宋 喬
(鄭州宇通客車股份有限公司 河南 鄭州 450000)
國內外客車新技術
宋 喬
(鄭州宇通客車股份有限公司 河南 鄭州 450000)
隨著世界經濟的發展,大中型客車的設計制造、整車性能質量和技術創新方面不斷進步和提高,其中美日和西歐的客車設計制造水平處于世界領先地位。近年來,我國的汽車產業無論是技術還是產量,都獲得了突飛猛進的發展,特別是在大中型客車方面,通過技術引進、合資、合作等手段以及國內客車企業近年來努力和技術創新所取得的進步,使我國的客車制造總體水平上了一個新臺階,與歐美和日本等先進國家的差距逐步縮小。而在首次故障里程、平均故障里程、使用壽命和整車智能化、電子化裝備水平上,歐美和日韓等國家的水平要遠遠高于中國。下面簡要介紹一下近階段國內外客車的新技術。
安全性能的提高首先是保證主動安全性能,保證客車不發生碰撞事故;其次是被動安全性能,在一旦發生事故后,確保車輛盡可能完整,盡量減輕乘客的傷害程度和快速離開事故車輛。
國內外汽車公司在提高客車的主動安全性能方面采取了以下措施:
1)廣泛采用高新技術產品,如ABS、ASR和ASD(自鎖差速器)以及緩速器,以及兼具上述功能的ESP電子行駛穩定系統。這些技術在歐洲客車上已非常普及,在我國的高檔客車上也開始裝用。在電子輔助系統方面,采用聲光車距報警裝置、雷達掃描防碰撞報警系統、疲勞駕駛報警裝置、自動行駛導向系統、車內實時監控等高新技術的電子產品,以全面提高客車的安全防護能力。
2)利用計算機的力學和運動學仿真分析以及先進的試驗手段和計算機模擬技術對多方位碰撞的安全性進行研究,同時采用強度高且質量小的新型材料,以提高整車的抗碰撞能力。
3)先進的設計制造技術在汽車零部件業的應用,使汽車零部件的整體質量性能提高一個臺階。采用高質量的制動元件,以提高客車的制動性能。如多套獨力的制動系統和盤式制動器等。
4)安全附加裝置在客車行業廣泛應用。為避免車輛自燃現象發生,發動機火災報警器和發動機艙安裝自動滅火器逐步安裝使用。同時增加其它安全附加裝置如安全帶、安全氣囊等。
在被動安全性能方面,采用封閉環骨架結構的全承載式車身,已成為大型客車的主流,它在大大提升車身與底架的整體剛度和強度的同時,還相應降低了車體重量。而車身前圍采用拱形結構,也是抵抗正面碰撞、分散撞擊受力、減少撞擊變形的有效辦法。同時設計足夠的安全門、安全天窗,保證事故后乘客在最短的時間離開事故車輛。
1)充分利用電子控制、共軌系統等高新技術改進發動機及其燃燒系統,進一步提高燃油的燃燒效率。
2)減小客車自身質量,采用鋁、鎂合金材料和塑料,采用粘接等新工藝,采用輕量化材料,最大限度地降低汽車的自身質量。
3)盡可能降低客車的空氣阻力。車身造型流線最佳化是降低空氣阻力和油耗的關鍵措施。發達國家設計的客車外形,其風阻系數在0.4左右,有的已達到0.3,接近一般轎車的水平,而且還有進一步降低的趨勢。
4)除此之外還有很多其它的節能措施,如提高變速器、驅動橋的齒輪加工精度與齒面精磨工藝,提高傳動效率;開發與使用節油輪胎。
目前,歐日汽車行業已成功開發天然氣、甲醇、乙醇等新能源客車發動機,德國、意大利、日本和瑞典等國家研制的壓縮天然氣公交均已投入市場。在我國油電混合動力公交和油氣混合動力公交車已在很多城市應用。將來幾年新能源客車將會在引進先進技術和國內領頭客車企業的共同帶動下有長足發展。
為達到歐Ⅲ尾氣排放指標,西歐大型客車發動機已普遍采用高壓共軌電控噴油等新技術,保證了噴霧更細,在缸內分布更均勻,多次噴油,分層燃燒等技術,既使燃燒充分,又使廢氣中的有害氣體含量大為減少。當再采用廢氣再循環技術,尾氣催化轉化及顆粒過濾裝置,最終排出的廢氣可達歐Ⅳ標準。傳統結構的消聲器已演變成外形甚大,具有催化轉化、微粒過濾及消聲三重功能的尾氣處理器。
采用代用燃料,如液化石油氣、壓縮天然氣的發動機,也可大幅度降低尾氣中CO、CH、NO的含量。采用燃料電池發動機可以達到零排污。國外已有大型客車使用燃氫發動機作為動力。由于這類客車目前造價太高,加上氫氣的貯運、銷售、加注系統也很難建成,估計在近幾年內還不可能投入商業性生產。
降低整車噪聲,就要采用新技術或新結構降低各源頭的噪聲。目前,國內外主要汽車公司一般采用以下措施:
1)降低發動機噪聲。采用無鉛汽油和高壓共軌電控噴油技術,實現多次噴射,分層燃燒;改善發動機艙結構,貼附多孔、毛面纖維貼面,達到隔聲、吸聲、隔熱的功能;改進缸體結構,提高整體剛性,降低最高轉速;采用廢氣渦輪增壓進氣技術;
2)降低發動機附件的噪聲。取消皮帶傳動,采用溫控自調節的液壓或電力驅動;改進風扇葉形及其表面光滑度;安裝排氣后處理裝置;
3)其它輔助降低噪聲措施。降低傳動系噪聲,提高變速器、驅動橋的齒面磨削精度及加工裝配精度;改進輪胎胎面花紋結構和成型工藝,降低輪胎滾動變形噪聲;改進擋泥板表面結構,降低撞擊聲;車身造型采用流線型,加大圓弧平滑過渡,降低空氣常流引起的風噪聲;車身側圍骨架鋼管型腔噴蠟,內外板間夾層注塑,既有防腐作用,更有隔聲功能。
科學技術地不斷發展,使得大中型客車的輕松駕駛與乘坐舒適性不斷提升。
1)安裝定速巡航電控系統,;
2)安裝全球定位系統及衛星導航系統;
3)安裝行車記錄儀;
4)儀表板弧形布置。
上面這些駕駛輔助系統保證了駕駛操作的輕松自如。
1)由于空氣彈簧懸掛系統的使用,客車完全免除顛簸,行駛相當平穩,同時又具有車身高度可調等功能。
2)車窗加大,視野極度開闊,前擋風玻璃由電阻絲加熱,避免了低溫時出現霧霜,兩側窗為中空夾層玻璃,地板采用多層阻燃膠合板,再鋪墊阻燃軟地毯,保證了最好的隔聲、隔熱效果。
3)車身造型的新潮氣派,再配以活潑清新的自然圖案,令觀賞者感嘆叫絕,成為顯示國家科技發展與技術進步的流動景觀。
4)安裝無污染新型制冷劑的全自動空調系統、除濕系統、音響、電視、卡拉OK、電話、酒吧、廁所等高檔設備,大力提高客車的舒適性、居住性,保證了長途旅程輕松多彩。
從上面的各項新技術發展來看,我國客車技術水平與國外相比還有一定差距,這主要表現在安全、節能、環保和舒適這幾方面。中國客車的發展經歷了50余年的風風雨雨,雖然在核心技術上與國際先進水平仍有一定的差距,但是涌現出一批如宇通客車、金龍客車等這樣的國內企業憑借成本比較優勢和巨大的國內市場使得客車銷量迅速增長,漸漸成為世界客車舞臺上的一支重要力量,并開始迅速侵蝕原本屬于歐美、日韓等汽車先進國家的市場領域。
雖然中國客車的產銷量已經占到全球總量的1/3,然而談到品牌及影響力,中國客車目前還稍顯稚嫩,模仿、抄襲仍然是國內客車企業在外觀造型設計上的主要思路來源,在技術提升上也主要依靠合資和技術引進。但是我們也很欣慰地看到,中國客車企業已經開始努力尋求轉變,各企業已經更多地深入到國內客運市場傾聽客戶的實際需求,并將先進的國外技術吸收、消化、應用到自主研發的車型上,開發出適合中國國情的客車已經成為主流客車企業的共識,并通過自主研發在世界客車舞臺上尋找屬于自己的切入點,向廣大與中國國情相似的第三世界國家提供營運車輛,甚至開始進入歐美。可以說,客車產業在中國正在逐漸走向成熟,中國客車的品牌影響力也一步步變大。
尹雪梅]