从“离地间隙”谈及其它


当轿车车身设计师拿到产品设计任务时,细节表中的外型尺寸(长宽高)固然少不了,但还有几个重要参数,对于车辆设计者来讲也是很重要,甚至是必不可少。

这几个重要参数中,最重要的就是“离地间隙”。按照定义,离地间隙是指车辆支承平面(X平面)与车辆上的中间区域(平行于Y平面且与等距离的两平面之间所包含的部分,两平面之间的距离为同一轴上两端车轮内缘最小距离的80%),这段定义解释对于没有几何坐标概念的读者可能一头雾水,不知所云。

其实很简单,一看插图就明白,图中所示桔色区域就是离地间隙区域,大意就是指地面与车辆底部刚性物体之间的距离。而汽车参数表中的“最小离地间隙”,也就是指桔色区域内地面与车辆底部刚性物体最低点之间的距离。换句话说,最小离地间隙反映的是汽车无碰撞通过有障碍物或凹凸不平的地面的能力。不要小看这个最小离地间隙,它的定值合理不合理,直接影响到车辆的通过性和外观的协调性。

最小离地间隙要考虑到运输时装卸平台的通过性,要考虑到轿车在靠近一般人行道边沿时不会发生碰擦的可能性。如果限定向某个国家或地区销售,还要考虑到当地道路质量的情况。同时,最小离地间隙的数值是有一定限制的,它与车型功能、空气动力学有关系,例如跑车的最小离地间隙就会比较小,而SUV的最小离地间隙就会比较大。如果不顾车型的类别而任意加大或减小最小离地间隙,汽车的性能就会受到影响,而且整车的外观就会显得不协调,看起来别扭。

汽车的离地间隙既然是地面与车辆底盘刚性物体之间的距离,也就是包含着车身下部的轮廓线,因此它与车身的接近角、离去角、纵向通过角、底板高度等参数也有关联。有些汽车的技术性能介绍上比较强调这些参数,例如SUV之类具有越野性能的汽车,要求有较高的通过能力,就要注明接近角、离去角等;作为轿车,接近角和离去角更多的是体现在外观欣赏性上。

接近角是指车辆静载时,水平面(地面)与切于前轮轮胎外缘的平面之间最大夹角,且前轴前面任何固定在车辆上的零部件不得在此平面的下方(见插图标志1)。

离去角是指车辆静载时,水平面(地面)与切于后轮轮胎外缘的平面之间最大夹角,且后轴后面任何固定在车辆上的零部件不得在此平面的下方(见插图标志3)。

纵向通过角是指车辆静载时,水平面(地面)与切于前、后轮轮胎外缘的两平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角(见插图标志2)。

底板高度是指车辆静载时,轿车车身底板至地面的垂直距离。

确定离地间隙还包含有油箱高度、发动机最低轮廓线等,可以说它涉及到车身设计的许多方面,是“牵一动百”的关键。

汽车的离地间隙各个高度值不是静止不变的,它取决于负载状况。因此确定离地间隙也取决于负载的变化情况,要依据负载变化的最大值去考虑离地间隙。因此,这里又涉及到汽车的重量概念。轿车的负载状况分为两种情况,一种是空载重量,它包括车上设备及随车标准工具。另一种是设计重量,它是指空载重量加上座位上负载之和,也就是指汽车承载时重量。设计是根据有关标准设定的,根据德国及中国标准,轿车每位乘员的重量设定为68公斤,加上每人在行李箱中设定放7公斤行李。例如上海POLO1.4L轿车,乘坐5人,它的技术参数标注自动档车整备重量(净重)1140公斤,满载重量1515公斤;手动档车整备重量(净重)1100公斤,满载重量1475公斤。全部按照中德标准制定。

从以上所述可知,汽车上有些参数是很关键的,它们往往涉及到其它方面,例如离地间隙,还有前后轴质量(重量)、轴距等,它们基本构成了汽车上的总布置,只要一对照这些数值,就可以判断出该车的类型品种。

说明:“重量”在汽车工程上正规用词应是“质量”。本网为通俗化起见,同时也避免将人们平时惯用的“质量”混淆一起,因此本网《技术漫谈》及《汽车》栏目介绍性能表上,都写“重量”,不写“质量”。

车汇通
2002年7月17日

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