下载文档原格式
10.16638/ki.1671-7988.2016.12.039一种满足欧标的重卡前下防护装置设计宋恺，孙元，李军领（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章对重卡前下防护装置和ECE R93标准进行了简介，针对重卡前下防护装置的设计做了详细的阐述，主要包括前下防护的尺寸参数设计和强度设计，并用CAE软件对其强度进行理论分析，得出最终的设计结果。
关键词：前下防护；ECE R93；结构设计；CAE分析中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2016)12-116-02The Design About The Heavy Truck Front Underrun Protective Devices(FUPDs) To Meet The Standard of Economic Commission for Europe(ECE)Song Kai, Sun Yuan, Li Junling( Anhui Jianghuai Automotive Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )Abstract: The article simply introduces a kind of heavy truck FUPDs and the standrad of ECE R93. It mainly introduces the design of the FUPDs, including the design of the size parameters and intensity. We get final design results through the theoretical analysis in CAE software.Keywords: FUPDs; ECE R93; The Structure Design; CAE AnalysisCLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)12-116-02引言前下防护装置安装在车辆前端下部，在车辆发生碰撞时能够提供有效的保护。
10.16638/ki.1671-7988.2020.14.029某商用车前下部防护结构碰撞分析王占国，陈彦廷，冯佩(陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，陕西西安710200)摘要：文章选取了一种典型的商用车前下部防护结构，通过对前下部防护法规解读，根据其结构形式要求及实验要求建立有限元模型，利用Hyper Mesh、LS-DYNA、HyperView等工具，通过加载与某实际工况完全相同的变形力，以验证前下部防护装置结构的强度能否满足实际工况需求，评价其设计的合理性，旨在提供一种前下部防护碰撞分析研究方法。
关键词：前下部防护；有限元；结构尺寸；法规；实验；工况中图分类号：U463文献标识码：A文章编号：1671-7988(2020)14-88-03Collision Analysis Of The Front Underrun Protection StructureOf Commercial VehicleWang Zhanguo,Chen Yanting,Feng Pei(Automotive Engineering Research Institute Shaanxi Heavy Duty Automobile Co.,Ltd,Shaanxi Xi'an710200)Abstract:In this paper,a typical commercial vehicle front underrun protection is selected.Through the interpretation of the regulation of underrun protection,according the requirement of the structure and experiment to set up the finite element analysis mode,By using Hyper Mesh,LS-DYNA,HyperView and other tools,By loading the same deformation force as an actual working condition to verify whether the strength of front underrun protection can meet the actual working conditions.Evaluate the rationality of its structural design,Aim to provide a method for collision analysis and research of front underrun protection structure.Keywords:Front underrun protection;Finite element;Structure size;Regulation;Experiment;Working condition CLC NO.:U463Document Code:A Article ID:1671-7988(2020)14-88-03前言随着道路交通的高速发展，在给我们日常生活带来便利的同时，交通事故的发生也逐渐频繁，尤其是商用车在发生交通事故时带来的人员和车辆损失往往是不可估量的，因此对于商用车增加前下部防护显得尤为重要，结构可靠的前下部防护具有一定变形吸能作用，在发生交通事故时不仅可以提供足够的阻挡力，保护商用车车辆和人员的安全，还可以作者简介：王占国，长安大学学士，工程师，就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，研究方向为整车设计。
汽车及挂车侧面和后下部防护要求GB 11567-20171 范围本标准规定了汽车及挂车侧面和后下部防护装置的技术要求及车辆技术要求。
本标准适用于N₂、N₃、O₃和O₄类车辆。
本标准不适用于半挂牵引车号也不适用于为了专门目的设计和制造的、由于客观原因而无法安装侧面防护装置和后下部防护装置的车辆。
后下部防护要求不适用于为搬运无法分段的长货物而专门设计和制造的特殊用途车辆(如运输木材等货物的车辆) 。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注目期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单〉适用于本文件。
GB/T 3730.2 道路车辆质量词汇和代码GB/T 15089 机动车辆及挂车分类3 术语和定义GB/T 3730.2 GB/T 15089 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1未受保护的道路使用者 unprotected road users在使用道路时可能跌入车辆侧面而被卷入车轮下的行人、骑自行车或骑摩托车的人。
3.2侧面防护装置 lateraI protection device由纵向部件和连接结构件组成，并且固定在底盘的侧面部件上或车辆其他结构件上的装置，用于避免未受保护的道路使用者跌入车辆侧面而被卷入车轮下车辆的某些部分可以被用作侧面防护装置。
3.3后下部防护装置由横向构件和连接结构件组成，并且固定在底盘部件上或车辆其他结构件上的装置。
3.4后下部防护 rear underrnn protection后下部防护指专门的后下部防护装置或者依靠自身的外形与特性能够具有全部或部分后下部防护装置功能的车辆的车体、车架部件或其他部件。
4 侧面防护装置的技术要求4.1 侧面防护装置应按照附录 A.l 所规定的试验条件进行测量。
侧面防护装置的外表面应光滑，并尽可能前后连续相邻部件允许搭接，但搭接的外露边缘应向后或向下相邻部件应沿纵向留出不大于25 mm 的间隙，但后部不能超出前部的外侧。
10.16638/ki.1671-7988.2019.10.081载货汽车后下部防护国标与欧标法规差异分析王旭光，王添，张蔚（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：文章主要从标准技术条款分析GB 11567-2017《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》和ECE R58 03系列法规《关于1.批准后下部防护装置（RUPDS）2.就已批准的后下部防护装置的安装方面批准车辆3.就后下部防护装置方面批准车辆的统一规定》之间的差异。
关键词：后下部防护；技术要求；差异分析中图分类号：U469.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)10-229-02Analysis of the difference between the national and European standards forthe rear underrun protective devices of goods vehicleWang Xuguang, Wang Tian, Zhang Wei（Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）Abstract: This article mainly analyzes the differences between GB 11567-2017《Motor vehicles and trailers-lateral and rear underrun protection requirements》and ECE R58 03 series《Uniform provisions concerning the approval of: I.Rear underrun protective devices (RUPDS) II.Vehicles with regard to the installation of an RUPD of an approved type III.Vehicles with regard to their rear underrun protection (RUP)》from the perspective of standard technical terms.Keywords: Rear underrun protective devices; Technical requirements; Difference analysisCLC NO.: U469.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)10-229-021 前言根据公安部统计数据，截至2018年9月底，全国载货汽车保有量达2522万辆，与2017年底相比，增加了181万辆。
2024年施工运输车辆作业安全防护制度第一节:一般要求1、严格遵守交通规则和有关规定,驾驶车辆必须证、照齐全,不准驾驶与证件不符的车辆,严禁酒后开车。
2、发动前应将变速杆放到空档位置,并拉紧手刹车。
3、发动后应检查各种仪表,方向机构、制动器、灯光等是否灵敏可靠,并确认周围无障碍物后,方可鸣号起步。
4、汽车涉水和通过漫水桥时,应事先查明行车路线,并需有人引车,如水深超过排汽管时,不得强行通过;严禁熄火。
5、在坡道上被迫熄火停车,应拉紧手制动器,下坡挂倒档,上坡挂前档,并将前后轮楔牢。
6、车辆通过泥泞路面时,应保持低速行驶,不得急刹车。
7、在冰雪路面上行驶时,应装防滑链条,下坡时不得滑行,并用低档控制速度,禁止急刹车。
8、车辆陷入坑内,如用车牵引,应有专人指挥。
第二节:载重汽车1、气制动汽车,严禁汽压低于____公斤/厘米2(25牛顿/厘米2)时起步,若停放在坡道上,汽压低于____公斤/厘米2(40牛顿/厘米2)时,不得滑行发动。
2、货车载人,应按车辆监理部门规定执行,任何人不得强令驾驶员违章载人。
载人车辆的安全装置必须良好。
3、装载构件和其他货物时,宽度左右各不得超出箱20厘米,高度从地面算起不得超过____米,长度前后共不得超过车身____米,超出部分不得触地,并应摆放平稳,捆扎牢固,如装运异形特殊物件,应备专用搁架。
4、运输超宽、超高和超长的设备和构件,除严格遵守交通部门的有关规定外,还必须事先研究妥善的运输方法,订出安全措施。
5、装运易燃、易爆或其他危险品时,遵守有关安全行车规定。
第三节:自卸汽车1、发动后,应检试倾卸液压机构。
2、配合挖土机装料时,自卸汽车就位后,拉紧手刹车。
如挖斗必须超过驾驶室顶,驾驶室内不得有人。
3、卸料时,应选好地形,并检视上空和周围有无电线、障碍物以及行人。
卸料后,车斗应及时复原,不得边走边落。
4、向坑洼地卸料时,必须和坑边保持适当安全距离,防止边坡坍塌。
5、检修倾卸装置时,应撑牢车箱,以防车箱突然下落伤人。
车辆安全防护装置的相关规定1 安全防护装置1.1 汽车安全带1.1.1 乘用车、公路客车、旅游客车、未设置乘客站立区的公共汽车、专用校车和旅居车的所有座椅、其他汽车（低速汽车除外）的驾驶人座椅和前排乘员座椅均应装置汽车安全带。
1.1.2 所有驾驶人座椅、前排乘员座椅（货车前排乘员座椅的中间位置及设有乘客站立区的公共汽车除外）、客车位于踏步区的车组人员座椅以及乘用车除第二排及第二排以后的中间位置座椅外的所有座椅，装置的汽车安全带均应为三点式（或四点式）汽车安全带。
1.1.3 专用校车和专门用于接送学生上下学的非专用校车的每个学生座位（椅）及卧铺客车的每个铺位均应安装两点式汽车安全带。
1.1.4 汽车安全带应可靠有效，安装位置应合理，固定点应有足够的强度。
1.1.5 乘用车应装备驾驶人汽车安全带佩戴提醒装置。
当驾驶人未按规定佩戴汽车安全带时，应能通过视觉或声觉信号报警。
1.1.6 乘用车（单排座的乘用车除外）应至少有一个座椅配置符合规定的ISOFIX儿童座椅固定装置，或至少有一个后排座椅能使用汽车安全带有效固定儿童座椅。
1.2 车外后视镜和前下视镜1.2.1 机动车（挂车除外）应在左右至少各设置一面后视镜，总质量大于7500kg的货车和货车底盘改装的专项作业车还应在右侧至少设置广角后视镜和补盲后视镜各一面。
1.2.2 机动车（不带驾驶室的摩托车除外）外后视镜的安装位置和角度，应保证驾驶人能在水平路面上看见车身左侧宽度为 2.5m、车后10m以外区域及车身右侧宽度为 4.0m、车后20m以外区域的交通情况；专用校车应保证驾驶人能看清乘客门关闭后乘客门车外附近的情况及后窗玻璃后下方地面上长 3.6m、宽 2.5m 范围内的情况，并且在正常驾驶状态下能通过内视镜观察到车内所有乘客区。
对于汽车列车，当所牵引挂车的宽度超过牵引车宽度时，牵引车应加装后视镜加长架（延长支架）以保证其后视镜的视野仍满足要求。
1.2.3 汽车及车身部分或全部封闭驾驶人的摩托车的后视镜的性能和安装要求应符合GB 15084的规定，摩托车（车身部分或全部封闭驾驶人的摩托车除外）后视镜的性能和安装要求应符合GB 17352的规定，轮式拖拉机运输机组后视镜的性能和安装要求应符合GB 18447.1的规定。
汽车安全防护装置技术规定随着汽车产业的发展，人们对汽车的安全性能提出了更高的要求。
安全防护装置作为汽车安全保护的重要组成部分，具有防护驾乘人员的作用，对于提高汽车的安全性能至关重要。
本文将从汽车结构安全、碰撞安全、防火安全和防盗安全四个方面，探讨汽车安全防护装置的技术规定。
一、汽车结构安全汽车结构安全是指汽车在保证其正常行驶过程中，在发生碰撞、侧翻等意外情况下，能够为驾驶员和乘客提供有效的保护。
为此，汽车结构需要具备强度合理、稳定性好、抗破坏能力强等特点。
首先，在车身设计中，应采用高强度的钢材料，以提高车身的抗压能力。
同时，车身结构的设计也应考虑到碰撞时产生的应力分布，以避免驾驶员和乘客的直接受伤。
其次，在车门设计中，应加强车门边缘的结构强度，以避免在侧面碰撞中车门直接进入车内而对乘客造成伤害。
可以采用加强小边梁的方式，提高车门的防护能力。
最后，在车窗设计中，应选用特殊材料，如钢化玻璃或聚碳酸酯材料，以提高车窗的防护性能。
这样可以有效防止破碎后的玻璃刺伤驾驶员和乘客。
二、碰撞安全碰撞安全是指汽车在发生碰撞事故时，能够最大限度地减少驾驶员和乘客的伤害。
为此，汽车的碰撞安全装置需要具备有效的能量吸收能力和刚性保护结构。
首先，在车头部分，应设计能量吸收结构，如变形区和引擎盖下的撞击吸收材料等，以吸收来自前方的冲击力。
这样可以有效减缓碰撞时对驾驶员的冲击。
其次，在车身设计中，应设置刚性保护结构，如加固横梁和加强立柱等，以抵抗侧面碰撞时产生的应力，减少驾驶员和乘客的伤害。
同时，也可以采用安全气囊等被动安全装置来提供额外的保护。
最后，在安全带设计中，应合理设置位置和松紧度，以确保驾驶员和乘客在碰撞时能够有效地受到约束。
安全带的使用可以有效减少碰撞时的伤害程度。
三、防火安全防火安全是指汽车在发生火灾时，能够有效地阻止火势蔓延，保护驾驶员和乘客的安全。
为此，汽车的防火安全装置需要具备防火性能好、自动报警能力强等特点。
《商用车前下部防护要求》的法规解读和设计难点
东方汽车网2012-03-26 15:53:25 作者:撰文／北汽福田汽车工程研究院唐波来源: 文
字大小:[大][中][小]
《商用车前下部防护要求》法规的介绍
在我国混合交通模式为主的交通环境中，许多二级公路和乡村公路都没有设置中央隔离带，小型车辆逆行超车很容易造成小型车辆钻入商用车前下部的恶性事故(图1所示)。
欧洲从1980年开始商用车前下防护的研究(图2所示)，1994年实施了ECE—R93商用车前下防护的法规。
中国借鉴了欧洲ECE—R93法规制订了GB26511-2011《商用车前下部防护要求》的强制性法规，2011年5月12日发布，2012年1月1日实施，本标准2013年1月1日起新车型正式实施，在生产车型2015年1月1日起实施。
所以目前国内各大商用车企业全新设计的N2、N3类卡车必须要充分考虑《商用车前下部防护要求》，在商用车前部设计安装前下防护装置。
作者参与了本项标准的讨论工作，并且在全新开发的重型卡车当中设计了前下防护装置，对现有中型卡车加装了前下防护装置。
前下防护装置设计原理和《商用车前下部防护要求》法规检测
目前国内
商用车前保险杠出
于造型和降低风阻
系数的需要，保险
杠流线型设计，保
险杠下延，材料采
用塑料纤维，但在
下部没有刚度很大
的横梁，不能抵挡
轿车的钻入。
商用
车前下防护装置的
作用是在小型车辆
与商用车发生正面
碰撞(图3所示)、侧面碰撞(图4所示)、后部追尾(卡车追尾小车)，防止将小车卷入卡车的纵梁下部。
作者选择道路行驶当中两款典型的乘用车作为保护车型，MPV和轿车的前纵梁、前保险杠、后纵梁、后保险杠、防侧撞横梁这些碰撞主要承力件的高度范围在350~550mm。
因此商用车的前下防护装置高度必须控制在400mm左右，在各种碰撞当中才能把小型车“推”开，防止其卷入到卡车纵梁下部。
在设计当中，综合考虑GB26511-2011《商用车前下部防护要求》和
GB26512-2011《商用车驾驶室乘员保护》法规统一考虑，前下防护装置和驾驶室悬置采用一体化设计，前下防护装置的支架向上延伸，同时作为驾驶室前支撑铰
接，固定牵引钩。
前下防护装置的横梁增加整车抗扭刚度，兼顾安装车灯、乘员上车第一踏板、固定前塑料保险杠等作用。
GB26511-2011《商用车前下部防护要求》法规适用于安装在N2和N3类车辆上的下部防护装置。
本法规规定了商用车前下防护装置的设计要求和碰撞试验方法，主要对于卡车前下防护装置以下三个点进行碰撞测试。
具体碰撞试验要求如下：
第一，各P1点与切向前轴上的轮胎的最外侧点的纵向平面的距离最大为200mm，但不包括靠近地面的轮胎的膨胀；各P2点与相互距离为700~1200mm(包括)的车辆的中间纵向平面相对称(图5所示)。
第二，各P1和P2点在地面之上的高度应当由车辆制造厂在限制车辆前表面的线内予以规定。
但是，在车辆处于无负荷状态时，高度不应超过445mm。
P3点位于车辆的垂直纵向中间平面上。
如果与前下部防护相关的车辆的结构和部件位于完全与其纵向中间平面对称的位置，则在各P1和P2点上的试验应在一
边上进行(图6所示)。
第三，与车辆或要安装的车
型的最大重量的50%相等但不超过
80×103N的水平力应连续地施加在
两个P1点上；与车辆或要安装的车
型的最大重量的100%相等但不超过
160×103N的水平力应连续地施加
在两个P2点上。
如果装置不连续以
及在两个P2点之间的截面面积过
小，则试验应继续在P3点上施加与
P1点上同样的水平力。
试验时，应
当尽可能快地施加试验力，并且装
置或车辆应承受至少0.2sec的下
述规定的力。
因为卡车同一平台下的车
型型号非常多，前下防护装置必须
设计成模块化，在不同车型型号上
共用，否则将造成很大的生产资源
和设计资源浪费。
前下防护装置的
设计参数以匹配车型最大质量为
准，建议重型卡车的P1点设定为
8t，P2点设定为16t，以满足全系
列车型的使用。
商用车前下防护装置设计难点和困
惑
商用车前下防护装置的设计技术难点是总布置、结构刚度与局部模态。
对于现有车型加装前下防护装置，最大的困难就是总布置。
由于卡车前部纵梁有发动机、散热器、前板簧支架、板簧、转向器、转向拉杆、驾驶室悬置、拖车钩等部件，前部的空间已经非常狭小，相对于后下防护装置而言总布置的设计难度非常大。
作者对某中型卡车加装前下防护装置，其花费的时间和精力大于全新开发车型，因此建议正在开发的车型(没有开模具之前)必须重新设计前下防护装置。
结构刚度方面，可以通过LS-DYNA软件进行多轮CAE分析和优化，P1点主要考虑横梁的抗弯刚度，P2点主要考虑支架的抗弯刚度，从设计角度上来讲力学计算没有很大的技术难度。
局部模态是必须重点考虑的因素，因为前下防护装置是纵梁延伸出来的悬臂梁，局部模态必然低于整车模态，必须要考虑共振问题，防止出现驾驶室抖动。
商用车前下防护装置结构设计与整车造型之间的冲突是设计难点之一。
目前商用车的造型设计特点是大圆角过渡，提高商用车的美观度和降低整车的风阻系数。
但是大圆角过渡导致(图7所示)前向防护装置的设计和生产非常困难，不能选用现有的型材加工，必须开模进行冲压成型，3mm的钢板冲压成型对模具、冲压机床要求非常高；并且在试验当中P1点的加载受着曲率的影响(图8所示)，很容易出现压头平面打滑的现象，导致试验无法正常加载。
商用车前下防护装置给作者最大的困惑就是离地高度、价格、消费者不认可。
某全新开发的重型卡车投入市场之后，消费者最大的反馈意见就是前下防护装置离地高度太低，经常出现刮蹭现象，接近角太小影响整车通过性。
经过作者实地调研，通常一辆卡车在运输货物的过程当中需要走很多种路况，其中包括各种坑洼路面(图9所示)。
图10为作者设计的重卡前下防护装置，整车空载时离地高度为400mm，满载之后为350mm左右，行驶在坑洼路面上必然造成前下防护刮蹭现象，并且前照灯、第一踏板、前塑料保险杠等部件都安装在前下防护装置上，在猛烈碰撞的刮蹭当中造成相关部件的损坏，维修成本非常高。
通常满足重卡要求的前下防护装置重量在45~60kg，满足中型卡车(总质量8吨t)要求的前下防护装置重量30~35kg，按照20元/kg成本计算，前下防护装置需要增加600~1000元的成本，消费者很难接受。
因此在本项工作当中，技术其实已经不是第一要素，通过性、成本、消费者认可度才是真正的设计难点。
同时也反映出GB26511-2011《商用车前下部防护要求》在制订的过程当中没有充分考虑中国和欧洲路面情况的差异，作者建议法规制订部门根据中国国情，将前下防护装置离地高度上调100mm，提高整车通过性。
总结
GB26511-2
011《商用车前下部
防护要求》法规目
前已经正式发布。
本法规的实施将减
少小型车钻入卡车
前下部事故当中的
乘员伤亡率，同时
也促进我国卡车碰
撞安全领域的发
展。
根据作者的开
发经验和实际应用
研究，针对目前的
GB26511-2011《商用车前下部防护要求》法规建议：
1.从商用车前下防护装置设计的技术角度而言，需要综合考虑总布置、结构刚度与局部模态，其设计难度远远大于商用车后下防护装置。
2.商用车前下防护装置的设计，必须要引入模块化概念，做到全系列车型共用一套前下防护装置，降低开发成本和生产成本。
在造型方面需要和造型工程师沟通，争取避免大圆角过渡的造型方案，降低前下防护装置的设计难度。
3.消费者对商用车前下防护装置最关心的要素是离地高度、整车通过性、成本，作者认为这才是设计的真正难点，如何权衡考虑以上要素。
建议法规制订部门根据中国国情，将离地高度上调100mm，提高整车通过性，降低维修成本。
