ZKY6600柴油机动力客车设计

摘  要：

随着国民经济快速增长，人民物质生活水平的不断提高，国内公路网络越来越发达，人们出行对安全、舒适的高性能客车需求日益增长。但我国的大多数人都住在农村，经济发展水平很不平衡，随着城市化进程的加快，以及我国逐步步入老龄化社会，这些事实都预示着这样一个结果：发展中低档城乡间的中型客车在我国有很大的优势。为满足国内市场的需要，适应用户对经济、环保客车的需求，并在对国内市场进行调研的基础上，设计和开发出这款中型客车。
    中型客车按中型中级标准设计，主要用于城乡之间公路客运。设计为15-20座，最大满足第三类车型的座椅要求，提高客车营运的经济性。中型客车的开发思路是侧重于经济性、实用性和可靠性，利用S5B底盘进行设计，设置大容量油箱及规格行李仓（3.30立方米），车内采用软装饰减震消音材料，实现车内空间宽敞。在适应用户需要及法规要求的前提下，合理选择各总成配置及结构设计，尽量采用通用结构，通过降低成本和提高客车经济性增加市场竞争力。本文首先主要根据所设计汽车的用途的好坏和使用条件，参考同级汽车的国内外资料，选择其整车型式及主要技术参数，再根据已有数据进行发动机及各主要总成的选型，并确定主要技术参数，在此基础上对汽车进行总成的布置。最后，对汽车的动力性和燃油经济性进行计算校核。

关键词：汽车/设计/总布置/性能

1设计依据与设计原则

1.1设计依据

近年来，我国的经济有了很大的发展，人民生活水平有了很大的提高，出行时对汽车的舒适性的要求也随之增大；另一方面，我国的高速公路已有了很大的发展，已基本形成网络化，或正逐步网络化，对于汽车制造企业尤其是以生产公路客运汽车为主的客车企业来说，这些都蕴藏着商机。但我们不能忽略这样一个事实：我国是一个发展中国家，经济水平普遍不是很高，并且很不平衡，还有，我国正逐渐进入老龄社会，中低收入的老龄人口的出行问题亟待我们解决，这为客车的多样化发展提供了契机，即就是说，中低档客车的生存与发展具有巨大的空间。从整个世界范围来说，仍然是穷国多，富国少，穷人多，富人少，所有这些，都预示着中低档大客车具有很大的市场空间。可以这么说，发展舒适性较高的中低档客车不仅是客车企业自身利益的需要，也是社会公益事业的一部分。
   从现实情况来看，目前世界及我国的客车企业都正在致力于发展舒适性较高的豪华型大客车，对中低档客车这一块反而关注的较少，这就形成了市场空白，为我们的发展提供了机会。国外企业十分看好我国高档大中型客车市场，是因为国内客车行业合资和引进的产品现在已基本和国外原装产品处于同一档次，且价格具有明显优势，这迫使以赚取利润为目的的国外企业更加在中国积极寻找合资、合作的机会。这也将给我国客车生产企业带来参加国际合作、参与国际竞争的机遇。我们应致力于开发出有自己特色的客车，这样才会在国际市场中占有一席之地。

1.2设计原则
1.按 GB/T12427-90<<客车产品系列型谱>>分类,本车属于车长6m的基本系列,根据需要可按型谱变形.
2. 按照GB/T13053-91《客车驾驶区尺寸》和GB/T13055-91《客车乘客区尺寸要求》，对驾驶区和乘客区进行了布置。
3．符合GB7258-97<<机动车运行安全技术>>、GB13094-1997《客车结构安全要求》的要求,同时符合人体工程学的要求,使其乘坐舒适性提高.
4.驾驶员座椅和乘客座椅按照GB/T13057-91《客车驾驶员座椅尺寸规格》和GB/T13059-91《客车乘客座椅尺寸规格》布置。
5.客车结构强度的规定按GB/T17578-1998设计.
6．GB15083-2006汽车座椅，座椅固定装置及头枕强度
7.贯彻“三化”原则。
8.尽量采用新技术、新材料、新工艺。
9．整车的造型采用圆基调，大圆弧过渡。
10.优化设计，减轻自重。

        2 国内外客车行业现状及形势分析

2.1国外大中型客车行业技术特点

国际上大客车的发展较早，几乎是与整个汽车工业同步发展起来的，他们的技术已经达到了很高的水平，以欧洲和美国为代表。按国际上通行的分类办法，将车身长度在7-10米的称为中型客车，超过10米的称为大型客车。尽管这些国家的经济发展水平很高，客车仍然是重要的代步工具。在国际上， 客车生产水平较高的公司是美国的通用汽车、美国运输工业公司；德国的奔驰、凯斯鲍尔、尼奥普兰公司；瑞典的沃尔沃公司；法国的雷诺公司；匈牙利的伊卡露斯公司；日本的五十铃、日产、日野、三菱公司等。其主要产品都是比较高档的豪华旅游车或长途汽车，如德国的lion’s coach,lion’s star,瑞典的scania century,Volvo,意大利的Irisbus Iliade等等。随着我国市场的开放，这些跨国公司正致力于强占我国的中高档客车市场。在技术层面上，目前国际上大中型客车的发展趋势是 ：1. 采用客车专用底盘。客车技术性能的好坏主要取决于底盘，客车底盘的悬挂向空气弹簧悬挂发展，变速器向自动变速器发展，转向器多采用助力式转向器，普遍安装ABS制动系统，有些安装了ABS／ASR防滑系统，力求舒适性、通过性和动力性好，制动可靠。长途客车的底盘要接近角和离去角要大，利于在不良路面和坡度行驶。团体旅游客车对底盘的平顺性和舒适性要求高，以减轻乘客的疲劳程度。2. 采用大功率发动机，增强客车的动力性。目前客车发动机功率多在120千瓦以上，有些达到250千瓦左右。发动机功率大，动力强，速度就会快，客车时速可达110公里以上。这种大功率发动机一般采用涡轮增压型柴油发动机，可节省燃料，工作可靠。柴油机大修里程可达50万公里以上，而汽油机只有其一半。另外，排气污染较低，不易发生火灾。 3. 车身造型流行大曲面流线型和直线方基调型两种。前者考虑空气动力特性，风阻小，同时节省燃料，外形美观，目前多用于高级客车；后者线条简练工艺简单，目前多用于城市公共汽车。车身结构多采用无车架式底盘与骨架车身相结合的全承载式结构。长途客车向大型化、高速化、柴油化方向发展；城市客车向低地板、空调、电动、天然气等非燃油方向发展；旅游客车向高档化、豪华化发展。

2.2我国客车行业的现状
    我国客车工业始于60年代，当时只能对货车底盘进行改装，加装上一个简易的车身，用于载客运输，即为客车。当时的客车，性能差，车速不高，冲击、振动大，舒适性差。
   随着汽车工业的发展，人们对客车的车速、安全性、稳定性、舒适性和经济性提出了更高的要求，客车的设计水平、制造技术和生产能力都有显著提高，开发了加大轴距，加宽轮距的客车专用前轴，采用了传动效率较高的循环球式转向器或轻便的液压动力转向器、双管路制动系统、专用悬架、减振器和横向稳定杆系统；对车身结构采取了一系列密封措施；车身内饰和乘客座椅按人体工程学理论进行设计，大大提高了乘坐舒适性和安全性，其动力性也得到了迅速的提高。
改革开放以后，随着国民经济的快速发展、人们生活水平的迅速提高，人们对客车又提出了新的要求，迫使客车行业上档次、上水平，要求进一步地提高客车的动力性、可靠性、安全性、舒适性和经济性。目前我国客车工业正处于一个更新换代的发展时期，并将逐步与国际技术水平接轨。作为发展中国家，我国人口众多，城市人口密集，老龄化比例迅速加大，人们的收入相对较低，道路面积率也很低，所以给我国城市公共交通的提高和发展带来机遇，并且与国外背景条件不同，将有其自身的特点。以公交优先的发展思路和城市公共汽车为主的公交结构等因素，城市化发展的过程尤其有理由看好客车市场
目前，我国大、中型客车生产能力已超过10万辆。受宏观经济调控的影响，我国大、中型客车市场自1992年以来持续多年不振，大、中型客车产销连年下挫。1997年，尽管大型客车的生产和销售均有较大增长，但由于中型客车市场仍大幅滑坡，致使大、中型客车仍未走出低谷。1998年开始，大、中型客车的产销全面回升。
   中国入世，在对我国大中型客车行业增加竞争压力的同时，必然也对外国企业进入中国市场参与竞争增大了压力。入世前，外国整车和零部件公司被高关税等保护措施挡在国门之外，入世后，他们将会涌入我国市场寻求合作伙伴和发展空间。他们中有的已经成立合资企业，或以技术合作方式在华建立起了桥头堡、大本营。我国入世后将在项目投资、技术转让、市场营销、售后服务体系等方面的政策变得更灵活。这无疑给我国大中型客车企业提供了与国外跨国公司再次联系的机遇，并借用外方国际贸易的关系，进入国际市场，从而增加步入国际大循环的机会，提升出口的能力，增融入全球化体系的可能，为我国客车工业的健康发展提供了更大的空间。国外企业十分看好我国高档大中型客车市场，是因为国内客车行业合资和引进的产品现在已基本和国外原装产品处于同一档次，且价格具有明显优势，这迫使以赚取利润为目的的国外企业更加在中国积极寻找合资、合作的机会。这也将给我国客车生产企业带来参加国际合作、参与国际竞争的机遇。
   为优化产品结构、提高新产品开发能力和制造水平，国内许多客车厂通过合资、合作引进技术提高整体水平，国外生产大、中型客车的著名厂家已陆续进入我国，我国已具备了先进的客车车身和底盘制造技术。但是我国中档和普通型大、中型客车与国际水平相比仍有较大差距，首次故障里程、平均故障里程、使用寿命等指标明显低于国际水平；缺少适合高速公路的高档客车底盘，底盘的品种少和质量低制约了客车的发展。我国客车的发展现状是正努力地进行资源整合，同时与国外客车企业进行深入而广泛的合作，一方面努力提高自身技术水平，一方面正在引进新技术，如郑州宇通引进德国man公司技术，西安沃尔沃与瑞典沃尔沃正进行深入的合作。我国客车行业也主要将中高档客车作为自己的研发发展重点。在开拓国际市场方面也取得了很大的成功，出口国家主要是经济科技水平都比较低的亚非拉国家。长途客车向大型化、高速化、柴油化方向发展。
2.3现代客车行业的未来发展趋势
    我国客车行业将按照汽车产业政策的要求，研制大中型客车专用底盘，积极采用新技术、新材料、新工艺，形成多品种、系列化，开发适应各种市场的、具有高附加值的大中型客车及变形客车。长途客车向大型化、高速化、柴油化方向发展；城市客车向低地板、空调、电动、天然气等非燃油方向发展；旅游客车向高档化、豪华化发展。
    高档客车一般的概念是：车内高地板、全景风窗玻璃、外摆式乘客门、高靠背可调式座椅、带有冷热空调装置、有较大行李箱。现代国际上高档大客车越来越豪华，尤其是游览大客车的内饰，已超越了乘坐舒适性方面的几项常规评定标准，越来越注意装饰效果和新颖的艺术风格。高档客车还配备有地毯、音响设备、电视、电话、卫生间、厨房及冰箱等。
     现代客车由于其内部设施增多，乘客增加，承载性强，因此要求提高比功率，目前客车的比功率达13～16 kW/t；发动机采用增压柴油机，其原因是柴油机热效率高、工作可靠、寿命长、燃油经济性好、增压后排气污染小、噪声低。全承载式车身是客车的发展方向，取消车架纵梁，设计成桁架式或与客车车身设计成一体的网格式车架是发展的方向。为了进一步改善驾驶员的乘坐条件，降低驾驶员的疲劳，一般客车上都采用了可调节座椅或带空气悬架的座椅。现代客车已普遍采用大型曲面全景玻璃，以扩大驾驶员和乘客的视野。车身骨架与内外蒙皮间填充发泡塑料，以减小高速行驶时的冲击和振动，提高乘坐舒适性。悬架系统影响乘坐的舒适性，采用空气悬架会有较高的减振性能，自振频率可降低到1.10～1.25 Hz，平顺性和乘坐舒适性有明显地提高。采用少片变截面钢板弹簧也有较好减振性能，这也是发展方向之一。客车转向轴轴载质量超过3 t，采用助力装置。转向盘采取可变位和软化措施，以减少驾驶员的疲劳和提高撞车时的安全性。为了提高制动时汽车的行驶稳定性和路面附着系数的利用率，增加制动效果，而装用载荷分配阀和电子防抱死装置，一般都采用前、后轴各自独立的双管路制动系统。

                       3总结
    当前能生产出高质量的国产高速客车厂家为数寥寥，其根本问题在于国产汽车发动机及底盘系统满足不了连续高速运行的需要，因此，客车制造业要想抓住机遇，必须加快引进技术的消化吸收和技术创新的步伐。在引进产品的基础上，积极培育系统产品，实现关键技术的国产化，并满足于求稳求好。
    本课题研究的内容是中型客车整车尺寸参数的确定，整车各总成的布置，动力性和经济性的计算。同时，查看客车车身与底盘设计的相关理论，了解车身与底盘设计的基本结构，认识车身与底盘设计各部分结构的功能和作用，分析各种结构的优缺点，选择一个合理的方案。进行车身和底盘设计结构设计和参数的确定。采用的是计算机绘图加手工制图，查资料和手册用汽车理论和汽车设计的知识进行设计。设计任务基本上完成。

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注：

（1）按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号，并与文中的编号顺序相对应。

（2）参考文献中每条项目应齐全。文献中的作者不超过三位时全部列出；超过三位时只列出前三位，后加“等”字；作者姓名之间用逗号分开；中外人名采用姓在前名在后的著录法。

（3）参考文献不少于15篇，其中外文文献不少于2篇。