跑车自动硬敞篷设计

调研报告 硬顶敞篷跑车调研报告硬顶敞篷跑车调研报告 by 达文西 车顶盖通常分为固定式顶盖和敞篷式顶盖两种 固定式顶盖是常见的轿车顶盖形式 属于轮廓尺寸较大的大型覆盖件 车身整体结构的一部分 它具有刚性强 安全性好 汽 车侧翻时起到保护乘员的作用 缺点是固定不变 无通风性 无法享受到阳光及兜风的乐 趣 敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车或跑车上 通过电动和机械传动移动部分或全部 顶盖 可以充分享受阳光和空气 体验兜风的乐趣 缺点是机构复杂 安全性和密封性较 差 敞篷式顶盖有两种形式 一种称为 硬顶 可移动顶盖用轻质金属或树脂材料做成 另一种称为 软顶 顶盖用篷布做成 在当今世界上的主流跑车中 几乎绝大多数的敞篷跑车都是软顶的 从技术的角度来 说 主要是考虑到软顶的跑车可以非常方便的收回到车内 很容易就实现了敞篷车的改变 不过需要人力的协助才能实现软篷的收折和展开 而且破坏了跑车的整体外形 显得美中 不足 相比之下 用硬顶敞篷 即和车身其它部分用相同的材料制成的敞篷车顶棚就会克 服这些缺点 但是硬敞篷的开合比较困难 如何能方便的将硬顶敞篷车顶棚收起来就成了 这类车设计的主要问题 也是各大汽车公司目前的研究热点 硬顶敞篷 不可逆转的潮流硬顶敞篷 不可逆转的潮流 目前新型敞篷车多用硬顶形式 例如著名的标致 206CC 跑车 按动电钮使后行李舱盖 向后揭开 顶盖自动折叠并随支柱 车厢后柱 的摆动而向后移动 移至行李舱处降下 降入行李舱内 然后合上行李舱盖 此时整车成为一辆敞篷车 硬顶式敞篷车的各部件之 间配合相当精密 整个电控操纵机构比较复杂 但由于采用硬性材料 恢复车厢顶盖后的 密封性较好 而软顶敞篷车由篷布及支撑框架构成 将篷布及支撑框架向后折叠就可以获 得敞开式车厢 由于篷布质地柔软 折叠起来比较紧凑 整个机构也相对简单 但密封性 及耐用性较差 硬顶的先进性和研发难点硬顶的先进性和研发难点 在当今世界上的主流跑车中 几乎绝大多数的敞篷跑车都是软顶的 从技术的角度来 说 主要是考虑到软顶的跑车可以非常方便地收回到车内 很容易就实现了到敞篷的改变 并且不占用太多车内空间 不过其最大的缺点是破坏了跑车的整体外形 往往还需要人力 的协助才能实现软篷的收折和展开 相比之下 硬顶敞篷车 Cabrio COUPE 简称 CC 用硬顶敞篷 即和车身其它部分用相同的材料 或其他硬质材料 制成的敞篷车顶棚就会 克服这些缺点 也更安全 但是硬敞篷的开合比较困难 如何能方便的将硬顶敞篷车顶棚 收起来就成了这类车设计的主要问题 也是各大汽车公司目前的研究热点 对机构运动范围的干涉进行分析并进行构件主要尺寸优化设计和自由度计算 用一个 按钮完成所有的操作 硬顶能够实现平稳 快速的打开和闭合 工作可靠 寿命长 运动 精确 不会发生干涉 噪音小 可以使用车载电源 12V 直流 完成所有的操作 外形美 观 不破坏选定轿车的风格 低成本 不同硬顶结构的比较不同硬顶结构的比较 硬顶的形式目前主要有双顶 三顶乃至四顶等多种结构 其复杂程度随着顶数的增加 而依次攀升 科技含量也越来越高 比如三顶就至少需要 5 个马达 8 个液压缸 13 个传 感器和 14 个关节装置 不过所占用后备厢的面积倒是越来越少 硬顶敞篷技术只有少数厂 家掌握 而且有些厂家比如标致的硬顶还来自于专业顶篷厂法国厂商 Heuliez 的外购 当然 硬顶的部分也并非越多越好 超过某一个数目后 不但重量会急剧增加 而且由于机件之 间的干涉 其稳定性和可靠程度反而会降低 由于知识产权和技术积累的限制 比亚迪还 只能搞出最基础的双顶 F8 比亚迪双顶 F8 现在 中国汽车企业正不遗余力地打造自主品牌 也纷纷初具核心竞争力 比亚迪的核 心竞争力之一是在于其强大的模具制造能力 目前 比亚迪拥有国内最好 国际一流的汽 车模具设计 制造中心 这或许可以部分解释为何比亚迪能够依靠自主的力量开发出硬顶 敞篷跑车 目前 世界上只有宝马 奔驰 雷诺等少数几个大厂和 Heuliez KaMann 等专 业硬顶制造商掌握了硬顶敞篷跑车技术 所以 比亚迪能够靠自己的力量造出硬顶敞篷跑 车是很难得的 宝马的 E92 3 系敞篷车采用的是新型可收式硬顶 报道称宝马 M3 敞篷车将更换为更轻 的软顶 这样 M3 可以保持其正常的驾驶性能 1 标准 E92 3 系敞篷车的金属折叠硬顶 当今世界上的主流跑车中 几乎绝大多数的敞篷跑车都是软顶的 相比之下 用硬顶敞 篷 就会克服这些缺点 也更安全 但是硬敞篷的开合比较困难 如何能方便的将硬顶敞 篷车顶棚收起来就成了这类车设计的主要问题 现今的硬顶敞篷绝大多数是用和车身其它 部分相同的材料制成的敞篷车顶棚 也有用其他材料 比如采用碳纤维材料的可折叠式硬 顶车蓬 但这样做造价不菲 不过可以满足重量上的要求 而且可以进一步降低噪声 同 时看上去也很有型 设计目标和内容 设计目标 为单门跑车设计一个硬敞篷自动开合机构 当乘客按下按钮后 根据顶棚所处的位置 判断应该执行的动作 实现跑车顶棚的自动展开和折叠 同时考虑后备箱的尺寸 动作配 合 设计内容 选择一款双门跑车 如宝马Z4 为其设计一个硬敞篷自动开合机构 设计的顶篷为双顶 机构主要为连杆 用12V直流电源提供动力 顶篷分为车顶和后窗两部分 折叠在一起收藏在 车尾箱内 按下开启键后 尾箱盖自动打开 硬顶篷自动开合机构自动完成顶篷的升起和展开 运 动到适合的位置 完成顶篷的开启 同时尾箱盖关上 顶篷外观的设计应配合所选跑车的外观 根