新材料与工艺手册

[轻量化客车] 客车新技术应用及发展趋势

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精华 发表于 2013-3-26 22:13:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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国外客车生产比较集中的国家是:美国、日本、德国、俄罗斯、瑞典、匈牙利和南斯拉夫等。
近十年来,通过合资、合作和引进技术,我国已具备了先进的客车车身底盘制造技术。但是,整体上与国际水平相比仍有差距,主要表现在首次故障里程、平均故障里程、使用寿命等指标明显低于国际水平;缺少适合高速公路使用的客车发动机,特别是缺少适合高速公路的高档客车底盘等。
世界大中型客车新技术应用
1.安全性
兼具ABS、ASR两者功能的EBS电子控制制动系统在欧洲客车上已非常普及,在我国的高档客车上也开始装用,或根据用户要求安装。兼有上述功能,又能及时检测客车可能发生侧翻,并立即向发动机发出减小输出转矩、立即向车轮发出调整驱动力控制及制动力分配的ESP电子行驶稳定系统,在欧洲高档客车上也已开始装用。
201112261324882768765.jpg 分散的各总成电子控制系统,造成整车线路的安装、检查与维护的复杂与难度,从而,综合各子系统的CAN整车总线控制系统由高级轿车也延伸应用到高档大型客车。它通过已设定的电脑程序运算快速反应,发出相关指令,以调整发动机的工作状况、各车轮的动力及制动力的增减,保证整车的安全行驶,避免发生碰撞、翻车事故。
随着主动安全性能要求的不断提升,车身前后及两侧装设的雷达、超声、红外等探测、摄像、驾驶员瞌睡探测与报警设备不断增多,形成又一套辅助驾驶系统。整车行驶状况的各种信息在仪表板中部的显示屏上,分组滚动显示,并出现更准确的数字显示,如燃油存量、制动气压。当这些信息数字超过预设正常允许值时,将出现红灯闪亮,再进一步则是声响报警,甚至是语音报告,进而主动强制发出相关指令和执行动作,来保证行驶安全。
在被动安全性能方面,采用封闭环骨架结构的全承载式车身,已成为大中型客车的主流形式。它在大大提升车身与底架的整体刚度与强度的同时,还相应降低了车体重量,达到甚至超过了世界最强车身强度标准的客车翻滚强度要求,保证了整车发生翻滚后,仍然保有足够的乘员生存空间。用于事故发生后的便于乘员离开车体的安全门、安全天窗,也都已有足够的安排。而车身前围采用拱形结构,也是抵抗正面碰撞、分散撞击受力、减少撞击变形的有效办法。
2.环保性
为达到欧Ⅲ尾气排放指标,欧洲大中型客车发动机已普遍采用高压共轨电控喷油等新技术,喷油压力高达160MPa,并且不受发动机转速变化的影响,保证雾化始终处于最佳状态。喷油嘴油孔更细,数量增加到8孔,又是2层排列,保证了喷雾更细,在缸内分布更均匀。应用多次喷油、分层燃烧等技术,既使发动机燃烧充分,又使废气等有害气体大为减少。当再采用废气再循环技术、尾气催化转化及颗粒过滤装置,最终排出的废气即可达到欧Ⅳ标准。传统结构的消声器已成为历史,并演变成外形甚大,具有催化转化微粒过滤及消声三重功能的尾气处理器。
采用代用燃料,如液化石油气压缩天然气的发动机,也可大幅度降低尾气中的CO、CH、NOx含量。采用燃料电池发动机,更准确地说应是发电机,排放的废气是水雾,不含有害气体成分,它是零排污,但不是零排放。国外已有大型客车装燃氢发电机作为动力,9支细长的高强度碳纤氢维罐,装有43kg氢气,发出电力250kW,乘坐60~70名乘客,总质量19000kg,可行驶300km。由于目前造价太高,氢气的贮运、销售、加注系统很难建成,估计近五年内还不可能投入商业生产与销售使用。
在降低噪声方面,通过采用高压共轨电控喷油技术,改进缸体结构,提高整体刚性,降低最高转速,采用废气轮增压进气技术等降低发动机噪声;通过改进风扇叶形及其表面光滑度,采用电控自调节的液压或电力驱动降低发动机附件的噪声;通过改善发动机仓结构,贴附多孔,毛面纤维贴面,达到隔声、吸声、隔热的功能;通过改进轮胎胎面花纹与切槽结构,改进橡胶配方与硫化成型工艺,降低轮胎滚动变形噪声;通过本身造型的流线型,车体表面的接缝间隙力求减小,加大圆弧平滑过渡;通过车身隔声技术,车身侧围骨架钢管型腔喷蜡,内外板间夹层注塑,既有防腐作用,更有隔声功能。
3.舒适性
201112261324882793312.jpg 由于定速巡航电控系统的使用,驾驶员在连续长距离行车中,只需注意前方路况,稍作转向或轻踩刹车,而不用再去换档与踩油门踏板。由于全球定位系统的使用及卫星导航系统的使用,驾驶员可以随时知道现在正在何处和走哪一条线路可以更方便快捷到达目的地。一旦发生事故,总调度台也会知道你在何处和就近救护。由于行车记录仪的使用,驾驶员和调度人可以很方便地查阅行车的准确状况。
车身造型新潮、气派,前风窗及两侧窗特别加大,更采用胶粘贴合,与下部侧围板金件形成浑然一体,平整光洁,处处圆滑过渡。车窗极度加大,视野非常开阔,前风窗玻璃有电阻丝加热,避免了低温时出现雾霜;两侧窗为中空夹层玻璃,地板采用多层阻燃胶合板,再铺垫阻燃软地毯,保证了最好的隔声、隔热效果。
仪表板弧形布置,使仪表读数观察方便,各按钮伸手可及、转向、离合器及换挡动作采用液压或气压助力,保证了驾驶操作的轻松自如。
 楼主| 发表于 2013-3-26 22:14:26 | 显示全部楼层
国内开发高档客车的现状与发展趋势
1.高档客车开发现状
国内经济在近些年呈持续稳定增长,高等级公路已相当普及,京津、沈大、沪宁、成渝等线高速公路开通,相应的高速豪华客车也已开始成批投入营运。其所用车型均为国内企业以进口总成组装生产的车型,也有少量整车进口的车型。一批客车生产厂家,通过自身努力,或引进技术,或合资生产,设备工艺能力及设计研制水平都有较大提高,已开发出多种型号的豪华客车。如亚星JS61llHDl、厦门金旅XML6118、XML6120、厦门金龙XMQ6122、XMQ6128、西沃XW6120、黄海DD6115H、DD6123、宇通ZK6115H、ZK6123H等等。这些客车车身长均为11m以上,底盘均采用空气悬架,车内冷暖空调及服务设施俱全,价格均在100万元以上。
国内高档豪华客车大致可分为三类:一是合资企业生产的客车,这些客车底盘及车身完全从国外引进,如安凯赛特拉、奔驰、西沃B7B底盘开发的客车,价格均在180万元以上;二是利用进口底盘,自主开发车身生产的客车,如亚星JS61llHDl、黄海DD6123;三是利用进口及国产总成件开发底盘,设计车身生产的整车,如宇通ZK6123等,价格在100万元以内。从可靠性来讲,第一类和第二类相差不大,第一类造型较单一,第二类造型品种较多,但车身做工考究程度不如第一类,反之,其价格优势相当明显,性价比也相对较高。
2.客车底盘技术应用现状
客车制造的核心技术在于底盘技术。国外著名的客车及客车底盘制造公司,如德国的凯斯鲍尔、奔驰、曼;法国的雷诺;意大利的依维柯;瑞典的沃尔沃和日本的日产柴先后与我国签定了合作、合资和技术引进协议。
在引进技术的同时,国内一些客车底盘制造企业如一汽、东风和江淮等通过模仿,自主研制开发出一批客车专用底盘,其中6~8m客车底盘以 HFC6601KY、HFC6702KY、HFC6782为代表,10~11m客车底盘以CA6100、EQ145系列客车底盘为代表,较好地满足了市场需求。
随着客车底盘技术的发展和人们对客车乘座舒适性要求的不断提高,客车底盘在动力性方面越来越多地采用大功率、大扭矩发动机。由于城市客车长时间处于超载和低速状态下运行,发动机必须有足够的动力才能保证在频繁的起步和加速过程中保持良好的加速性能,同时由于高档公交车为了保证空调系统始终处于良好的运行状态,也对发动机的低转速和大扭矩提出了更高的要求;因此城市客车底盘比功率已从20世纪90年代的8kW/t提高到目前10~14kW/t。
3.客车内饰技术现状
我国客车的内饰从手工钣金件,发展到今天的注塑发泡件;从简单装饰,发展到今天的豪华装饰,中国客车的内饰水平得到了很大的提高。客车内饰一直是客车档次划分的重要因素。精美的内饰给人以温馨舒适的感觉,尤其是在长途旅行中,会降低旅客的疲劳感,因此,内饰设计制造的好坏,往往直接影响到客户对产品的满意度;也很大程度地决定了产品的销售业绩。
根据对国内客车内饰的理解,大致把国内客车内饰产品分为三大系列:金龙系列、宇通系列以及其它系列,需要指出的是,本文主要讨论中高档长途客车内饰。
金龙客车是我国最早自主开发的中高档旅游客车的代表,给进口客车很大冲击,从而也带动国内客车技术的发展,尤其是在整车外形和内饰方面。总结金龙客车的内饰特点,主要是简洁两字。这与当初金龙的企业发展有关,一切以工艺简单为主,不追求过分复杂的内饰结构。
宇通客车,当年靠着中低档客车和卧铺客车起家,在进行了足够的积累之后,发力高档旅游客车市场,内饰的真正发展要算和MAN合作引进莱茵之星后,内饰设计达到了一个新的高度。
虽然,中国个别大的客车企业的内饰水平已经接近国际水平,但是整个行业的内饰设计目前处于低谷,内饰设计人才的奇缺将影响到行业部分企业的发展。国内众多的中小企业,一直忽视内饰的设计,到了与对手竞争的时候才后悔。中高档产品的客户对内饰要求很高,不重视内饰技术的企业根本不可能在短时间内搞好产品的细节,更无法设计出高档次的产品。
国产高档客车的发展趋势
1.长途、旅游客车
整车造型更富于变化,注重流线型,以减少空气阻力,降低油耗;采用国际流行款式大曲面流线型和方基调型,采用大曲面前风窗玻璃,前围大多采用玻璃纤维材料,追求外形美观及有良好的空气动力性。前后保险杠逐渐失去“保险”作用,其外形和整个前后围纵向特性线成为连续光滑曲线,使整车更显得“干净利索”;重视细部造型,如轮罩,一改过去呆板的圆形状,轮罩的设计更注重和整车的协调统一,同时也更富于变化;一些新的外饰件的采用,对整车的造型也起到了不同程度的作用,如侧仓门采用铝合金合页或橡胶合页,豪华客车多采用粘接式前后风窗玻璃及侧窗,也有的采用推拉式侧窗;采用了电子倒车镜,使整车显得雍容华贵。随着全承载式大行李舱车身结构的不断推广采用,长途、旅游客车高度也有增加的趋势,逐步接近3.5~3.7m高;随着公路条件的改善以及整车高度的增加,长途、旅游客车的前后风窗玻璃及侧窗将继续变大。目前侧窗设计高度达到或接近1200mm,约为整个侧围高度的2/5;侧窗造型一改过去的直立柱,多采用曲线立柱,使整车富于变化。车身蒙皮光滑平整,喷涂质量、防锈、防腐能力大大提高,车身图案、造型设计也日显新锐。
在车身和车架方面,有直通大梁车架、非承载式车身,节省材料和减轻客车整车质量,同时也增大行李舱容积。在悬架方面由普遍采用钢板弹簧发展到少片变截面钢板弹簧加横向稳定杆、空气悬架等。在动力性方面,采用大功率、中冷增压发动机,发动机布置形式多为后置。电喷式和LPG/汽油、CNG/汽油等双燃料发动机。在转向系统方面,则采用机械式、液压助力、整体式动力转向等。在制动系统方面,一般采用前盘后鼓及双管路气制动等。在安全性方面,高档大中型城间客车安装进口制动间隙调整装置、ABS等。在舒适性方面,空调、冰箱、VCD、卫生间等配置设施也更加完备。电子装置应用扩大,如倒车监视系统、电动后视镜、超速运转警报、车间距离警报装置等。
2.城市客车
由于城市客车车速较低(一般最高车速不超过80km/h),所以城市客车目前较少考虑空气阻力,前后围及侧围顶盖曲线通常为小曲率大半径;前风窗玻璃柱大都为直立柱,工艺性好;侧窗较高,提高了车内的通透性及观光性;造型各异的灯具采用,对整车起到了画龙点镜的作用;部分车辆采用的电子倒车镜,提升了整车的档次;前后围蒙皮玻璃钢等非金属材料的使用,实现造型细部化;部分车型顶盖采用玻璃钢材料,使整车的外形更平整;双内摆及单内摆门的采用,减少了车门所占空间。
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