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客车底盘技术应用现状和发展趋势

   客车制造的核心技术在于底盘技术。从 20世纪60年代起，中国客车底盘制造业随着中国客车工业的发展从无到有，走过了一段艰难曲折的发展历程。20世纪60年代到80年代期间，中国客车制造基本是直接采用载货车底盘改装而成。其中大型客车基本上采用黄河牌载货车底盘，中型客车主要采用解放、东风载货车底盘，轻型客车采用跃进载货车、北京吉普的底盘。

   自20世纪90年代以来，我国客车企业加强了与国外客车制造企业在资金和技术方面的合作，引进了一批客车底盘系列产品和制造技术(具体技术引进情况，见表1)。国外著名的客车及客车底盘制造公司，如德国的凯斯鲍尔、奔驰、曼；法国的雷诺；意大利的依维柯；瑞典的沃尔沃和日本的日产柴先后与我国签定了合作、合资和技术引进协议。

                   表1 中国客车底盘技术引进概况

公司名称	引进日期	输出国家及公司	引进产品
安凯汽车股份有限公司	1995年	德国凯斯鲍尔	HFC6110、HFC6120大客车及底盘
东风日产柴汽车有限公司	1996年5月	日本日产柴株式会社	大客车底盘
江苏亚星 —奔驰汽车有限公司	1995年7月	德国梅塞德斯 —奔驰公司	7～12m客车及底盘
上海申沃客车制造公司	2000年6月	瑞典沃尔沃客车公司	大客车及底盘技术
常州依维柯客车有限公司	2000年9月	意大利依维柯客车公司	大、中、轻型城市客车及底盘
猛狮客车有限公司	2002年1月	德国曼商用车辆有限公司	旅游客车、公交客车底盘

   在引进技术的同时，国内一些客车底盘制造企业如一汽、东风和江淮等通过模仿，自主研制开发出一批客车专用底盘，其中 6—8m客车底盘以 HFC6601KY、HFC6702KY、HFC6782为代表，10～11m客车底盘以CA6100、EQ145系列客车底盘为代表，较好地满足了市场需求。目前，除了部分技术含量较高的大型客车底盘外，国内生产的客车专用底盘在品种、数量、质量、技术水平等方面已基本满足市场需求。通过产品的技术引进，并经过自身的消化吸收，促使我国客车及底盘产品更新换代速度加快，并使客车底盘的总体制造水平有了较大的提高。

   随着客车底盘技术的发展和人们对客车乘座舒适性要求的不断提高，客车底盘在动力性方面越来越多地采用大功率、大转矩发动机。

   由于城市公交客车长时间处于超载和低速状态下运行，发动机必须有足够的动力才能保证在频繁的起步和加速过程中保持良好的加速性能，同时由于高档公交车为了保证空调系统始终处于良好的运行状态，也对发动机的低转速和大转矩提出了更高的要求。

   目前我国城市客车底盘比功率已从20世纪90年代的8kW/t提高到目前的10～14kN／t。对发动机的动力变化需求如表3所示。目前，高档客车上普遍采用进口发动机。

   1 国内客车底盘技术应用和发展

    1．1 悬架系统

   悬架是影响客车乘坐舒适性的关键总成，由于人们对乘坐公共汽车的要求越来越高，钢板弹簧悬架已不能满足舒适性的要求，而采用了性能优良的空气弹簧悬架。空气弹簧为弹性元件，通过压缩气体对载荷和道路条件变化所引起的振动进行自动调节。由于空气弹簧比钢板弹簧的自振频率低，因此空气弹簧悬架在消除汽车振动、提高客车的行驶平顺性和乘座舒适性方面的性能要大大高于普通的钢板弹簧悬架。空气弹簧悬架虽然价格较高，但由于其寿命数倍于普通钢板弹簧悬架和便于维修等特点，其在客车底盘上的应用将进一步得到推广。目前我国客车及底盘制造企业如安凯股份、一汽底盘、厦门金龙、东风杭汽等较多采用的是欧洲华兰德—纽威公司生产的空气悬架。

    1．2 传动系统

   公共汽车使用过程中起步和加速操作频繁，传统公共汽车上离合器和制动器使用频率为公路车辆的数倍，整个传动系统包括离合器、变速器、传动轴以及主减速器频繁承受交变；中击载荷，因而加速了相关机件的磨损。使用液力自动变速器可以使整个动力系统实现柔性联接，大大减少了传动冲击，提高了传动系统的可靠性和寿命。在起步过程中，自动变速器能根据外界阻力变化，自动满足减速、停车、起步、加速等操作的需要，极大地提高了公共汽车的平均行驶速度。在这个过程中，驾驶员操作频率降低，驾驶员只需要控制油门和制动器，就可以对行驶速度进行控制，既提高了车辆加速时的平顺性又大大减轻了驾驶员的劳动强度。

表 2 中外客车底盘生产技术水平比较

主要总成装置	世界客车制造水平	国内一般应用水平	国内引进技术水平
发动机	电子控制技术、 4气门、增压中冷、卧式发动机	增压中冷	电子控制技术、 4气门、增压中冷卧式发动机
自动变速器	广泛用于城市客车和部分旅游客车	极少采用	高档城市客车采用
缓速装置	广泛采用电涡流缓速器千口液力缓速罪	开始选装液压缓速器	选装电涡流缓速器
盘式制动器	广泛采用前盘后鼓式，部分车型前后均采用盘式制动器		选装前盘后鼓式
前独立悬架	广泛用于城市客车和部分旅游客车		部分采用
集中润滑	普遍采用	选装	选装
空气悬架	广泛采用	开始选用	多数采用
ABS／A5R和EBS	广泛采用 ABS／ASR、部分车型开始采用EBS	ABS	ABS
电子控制动力转向系统	开始采用	基本没有	引进较少

表 3 发动机的动力变化需求

车长， m	7	8	9	11	12
原动力需求， kW	67～82	89～104	118～133	133～155	155～192
发展趋势， kW	74～89	104～118	133～155	192～237	214～280

   深圳市公交公司近年来使用自动变速器的经济性分析表明：使用液力自动变速器，可以吸收并大大减少来自各方面对传动部件的振动和冲击，延长发动机寿命和保修间隔周期，提高公共汽车使用寿命，降低车辆的使用和维修费用。

   1．3 车架

   城市公共汽车要求底盘的车架低，以降低第一级踏板的高度。同时，车架低，可以降低底盘的重心，提高车辆的行驶稳定性。目前国内大型客车底盘车架多采用网格栏栅桁架式车架或无车架型式的全承载形式。

   1．4动力的选配和发动机的布置形式

   为了适应日益严格的环保要求，国内一些大型客车制造企业开始尝试采用清洁燃料、混合燃料或双燃料作为发动机的动力源。但由于环保型发动机的研制开发成本较高，目前尚未形成大批量的应用，柴油发动机仍然是国内客车底盘的首选动力。

   客车发动机布置一般有三种基本形式：前置、中置和后置。发动机后置又可分为纵置直立式、横置直立式牙口卧置式。目前国内中、高档客车大都采用后置发动机，同时，为实现城市客车低地板化。后置发动机大多采用横置直立式和卧置式。预计在一个较长的时期内，这种布置形式仍将是大、中型客车发动机的主要布置形式。

   1．5 润滑系统

   采用集中润滑系统装置，可使底盘上各种传动机构、球头关节、铰支及弹簧支承等得到较好的润滑，从而大大延长客车的寿命和大修周期，充分提高客车运行使用效率，并免去了驾驶员及维修人员平时繁杂的保养工作。

   2 国外客车底盘技术应用和发展

　　欧洲的客车技术水平和科研能力居世界的首位，国内客车企业引进客车技术也集中在欧日两大系列。全球比较著名的客车及客车底盘生产企业有：德国的奔驰、曼、凯斯鲍尔、尼奥普兰；法国的雷诺；意大利的依维柯(菲亚特集团)；瑞典的沃尔沃和斯堪尼亚；匈牙利的伊卡露斯和日本的五十铃、日产柴和日野等。由于客车行业具有产量低、品种多的特点，所以自动化水平都不是很高，一般客车厂年产量基本保持在2000辆的水平。在上述厂家中，德国的大客车技术在世界上一直保持领先地位。
欧洲大客车的主要特点是：发动机功率大、转矩高，且发动机转速有下降的趋势 (目前，欧洲大客车用柴油机最大转矩转速平均为1190r／min)，这使得车辆行驶速度更快，加速性、爬坡性和可靠性更强，油耗、噪声及尾气排放更低。

   综观国外客车底盘技术的应用，具有如下一些特点。

   2．1 动力装置

   国外客车的动力装置，除部分小型客车使用汽油机外，大中型客车几乎全部用柴油机。近年来，天然气、液化石油气等清洁燃料发动机也取得了较快的发展。

   2．2制动系统

   国外客车底盘制动系统多为前盘后鼓式，除了采用双管路制动外，ABS、涡流缓速器、制动蹄自动调隙装置等均属于标准配置。美国1998年规定，公共汽车、客车都必须装ABS。

   2．3悬架系统

   欧美和日本的大中型客车约80%以上都采用了空气悬架，日本最新的考斯特中轻型客车也采用了空气悬架。欧洲客车的空气悬架，前桥一般采用独立悬架，后桥采用A型悬架，为提高客车的侧倾刚度、行驶平顺性和舒适性，空气囊尽量采取靠边布置的方式。

   2．4操纵系统

   国外客车大多采用自动变速器 (由液力耦合器、变扭器与行星齿轮组成，或采用电脑程控的自动变速器)，主要是为了减轻驾驶员的劳动强度，增强客车启动和变速时的孚顺性。

   新技术在客车底盘上的应用正在迅速改变国内客车产品的技术水平，同时客车底盘的不断创新和开发也加快了国内客车技术水平的提高。由于中国经济的持续快速发展，毫无疑问中国将成为全球客车技术创新和应用最具活力和潜力的地区。