整车总布置设计是汽车设计前期的首要工作,是车型平台化设计的重要着手点。进行整车总布置设计时,首先需要明确设计内容以及布置参考的规范、标准、业务流程等。在此基础上,进行具体设计,需要在满足法规和基本布置需求的前提下,综合考虑尺寸目标达成、安全可靠性、使用便利性、驾驶乘坐及行李舱空间舒适性、轻量化、装配维修便利性、平台化扩展性等要求 [30-32] 。本节将围绕设计要点给出常用方法的详细论述,包括参考图表及经验公式,并列举设计实例。
纯电动汽车与燃油汽车的主要差异在机舱布置和底盘(地板下)布置。纯电动汽车与燃油汽车相比,机舱布置少了发动机、进排气等部件,但需要增加电机、电机控制器、DC/DC变换器、充电机、整车控制器(VCU)、高压线束等部件的布置。其他零部件布置与燃油车基本一致,如熔断器盒、蓄电池、洗涤壶、制动主缸等。图2-21和图2-22是某燃油汽车和某纯电动汽车的机舱布置概况对比。
图2-21 燃油汽车机舱布置
图2-22 纯电动汽车机舱布置
纯电动汽车与燃油汽车相比,底盘布置少了油箱、排气管等部件的布置,但需要增加动力蓄电池包的布置(纯电动乘用车动力蓄电池包一般都布置在整个地板下)。图2-23和图2-24所示为某燃油汽车和某纯电动汽车的底盘布置概况。
图2-23 燃油汽车底盘布置
图2-24 纯电动汽车底盘布置
基于以上所分析的纯电动汽车与传统内燃机汽车在布置上的不同之处,本节将针对纯电动乘用车布置设计,论述整车总布置的内容,包括业务开展流程、参考标准,具体设计工作中的设计要点及对应方法等,并以某车型应用来举例。
整车总布置设计中要综合考虑尺寸目标达成、安全可靠性、使用便利性、驾驶乘坐舒适性及行李舱空间合理性、轻量化、装配维修便利性、平台化扩展性等要求,对总成和部件进行空间布置,形成最佳组合方案。反映这一工作结果的图面就是总布置图,各总成部件在总布置图上的空间条件就是各总成、部件工程师进行相关设计的前提条件。
在总布置设计的概念设计阶段,应规划整车驱动形式、布置形式和基本尺寸。
①车辆用途、通过性要求及动力性要求是影响选取驱动形式的主要因素,增加驱动轮数能够提高车辆的通过能力或动力性能,但驱动轮数越多,车辆结构越复杂,成本、能耗越高。
②布置形式,是指动力总成、驱动轮和驾驶室的相互关系和布置特点。纯电动乘用车的布置形式主要有动力总成前置前轮驱动结构、动力总成后置后轮驱动结构、动力总成前后分置四轮驱动结构和分布式轮毂电机驱动结构。
③基本尺寸包括以下方面:外形尺寸,即长、宽、高、轴距、轮距、前悬长、后悬长;室内空间,即室内长、宽、高,腿部空间,头部空间及行李舱空间等;外形设计的硬点,即前后风窗的上、下端位置,车身中部高度,散热器前端位置等。
在布置之初,先设定总布置的主要构成要素并进行布置,然后验证这种布置是否达到原设定的主要尺寸、性能等目标。一般要反复修改多次才能逐渐接近原定目标。为了确定车辆总布置,需要同时进行局部空间布置,如机舱布置、驾驶室人机布置和底盘布置等。
总布置业务主要围绕整车三维数据开展工作。通过前期对标杆车的研究来确定硬点,然后组织协调各专业工程师一起进行初步和细化的总布置方案设计,完成整车总布置三维数据装车前的固化,最后经过试制装车及试验验证进行必要的总布置数据的调整,完成整车开发流程中的总布置业务。具体工作为:总布置工程师负责组织各专业技术部门按照《整车产品设计任务书》的要求进行三维结构设计,负责对各专业系统的三维结构设计进行合理性审查,统筹考虑布置空间、布置美观度、工艺执行方便性、维修方便性等因素,整体把控结构设计和性能,进行动态、静态校核,进行人机工程校核,并组织评审。
整车开发过程中的总布置业务流程如图2-25所示。
图2-25 总布置业务流程
注:AUDIT指汽车行业通用的质量检验方法。
纯电动乘用车整车布置除了要基于传统燃油汽车总布置标准(纯电动汽车不涉及的除外,如关于发动机、进排气的)进行设计外,还要遵守及参考关于纯电动汽车的专有标准(如关于充电口的)。常用的标准有:
SAE J1100—2009《机动车尺寸标准》;
GB/T 17346—1998《轿车脚踏板的侧向间距》;
GB 1589—2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》;
GB 4785—2007《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》;
GB 11566—2009《乘用车外部凸出物》;
GB 11552—2009《乘用车内部凸出物》;
GB 11562—2014《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》;
GB 15084—2013《机动汽车间接视野装置性能和安装要求》;
GB 14167—2013《汽车安全带安装固定点》;
GB 11551—2014《汽车正面碰撞的乘员保护》;
GB 20071—2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》;
GB 15741—1995《汽车和挂车号牌板(架)及其位置》;
GB 7063—2011《汽车护轮板》;
GB 7258—2017《机动车运行安全技术条件》;
GB 17354—1998《汽车前、后端保护装置》;
GB/T 24550—2009《汽车对行人的碰撞保护》;
GB/T 28382—2012《纯电动乘用车技术条件》;
GB/T 20234.2—2015《电动汽车传导充电用连接装置 第2部分:交流充电接口》;
GB/T 20234.3—2015《电动汽车传导充电用连接装置 第3部分:直流充电接口》。
在最初设计阶段,需要确定三个正交平面组成整车坐标系统(图2-26),以作为三维设计的基础。三个基准平面分别如下:
图2-26 整车坐标系统
① Y 基准平面:车辆纵向对称面。
② X 基准平面:垂直于 Y 基准平面并通过设计载荷下前轮轮心连线与 Y 基准平面交点的垂直平面。
③ Z 基准平面:垂直于 X 基准平面和 Y 基准平面并通过地板主平面或纵梁上平面的水平平面。
④规定 X 基准平面后方, Y 基准平面右方, Z 基准平面的上方为正值,反方向为负值。
一般有车架时,以车架上的平面为 XY 面;无车架(承载式车身)时,以车身地板主平面为 XY 面。但当车架上表面是复杂面时,也可以用车身地板主平面作为 XY 面。设计中允许独立总成建立自己的坐标系。
值得注意的是, XY 面与地面之间应当保持一个0°~1.5°的倾角,汽车处于前低后高的状态,使车辆在行进中给人以强劲有力的感觉。
1)轴荷分配对整车总布置设计的影响。轴荷分配是整车总布置设计的基础,需要在前后轴之间合理分配整车载荷。整车质量状态详见表2-17。
表2-17 整车质量状态
①半载质量乘员分配如下:对于2个和3个座位,2人在前排;对于4个和5个座位,2人在前排,1人在第2排;对于6个和7个座位,2人在前排,2人在第2排;对于8个和9个座位,2人在前排,3人在最后排;当最后排只有两个座位时,1人应坐在倒数第2排。
轴荷分配对汽车轮胎使用寿命和实用性有很大影响。
①考虑轮胎胎面磨损均匀,寿命相近,各轮胎负荷相差不大。
②为了使汽车具有良好的动力性和通过性,驱动桥应当有足够大的负荷,从动轴上的负荷应适当减小。
③为使汽车具有良好的操纵稳定性,转向轴负荷不应过小,质心分布应该接近整车中性转向中心和风压中心。
这就要求设计时要充分考虑整车的性能要求、使用条件,合理选取轴荷分配。
在进行整车布置时,需要考虑布置结果对应的整车质心位置对整车转向和受到侧风时的稳定性的影响。质心布置应接近整车的中性转向点。本书重点描述质心布置与风压中心的一致性问题与解决原则,如图2-27所示。图中CP点为合力在汽车上的作用点,称为风压中心(Center of Pressure);CG为汽车的质心(Center of Gravity)。风压中心的位置对汽车空气动力稳定性的影响较大。当风压中心靠近汽车前轴时,以指向 Y 轴相反方向的风为例,横摆力矩 M z = F y X c 使汽车绕 Z 轴顺时针方向转动,即顺侧向风转动,进一步增大了侧向风力的作用,从而导致恶性循环使汽车失稳。若风压中心在质心之后,则横摆力矩 M z 使汽车产生逆时针方向转动,从而削弱了侧向风力的作用,使汽车趋于稳定。因此,在整车造型已经确定的情况下,应合理布置整车,使质心处于在风压中心之前的位置。
图2-27 整车质心位置设计参考点
2)整车轴荷分配计算。在设计阶段,整车质心轴荷采用统计法计算得出。
①专业工程师根据实测或对比估算的方法统计出所有零部件或总成的质量,然后在数模中根据布置位置测量零部件或总成的质心,按总布置工程师提供的模板整理成表格,由总布置工程师汇总。
②总布置工程师将整车所有零部件或总成的质量、质心统计出来,参考表2-18的格式进行整理,计算出整备状态的质心。
表2-18 整备质心计算参考模板
注: mX 、 mY 、 mZ 分别表示整备质量 m 与质心坐标 X 、 Y 、 Z 的乘积。
整车整备质心坐标计算公式为
式中 X i , Y i , Z i ——零部件或总成的质心坐标值;
m i ——零部件或总成的质量(kg), i 表示各零部件或总成。
整备轴荷计算公式为
式中 M ——整车整备质量(kg);
M F ——前轴荷(kg);
M R ——后轴荷(kg);
L ——轴距(mm)。
前轴轮荷计算公式:
式中 M Fl ——前轴左轮荷(kg);
M Fr ——前轴右轮荷(kg);
L F ——前轮距(mm)。
后轴轮荷的计算公式与前轴轮荷的计算公式相同。
3)半载、满载质心轴荷轮荷计算。计算出整车整备质心轴荷之后,加载相应的乘员及随车行李质量、额外行李质量,计算整车半载、满载的质心轴荷,参考表2-19。
表2-19 半载、满载质心计算参考模板
半载、满载的最大设计总质量轴荷、轮荷计算公式与整备轴荷、轮荷计算公式相同。
根据GB/T 29120—2012《 H 点和 R 点确定程序》的规定,各乘员质心及行李质心位于规定的范围内:
①不可调座椅:垂直通过位于相应座椅 R [1] 点前50mm的点。
②可调座椅:垂直通过位于相应座椅 R 点前100mm或最靠近锁紧位置的点。
根据GB/T 29120—2012,行李质心规定范围为:标准行李的质心设在垂直通过位于车辆纵向中心平面上的行李舱的最大有效长度在水平面上投影的中点处。对于具有前行李舱的车型,按项目定义加载。
乘用车行李质量的中心分布如图2-28所示。对于具有前行李舱的车型,参考后行李舱加载。
图2-28 乘用车行李质量的中心分布
计算完成之后,汇总计算结果输出给底盘设计部门、性能设计部门等需求专业部门。
下面将详细论述相关系统的布置原则、布置方式及发展趋势。
电机是电动汽车的核心部件之一。纯电动乘用车一般将单级减速器与电机装配在一起构成动力总成实现驱动功能。
动力总成的布置位置有以下几种:
1)动力总成布置在前机舱的横置方式。这是经济型纯电动乘用车的主流布置方式,如图2-29所示。
图2-29 前机舱布置方案示意图
2)动力总成布置在前排座椅下的纵置方式,多为MPV、M1类车型布置方式,如图2-30所示。
图2-30 动力总成布置在前排座椅下的纵置方案示意图
3)动力总成布置在后排座椅下或后机舱的横置方式,即后置后驱。这是纯电动平台新的发展趋势,如图2-31所示。
图2-31 动力总成布置在后排座椅下的布置方案示意图
4)分布式轮毂电机方式,这是未来车型发展方向,如图2-32所示。
图2-32 分布式轮毂电机布置方案示意图
动力总成布置应遵循的原则:
①在侧视图中,动力总成输出轴一般布置在整备轮心之上。
②驱动轴夹角在整备、半载、满载状态下都较小,提高驱动轴使用寿命。
③动力总成应高于副车架或车身横梁。
④减速器角度在供应商许可的范围内。
⑤满足动力总成周边安全间距要求:根据动力总成的运动特点和总装工艺要求确定实际的安全间距。
高压控制器的布置位置有以下几种:
1)高压控制器布置在前机舱的方案如图2-33所示。
图2-33 高压控制器布置在前机舱的方案
2)高压控制器布置在后排座椅下或后机舱的方案如图2-34所示。
图2-34 高压控制器布置在后机舱的方案
高压控制器布置原则:
①布置在前机舱时,考虑行人保护要求,根据CAE分析,与机盖之间留出安全间隙。
②与动力总成集成时,随动力总成一起运动,与周边零部件留出运动间隙。
③在控制器前后方向留出碰撞溃缩空间,在碰撞发生时,不能侵入驾驶舱。
④考虑高、低压线束以及冷却管路的走向空间。
⑤考虑插接器的插拔空间。
动力蓄电池包是纯电动汽车的最核心的部件之一,它为整车提供能量,决定了纯电动汽车的续驶里程,影响电机的输出功率。由于目前动力蓄电池包的能量密度较低,仅为传统化石燃料的几十分之一,这就决定了要达到较高的续驶里程,需要庞大的动力蓄电池包。
动力蓄电池包的布置有以下要求:
①需要比较齐整的空间。
②具有承载动力蓄电池包重量的车身结构。
③满足碰撞防护的要求。
④具有一定隔热、防火的要求。
动力电池布置,应兼顾以下几项原则:
①碰撞安全性:保证动力蓄电池包在碰撞时不发生损坏。
②平台兼容性:与选定底盘平台结构相匹配,保证整车电量需求及电压需求。
③统筹性能,兼顾平衡:优先满足各系统性能确定动力蓄电池包的性能参数,平衡各系统性能间的矛盾,统筹确定性能增减,以达到整体最优。
④装配及检修的方便性:必须满足工艺对各零部件装配方便性的要求,以及线路连接、充电、检查和装卸时的高压安全和方便。
目前,大多数纯电动乘用车将动力蓄电池包布置在车底位置,如图2-35所示。
图2-35 动力蓄电池包布置在车底位置示意图
其布置要点如下:
①动力蓄电池包上方与地板间隙控制在5~10mm。
②动力蓄电池包前后与副车架间隙控制在20mm以上,以满足动力蓄电池包对碰撞防护的要求。
③动力蓄电池包与车身横梁、纵梁或门槛梁间隙控制在15~20mm,满足装配间隙的要求。
④动力蓄电池包与门槛梁外侧间隙要求在200mm以上,或以CAE分析结果指导设计,以满足侧碰安全的要求。
动力蓄电池是纯电动汽车的唯一能量供应,在使用一段时间以后,需要进行充电以补充能量。充电方式分为快充和慢充两种:快充需要专门的设备,一般在充电站进行充电时使用;慢充需要车载充电器,使用220V电压。
充电座的布置形式比较多,目前主流的布置方式主要有以下几种:
①快慢充电座集中布置在充电口位置,对应于传统燃油汽车的加油口位置。
②快慢充电座分开布置在充电口位置,车身左右一边一个,对应于传统燃油汽车的加油口位置。
③慢充电座布置在充电口位置,对应于传统燃油汽车的加油口位置;快充电座布置在前格栅位置。
④快慢充电座集中布置在前格栅位置。
⑤快慢充电座分开布置在翼子板位置,车身左右一边一个。
在实际应用中发现:
①将充电座布置在前格栅,不利于行人保护。
②将充电座布置在前格栅或翼子板处,进入停车位较困难,但对于高压部件布置在前舱的车型,可以缩短高压线束长度,降低装配难度与成本;对于高压部件位于后机舱的车型,充电座布置在后侧围上更有利,既能缩短线束长度,又方便进入停车位。
电动汽车仪表板布置需要在传统燃油汽车的基础上对组合仪表、中控显示屏、空调箱、换档系统、转向管柱等进行电动化设计,并且电动汽车更追求智能科技的设计,主要体现在电动汽车的仪表板更追求一体化大屏幕,甚至曲面屏设计,并且仪表板区域物理开关按键逐渐减少更改为触摸按键,或者集成在显示屏内进行屏幕操作。
图2-36 仪表及中控台位置布置示例
仪表及中控台位置布置示例如图2-36所示。
仪表板区域布置:
1)纯电动汽车的组合仪表布置与传统燃油汽车的要求基本一致,主要考虑:
①仪表视野不能被转向盘遮挡。
②通过整车玻璃照射的自然光线不能反射到人眼而使驾驶员产生眩目。
③夜间,仪表在前风窗玻璃上产生的影像不能影响驾驶员驾驶,在侧风窗玻璃成像不能影响驾驶员观察外后视镜。
2)中控屏幕(一体化大屏,图2-37)需要满足:
图2-37 一体化大屏布置示意图
a)大屏幕 b)物理按键减少
①驾驶员坐在驾驶位置上能够方便地进行触控操作,如不满足则需要对人机接口(Human Machine Interface, HMI)中可触控的信息进行校核确认。
②前风窗玻璃上入射光线不能反射到人眼而使驾驶员产生眩目。如存在眩目现象,则屏幕需要进行贴膜处理,结合实车模型评审最终确认屏幕位置及状态。
③夜间,仪表在前风窗玻璃上产生的影像不能影响驾驶员驾驶,在侧风窗玻璃成像不能影响驾驶员观察外后视镜。
3)与传统燃油汽车相比,电动汽车只能选择电动助力转向系统,管柱轴线需要满足转向系统的力矩波动要求,转向控制器可以根据不同品牌控制器选型的要求进行布置调整。
电动汽车注重智能化、电动化设计,如高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistant System, ADAS)、道路救援(T-BOX)、行人预警、对外充电等功能,因此会相应地增加辅助控制器来实现具体功能。在整车上布置各辅助控制器(图2-38)时,须根据具体供应商的要求来进行。
图2-38 各辅助控制器布置位置示意图
1)自动驾驶摄像头布置。自动驾驶摄像头布置在前风窗玻璃上,尽可能居中靠上水平布置,摄像头布置不能影响前方上视野及玻璃透明区的设计,且在刮水器刮刷区域之内。
2)智能座舱控制器布置。智能座舱控制器布置在座椅下方,方便拆卸维修。
3)T-BOX布置。T-BOX布置在侧围、仪表台内均可,避免与大电流电气元器件布置在一起,防止电磁干扰,同时方便与天线及多媒体主机进行通信。
4)对外充电转接设备。纯电动汽车通常会配有对外输出的充电设备,如车对车充电设备、车对用电器充电设备等。通常将对外充电转接设备布置在行李箱内,与充电工具放置在一起。
与传统燃油车相比,纯电动汽车行李舱一般会取消备胎、千斤顶等设计,取而代之的是充气泵和补胎液,并配有充电枪等工具方便用户充电使用。为了实现轻量化,行李舱地板采用注塑件的设计也比较常见。这种设计打破了常规的钣金件冲压深度的限制,增大了行李舱空间。
行李舱区域布置示例如图2-39所示。
图2-39 行李舱区域布置示例
在动力总成体积明显减小的状态下,可以设计一个前行李舱进一步增大行李舱容积(图2-40)。
图2-40 前行李舱布置示例
在纯电动汽车中,由于地板下方布置动力蓄电池系统,同时在外观造型上追求主流流线型,所以在高度方向(人机高度)受到压缩。在高度空间一定的条件下,为了平衡人机内部空间和整车高度的矛盾,在天窗布置上会打破常规设计,如采用大玻璃顶天窗或者与风挡组成贯通式全景天窗。
图2-41 天窗布置区域方案
纯电动汽车将传统燃油汽车的动力总成发动机和变速箱更改为电机和减速器,为提升整车纵向空间利用率提供了基础。对于纯电动汽车,主要通过减小前悬架尺寸(图2-43)、增大轴距来增加乘员纵向空间,提高纵向空间的利用率如图2-42所示。
图2-42 前悬架尺寸减小带来的后排空间增大示意图
图2-43 前悬架尺寸减小带来的乘坐空间变大示意图
如图2-44所示,前悬架尺寸主要来源于碰撞对溃缩空间的要求(前悬架尺寸=前保险杠至防撞梁距离+ A 区距离+ B 区距离+电机本体部分)。在整体碰撞吸能区( A + B + D )必须保证足够尺寸空间的基础上,减小前悬架尺寸主要通过减少 C 来实现。减少 C 最有效的方式是将驱动形式由前置前驱(FF)更改为后置后驱(RR)。大众汽车MEB平台为改善非吸能区( C )碰撞吸能特性采用后置后驱动,如图2-45所示。
图2-44 碰撞时吸能区示意图
图2-45 大众汽车MEB平台为改善非吸能区碰撞吸能特性采用后置后驱
针对FF车型,可通过采用同轴电机来缩小非吸能区的尺寸(同轴电机的尺寸 C 较平行轴电机减少约60~80mm)。
纯电动汽车相较于传统燃油车另一个主要特点是由于动力蓄电池包布置对整车 Z 向空间有一定影响(图2-46),导致整车高度较传统燃油汽车高。
图2-46 动力蓄电池包布置对整车高度的影响
由于造型美观等原因,纯电动汽车的整车高度尽可能接近燃油汽车。为了不过多牺牲人体坐高和头部空间,纯电动轿车一般采用玻璃顶结构,以减小顶部的厚度。电动SUV多采用偏轿车化的低坐姿降低人体高度从而降低整车高度。
全新开发的A级和A0级纯电动汽车与燃油汽车的高度对比分别如图2-47和图2-48所示。
图2-47 全新开发的A级纯电动汽车与燃油汽车的高度对比
图2-48 全新开发的A0级纯电动汽车与燃油汽车的高度对比
根据新产品规划和概念设计确定车身总布置方案,然后绘制总布置草图,最后开始进一步的造型设计。其中,整车总布置草图是后期的开发设计的依据,起指导作用,下面将以某车型项目总布置图为例进行说明。
总布置图中,主要体现如下内容:
①整车外廓尺寸,包括长、宽、高、轮距、轴距、前悬、后悬。
②整备、半载、满载状态下的地面线,车轮静力半径,通过性参数。
③法规要求及设计目标。
④驾驶员及乘客H点(驾驶员或乘客躯干和大腿的旋转中心)坐标、人机内部空间等相关参数。
⑤踏板位置关系。
⑥前机舱盖、后行李舱盖或尾门开闭的方便性。
⑦关键零部件的状态及其他细节。
纯电动汽车的造型与布置特殊性如图2-49所示。
图2-49 纯电动汽车的造型与布置特殊性
与纯电动乘用车相比,纯电动商用车的布置空间更加宽裕。本节将简要论述纯电动商用车整车布置原则及主要内容。
纯电动商用车的整车布置应满足安全、环保和相关法规、国际惯例要求,以及相应的功能、性能要求。整车的总体平衡是车辆布置的基础,设计时应把使用性能放在首位,然后按照制造、维修、外形的顺序来考虑问题,使整车好用、好修、好造、好看。整车布置应配合协调,与外形构思相适应。纯电动商用车应重点考虑高压元器件防水、防尘、防火等性能,符合造型的风格和要求,充分考虑车身与底盘、高压元器件的装配要求。
纯电动商用车的高压元器件主要由电驱动系统、储能装置、电附件、电控单元、受电装置等相关高压零部件组成,各系统之间通过电控单元保证整车安全运行。
①动力蓄电池包等储能装置根据市场需求主要有底置中段加后段和顶置加底置后段布局形式:底置应充分考虑储能装置散热、保温需求以及防碰撞要求,顶置储能装置应增加相应防护罩。
②电附件、电控单元主要集中布置在车辆末排座椅下方及后高压元器件舱体,电控单元与后围保证一定的安全距离。
③如有受电装置,则一般将受电装置布置于车顶。
低地板或低入口纯电动客车的设计应符合国家标准GB 19260—2016《低地板及低入口城市客车结构要求》,布置整车高压元器件时应保证轮罩间通道的宽度与坡度、一级踏步离地高度以及车厢内高度等整体空间设计要求。
其中,前轮罩间宽度的要求具体如下:
①对于车长≤9m的低地板、低入口客车,前轮罩间的通道宽≥550mm。
②对于车长>9m的低地板客车,前轮罩间通道宽≥800mm。
③对于车长>9m的低入口客车,前轮罩间通道宽≥600mm。
后轮罩间的通道宽≥500mm;轮罩间通道宽度应在地板面至上方1800mm的范围内测量。通道坡度在车辆处于正常行驶质量且车身升降系统不工作时,纵向坡度应不超过8%,横向坡度应不超过5%。
一级踏步离地高度应在车身处于正常行驶质量且放置在平整水平面时测量,具体要求如下:
①低地板客车的一级踏步离地距离≤360mm。
②采用空气悬架的低入口客车的一级踏步离地距离≤360mm,采用机械悬架的一级踏步离地距离≤380mm。
低地板、低入口客车车厢内高度要求见表2-20。
表2-20 低地板、低入口客车车厢内高度要求
注:低地板区域指无踏步的单一地板通道区域。
低地板纯电动客车高压元器件的典型布置方式如图2-50所示,动力蓄电池包一般布置于后段底部及座椅下方底部空间或车顶,电驱动系统布置于后段底部,整车电控部件布置于后方高压电器件舱体。
图2-50 低地板纯电动客车高压元器件的典型布置图
纯电动载货汽车采用电驱动桥方案,动力蓄电池包可布置在底盘两纵梁中间位置或两侧以及驾驶室后部,动力蓄电池包布置应满足上装空间的要求(图2-51),应避开车辆底盘上的运动部件并考虑车辆的重心分布和整车载荷分布。此外在动力蓄电池包和整车之间需要提供可靠的机械连接和电气连接,并充分考虑散热、保温需求。载货汽车的外廓尺寸、轴荷及质量限值应符合GB1589—2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》的要求,并满足以下条件:
图2-51 纯电动载货汽车高压元器件的典型布置示意图
①应不超过前轴最大允许轴荷限值。
②应不超过后轴(组)最大允许轴荷限值。
③应不超过车辆最大设计总质量。
④转向轴的最小轴荷应满足车辆设计要求。
⑤驱动轴(组)的最小轴荷应满足车辆设计要求。
[1] 汽车在总布置设计时,根据要求确定一个座椅调至最后、最小位置时的“基准点”,即为 R 点。