二级踏步城市客车的开发_张鹏

城市公交开发

客

第４期第４期

车技术与研究

Ｎｏ．４２０１４

１７

ＢＵＳ＆ＣＯＡＣＨＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＲＥＳＥＡＲＣＨ

二级踏步城市客车的开发

张

鹏

（河南少林客车股份有限公司，郑州４５０１００）

摘要：介绍SLG6660C4GZ二级踏步城市客车的底盘技术方案、车身技术方案、主要技术措施、重点关注

的问题，以及整车主要技术参数和对比优势等。关键词：二级踏步；城市客车；技术方案；技术参数

中图分类号：U469.13文献标志码：B文章编号：1006-3331（2014）04-0017-02

ＺｈａｎｇＰｅｎｇ

ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡＣｉｔｙＢｕｓｗｉｔｈＴｗｏＳｔｅｐｓＦｌｏｏｒ

（ＨｅｎａｎＳｈａｏｌｉｎＢｕｓＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０１００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｕｔｈｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｈａｓｓｉｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｌａｎ，ｂｏｄｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｌａｎ，ｍａｉｎｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓ，ｅｍ－ｐｈａｔｉｃａｌｌｙｃｏｎｃｅｒｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｍａｉｎｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｅｎｔｉｒｅｖｅｈｉｃｌｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｄ－ｖａｎｔａｇｅｏｆＳＬＧ６６６０Ｃ４ＧＺｔｗｏｓｔｅｐｓｃｉｔｙ

ｂｕｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｗｏｓｔｅｐｓ；ｃｉｔｙｂｕｓ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｌａｎ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒ城市客车上下车方便性是衡量其运营效率的重要而降低地板高度是缩短停站时间、提高运营指标之一，

效率的重要技术措施，这也从客观上促进了低地板城市不仅可减少踏步的客车的发展［１－３］。降低车内地板高度，

数量和高度，使乘客上下车及在车内移动更方便、安全据和快捷，而且可增加通道处的内高和乘客区的空间［４］。研究发现，对城市客车运营指标影响最大的是地板高度。地板高度降低５７％可使乘客上下车的时间节省５０％，从而提高定线的平均运输速度７．５％［５］。

目前国内６￣７ｍ中轻型城市客车大多数采用前置发动机三级踏步车身结构，上车踏步台阶多，安全隐患大，尤其不便于老人和儿童，停站时间较长，造成公交运营效率低，同时整车内高较低，车内空间小，不便于乘客车内前后移动。在城市化高速发展的进程中，中小城市和城镇的域内交通问题是需要优先规划解决的问题［６］。经过周密且深入的市场调研，我司基于以上基本情况，

开发了ＳＬＧ６６６０Ｃ４ＧＺ二级踏步城市客车。

图１

底盘布置图

承载２．７ｔ，后桥承载４．６ｔ，能较好地满足城市客车超载的需求。为了降低整车地板高度，采用前３后３少片簧悬挂，将钢板弹簧装在桥壳下面，增加后段车厢内高且采用７．００－１６／降低整车高度，可大大提高乘坐舒适性［７］。７．００Ｒ１６轮胎；轴距为３３０８ｍｍ，便于车身布置中后开门；车架最大截面高度为１６０ｍｍ，具有良好强度和刚度；选装ＡＢＳ制动系统，能较好地保证整车安全性能。底盘布置图见图１。

１整车总体技术方案

１．１底盘技术方案

采用玉柴ＹＣ４Ｆ１１５－４０国四发动机，尽量前移发动机位置，降低发动机高度；选用湖南中联重科车桥，前桥

１．２车身技术方案

整车造型采用我公司经典的丽影公交造型，呈方基调，小圆角与大圆弧相结合，中后双开门，外观简洁、流畅。车身采用半承载结构，骨架采用异形钢管与薄板冲

作者简介：张鹏（１９７４－），男，工程师；技术中心副主任；研究方向：车身总布置。

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１８客车技术与研究２０１４年８月

车身底架采用１６Ｍｎ钢管，强度高，承载压件组焊加工，

力强。前后围蒙皮、前后保险杠均采用成型冲压件，强度好，维修性好。前风窗采用全景大曲面夹胶玻璃，保证驾驶员视野清晰，侧窗采用大面积钢化玻璃粘接结构，整车美观、气派、典雅、大方。实车外形见图２。

２需要重点关注的问题及参数对比

二级踏步城市客车，因为随着踏步和车内地板高度

２．１开发中需要重点关注的问题

的降低，会给整车设计增加以下几个需要重点关注和解决的问题，必须认真对待，否则会影响到整车的使用性能和安全性能。

１）燃油箱尺寸的选择和布置。尽可能选择高度尺寸较低的油箱，否则会降低离地间隙，进而影响到整车的通过性能，甚至可能出现安全隐患。

２）发动机与前桥间隙的校核。发动机前移和下降，正好布置在前桥上方，油底壳与前桥之间的间隙必须经过认真的校核，同时还必须通过加载进行可靠性试验验证，以防止极端状态下发生干涉，造成安全隐患。

３）蓄电池的布置和检修。蓄电池布置时，应重点考虑离地高度和检修维护的便捷性。２．２主要技术参数及对比

１）整车主要技术参数：长×宽×高／ｍｍ整备质量／总质量／ｋｇ轴距／前悬／后悬／ｍｍ前轮距／后轮距／ｍｍ

额定功率／转速（／ｋＷ／（ｒ／ｍｉｎ））额定载客／人

６６２０×２２４０×２８２０／３０２０

４３００／４５００／６９００３３０８／１２２０／２０９２

１８１０／１５８６８５／３２００

３６／１０￣２２（３６／１０￣２５）

图２ＳＬＧ６６６０Ｃ４ＧＺ

城市客车外形图

１．３主要技术措施

根据国家强制性标准ＧＢ１３０９４－２００７［８］中对踏步高度的相关要求，前乘客门一级踏步高度≤３８０ｍｍ，二级踏步高度≤２５０ｍｍ；后乘客门一级踏步高度≤３８０ｍｍ，二级踏步高度≤３００ｍｍ。将踏步高度作为开发设计的关键性数据指标，进行严格的设计和校核。同时尽可能加大乘客区车内空间，减少车内台阶数量和尺寸，降低车内台阶高度，提升乘客乘坐的舒适性和便利性，优化驾驶区布置，提升驾驶操作舒适性，降低驾驶操纵的疲劳感。为顺利地实现设计目标，采取了以下技术方案：

１）前置发动机前移结构，降低发动机高度，加大乘客区空间，车内布置更加紧凑和简洁。

２）悬架系统优化设计，降低底盘车架纵梁上平面高度，力求最大限度降低上下车门踏步高度。

３）变速器悬置结构优化设计，力求降低车内台阶高度。

４）乘客区车内地板布置采用纵向坡度设计，坡度不超过５％，低于国家标准８％要求。

５）一级踏步地板采用横向坡度设计，坡度超过３％，低于国家标准５％要求。

６）车内后轮罩优化布局，降低台阶高度，增加通道宽度，便于增加乘客车内站立空间和方便乘客前后走动。

前后乘客门踏步见图３。

２）参数对比。该二级踏步客车与我司ＳＬＧ６６６０Ｃ４ＧＥ三级踏步城市客车对比，具有以下优势：

①整车内高增加了１７０ｍｍ，车内空间增加，改善和提高了乘坐的舒适性。

②踏步数量减少了一级，乘客上下车更加方便、安全和快捷。

③整车质心高度降低了５０ｍｍ，提高了操作稳定性，侧倾稳定角得以增加，为安全行车提供了有力的保障［９］。

３结束语

实发动机前置客车本身成本就低，产品投入较小，施起来简单，只需要在现有的车型上局部改动即可［１０］。基于ＳＬＧ６６６０Ｃ４ＧＺ二级踏步城市客车在运营中的优势，以及我国公交优先政策的深入执行，将在社区巴士、地铁接驳、支线公交运营领域发挥重要的作用，创造良好的社会效益和经济效益

。

图３前后乘客门踏步结构（下转第24页）

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２４客车技术与研究２０１４年８月

会引起部振动，若此阶频率与发动机的激振频率接近，此处振动，进而加速发动机的振动，此车前几阶固有模态满足上述第一层次的要求；第一阶固有频率为８．４Ｈｚ，根据上述第二层次要求评价尚可；第三层次要求，有部分阶次的模态发生在可能的激振域内。如车轮不平衡激励等，但如前所述，分量较小。

从以上模态分析结果可以知道，采用高强钢前后的整车骨架前几阶模态的固有频率及振型基本相同，动态特性区别不大。

ω＝姨可知，采用高强由固有频率公式［１０］：

钢前后，因整车骨架的固有频率基本不变，而质量减小了，所以应用高强钢减少材料后整车骨架的动刚度降低了。

２．４静刚度对比

静刚度主要包括弯曲刚度、扭转刚度。

１）弯曲刚度对比。在车架上平面施加１００００Ｎ的力，对比应用高强钢前后整车骨架变形量。

２）扭转刚度对比。分别在车架前左、前右气囊盖板处施加竖直向下的３００００Ｎ的力，分别得到应用高强钢前后整车前后桥相对扭转角。结果见表３。

表３静刚度分析结果对比

弯曲变形量

普通钢高强钢刚度降低／％

０．９６８８１．１１１２．７２

右扭转角０．７７０．９５９１９．７

左扭转角０．７７０．９６１１９．９

３结束语

高强钢在汽车轻量化中的应用越来越广泛，其优势

表现在：高强钢结构相对于普通钢结构，成本没增加多少，重量却降低了较多；车辆的燃油经济性、动力性、排放性、安全性等性能指标都得到了很好的改善。但采用高强钢不只是对传统结构的型钢厚度进行减薄，还需要改变局部的结构来增加其整车刚度，因此，可以通过增加空间斜梁来实现。参考文献：

［１］李彩芬，张卫林．客车节能影响因素分析［Ｊ］．客车技术与研究，２０１２，３４（６）：３５－３７．

［２］范例，司利增．影响汽车油耗的因素分析［Ｊ］．农业技术与装备，２０１０，（４）

［３］田芳，王涛．全承载客车车身结构有限元分析［Ｊ］．客车技术与研究，２０１２，３４（１）：１７－１９．

［４］王羽亮，任国峰，王健．ＬＣＫ６８９０Ｇ城市客车车身结构有限元分析［Ｊ］．客车技术与研究，２００８，３０（５）：５－８．

［５］顾响中．ＺＧＴ６７３９ＤＳ城市客车车身结构模态分析［Ｊ］．客车技术与研究，２０１２，３４（５）：２２－２３．

［６］袁渊．客车车身骨架的静强度和轻量化分析［Ｄ］．长春：吉林大学，２００６．

［７］李琦，阳林，贺绍华．面向汽车轻量化的先进高强钢成型技术［Ｊ］．客车技术与研究，２０１２，３４（５）：４７－５０．

［８］谭继锦．汽车有限元法［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．１．［９］姚晓冬．ＬＣＫ６１２０Ｈ型客车有限元分析报告［Ｒ］．上海：同济同捷科技股份有限公司，２００２．

［１０］王潇锋．汽车底盘设计［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１０．４．

从弯曲刚度、扭转刚度对比结果可以看出，应用高强钢后整车骨架静刚度也降低了。

（上接第18页）

技术与研究，２００６，２８（１）：４６－４７．

修改稿日期：２０１３－１１－２３

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参考文献：

２００５，［１］李世豪．我国城市客车发展新趋势［Ｊ］．客车技术与研究，２７（３）：１－３．

［２］赵家琳．浅谈低地板公共汽车［Ｊ］．城市车辆，２００９，（１２）［３］李振磊，唐应时，周兵，等．我国城市客车的发展研究［Ｊ］．客车技术与研究，２００６，２８（４）：４－６．

［４］李平．低地板客车发展方向［Ｊ］．城市车辆，２００９，（６）［５］赵吉．大中型客车产品设计与制造工艺［Ｍ］．长春：吉林科学技术出版社，２００８．

［６］周文杰，印关平．中小城市和城镇公交车解决方案［Ｊ］．客车

［７］何琛，郑方明，黄荣英．二级踏步ＬＰＧ单燃料城市客车底盘的开发［Ｊ］．客车技术与研究，２００５，２７（５）：２０－２１．

［８］ＧＢ１３０９４－２００７，客车结构安全要求［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００７．

［９］ＧＢ７２５８－２０１２，机动车安全运行技术条件［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１２．

［１０］侯永坤，陈晴，柴冬梅．中型客车低地板技术［Ｊ］．客车技术与研究，２０１３，３５（４）：１４－１６．

修改稿日期：２０１４－０３－０１