10.16638/jki.1671-7988.2019.15.052
赵雷，刘成武，王伟，李泽林，王野
（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）
摘要：随着轿运车行业的治理和发展，中置轴轿运车成为乘用车物流运输的主流车型。文章从中置轴轿运车使用工况、特点等出发，对中置轴轿运车底盘设计中的关键点进行了分析和总结，希望对后续同类型车型提供参考。关键词：中置轴轿运车；底盘；设计
中图分类号：U463.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)15-145-03
Analysis on Chassis Design of the Centre Axle Car Carrier
Zhao Lei, Liu Chengwu, Wang Wei, Li Zelin, Wang Ye
( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO. Ltd, Shaanxi Xi'an 710200 )
Abstract: With the governance and development of passenger vehicle logistics industry, the centre axle car carrier becomes the main type of passenger vehicle logistics transportation. In this paper, based on the working conditions and characteristics of the centre axle car carrier, the key points in chassis design are analyzed and summarized, hope to provide reference for the follow-up of similar types of vehicle.
Keywords: Centre axle car carrier; Chassis; Design
CLC NO.: U463.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)15-145-03
1 引言
近些年，我国乘用车产量增长较快，带动了我国汽车物流运输行业的发展，整车物流运输模式主要有公路、铁路、水运三种模式，其中公路运输占据绝对比例。
随着GB1589-2016的发布和实施、以及国家相关部门开展的轿运车市场治理，原有商品车运输市场普遍采用的双排、飞机板、单排超长半挂轿运车等违规行为得到了逐步根除，行业迈向了规范运营的新阶段。
中置轴轿运车属于GB1589标准中新增加的车型，中置轴轿运车总长22mm，较常规半挂车17.1m长4.9
m，可水平多装载2台商品车，中置轴轿运车可运输中大型乘用车8-9辆，中小型乘用车9-10辆。由于中置轴具有装载大、效率高、转弯性能好等优点，可以预测，中置轴轿运车将成为车辆运输行业中长途运输的主流车型。本文根据笔者设计经验，对中置轴轿运车设计要点进行讨论。
2 中置轴轿运车介绍
中置轴车辆运输汽车列车主要由两部分组成：车辆运输货车（前车）与中置轴挂车，前车与挂车之间通过牵引装置连接。主车长限值12m，挂车限值12米，列车限值22米，装备有装运和固定车辆的货台及供车辆上下的跳板，专门为运输乘用车，如图1示。
图1 中置轴车辆运输车装车示意图
3 中置轴轿运车设计要点
3.1 承载分析
中置轴轿运车，工况为中长途干线运输，年行驶10-15
作者简介：赵雷，本科，工程师，就职于陕西重型汽车有限公司，
研究方向：专用汽车底盘设计。
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汽车实用技术
146 万公里，路况较好，80%为高速公路。
综合国内主流底盘企业以及挂车企业，中置轴轿运车各部分质量参数如表1示，国内典型畅销的车型外扩以及质量参数见表2。
表1  主流厂家质量参数
表2  典型畅销车型外形及质量参数
国内中置轴轿运车的组合模式主要有两种：2轴主车+2轴挂车，3轴主车+2轴挂车，根据装载车辆的样式，计算承载（如表3），其中A 级车按1.3t 自重，B 级车1.7t 自重，C 级车1.8t 自重，中置轴轿运车汽车列车满载约30t-34t 。
表3  中置轴轿车运车装载重量计算
3.2 轴距确定
轴距为汽车的重要性能参数，影响车辆的外观、轴荷分布，也影响到车辆的机动性、操控稳定性等。为提高中置轴的安全性，中置轴前车的装载量一般大于等于挂车装载量，中置轴底盘的轴距一般较常规车型长。
GB1589规定车辆运输车长度最大为12m ，汽车及挂车的后悬均应该小于或等于3500mm ，如图1示，以2轴轿运车为例，轴距d=总长L-前悬L1-后悬L2，对于3轴车轴距d 为其总轴距。
在底盘品牌一定、平台一定情况下，前悬一般为定值，为使车辆兼顾装载空间与较好的通过性（转弯半径小），后悬取最大值3.5m ，从而初步确定轴距，轴距最终确定受企业轴距规划、上装结构形式、装载车辆等综合确定。
图2
3.3 动力匹配
GB/T 26774要求车辆运输车，比功率≮5.4kw/t ，最高车速≥90km/h 。营运货车安全技术条件JT/T 1178.2要求牵引车辆与挂车的比功率满足表4要求。
表4  比功率限值无内胎子午线轮胎
3.3.1 发动机马力选择
汽车的比功率为发动机机最大静功率与最大设计总质量的比值。
以某6×2中置轴轿运车为例，主车最大总质量21t ，可牵引18t 中置轴挂车，根据JT/T 1178.2，该车比功率≥4.3+46/（21+18）=5.48kw/t ，根据GB/T 26774比功率≥5.4kw/t ，二者取大值5.48KW/t ，则发动机最大净功率P=5.48*（21+18）=213.72kw 。
3.3.2 车速匹配
合理的车速匹配，可以在满足使用要求的前提下，取得良好的燃油经济性与运输效率。GB26774要求，车辆运输车最高车速≥90km/h ，由于轿运车货值高，对安全性要求高，根据国内客户使用情况，中置轴满载常用车速70-80km/h ，集团客户对车速要求严格，个人客户常用车速有超过90km/h 空车运行情况。动力匹配时应该使车辆在常用车速运行下，发动机处于经济转速区间从而提高车辆的燃油消耗率。 3.4 高度要求
3.4.1 低高度驾驶室设计
高度为轿运车关键指标，为装载效率，轿运车驾驶室顶部经常会装载一辆小轿车。如图2，装载高度H 由H1、H2、H3三个高度决定：H1：底盘高度 ，H2：驾驶室顶到装车平台距离，H3：乘用车高度。H3与H2基本为定值，为降低高度，底盘需采用低高度设计，越低越好，目前按装载高度4.2m ，行业
主流为2600-2750mm，为保证装载高度、以及低重心安全考虑，驾驶室高度宜越低越好，底盘具体设计可从以下几个方面考虑：
（1）驾驶室：驾驶室宜采用专用驾驶室，平顶或削顶驾驶室，国外部分中置轴驾驶室后端有斜切形式，以便降低底盘高度。
（2）车轮：轮胎在满足承载的前提下，采用直径较小的无内胎子午线轮胎，315/60R22.5、275/70R22.5、295/60R22.5等。
（3）悬架宜采用少片簧悬架或空气悬架，同时前轴可做特殊设计，以便与悬架匹配时，提供较低的轮心高。
3.4.2 低车架高度设计
如图3，车辆后部装车后高度H 由H1、H2、H3三个高
度决定，H1装载平台离地高度；H2轿车高度：A 级车朗逸按1460计；H3两车之间的间隙，按最小间隙100mm 。
赵雷 等：中置轴轿运车底盘设计浅析
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图3  轿运车装车示意
由于轿运车上装平台低，可近似认为H1与底盘车架上平面平齐。以法定的装载高度4m ，理论计算，H1=4000-2×H2-H3=4000-2×1460-100=980mm ，故装载A 级车要求轿运车在满载状态下车架上平面离地≤980mm ，若装载B 级或C 级车，要求更低。因此为满足合规装载同时低重心安全性方面考虑，底盘设计后应越低越好，可从悬架、轮胎、车桥、车架高度等方面考虑优化。
图4  装载示意图
3.5 上装驱力装置
轿运车为驻车作业，需要底盘提供上装各部件的动力来源，轿运输车大多采用底盘变速器取力，根据经验，取力器输出扭矩≥40N.m 即可满足要求，为方便连接，目前国内多采用花键输出，同时底盘布置时，预留液压油箱安装空间。 3.6 底盘布置要求
良好的改装便利性，可提高改装效率、保证产品质量， 底盘设计时，应考虑上装的布置以及轿运车的特殊需求。
3.6.1 车架两侧附件
横梁、阀类件等低于车架上平面，轿运车上装副车架高度较小，底盘安装附件低于车架，避免与上装干涉，同时便于降低轿运车装车高度。
3.6.2 底盘预留液压油箱安装空间
500-600mm ，在布置允许情况下尽量预留空间加大，方便终端用户加装水箱、工具箱等。
3.6.3 底盘搭好上装后
改装厂借用底盘自带的尾灯，尾灯安装在上装上，因此底盘尾灯线束应加长。
3.6.4 备胎安装在驱动轴前
方便操作，容易拆卸，备胎装在尾部会与挂车牵引杆干涉。
3.6.5 中置轴轿运车路况较好
GB26774要求离地间隙≮150mm ，考虑到偶然的恶劣路况，如进出停车场、上高速等，建议间隙可适当放大一点，以提供良好的通过性。
3.6.5 底盘尾部预留与中置轴挂车匹配的气路 电路、ABS 接口。
3.7 其他
随着技术发展以及对安全考虑，预计将有更多的安全装置将应用在轿运车上面，如EBS 、胎压监测、疲劳驾驶、车道偏离等，将对车辆的智能化和安全将提出更高要求。
4 结语
本文从整车总布置角度出发，对中置轴轿运车从行业法规、使用工况、设计关注点等进行了分析总结，对于中置轴轿运车的设计具有一定的参考指导意义。