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國外大型客車產品技術特點綜述

發布時間:2008年03月06日 00:00 來源:

   大型客車按其用途和結構特征的不同,分為城市客車(即公共汽車,又稱城市線路客車)與旅游客車2種類型。旅游客車包括市內游覽車和中長途旅游車(一般專指后者)。大中城市間供長途旅行的高速線路客車所用的底盤與旅游客車底盤極為接近,也有直接采用旅游客車底盤的,其車身造型也與旅游客車大同小異,僅在車內布置和附屬設施方面有一定的差異,故一般長途旅行客車不再單獨作為一類。

  國外大型客車生產比較集中的國家和地區有歐洲、日本、加拿大等,其中歐洲的大型客車技術水平和科研能力居世界首位,中國客車企業引進客車技術也集中在歐日2大系列。全球比較著名的客車及客車底盤生產企業有:德國的奔馳、曼、凱斯鮑爾、尼奧普蘭,法國的雷諾,意大利的依維柯(菲亞特集團),瑞典的沃爾沃和斯堪尼亞,匈牙利的伊卡露斯和日本的五十鈴、日產柴和日野等.由于客車行業具有產量低、品種多的特點,所以自動化水平都不是很高,一般大中型客車廠年產量基本保持在2000輛的水平。在上述廠家中,德國的大型客車技術在世界上一直保持領先地位?! ?/p>

  歐洲

  歐洲乍為世界商用車的中心,不僅擁有誕生世界上第一輛客車的榮耀,而且擁有龐大和成熟的客車工業體系。數量眾多的客車制造企業以及強大的研發能力,使得歐洲在客車誕生100多年之后,依然引領著世界客車工業的方向。從發動機到變速器,從底盤到車身,歐洲無一不走在世界客車業的前列。我國沿用了歐洲的客車排放法規,歐洲IECER66安全標準也正逐漸成為世界的標準?!?br />  歐洲大型客車的主要技術特點是:發動機功率大、轉矩大,且發動機轉速有下降的趨勢(目前,歐洲大型客車用柴油機最大轉矩時轉速平均為1190r/min),這使得車輛行駛速度更快,加速性、爬坡性和可靠性更強,經濟性、環保性及安全性更好。
  1.動力裝置  
  幾乎全部采用柴油機,王要優點是:
  (1)熱效率高,燃油經濟性好,有利于降低大型客車的使用成本;
  (2)工作可靠,壽命長,一般而言,現代柴油機的大修間隔里程可達50萬km,最長可達:100萬km,而汽油機只有20萬-30萬km;
  (3)可以采用增壓中冷技術,以進一步提高發動機的功率,減少廢氣排放。 
  此外,近年采用混合動力、代用燃料(天然氣)發動機的車型曰益增多,采用太陽能、氫燃料等為動力的車型也正處在實驗或試用階段,這2方面車型的市場占有率還無法與柴油機動力客車相抗衡。
  2.發動機布置型式
  均采用后置方式。實踐表明,在今后一個相當長的時間內,后置式將是高檔豪華大型客車發動機布置的主要型式。其主要優點有:
  (1)發動機與車廂之間的隔離密封性好,車身的振動和運行噪聲小,舒適性好;
  (2)為大型客車布置空調提供了極大的方便,可設計容量較大的行李艙,并有利于內部裝飾;   (3)使車輛軸荷分布合理,解決了車輛前橋超載問題,從而使轉向操縱方便。 
  3.底盤型式
  底盤的布置型式呈“柔性化”特點,以適應各種車身匹配要求。一般可歸納為3種類型:車架式底盤(非承載式);三段式底盤(半承載式)、無車架式底盤(承載式)。其中后2種是歐洲目前大型客車底盤的主要型式。今后歐洲大型客車底盤型式的主要發展趨勢是無車架底盤和桁架式車身?!?br />  4.懸架、制動
  豪華大型客車均采用空氣彈簧懸架,并出現了以鋼板彈簧為導向元件,與空氣彈簧組合的混合懸架,減振效果很好。
  制動系統采用雙管回路式,布置型式為前后軸各自獨立的雙管回路系統;在結構設計上采用薄壁結構,以減輕制動系統的總質量。
  5.車身結構
  大型客車的車身一般分為應力蒙皮結構和骨架承載結構,歐洲大型客車一般采用無車架式底盤與骨架結構車身相結合的結構型式。骨架部分承受載荷,外蒙皮只起裝飾作用。
  現代車身設計廣泛采用CAD、CAM等技術手段,多車身框架均要進行有限元計算和分析,以達到最佳的剛度和強度?!?br />  6.造型
  歐洲大型客車的造型特點是內飾、色彩設計及車輛舒適性等的高度協調與統一,并通過精湛的加工工藝來實現。例如,在世界高檔大型客車生產方面領銜的奔馳公司,其主要造型特點為:三維大曲面設計,所有車身外露線條,除側圍的側窗下部窗框外,均以曲面連接,大圓弧過渡,其側窗具有獨特的上部彎曲主頂蓋,既突出了整車大曲面的造型,又給乘客以良好的視野;普遍采用深色玻璃,增加了內飾的舒適感和居住性。這些完整地體現了客車的豪華、協調、優美和柔中帶剛的造型精髓,代表了歐洲典型豪華大型客車的造型特點和風格。
  7.內飾
  充分體現以人為本的出發點。例如大型旅游客車的內飾特點是:以舒適、美觀和統一協調為原則。乘客座椅設計完全符合人體工程學的各項要求,其造型、材質、色澤與車內統一和諧;車內各種設施齊備,一般都沒有酒吧、衛生間、音像系統和完整的空調系統,有的車型還有會議室,甚至廚房等工作和生活設施;車內裝飾設計專業化,藝術風格突出,無論是座椅、儀表板,還是側壁、地板、側窗等都要進行統一規劃。
  8.安全裝置
  按歐共體法規要求,在歐洲生產和使用的大型客車必須在制動系統中安裝防抱死制動系統(ABS),在4星級標準大型客車上還要安裝防側滑裝置(ASR)及緩速器。同時,在設計中重視主動安全中的制動、轉向、視野、燈光和被動安全中的乘員保護、安全防護、防火設施等問題。此外,乘員保護系統、碰撞報警系統、側向雷達探測系統、駕駛者信息系統等都已成為歐洲大型客車公司研究和應用的對象,它們同ABS等系統一樣,在不久的將來也會成為大型客車的標準裝備?!?/p>

  日本

  在日本,公共汽車車長一般不超過1萬990mm,更不發展機動性很差的鉸接客車。對于旅游客車來說,為了提高其舒適性,要求盡可能增大車廂容積,因此車長最大達1萬1990mm,接近法規的限值。雙層客車因穩定性和舒適性差及上下車不方便,在日本使用不多,且主要從歐洲進口,因此早在1994年日本國內就無廠家生產。
  1.總布置型式與整車參數
  日本的客車均為平頭廂式,大型客車的發動機位置和驅動型式普遍采用發動機后置與4x2驅動型式。一般來說,客車后輪都裝雙胎。
  城市客車和旅游客車整車參數的主要差別是:(1)旅游客車車輛高度上限值均比相同車長級的城市客車大;(2)旅游客車裝備質量比城市客車大得多,車輛總質量也略大于城市客車;(3)在車長基本相同的情況下,旅游客車乘車定員大大少于城市客車;(4)旅游客車發動機最大功率、比功率和最高速度均明顯大于城市客車?!?br />  2.主要總成結構、參數
  由表1可以看出:日本大型客車多為直列6缸和V8發動機,并且除個別車型采用6缸直列橫置發動機,其他均為直列縱置和V型縱置發動機;在懸架方面,相當多的大型客車采用前輪獨立懸架,且空氣息架在大型客車中居統治地位;此外,前后懸架上裝有減振器(幾乎都采用雙筒式)以及穩定桿。
 
  美洲

  在我們的印象中,美洲的客車工業總是有些模糊。我們可以很容易在身邊發現一輛“通用”牌轎車,也可以輕而易舉地找到美洲轎車企業在我國的合作伙伴,但是在客車業合資合作的大潮中,我們卻一直沒有尋找到美洲客車工業的身影。然而,當我們認真研究美洲的汽車工業時會發現,美洲客車工業同樣有著其驕人的一面。除了擁有MCI、Newtlyer等大型客車企業之外,還涌現出Marcopolo這樣客車年產量突破1萬4000輛的客車業巨人。美洲客車企業正在以其自己的方式成長?!∽鳛榧幽么罄吓瓶蛙嚻髽I,MCI的產品技術代表美洲的最高水平。從1942年制造了加拿大首輛電車之后,MCI-直保持著一輛客車運營時間長達25年的記錄。MCI也曾在第二次世界大戰時期全部生產軍用吉普、登陸艇等軍用裝備,隨后便專注于客車的制造。MCI在1963年進入美國市場,在20世紀70年代開始向澳大利亞、沙特以及我國臺灣出口客車。現在MCI客車產品主要為長途客車、VIP客車、娛樂用車和房車。MCI長途客車主要有E4500、J4500、D4000、D4500等大型客車和F3500等中型客車,其中E4500和J4500在UMA2003展覽會中獲得了普遍好評。
  下面介紹MC,系列大型長途客車的主要特點。
  1.總成特點
  1)車架結構
  承載式整體結構。沒有底盤車身之分,由每一段格柵片組焊而成。具有足夠的剛度和強度,還能有效地降低影響客車壽命的振動和噪聲。
  2)懸架
  前后懸架均采用空氣懸架,雙節式囊式空氣彈簧,4根推力桿。
  前懸:4個空氣彈簧、1個橫向穩定桿、2個油壓雙向作用筒式重負荷減振器、1個高度控制閥。
  后懸:4個空氣彈簧、2個高度控制閥、4個油壓雙向作用筒式重負荷減振器。
  兩側尾隨輪:兩側各1個腰鼓形膜式空氣彈簧及橫向穩定裝置,2根尾隨軸的擺臂上各有1個筒式減振器?!?br />  2.材料選用與工藝特點
  1)材料選用
  廣泛采用不銹鋼件。骨架下部分采用不銹鋼管,而上部分結構采用高抗拉強度的低合金鋼管。前后圍蒙皮、地板以下的左右側圍蒙皮及所有行李艙門等,都采用;中壓縱向筋條的不銹鋼;乘客門處所有踏步板及兩圍護板、衛生間內下部護板、洗手池、電瓶艙底板、冷卻系統膨脹水箱、地板兩側的風道等也采用不銹鋼板。地板副側窗之間的左右側圍蒙皮則用鋁板。
  2)T藝特點
  防銹、防腐處理:除選用不銹鋼、鋁(合金)及玻璃鋼等防銹、防腐材料外,還進行了較為特殊的防銹、防腐處理。鋼結構件在組焊(裝)前浸泡或噴涂環氧樹脂底漆;不同類型的金屬接頭之間用樹脂或聚酯膠帶分隔,以免電解腐蝕;在頂蓋和側圍蒙皮的搭接處,填充鋁粉樹脂進行密封和金屬保護。車身表面涂層采用經久耐用的聚氨酯彩色發光釉漆?! 「魺?、隔聲處理:頂蓋和側圍采用中密度玻璃纖維隔熱、隔聲,在安裝護板前冷壓成形。在側圍隔熱、隔聲材料周圍有一層防水膜。后置發動機上面的隔板處,也采用高密度玻璃纖維隔熱、隔聲。前后車橋上面的地板采用雙層結構,中間填充隔熱、隔聲材料。
  3.產品功能多樣化
  MCI公司的部分車型,通過增減車內設施,改變整車布置,選用不同類型的零部件,實現氣動折疊式乘客門的安裝,降低車身高度,設置伸縮式踏步板裝置;通過加裝線路牌電子顯示器,將普通座椅改為豪華旋轉扶椅等措施,最大限度地滿足不同用戶的要求。
  總之,MCI除了注重大型客車的安全性、可靠性、舒適性和動力性外,還相當重視實用性及使用壽命?! ?/p>

  國外大型客車發展的總體趨勢是向有利于節約能源,保護環境和提高客車的主被動安全性3方面發展,就客車本身來說,則是提高其動力性、燃油經濟性、制動性能、平順性和操縱穩定性、舒適性等,同時使車身結構與車內設施更理想、更實用。

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