针对一种重型卡车燃气构架的优化设计及仿真分析
2021-02-01干奇银
中国设备工程 2021年1期
干奇银
(北京福田戴姆勒汽车有限公司技术中心,北京 101400)
近年来,随着环保要求的严苛,并考虑运输成本,天然气汽车得到了大力发展。一般天然气汽车有两种:压缩天然气(CNG)汽车和液化(LNG)天然气汽车。本文是针对CNG汽车的燃气托架做的结构优化。
某型号的CNG 自卸卡车,CNG 气瓶固定在车架两侧,单侧4 个一组,共8 个燃气瓶。CNG 气瓶较重,该车型配置的CNG 单个瓶重约110kg,因此,燃气瓶托架是关键的受力件,其承载能力为这款CNG 自卸车车的的重要质量指标。作者在设计之处选择了“口”字型托架闭型结构设计(简称“闭口托架”),托架内层及气瓶之间使用橡胶垫块做减振元件,每两个托架并排安装,承载四个CNG 气瓶。通过耐久试验和市场验证,该结构的强度及对气瓶的保护效果良好。
但自卸车的工况复杂,经常在条件恶劣的矿区作业,近来有部分燃气托架出现断裂的情况。另外,燃气瓶在该托架上不易安装,托架的质量较大,制作工艺复杂成本较高,因此,需要对该零件做技术优化,改进其结构,降低事故率和生产成本。图2 即为CNG 气瓶及闭口托架的三维模型。

图1 采用CNG 气瓶 的自卸汽车

图2 CNG 气瓶及闭口托架三维模型
1 燃气瓶托架的结构优化
经过分析,将燃气瓶托架结构做如下优化:将“口”字型的闭口结构设计,改为“U”型的托架配盖板结构的开口型托架。图3 为CNG 气瓶及开口托架的三维模型。
采用开口托架结构,CNG 燃气瓶和托架在流水线装配比闭口托架简单。也有利于CNG 气路的布置和装配。……
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