客車制造的核心技術(shù)在于底盤技術(shù)。從 20世紀(jì)60年代起，中國客車底盤制造業(yè)隨著中國客車工業(yè)的發(fā)展從無到有，走過了一段艱難曲折的發(fā)展歷程。20世紀(jì)60年代到80年代期間，中國客車制造基本是直接采用載貨車底盤改裝而成。其中大型客車基本上采用黃河牌載貨車底盤，中型客車主要采用解放、東風(fēng)載貨車底盤，輕型客車采用躍進(jìn)載貨車、北京吉普的底盤。
自20世紀(jì)90年代以來，我國客車企業(yè)加強(qiáng)了與國外客車制造企業(yè)在資金和技術(shù)方面的合作，引進(jìn)了一批客車底盤系列產(chǎn)品和制造技術(shù)(具體技術(shù)引進(jìn)情況，見表1)。國外著名的客車及客車底盤制造公司，如德國的凱斯鮑爾、奔馳、曼；法國的雷諾；意大利的依維柯；瑞典的沃爾沃和日本的日產(chǎn)柴先后與我國簽定了合作、合資和技術(shù)引進(jìn)協(xié)議。
表1 中國客車底盤技術(shù)引進(jìn)概況
公司名稱 |
引進(jìn)日期 |
輸出國家及公司 |
引進(jìn)產(chǎn)品 |
安凱汽車股份有限公司 |
1995年 |
德國凱斯鮑爾 |
HFC6110、HFC6120大客車及底盤 |
東風(fēng)日產(chǎn)柴汽車有限公司 |
1996年5月 |
日本日產(chǎn)柴株式會(huì)社 |
大客車底盤 |
江蘇亞星 —奔馳汽車有限公司 |
1995年7月 |
德國梅塞德斯 —奔馳公司 |
7～12m客車及底盤 |
上海申沃客車制造公司 |
2000年6月 |
瑞典沃爾沃客車公司 |
大客車及底盤技術(shù) |
常州依維柯客車有限公司 |
2000年9月 |
意大利依維柯客車公司 |
大、中、輕型城市客車及底盤 |
猛獅客車有限公司 |
2002年1月 |
德國曼商用車輛有限公司 |
旅游客車、公交客車底盤 |
在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，國內(nèi)一些客車底盤制造企業(yè)如一汽、東風(fēng)和江淮等通過模仿，自主研制開發(fā)出一批客車專用底盤，其中 6—8m客車底盤以 HFC6601KY、HFC6702KY、HFC6782為代表，10～11m客車底盤以CA6100、EQ145系列客車底盤為代表，較好地滿足了市場(chǎng)需求。目前，除了部分技術(shù)含量較高的大型客車底盤外，國內(nèi)生產(chǎn)的客車專用底盤在品種、數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)水平等方面已基本滿足市場(chǎng)需求。通過產(chǎn)品的技術(shù)引進(jìn)，并經(jīng)過自身的消化吸收，促使我國客車及底盤產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，并使客車底盤的總體制造水平有了較大的提高。
隨著客車底盤技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)客車乘座舒適性要求的不斷提高，客車底盤在動(dòng)力性方面越來越多地采用大功率、大轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)。
由于城市公交客車長時(shí)間處于超載和低速狀態(tài)下運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)必須有足夠的動(dòng)力才能保證在頻繁的起步和加速過程中保持良好的加速性能，同時(shí)由于高檔公交車為了保證空調(diào)系統(tǒng)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)速和大轉(zhuǎn)矩提出了更高的要求。
目前我國城市客車底盤比功率已從20世紀(jì)90年代的8kW/t提高到目前的10～14kN／t。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力變化需求如表3所示。目前，高檔客車上普遍采用進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。
1 國內(nèi)客車底盤技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展
1．1 懸架系統(tǒng)
懸架是影響客車乘坐舒適性的關(guān)鍵總成，由于人們對(duì)乘坐公共汽車的要求越來越高，鋼板彈簧懸架已不能滿足舒適性的要求，而采用了性能優(yōu)良的空氣彈簧懸架�？諝鈴椈蔀閺椥栽ㄟ^壓縮氣體對(duì)載荷和道路條件變化所引起的振動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。由于空氣彈簧比鋼板彈簧的自振頻率低，因此空氣彈簧懸架在消除汽車振動(dòng)、提高客車的行駛平順性和乘座舒適性方面的性能要大大高于普通的鋼板彈簧懸架�？諝鈴椈蓱壹茈m然價(jià)格較高，但由于其壽命數(shù)倍于普通鋼板彈簧懸架和便于維修等特點(diǎn)，其在客車底盤上的應(yīng)用將進(jìn)一步得到推廣。目前我國客車及底盤制造企業(yè)如安凱股份、一汽底盤、廈門金龍、東風(fēng)杭汽等較多采用的是歐洲華蘭德—紐威公司生產(chǎn)的空氣懸架。
1．2 傳動(dòng)系統(tǒng)
公共汽車使用過程中起步和加速操作頻繁，傳統(tǒng)公共汽車上離合器和制動(dòng)器使用頻率為公路車輛的數(shù)倍，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸以及主減速器頻繁承受交變；中擊載荷，因而加速了相關(guān)機(jī)件的磨損。使用液力自動(dòng)變速器可以使整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)柔性聯(lián)接，大大減少了傳動(dòng)沖擊，提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和壽命。在起步過程中，自動(dòng)變速器能根據(jù)外界阻力變化，自動(dòng)滿足減速、停車、起步、加速等操作的需要，極大地提高了公共汽車的平均行駛速度。在這個(gè)過程中，駕駛員操作頻率降低，駕駛員只需要控制油門和制動(dòng)器，就可以對(duì)行駛速度進(jìn)行控制，既提高了車輛加速時(shí)的平順性又大大減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
表 2 中外客車底盤生產(chǎn)技術(shù)水平比較
主要總成裝置 |
世界客車制造水平 |
國內(nèi)一般應(yīng)用水平 |
國內(nèi)引進(jìn)技術(shù)水平 |
發(fā)動(dòng)機(jī) |
電子控制技術(shù)、 4氣門、增壓中冷、臥式發(fā)動(dòng)機(jī) |
增壓中冷 |
電子控制技術(shù)、 4氣門、增壓中冷臥式發(fā)動(dòng)機(jī) |
自動(dòng)變速器 |
廣泛用于城市客車和部分旅游客車 |
極少采用 |
高檔城市客車采用 |
緩速裝置 |
廣泛采用電渦流緩速器千口液力緩速罪 |
開始選裝液壓緩速器 |
選裝電渦流緩速器 |
盤式制動(dòng)器 |
廣泛采用前盤后鼓式，部分車型前后均采用盤式制動(dòng)器 |
|
選裝前盤后鼓式 |
前獨(dú)立懸架 |
廣泛用于城市客車和部分旅游客車 |
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部分采用 |
集中潤滑 |
普遍采用 |
選裝 |
選裝 |
空氣懸架 |
廣泛采用 |
開始選用 |
多數(shù)采用 |
ABS／A5R和EBS |
廣泛采用 ABS／ASR、部分車型開始采用EBS |
ABS |
ABS |
電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) |
開始采用 |
基本沒有 |
引進(jìn)較少 |
表 3 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力變化需求
車長， m |
7 |
8 |
9 |
11 |
12 |
原動(dòng)力需求， kW |
67～82 |
89～104 |
118～133 |
133～155 |
155～192 |
發(fā)展趨勢(shì)， kW |
74～89 |
104～118 |
133～155 |
192～237 |
214～280 |
深圳市公交公司近年來使用自動(dòng)變速器的經(jīng)濟(jì)性分析表明：使用液力自動(dòng)變速器，可以吸收并大大減少來自各方面對(duì)傳動(dòng)部件的振動(dòng)和沖擊，延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命和保修間隔周期，提高公共汽車使用壽命，降低車輛的使用和維修費(fèi)用。
1．3 車架
城市公共汽車要求底盤的車架低，以降低第一級(jí)踏板的高度。同時(shí)，車架低，可以降低底盤的重心，提高車輛的行駛穩(wěn)定性。目前國內(nèi)大型客車底盤車架多采用網(wǎng)格欄柵桁架式車架或無車架型式的全承載形式。
1．4動(dòng)力的選配和發(fā)動(dòng)機(jī)的布置形式
為了適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，國內(nèi)一些大型客車制造企業(yè)開始嘗試采用清潔燃料、混合燃料或雙燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。但由于環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制開發(fā)成本較高，目前尚未形成大批量的應(yīng)用，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是國內(nèi)客車底盤的首選動(dòng)力。
客車發(fā)動(dòng)機(jī)布置一般有三種基本形式：前置、中置和后置。發(fā)動(dòng)機(jī)后置又可分為縱置直立式、橫置直立式牙口臥置式。目前國內(nèi)中、高檔客車大都采用后置發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)城市客車低地板化。后置發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用橫置直立式和臥置式。預(yù)計(jì)在一個(gè)較長的時(shí)期內(nèi)，這種布置形式仍將是大、中型客車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要布置形式。
1．5 潤滑系統(tǒng)
采用集中潤滑系統(tǒng)裝置，可使底盤上各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、球頭關(guān)節(jié)、鉸支及彈簧支承等得到較好的潤滑，從而大大延長客車的壽命和大修周期，充分提高客車運(yùn)行使用效率，并免去了駕駛員及維修人員平時(shí)繁雜的保養(yǎng)工作。
2 國外客車底盤技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展
歐洲的客車技術(shù)水平和科研能力居世界的首位，國內(nèi)客車企業(yè)引進(jìn)客車技術(shù)也集中在歐日兩大系列。全球比較著名的客車及客車底盤生產(chǎn)企業(yè)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(tuán))；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(chǎn)柴和日野等。由于客車行業(yè)具有產(chǎn)量低、品種多的特點(diǎn)，所以自動(dòng)化水平都不是很高，一般客車廠年產(chǎn)量基本保持在2000輛的水平。在上述廠家中，德國的大客車技術(shù)在世界上一直保持領(lǐng)先地位。
歐洲大客車的主要特點(diǎn)是：發(fā)動(dòng)機(jī)功率大、轉(zhuǎn)矩高，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(shì) (目前，歐洲大客車用柴油機(jī)最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)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(qiáng)，油耗、噪聲及尾氣排放更低。
綜觀國外客車底盤技術(shù)的應(yīng)用，具有如下一些特點(diǎn)。
2．1 動(dòng)力裝置
國外客車的動(dòng)力裝置，除部分小型客車使用汽油機(jī)外，大中型客車幾乎全部用柴油機(jī)。近年來，天然氣、液化石油氣等清潔燃料發(fā)動(dòng)機(jī)也取得了較快的發(fā)展。
2．2制動(dòng)系統(tǒng)
國外客車底盤制動(dòng)系統(tǒng)多為前盤后鼓式，除了采用雙管路制動(dòng)外，ABS、渦流緩速器、制動(dòng)蹄自動(dòng)調(diào)隙裝置等均屬于標(biāo)準(zhǔn)配置。美國1998年規(guī)定，公共汽車、客車都必須裝ABS。
2．3懸架系統(tǒng)
歐美和日本的大中型客車約80%以上都采用了空氣懸架，日本最新的考斯特中輕型客車也采用了空氣懸架。歐洲客車的空氣懸架，前橋一般采用獨(dú)立懸架，后橋采用A型懸架，為提高客車的側(cè)傾剛度、行駛平順性和舒適性，空氣囊盡量采取靠邊布置的方式。
2．4操縱系統(tǒng)
國外客車大多采用自動(dòng)變速器 (由液力耦合器、變扭器與行星齒輪組成，或采用電腦程控的自動(dòng)變速器)，主要是為了減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)客車啟動(dòng)和變速時(shí)的孚順性。
新技術(shù)在客車底盤上的應(yīng)用正在迅速改變國內(nèi)客車產(chǎn)品的技術(shù)水平，同時(shí)客車底盤的不斷創(chuàng)新和開發(fā)也加快了國內(nèi)客車技術(shù)水平的提高。由于中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，毫無疑問中國將成為全球客車技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用最具活力和潛力的地區(qū)。
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