陳 浩
(廈門金龍旅行車有限公司,福建 廈門 361026)
隨著城市化水平的不斷提高,大城市在百公里范圍內設置新城區已經是一種十分流行的城市建設模式。為分散中心城市(母城)的人口和工業而新建或擴建的、具有相對獨立性的城鎮,因其圍繞中心城市像衛星一樣,故名“衛星城”[1]。城郊客車作為“衛星城”與中心城市的交通工具,具有廣闊的市場前景。近年來,城區到郊區的客運線路逐漸受到各地公交公司的重視,城郊客運作為城市客運和長途客運的補充,成為新的經濟增長點。同時,這一細分市場對客車的結構,也提出了越來越高的要求。公司經過市場調研分析,并征求有代表性客運公司的意見,于2010年初開發了XML6858C01型城郊客車。
城郊客車的運行工況與城市客車和旅游客車不同,距離在30~80 km,屬中短途性質,車速相對城市客車快,主要承擔大城市及中心城市與周圍縣區的客運[2],乘客攜帶行李少,乘坐時間短。城郊客車應滿足乘客上下車便捷,具有較強的動力性[3]。在車型選擇上,中型客車不能滿足乘客在市區頻繁上下車的要求而逐漸退出舞臺。城市客車速度不夠快,座位少,長時間站立會給乘客帶來疲勞,而且沒有行李艙,因此,在性能上偏向旅游客車的城郊客車這一新品種應運而生。
從造型上,選取我公司暢銷的6858旅游車型。設有前、中置乘客門,整車采用萊茵白軟化內飾。前后圍各零件及部分側窗玻璃、行李艙門都可以通用。充分利用現有的工裝設備、模具,降低開發成本和制造成本。在底盤配置上,提高國產總成的使用比例,以節省采購成本。在設計上,堅持最佳性價比原則[4]。該車外形如圖1所示。
為了適應城郊客運的要求,該城郊客車在匹配上做了一些調整和改進:
1)針對市內客流量大、站立人數多、頻繁起步的現狀,為縮短起步加速時間,采用低檔位大速比變速器。
2)針對高速公路對車速及節油的要求,采用6檔變速器,162 kW大功率發動機、適中的后橋速比,使最高車速可達到115 km/h,并能達到更低的油耗。
3)針對滿足高峰時段部分站立乘客的需求,增加車內高度,車內高度達2080 mm。
4)布置行李艙,既可作為乘客行李艙,又可作為乘務人員工具箱使用。
造型設計以流線、曲面為主,外形簡潔流暢,賞心悅目,富有時代感。前圍采用流行的“X”型布局,勾勒出靈動的表情。前頂蓋與空調外蓋高度和弧度相同,從車前部看上去沒有階差,整體感強,降低風阻,提高燃油經濟性。該車的側圍特征線流暢而動感,嚴謹而富有變化,重點突出而又融于整體,而且具有很好的承前(圍)啟后(圍)的作用。
入口為三級踏步設計,車內通道離地高度最高不超過900 mm,比普通公路客車低很多,傳統的三段式車架無法滿足要求,結合公司成熟的工藝條件,底盤采用直大梁結構,結構簡單,工藝性好[5]。車架縱梁采用抗彎強度較大的槽型截面,采用16 Mn材料,在大應力區做局部加強設計,滿足整車強度和剛度要求。底盤設計要點如下:
1)為避免焊接對車架強度的影響,車身橫梁與大梁腹板不直接焊接。車身橫梁與大梁之間增加[型過渡件,[型過渡件與車架鉚接,車身橫梁與[型過渡件焊接。車架橫截面示意圖如圖2所示。
2)整車布置軸距設計尺寸為4100 mm,后懸設計尺寸為2635 mm。這樣該系列車型可以搭載4~6缸、132~162 kW的多種發動機和五、六檔變速器。
3)可選用6氣囊(進口氣囊)四連桿機構空氣懸架,雙向阻尼筒式減振器,匹配橫向穩定裝置,大大提高了整車的駕乘舒適性。為滿足不同層次的用戶需求,還可以換裝前3后4少片簧、前7后10多片簧、復合懸架和前2后2四氣囊多種結構型式的懸架。
4)采用獨立雙管路氣制動,并列雙腔制動閥,加寬的制動蹄片,儲能彈簧手制動和應急制動,使整車制動更加安全可靠。
5)配置電渦流緩速器、ABS及制動間隙調整臂,提高車輛的主動安全性。
6)采用成熟可靠的動力轉向器,對轉向傳動系統進行精確的運動校核,力求最小的轉向干涉量,達到理想的操縱穩定性。
該城郊客車是在6858系列旅游客車平臺上開發的,保留行李艙。通過降低駕駛區地板高度和車內通道高度,從而達到增加車內高、方便乘客上下車的目的。為滿足布置投幣機、刷卡機,增加前門通道寬度的要求,重新開發城郊客車專用儀表臺,各種開關及按鈕符合人機工程學原理,提高駕駛員的操作方便性和舒適性。該車的主要結構與部件設計要點如下:
1)前乘客門為前開單內擺門,內置鉸鏈。由于該車前圍立柱為雙曲面造型,設計成前開內擺門有很大難度,因此,在該車采取“三節棍”結構。“三節棍”結構內擺門的設計原理是將門泵軸分為三部分,門泵軸2通過兩個十字軸萬向節與門泵軸1和門泵軸3連接,通過萬向節的旋轉帶動門泵軸1、門泵軸2和門泵軸3的旋轉,從而實現門的開啟和關閉,如圖3所示。“三節棍”結構內擺門的安裝關鍵是保證門泵軸1和門泵軸3與上車踏步垂直。如果不垂直,會造成萬向節的過早磨損,使乘客門不能實現自由開啟和關閉[6-7]。
2)設置貫通式行李艙,容積達2.3 m3,可以滿足顧客攜帶大件行李的要求。
3)上客門兩側均設計上車扶手,右側扶手設計在內擺門上,下車門扶手配置下車提示鈴按鈕,使乘客下車更安全。
4)設計兩根從前至后的頂扶手,并帶廣告吊環,可以滿足高峰時段的超載要求,為乘客提供安全可靠保障。
5)乘客區地板采用“凹”型結構,從駕駛區至發動機艙前面沒有臺階。而傳統的城市客車受車架及后橋結構的影響,在后橋部位有2~3個臺階,影響乘客在車內移動的速度。四個輪罩處地板和乘客區地板高度一致,沒有凸起。而城市客車四個輪罩處地板有凸起,乘客乘坐時,只能面向通道;遇到緊急制動時,會帶來安全隱患,乘坐的舒適性受到影響。
6)安裝了多功能電腦報站器,能夠方便即時實現對車內顯示屏、車外路牌顯示的內容進行編輯和控制。
7)整車注重安全細節的設計,在車身左右側安全出口處安裝帶報警功能的安全錘,并粘貼使用說明[8]。發動機艙安裝自動滅火裝置,對準發電機、渦輪增壓器、電路、高壓油路等易燃區域。自動感受火焰、溫度信號,自動滅火器帶高溫報警功能。一旦遇到火情,可由駕駛員強制引爆。乘客門內外均設置應急開關,開關設在容易觀察到的位置,并附帶使用說明[9]。
XML6858C01是金旅公司為城郊客運市場量身定做的客車,適合于有中途上下乘客及有站立乘客承載要求的中短途城郊交通運輸工具。它將促進城郊、城鄉客運市場的發展,開發安全、舒適、環保、經濟的城郊客車是符合我國國情的。目前XML6858C01城郊客車已批量生產,并得到用戶的認可,顯示出了良好的市場前景。
[1]北京城市問題日漸凸顯 衛星城紓解“大城市病”[N/OL].光明日報,2011-04-24.[2012-02-22].
[2]高振波.LCK 6830G3城郊客車[J].客車技術與研究,2006,28(1):22-23.
[3]林銀聚.XMQ6120C城郊客車車架設計[J].客車技術與研究,2010,32(5):32-34.
[4]馬濤,高學浴.CLY6106HGA型城市客車設計[J].客車技術與研究,2009,31(3):17-19.
[5]黃天澤,黃金陵.汽車車身結構設計[M].北京:機械工業出版社,1999.
[6]吳超,許兆勤,李寶.氣動內擺門運動分析[J].客車技術與研究,2007,29(2):23-25.
[7]QC/T678-2001,客車乘客門門泵[S]
[8]GB 7258-2004,機動車運行安全技術條件[S].北京:中國標準出版社,2004.
[9]GB 13094-2007,客車結構安全要求[S].北京:中國標準出版社,2007.