（见图4）。随着整体新车型的开发，前下防护装置将不是加装的对象，而应成为首先考虑的结构零部件，在造型和安装设计上会比现在容易些。
参考文献：
[1] GB26511-2011，商用车前下部防护要求[S].
作者简介：张英，沈阳金杯车辆制造有限公司。
关键词：商用车；乘用车；前下防护横梁；前下防护支架；前下防护装置
中图分类号：U491.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0066-02
随着我国人民生活水平的提高和生活条件的日益改善，社会生产极大繁荣。汽车，做为我们国家的支柱产业，也得到了迅猛发展。但是，如果相应的安全措施不当，也会给人民的生命财产带来损失。如：乘用车与商用车发生碰撞，乘用车钻入商用车前下部的恶性事故就时有发生。产生的主要原因是相撞车辆间高度差异所构成的安全问题。还有，在我国二级公路和乡村公路都没有设置中央隔离带，小型乘用车逆行，很容易发生上述问题。
为了更好的保护人民的生命财产和提高商用车安全性能，我国在2011年5月12日发布了《商用车前下部防护要求》，标准号为GB26511-2011。该标准要求2012年1月1日起实施，实施过渡期为：对于新车型自2013年1月1日起实施；对于在生产车型自2015年1月1日起实施。
沈阳金杯车辆制造有限公司生产的金杯卡车全部属于N2、N3类的货车，是属于商用车范畴之内，按新法规要求，应全部加装前下部防护装置。
1 术语和定义
①乘用车。乘用车是指在其设计和和技术特性上主要用于随身行李和/或临时物品的汽车及其载运乘客，包括司机在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。主要代表为小型客车、商务车、小型轿车等。
②商用车。商用车是指在设计和技术特性上用于运送货物的汽车和人员，并且可以牵引挂车。乘用车不在范围内。包括各类专用载货汽车，如洒水车、油罐车、随车起重运输车、自卸车、厢式车、冷藏车、散装水泥车、高空作业车、环卫车等。
③前下部防护。前下部防护是指专门的前下部防护装置或者依靠车身的外形和特性能够具有前下部防护功能的车辆的车体、车架部件或其他部件。
④前下部防护装置。通常是由横向构件组成的安装或连接车架或其他结构件的装置。
2 前下防护装置的技术要求
①适用范围。本法规适用于N2、N3类车辆，不适用于GB/T15089规定的G类车辆。
②前下部防护装置横梁的截面高度。7.5 t以上、N3类截面高度≥120 mm，7.5 t以下上、N2类截面高度≥100 mm。
③前下部防护装置下缘距地高度≤400 mm。
④前下部防护装置在整车上的装配最大宽度不得超出两侧前轮翼子板的外侧宽度，其端部与驾驶室脚踏板最外侧的距离<200 mm，其端部与前轴轮胎最外侧的距离<100 mm，如图1所示。
⑤前下部防护装置上。两P1点宽度方向定位与前轴轮胎最外侧相距200 mm；两P2点宽度方向定位对称于车辆纵向中心面，P3点位于车辆纵向铅垂中心面内，3个施力试验点（P1、P2、P3）的位置彼此相距700～1 200 mm；P1、P2点离地高度≤445 mm；3个试验点的位置如图1所示。
⑥在前下部防护装置3个施力点（P1、P2及P3）上施加的静载值。P1、P3点为整车总质量的50%，但≤80kN；P2点为整车总质量的100%但≤160 kN。
⑦试验条件。当车辆空载，作用力通过压头施加，压头应平行车辆纵向中心面，穿过宽度≤400 mm、高度≤250 mm的平面，该平面中心应成功地布置在P1、P2和P3点上。
⑧试验结果要求：按规定的静载值在施截时间≥0.2 s的情况下，在3个点上（P1、P2和P3）上尽可能快地施力，各施力点处测得的变形所引起的水平距离≤400 mm，且前下部防护装置上两P1点间的下边缘离地高度≤450 mm，试验结果要求如图2所示。
3 金杯卡车前下防护设计
3.1 前下防护设计应考虑的问题
前下防护设计应考虑满足截面尺寸的问题，离地高度的问题，满足结构刚度的问题，总体布置的问题，还要考虑与整车相配造型美观问题，还有多系列车型考虑制件通用性问题。
3.2 金杯卡车前下防护设计
以总质量为13 580 kg、公告型号为SY1144BRACQ为例。
①截面高度的选择。该车总质量为13 580 kg，属于N3类车辆，故前下部防护装置横梁截面高度设计为120 mm。
②宽度的选择。该车前轴轮胎两侧最外侧的距离为1 996 mm，法规要求前下部防护装置其端部与前轴轮胎最外侧的距离<100 mm。考虑到选择的宽度尺寸应适用于不同前轴轮胎最外侧距离范围内，确定前下部防护装置的宽度尺寸为1 884 mm。
③离地高度的选择。法规要求前下部防护装置下缘离地高度≤400 mm，为提高整车通过性，本装置选择离地高度为400 mm。
④材料的选择。为满足刚度要求，选择材料为5 mm厚的车架大梁钢加工。
⑤结构设计。采用三维造型，以保险杠下沿为基础原型，在车架与此空间通过连接支架将前下部防护横梁固定在车架上，从而满足前下防护的要求。
图3是新设计出的SY1144BRACQ型前下防护简图。
4 金杯卡车前下防护设计亮点
①引入模块化概念，做到全系列车型共用一套前下防护装置横梁，降低开发成本和生产成本。
②充分考虑前下防护支架安装位置及强度、刚度和稳定性，合理布置空间。由于车架位置紧凑，前下防护支架选在与保险杠总成安装同一处车架孔位上，采用长圆孔可调整横梁下沿与地间隙保持平行状态。
③以保险杠为基础原型，达到新设计的前下防护装置与整车造型之间协调美观。
④在选择前下防护装置离地高度时，考虑接近角和前悬尺寸因素，把提高整车通过性作为设计难点。在设计中尽量将前下部防护装置安装在保险杠内侧，不超过前悬值、尽量不减小接近角，提高整车通过性。
5 结 语
在满足《商用车前下部防护要求》前提下设计出的金杯卡车前下防护装置，其碰撞安全已达到商用车前下部防护要求，随着新申报车型公告的下发已逐渐开始投入生产使用（见图4）。随着整体新车型的开发，前下防护装置将不是加装的对象，而应成为首先考虑的结构零部件，在造型和安装设计上会比现在容易些。
参考文献：
[1] GB26511-2011，商用车前下部防护要求[S].
作者简介：张英，沈阳金杯车辆制造有限公司。