外板设计相对内板件需要考虑的结构因素要少于造型的因素。因为后背门是构成整车外观表面不可或缺的一部分,在结构设计时外造型已经定义完成,能够给我们做结构发挥的空间也有限。这是主要是考虑完成和内板的包边结构,和玻璃的粘接配合间隙、后背门装饰条的安装配合结构,牌照板的安装结构和空间。 2.3.3 外板设计的影响因素
影响外板设计的主要因素有以下几个 1、造型的影响 2、法规要求 3、材料选择 4、冲压工艺成形性 5、玻璃的配合结构和间隙 6、包边配合结构、包边间隙。
2.3.3.1 造型的影响
在造型阶段,技术部门就应该今早的介入,给造型部门足够的约束边界,让造型的思想发挥在我们给定的范围内,否则后期的变更会给设计工作带来更大的麻烦,浪费人力、物力。
后背门后风窗玻璃斜度大小直接影响车身尾部的气流分离状态。根据1974年德国VW公司简森和胡乔所作的斜背式轿车后风窗斜度对尾流分离影响的实验情况。当β=30°时,气动阻力系数最大。因此人们将β=30°称为后风窗临界斜度。一般β<30°时气动阻力较小。
图 11 后背门倾斜角度对流场的影响
对于一些商务车或者微型客车后背门倾斜角度较大的情况我们可以考
虑在后背门上部增加一个尾翼,这样就可以改善因倾斜角度大对流场的影响。但尾翼的长度和倾斜角度最好可以通过CAE分析后确定。
2.3.3.2 法规要求
造型阶段同样要做好法规要求的检查工作,保证设计的造型效果是在法规允许的范围的。毕竟汽车是要走向市场,面向消费者的,我们必须向消费者负责,而且作为安全产品,国家对汽车是有一系列的强制法规要求的。涉及到后背门的法规主要是两部分,第一是后视野法规要求,第二是牌照尺寸法规要求,第三是后号牌板照明装置配光性能要求,第四是后背门开启高度法规要求,第五 如涉及到后背门有灯具的情况还要考虑位置和高度的法规要求。第六 外部凸出物法法规要求
第一 后视野法规要求
后背门玻璃窗高度和尺寸要满足内后视野和内后视镜的视野障碍物要求。相应标准GB15084-2006 《机动车辆后视镜性能和安装要求》。即驾驶员借助内后视镜必须能在水平路面上看见一段宽度至少为20m的视野区域,其中心平面为汽车纵向基准面,并从驾驶员眼点后60m处延伸至地平线,如图10所示。
图12 后视野要求
后排座头枕及后背门玻璃窗刮水器和加热元件等部件遮挡部分视野,但遮挡部分的总和应占所规定视野的15%以下。
第二 牌照尺寸法规要求
牌照选用M1类型牌照,国标尺寸为440×140mm,如图11,
图13 牌照尺寸
这样要求装牌照位置的平面尺寸必须大于440×140,因一般情况下,牌照在后背门装饰条下方,要考虑装饰条对牌照的视觉遮挡,而且牌照下方外表面会有较大的造型圆角,如果安装平面的尺寸高度正好为140,就可能出现遮挡部分牌照或拍照与外表面圆角干涉情况。建议高度方向与留在160mm以上。长度方向一般情况不会存在问题,注意校核就可以了。另外一下几点也需要考虑在造型内。
1) 后号牌中点不得处于车辆对称面的右方; 2) 后号牌及后号牌架不得超出车辆后端左边缘;
3) 当后号牌上边缘离地高度不大于1.20m时,后号牌正面允许不大于30o
的上仰角(整备质量状态);
4) 安装于后号牌板架上的后号牌下边缘离地高度应不小于0.30m 5) 安装于后号牌板架上的后号牌应有如下4个平面组成的可视范围:通过
号牌两侧并且呈向外30o的两个铅垂平面,通过号牌上边缘与水平向上呈15o的平面,经过号牌下边缘的水平面。 第三 后号牌板照明装置配光性能要求 后号牌板照明装置配光性能法规要求节录如下
1) 装置的安装应使照明区域任意位置上的光入射角不大于82°,入射角从照明装置至距离号牌板最远的极端位置测量。若照明装置多于一个,则本条要求仅适用于由相关装置照明的那一部分。
2) 照明区域的最小可见范围应符合:在垂直截面,α≤85°, α′≤85°; 在水平截面,β≤60°,β′≤60°;具体含义图12所示:
图14 后号牌板照明装置配光性能要求
第四 后背门开启高度法规要求
后背门要求有足够的开启高度,保证人和货物进出方便。后背门的开启高度和角度我们可以在造型前期就给出定义,后期的时候要进行整体的校核,保证车门完全开启时95%百分位男性头部不应该碰击车门(SAE标准为:距地面高度 1880mm, 美国男性模型头部为1902),而5%百分位的女性乘员伸手可关闭车门( SAE标准为: 距地面高度1856mm。美国女性模型伸手触接为1950 )。一般我们要求后背门的开启高度大于1800mm(上述距离一般以空载地面线为测量基准)。开启角度在75°-90°之间。如图12
图15 后背门开启高度校核
第五 后组合灯相关法规要求
国标中对灯具的位置、发光强度、颜色等都有强制法规要求这里我们只需要考虑位置的要求。法规中关于后组合灯的规定要求如下。
后雾灯法规要求:
高度:离地高度不小于250mm,不大于1000mm。 制动灯法规要求:
高度:离地高度应不小于350mm,不大于1500mm; 横向:两灯间距不小于600mm,外缘距车侧不大于400mm。
图16 制动灯安装简图
后位置灯法规要求:
横向:在基准轴方向上,离车辆纵向对称平面最远的视平面上的点到车辆外缘端面的距离应不大于400mm。在基准轴方向上,两视平面内缘间的距离应不小于600mm。若车宽小于1300mm,则该距离可减至为不小于400mm。
高度:离地高度不小于350mm,不大于1500mm。若车型结构不能保证1500mm内,可增至2100mm。
倒车灯法规要求:
高度:离地面高度不小于250mm,不大于1200mm。 横向:无特殊要求。
图17 倒车灯安装位置示意图
后转向信号灯法规要求:
横向:在基准轴方向上,转向信号灯视表面边缘到车辆外缘端面之间的距离不大于400mm;两相邻视表面内边缘之间的距离应不小于600mm。
高度:不小于350mm,不大于1500mm。