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似乎可有可无的精益化设计 日本人为什么还要做

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时间:2016-06-24 04:37:18 来源:汽车之家

     有时候这个地缘环境真的是一个非常有意思的命题,不同的地缘环境造就出来的整个文化环境都是截然不同的。就拿汽车产业这事来说,在欧洲大陆的德国以及法国汽车企业所推出的车型基本上都是国内国外一样卖的车型,比如说高尔夫。但是,日本的汽车企业却始终坚定不移的执行着国内国外截然不同的两条发展路线,向国外市场卖的车型与竞品车型定位都差不多,但是在日本国内销售的那些车型就好像是孤岛上独立进化的神奇生物一样,真的是让人大开眼界。而在这其中的一些结构设计,也真的是让人觉得脑洞大开、叹为观止。所以,接下来咱们就找上那么几个例子。

  1丰田ISIS

  丰田ISIS真的是一款非常无辜的车型,这个车名原本寓意为古埃及神话中代表理想母亲和妻子的女神,强调其居家车的定位。可是不曾想,在中东竟然会跑出一个和它同名的恐怖组织伊斯兰国,这个名撞的可真的是太凑巧了。

  如果只从外观上来看的话,丰田ISIS和其他所有日系MPV一样,还真心找不出什么特别的亮点来,从某些角度来看,后期小改款的丰田ISIS甚至和日产当年的骏逸有上那么几分神似。不过,这些都不是重点,丰田ISIS最让人叹为观止的还是其独特的车身设计。

  丰田ISIS采用了一套被丰田命名为全景式车门的设计,在车辆左侧的侧围位置取消了B柱,而在右侧位置则依旧保留了B柱。所以当丰田ISIS的副驾驶侧车门和侧滑门同时打开之后,会提供一个极为宽敞的上下车空间,整车的实用性和便利性得到了大幅度的提升。那么,这种设计的难点在哪呢?就出在这个不对称的侧围上。

  对于承载式车身的车辆而言,我们大可以把整个车身总成看做是传统的中国古建筑,通过梁和柱互相支撑构成整个结构。那么在这样的一个结构里,无论抽掉哪个部分都会造成整个结构强度的不足。那么对于车身也同样是这么个道理,通过立柱和横梁的互相搭接,构成了一个框架式的车身结构。梁通过柱支撑,如果柱子之间的距离过大可能就会导致梁中部的强度不足。所以丰田ISIS车身结构上最让人叹为观止第一条就是在一个轴距为2785毫米的中大型MPV上采用无B柱的设计,这对于整个车顶强度以及侧碰安全性设计都会是一个极大的挑战。但问题是,人家丰田ISIS设计出来了。

  第二点,是出在这个非对称上,搞过工程设计的人都知道,结构件最好设计成对称结构,否则的话会造成整个结构的受力不均甚至是应力集中。但是在丰田ISIS上,非对称式的侧围让副驾驶一侧没有B柱,如果从车顶裁一个断面来看的话,丰田ISIS的车顶横梁几乎就可以看做是一根悬臂梁,那么在驾驶侧有B柱的位置上就必须要有相应的加强结构。只是工程设计满足了这还不算完,关键是工艺怎么满足。左右侧围不一致,冲压模具就不能一模两件,然后焊接夹具、涂装夹具等等都要左右重新设计一遍。而由此带来的成本增加和废品率提升真的是很难想象。但是,丰田ISIS这就设计出来了。怎么不叹为观止呢?

  2本田StepWGN

  本田StepWGN这辆车曾经多次作为正面案例出现在我的文章当中,原因嘛也很简单,这辆车的车门和地板设计真的是让人五体投地。

  本田StepWGN是本田推出的一款主打日本市场的家用MPV。方方正正的外观轮廓以及四轮四角的布置已经算不得什么。关键亮点在于纯平地板的设计以及双开式的尾门。先来看纯平的地板,说实话能把地板做成纯平的车子其实很多,但是能像本田StepWGN这样把地板做得又低又平的,那就真的是屈指可数了。

  作为整车平台的关键组成部分,地板需要放置油箱、备胎、中央通道、横梁等等。在这样的情况下,地板就必须有各种的隆起以适应不同结构。所以全平的地板设计难点就在于如何利用空间,同时如何保证地板的强度。也就是说,地板高度和结构强度似乎是一对鱼和熊掌。

  再来看双开式的尾门,根据用途的不同,本田StepWGN的后背门可以实现上掀式的开启和对开式的开启两种方式。也就是说,无论采用哪种开启方式,另外一种开启方式的铰链都是要彻底和车身分离的,再换句话说,就是本田StepWGN的后背门铰链是定位在运动件上的。抛开结构原理的设计难题,仅仅是定位就足够喝上一壶的。在这样的设计下,必须要求本田StepWGN的车身工艺精度达到一个非常高的水平。否则的话,关不上尾门的情况是随时都会出现的。另外,这种可以称作是悬浮式的铰链结构造价相当不菲,会直接导致整车生产成本的大幅度提升。也正是因为这样,对于绝大多数的汽车企业而言,在投产一款MPV时基本都不会去考虑这样的一种尾门结构。

  而这样设计的优势就在于,消费者可以根据特定的情况选择最适合的开启方式,更加贴近于日常生活的需求,仅此而已。如何不让人叹为观止呢。

  3本田N-BOX

  本田N-BOX是本田推向日本K-car市场的一款小车,这样的小车在日本是遍地都是,而且这一类车型一个重要的特点是麻雀虽小五脏俱全。甚至还有不少偏执狂一样的设计。在本田N-BOX上,最让人觉得不可思议的设计就是开口能达到接近90度开启的前门。有了这样的一个开口,本田N-BOX的上下车是相当的方便,基本上达到了一个侧滑门的水平。事实上,本田N-BOX的后门就是侧滑门的设计。

  这个设计的难点就在于车门限位器的设计上。本田N-BOX采用的是拉杆式的限位器,那么在车门开启到90度的时候,拉杆式限位器的连接车门和侧围的两端就彻底被拉到一个极限的位置,并且拉杆式限位器的拉杆必须足够的长。在这样的情况下,限位器很容易损坏,并且整个车门限位器的受力情况是急剧的朝着连接点的位置增加,也就是说,很容易出现受力高度集中的情况。但是呢,本田N-BOX还就真设计了这么一个结构,几乎突破设计极限。

  4丰田皇冠

  最后来说说我们最熟悉的丰田皇冠。这车让我叹为观止的地方在于其转向半径,根据官方的消息显示,皇冠的最小转弯半径为5.4米。这是一个什么概念呢,基本上就是一个紧凑型轿车的水平。以皇冠的三维尺寸为5020×1805×1480mm,轴距2925毫米的参数来看,这样的转弯半径是非常难能可贵的。作为对比,奥迪A6的最小转弯半径为6.3米,奥迪A6的三维尺寸为5036×1874×1466mm,轴距3012毫米。这意味着什么呢?第一就是皇冠的操控会更加的灵活,第二就是皇冠的转向轮极限转角会更大。

  关于第一点我们不去探讨了,因为已经有网友通过对比了两款车的转弯半径,最直观的表现就是皇冠能一把方向调头的路段奥迪A6L是不行的(因为不是实验室做的实验,数据上也许会有偏差,但网友的这个测试也只能说是一个大概的对比测验,同一个驾驶者以同样的车速,在同一个地点掉头转弯,皇冠和奥迪A6L的转弯半径对比还是比较明显的)。

  真正让人不可思议的是第二条,就是转向轮的极限转角,要提升这个参数,必须要满足几个条件。首先是要有足够的轮罩空间来满足轮胎的运动轨迹,其次是转向羊角和转向拉杆要有更大的极限位置和极限强度。虽然只是几十厘米的变化,但是这其中所带来的设计难度的增加真的是令人叹为观止。当然,这样的设计带来的回报就是皇冠开起来并不像是它的尺寸那样感觉硕大,在狭小车位里辗转腾挪也不会那么的麻烦。

  其实如果我们总结来看,在前面我所讲到的四款日系车上令人叹为观止的设计,都有一个共同的出发点,就是精益化的设计,而这些细节在我们现在看来都是没有必要的,成本高设计难度高,但是我们有没有从另外一个角度来考虑下问题,当一件事情做到极致以后,会是一个什么样子呢?

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