新能源城市客車的安全設計理念淺析

摘 要：當前，新能源城市客車已呈快速發展趨勢下，淺析城市客車安全設計的設計理念，來提高新能源城市客車的安全系數。

關鍵詞：新能源城市客車;設計理念;安全

新能源城市客車，在城市公共交通中已起著不可替代的主導作用;作為一種公共交通工具，城市客車安全是一個永恒的話題，也是全社會關注的熱點問題。如何提高新能源城市客車的安全系數是擺在所有生產企業面前的一個挑戰，也是追求的主題。

1 車身結構方面

1.1 采用全承載車身結構

“全承載車身”是一種將飛機結構技術應用于客車上而形成的一體化桁架結構的車身，根據其車身結構采用封閉環的特點，也被形象地被稱為“鳥籠結構”。全承載客車的車身是一個完整的桁架式整體封閉環機構，在受到外部碰撞時，能將沖擊力迅速地通過桁架分解到整車各個部位，車身整體受力較為均勻，保證車身結構不因劇烈的沖擊而遭受破壞，被動安全性好，能為車內的司乘人員提供有效的安全的空間。

1.2 采用應急出口天窗

從安全的角度出發，裝配具有應急出口功能的安全天窗已逐步地形成趨勢。帶應急出口功能的天窗從內而外打開后可以作為應急出口。

1.3采用前內擺、后外擺乘客門

我國現“服役”的城市客車的乘客門可分為兩類：折疊門與內擺門。折疊門因其占用客車內部空間較大，已逐步地被淘汰?，F階段新研發生產的城市客車中，其乘客門幾乎全采用為內擺門結構。

筆者認為：前（上客）乘客門采用內擺結構，后（下客）乘客門采用外擺門結構是最為適宜的。尤其是后乘客門設計為雙外擺門結構不僅可以滿足城市客車隨處停車快速下車通道的要求，也可解決因火災等突發性事件造成的人員擁堵開不了車門的問題。

1.4側窗預留應急安全出口

我國大多數城市客車側窗仍以金屬框式推拉窗為主。近年以來，一些經濟條件較好的城市開始采用粘接式內置推拉窗或全封閉式粘接側窗。根據GB 13094-2017《客車結構安全要求》：“應急窗應易于從車內和車外迅速打開;或者采用易擊碎的安全玻璃，并在每扇應急窗的鄰近處提供一個方便用來擊碎應急窗的工具。”也就是說側窗作為應急出口可采用兩種處理方式：“加裝迅速開啟的裝置即推拉側窗或者外推窗”或“安全錘”。

預留安全應急窗必須保證充分的應急出口面積，國內大部分城市前部乘客區車側壁均裝設有側圍扶手，這也相當于分割了應急窗口的有效逃生面積，側圍扶手的位置設計還是比較關鍵的，設計不合理應急出口，就必須低頭彎腰從側圍扶手下的空隙鉆出，而且逃生者極易卡在窗口，這也是一個容易被忽視的“安全隱患”。

1.5 后風窗設計為安全應急出口

新能源汽車后部空間通常作為動力電池艙，在結構上，受電池艙的影響，利用后風窗進行逃生存在一定的難度。為此，可以借鑒國外客車，在車身預留攀爬抓手及腳窩，對于緊急逃生的乘客而言，增加一個應急出口就相當于多了一份生還的可能。

2 車身電氣方面

2.1儀表臺處設置乘客門應急開關

正常情況下，城市客車可由駕駛員儀表臺翹板開關按鈕控制乘客門的開關。對于每個乘客門，國標均要求車身內外裝有車門應急控制器，在緊急情況下，位于車門前的乘客或外部人員可通過應急控制器實現車門的開啟，通常是紅色旋鈕或開關，較容易識別和操作。值得注意的是，發生事故時乘客比較擁擠慌亂，很難有時間去打開應急控制器，所以建議在儀表臺處設置乘客門手動應急開關，在緊急情況由駕駛員操縱緊急開關將所有乘客門同時開啟，確保在最短的時間內打開全部乘客門，珍惜緊急時刻的每一秒。

2.2 電池艙等處設置自動滅火裝置、艙溫報警裝置

新能源客車主要為純電動汽車或混合動力汽車，由于驅動能量的傳輸主要采用電能，因而在安全上有異于傳統內燃機客車。動力電池、電容、驅動電機、高壓線路等在加熱、過充過放電流、振動、擠壓等濫用條件下可能導致損壞，甚至會發生著火、爆炸等事件，因而在動力艙或電池艙加裝自動滅火裝置、艙溫報警裝置，以提高安全系數。

2.3 設計應急出口鋼化玻璃爆破裝置

鋼化玻璃爆破裝置是一種輔助工具，在發生汽車起火或交通事故等緊急情況，利用該工具能在瞬間將車內的安全玻璃破碎，形成安全通道，使車內人員得以實現迅速逃生。一般情況下，該輔助工具裝置在城市客車安全玻璃的一角或邊沿部。此裝置可以作為應急出口安全玻璃破碎的第一裝置，可以將安全錘作為第二裝置。

2.4 主動安全關鍵在電器設計

新能源城市客車的電源系統一般采用三級保護，第一級是總保險、第二級是主保險、第三級是子保險，通過多級保險裝置，提升了電器過載和短路的保護能力;同時在設計源頭工作中，引入了失效模式分析、冗余設計等理念，進一步提高新能源客車的安全性和可靠性。

2.5 安裝乘客計數器，杜絕超載

建議增加乘客計數系統，前后門設計人數計量器，通過上下乘客數量加減獲得車廂內乘客人數，如果超載發出報警信號，讓城市客車不再超載運行，以避免在緊急情況下，最大限度地預防可能發生的悲劇。

2.6電池系統的主動安全設計

考慮實際運行的需要，動力電池的容量較大，設計時，動力電池采用分箱處理，并要求每個分箱均能迅速的解鎖?，F在國內設計的純電動客車的動力電池包都是采用螺栓固定的方式，隱患較大。在此，建議采用動力電池“一鍵脫離車體”的主動安全設計結構，以實現在動力電池包出現冒煙，起火等危險情況時，可以快速的使危險電池包脫離車體，切實保護乘客及車輛安全;同時，該結構亦便于維護及緊急更換。

總之新能源城市客車是歷史發展的必然趨勢，是我國解決能源危機及城市污染等問題的有效途徑之一。發展新能源城市客車的企業發展時機刻不容緩也迫在眉睫，但我們應該注意到，新能源城市客車發展過程中急功近利的行為將會帶來莫大的隱患，新能源客車企業有責任在發展過程中安全設計理念必須放在第一位。

參考文獻：

[1]客車結構安全要求：GB 13094-2017[S].

作者簡介：林利平（1961-），男，福建龍巖人，?？?，中級工程師，研究方向：客車及客車專用車。