汽车地形通过性参数设计分析

汽车地形通过性参数设计流程的第一项关键设计任务是：所设计的系列平台产品总体设计师及所带领的设计师团队需要认知所设计产品的产品类型及相应产品类型的汽车设计使用范围内道路或地面的最大坡度，即汽车纵向通过角参数指标的设计要求。

对此，值得明确指出的是，有些同行会认为，或者说，他们习惯于首先分析、确定的是汽车最小离地间隙指标。笔者从前也一样，如东风猛士平台产品参评国家科技进步奖时所准备的报奖材料中首先提到的地形通过性参数就是最小离地间隙。但是，在今天看来是一个失误，对此，笔者深感遗憾和内疚。

值得再次加以强调的是，汽车设计使用条件范围内道路或地面的最大坡度，并非指汽车的最大爬坡度，更不是指猛抬离合器、依靠离合器的转动惯量方式得到的非正常的起步能力。在20世纪80年代，云南一带的司机称采取上述非正常操作方式来弥补因汽车（严重）超载而导致的汽车爬坡能力不足为“打眼或打冲”。采取“打眼或打冲”方式只能让汽车前蹿而不能实现平稳起步，并且，“打眼或打冲”实现汽车前移会极大地损伤汽车的动力传动系统，是不可取的。

关于普通载货汽车或普通商用车与普通乘用车的设计使用条件范围内的道路或地面的最大坡度，正如笔者在前面所指出的那样，普通载货汽车或普通商用车与普通乘用车的研发目的是满足产品市场竞争需要。对此，可能有人会说，适当加大普通载货汽车或普通商用车和普通乘用车产品所能适用的道路或地面的最大坡度，可提高这两类汽车产品的市场竞争力，为什么实际上这两类汽车产品的设计适用道路或地面的最大坡度普遍为20％？而不是将它们所能适用的道路或地面的最大坡度做适当的提高呢？笔者对此所给出的解释是：

普通载货汽车或普通商用车和普通乘用车产品所能适用的道路或地面的最大坡度为20％，第一，它能够满足这些类型汽车的正常使用的要求；第二，它早已得到了人们的普遍认同，或者说，没有提高普通载货汽车或普通商用车和普通乘用车产品所能适用的道路或地面最大坡度的必要性；第三，如果在最大坡度20％的基础上提高得不多，则用户有可能感觉不到，而当所能适用的道路或地面最大坡度提高多了的话，会使这些普通产品的类型发生转变，即按照马克思主义哲学的学说，会由于量变引起质变。例如，如果将普通乘用车产品所能适用的道路或地面最大坡度提高到25％则会转变成SUV产品，同样将普通载货汽车的设计适用道路或地面的最大坡度提高到25％，则会转变成类似于皮卡汽车产品。

所以，提高普通载货汽车或普通商用车和普通乘用车产品的市场竞争力的措施不应该是提高这两类汽车产品所能适用道路或地面的最大坡度，即应该维持这两类汽车产品所能适用道路或地面的最大坡度为20％，也就是维持汽车设计使用条件不变，而去着力提高这两类汽车产品的使用性能或品质。

对于多功能运动汽车，即SUV或皮卡类汽车产品，笔者在关于汽车产品分类的阐述中给出的这两类汽车产品所能适用的道路或地面最大坡度是一个范围，即在25％～30％范围内取值，所出于的考虑是：从产品定义的角度来说，它们同属于“竞争类”产品，并且，竞争的焦点之一则是汽车的乘坐空间或装载空间尺寸，而制约乘坐空间或装载空间的重要因素为汽车的轴距，也就是这两类汽车产品所能适用的道路或地面最大坡度或纵向通过角参数是制约乘坐空间或装载空间的重要因素。并且，将汽车所能适用的道路或地面最大坡度由30％降至25％，既可保证汽车类型的属性不发生变化，还可大大增加轴距尺寸参数以增加乘坐或装载空间。这类汽车产品的设计适用道路或地面的最大坡度的具体取值则取决于系列产品所追求的市场目标。(www.xing528.com)

关于这两类汽车产品所能适用的道路或地面最大坡度设计具体取值，毫无疑问，用户的偏好一定会是多样性的。有用户偏好增加乘坐空间或装载空间，即产品所能适用的道路或地面最大坡度取下限25％；而有的用户则偏好汽车通过性，即产品所能适用的道路或地面最大坡度取上限30％。然而，面对用户多样性的购买偏好，解决问题的出路在于推出系列化的平台产品，既有产品所能适用的道路或地面最大坡度取下限25％、相对地增加了乘坐空间或装载空间，又有产品所能适用的道路或地面最大坡度取上限30％、相对地增加了汽车地形通过性指标。

一般机动性越野汽车与上述SUV和皮卡产品同理，其所能适用的道路或地面最大坡度也是一个范围，即在35％～40％范围内取值。在此，不再赘述。

高机动越野汽车产品与一般机动性越野汽车产品相比较，整车设计不仅仅是轮胎型式的不同，高机动越野汽车产品须采用所谓的高机动越野汽车轮胎，具体的胎压也不同。例如，轻型高机动越野汽车在越野行驶时的胎压要求为不高于2.8 kPa，而一般机动性轻型越野汽车所要求的胎压则为3.5 kPa。除此之外，高机动越野汽车产品设计的另一个重要特点则是轴距参数要明显小于一般机动性越野汽车产品的轴距参数，以适应高机动越野汽车产品较高的设计使用条件范围内道路或地面的最大坡值等于非铺装道路或自然地面附着系数的最大值——0.68的要求，即适应高机动越野汽车产品的纵向通过角34.2°所对应的坡度68％的要求。也就是说，高机动越野汽车产品设计与一般机动性越野汽车设计相比较的根本特点是：高机动越野汽车产品是以最大限度地满足汽车地面机动性要求作为设计目标，而一般机动性越野汽车产品则是以部分地满足汽车地面机动性要求作为设计目标，即一般机动性越野汽车产品是以产品市场占有率最大化为设计目标。

值得再次说明的是，为什么高机动越野汽车设计使用条件范围内道路或地面的最大坡值为68％？这是根据高机动越野汽车产品的定义之要求确定的，即高机动越野汽车产品系指能够最大限度地满足地面机动需要的越野车产品，所以，既然非铺装道路或地面附着系数的最大值为0.68，则高机动越野汽车产品所适用的道路或地面的坡度就应不得低于68％，否则就称不上真正意义上的高机动越野汽车，至多只能称为准高机动越野汽车产品。为了保证高机动越野汽车产品所适用的道路或地面的最大坡度为68％，一般来说，整车方案设计所考虑的最大爬坡度指标需达到100％。而对于一般机动性越野汽车来说，为了能够保证所适用的道路或地面的最大坡度为40％，整车方案设计所考虑的最大爬坡度则需要不低于57％。

并且，我们根据汽车纵向通过角和纵向通过半径的定义可知：决定汽车纵向通过角数值的因素为“三点连线”，即前／后轮接地印迹长度方向上的内间距点（注：其两点距离为轴距减去车轮接地印迹的长度）、限制汽车纵向通过角增大的前／后轮间的汽车底盘构件离地高度点，此“三点”的位置即决定了汽车纵向通过角的取值；而且，纵向通过半径的具体取值亦是以此“三点”来确定的，所不同的是，不是做点的连线，而是依据“三点”做圆弧，该圆弧之半径即是汽车的纵向通过半径。由此可见，即使满足了以此“三点”所确定的纵向通过角不发生触地失效，但是，它不一定也能满足以同样的“三点”所确定的纵向通过半径不发生触地失效。也就是说，纵向通过半径所代表的汽车地形通过性的要求略高于纵向通过角所代表的汽车地形通过性的要求。

由上述汽车地形通过性参数设计的第一项关键设计任务内容与设计分析的阐述可知，该子项任务事关汽车地形通过性参数设计的成败，因此，建议汽车地形通过性参数设计的第一项关键设计任务的第一责任人仍是系列平台产品总设计师。