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長途大客車總布置設(shè)計 二 ○ 一 二屆 畢 業(yè) 設(shè) 計 長途大客車總布置設(shè)計 學(xué) 院： 汽 車 學(xué) 院 專 業(yè)： 車 輛 工 程 姓 名： 白新龍 學(xué) 號： 2201080329 指導(dǎo)教師： 張平 完成時間：2010年6月15日 二〇一二年六月  摘 要 長途大客車日益在人們生活中凸顯其重要性，而總布置是其他設(shè)計的前提條件，宏觀操控全局。 本設(shè)計參考市場同類客車及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對汽車的造型內(nèi)飾等進(jìn)行了設(shè)計，確定了基本尺寸工藝，構(gòu)建了長途客車的基本結(jié)構(gòu)及外形，并對駕駛員視野進(jìn)行了校核，根據(jù)客車行駛條件及生產(chǎn)要求，選擇了發(fā)動機，變速器和驅(qū)動橋等部件，按相關(guān)要求對質(zhì)心、軸荷分配及動力性進(jìn)行了計算，根據(jù)長途大中型客車相關(guān)法規(guī)和人體工程學(xué)，對大客車駕駛區(qū)進(jìn)行布置和乘客區(qū)座椅進(jìn)布置設(shè)計，在車身布置中利用人體樣板和眼橢圓對駕駛區(qū)中的操縱件和座椅的位置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。大致估算了風(fēng)窗玻璃，最后對車身附件進(jìn)行了設(shè)計，大致完成了此總布置。通過這次設(shè)計了解了一輛汽車設(shè)計的嚴(yán)肅性及艱巨性，這將對我以后的工作起指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵字：長途客車,人體樣板,車身布置,計算，設(shè)計  ABSTRACT Touring bus in people's life increasingly highlights its importance, and it's the premise of other macroother design layout ,controled the global. This design reference market similar buses and relevant national standards for cars, the modelling of the interior design, make sure the process, to construct the basic size coach the basic structure and appearance, and checks the vision to the driver, according to passenger cars driving conditions and production requirements, choose the engine, transmission and clutch and other components, according to related requirements on centroid, shaft jose allocation and calculated according to the dynamic performance, long distance large and medium-sized buses with human body engineering related laws and regulations, the bus driver and passenger area decorate area layout design, in seat into the body is decorated in using the human body model and the eye of driving the elliptical seat area and the location of the manipulation of pieces for the optimization design. Roughly calculated the window, wind to body accessories model the final design, substantially completed the general arrangement. This design understand a car design and arduous, the seriousness of the will to my later work period instruction function. KEY WORDS ：touring bus，body model，layout ，calculate，design  目錄 第一章 緒論 1 1.1車身總布置的設(shè)計原則 1 1.2車身總布置的設(shè)計內(nèi)容 1 第二章 國內(nèi)外客車行業(yè)現(xiàn)狀及形勢分析 3 2.1 國外大中型客車行業(yè)技術(shù)特點 3 2.1.1 歐洲客車行業(yè)形勢 3 2.1.2 美洲客車行業(yè)形勢 5 2.2 我國客車行業(yè)的現(xiàn)狀 6 2.3 現(xiàn)代客車的未來發(fā)展趨勢 9 第三章 車身總布置設(shè)計 11 3.1汽車車身總布置的主要方法 11 3.2車身坐標(biāo)系的確定 11 3.3車身總體尺寸及車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計 13 3.3.1 車身總體尺寸 13 3.3.2 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3.4 車身內(nèi)部尺寸的設(shè)計 15 3.4.1 駕駛區(qū)布置及尺寸的確定 15 3.4.2 乘客區(qū)的布置及確定 19 3.5 主要總成及附件 22 第四章 整車性能計算 24 4.1整車整備質(zhì)量、滿載質(zhì)量、質(zhì)心位置及軸荷分配計算 24 4.2 整車參數(shù) 27 第五章 動力性的確定 30 5.1 汽車驅(qū)動力 30 5.2 汽車行駛阻力 30 5.3 汽車行駛加速度 30 5.4 汽車爬坡度 30 第六章 駕駛員視野校核計算 32 6.1概述 32 6.2眼橢圓的樣板制作 33 6.3 眼橢圓樣板在車身視圖上的位置的確定 34 結(jié) 論 37 致 謝 38 參考文獻(xiàn) 39 第 4 頁 共 45 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 長途大客車總布置設(shè)計 第一章 緒論 長途大客車日益在人們生活中凸顯其重要性，而總布置是其他設(shè)計的前提條件，宏觀操控全局。汽車設(shè)計尤其是大型長途客車車身的設(shè)計，是根據(jù)社會對該車型的使用要求而提出來的整體參數(shù)與性能指標(biāo)進(jìn)行計算的，顯然，只能從宏觀入手，即從整車得總體設(shè)計開始，然后通過總體設(shè)計的分析和計算，將整車參數(shù)和性能指標(biāo)分解為有關(guān)組成的參數(shù)和功能后，再進(jìn)行總成和部件設(shè)計，進(jìn)而進(jìn)行零件甚至某一更細(xì)微的局部設(shè)計與研究。 1.1車身總布置的設(shè)計原則 原則：符合國家公路型汽車相關(guān)法規(guī)，參照人體結(jié)構(gòu)特點，舒適性、動力性、燃油經(jīng)濟性、環(huán)保性等達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。參照國家標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)教師建議。 空間問題是車身總布置設(shè)計的一個重要方面。車身內(nèi)部空間被分割，通常零部件總是在與乘坐者爭奪空間。在總布置設(shè)計中必須找到一個兩全的解決方案。從滿足駕駛員操作和乘員乘坐的要求出發(fā)，車身設(shè)計中必須以人為中心。顯然，轎車車身總布置設(shè)計的重點應(yīng)該在確定室內(nèi)空間大小和人體的活動空間上，又稱為車身室內(nèi)人體工程布置設(shè)計，以改善乘坐舒適度和提高產(chǎn)品實用性。具體方法是利用人體工程學(xué)知識來確定乘員做必須的室內(nèi)空間及操縱件，控制件裝備等的布置位置，保證駕駛員操縱輕便、準(zhǔn)確、視野寬闊和乘坐舒適、安全等。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整車的發(fā)動機、傳動系等總成、部件，以及備胎、油箱和行李艙等的布置，以確定車身的相關(guān)尺寸?？偨Y(jié)起來車身總布置設(shè)計的原則具體表現(xiàn)為： （1） 市場目標(biāo)性原則； （2） 從內(nèi)到外的人體優(yōu)先性原則； （3） 協(xié)調(diào)性原則； （4） “見縫插針”原則 （5） 座位優(yōu)先性原則； （6） “大多數(shù)人”原則； （7） 準(zhǔn)舒適度性原則； （8） 方便性原則； （9） 總要設(shè)計原則 1.2車身總布置的設(shè)計內(nèi)容 內(nèi)容：客車行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，座椅布置、車輛外形及總成設(shè)計、駕駛區(qū)布置、乘客區(qū)布置、發(fā)動機選型、變速器選型、各項性能計算及校核等。 （1） 根據(jù)整車設(shè)計要求確定車身各部分尺寸：包括乘客門、司機門、安全門、行李艙、地板高、側(cè)窗數(shù)量及高度、內(nèi)高、內(nèi)寬等； （2） 確定整車外形——前后圍、車頂、側(cè)圍的大致曲線和尺寸，前后風(fēng)窗位置與角度等； （3） 駕駛區(qū)布置——方向盤位置（角度）、儀表板、駕駛員位置及操縱機構(gòu)和踏板的相互位置； （4） 乘客區(qū)布置——座椅布置、通道寬度、內(nèi)高等； （5） 空調(diào)系統(tǒng)的位置——制冷、采暖、除霜、通風(fēng)換氣、空氣凈化裝置的位置及管道位置； （6） 行李艙大小及位置 （7） 視野設(shè)計校核； （8） 乘客上下車方便性確定； （9） 安全性設(shè)計——被動安全性（安全帶、扶手、軟化等）。 第二章 國內(nèi)外客車行業(yè)現(xiàn)狀及形勢分析 2.1 國外大中型客車行業(yè)技術(shù)特點 大型客車按其用途和結(jié)構(gòu)特征的不同，分為城市客車(即公共汽車，又稱城市線路客車)與旅游客車2種類型。旅游客車包括市內(nèi)游覽車和中長途旅游車(一般專指后者)。大中城市間供長途旅行的高速線路客車所用的底盤與旅游客車底盤極為接近，也有直接采用旅游客車底盤的，其車身造型也與旅游客車大同小異，僅在車內(nèi)布置和附屬設(shè)施方面有一定的差異，故一般長途旅行客車不再單獨作為一類。 國外大型客車生產(chǎn)比較集中的國家和地區(qū)有歐洲、日本、加拿大等，其中歐洲的大型客車技術(shù)水平和科研能力居世界首位，中國客車企業(yè)引進(jìn)客車技術(shù)也集中在歐日2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，所以自動化水平都不是很高，一般大中型客車廠年產(chǎn)量基本保持在2000輛的水平。在上述廠家中，德國的大型客車技術(shù)在世界上一直保持領(lǐng)先地位。 2.1.1 歐洲客車行業(yè)形勢 歐洲作為世界商用車的中心，不僅擁有誕生世界上第一輛客車的榮耀，而且擁有龐大和成熟的客車工業(yè)體系。數(shù)量眾多的客車制造企業(yè)以及強大的研發(fā)能力，使得歐洲在客車誕生100多年之后，依然引領(lǐng)著世界客車工業(yè)的方向。從發(fā)動機到變速器，從底盤到車身，歐洲無一不走在世界客車業(yè)的前列。我國沿用了歐洲的客車排放法規(guī)，歐洲IECER66安全標(biāo)準(zhǔn)也正逐漸成為世界的標(biāo)準(zhǔn)。　 　　歐洲大型客車的主要技術(shù)特點是：發(fā)動機功率大、轉(zhuǎn)矩大，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(目前，歐洲大型客車用柴油機最大轉(zhuǎn)矩時轉(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，經(jīng)濟性、環(huán)保性及安全性更好。 1. 動力裝置　　 　　幾乎全部采用柴油機，王要優(yōu)點是： 　　(1)熱效率高，燃油經(jīng)濟性好，有利于降低大型客車的使用成本； 　　(2)工作可靠，壽命長，一般而言，現(xiàn)代柴油機的大修間隔里程可達(dá)50萬km，最長可達(dá)：100萬km，而汽油機只有20萬-30萬km； 　　(3)可以采用增壓中冷技術(shù)，以進(jìn)一步提高發(fā)動機的功率，減少廢氣排放 此外，近年采用混合動力、代用燃料(天然氣)發(fā)動機的車型曰益增多，采用太陽能、氫燃料等為動力的車型也正處在實驗或試用階段，這2方面車型的市場占有率還無法與柴油機動力客車相抗衡。 2.發(fā)動機布置型式 　　均采用后置方式。實踐表明，在今后一個相當(dāng)長的時間內(nèi)，后置式將是高檔豪華大型客車發(fā)動機布置的主要型式。其主要優(yōu)點有： 　　(1)發(fā)動機與車廂之間的隔離密封性好，車身振動和運行噪聲小，舒適性好； 　　(2)為大型客車布置空調(diào)提供了極大的方便，可設(shè)計容量較大的行李艙，并有利于內(nèi)部裝飾；　　　 (3)使車輛軸荷分布合理，解決了車輛前橋超載問題，從而使轉(zhuǎn)向操縱方便； 　　 3.底盤型式 　　底盤的布置型式呈“柔性化”特點，以適應(yīng)各種車身匹配要求。一般可歸納為3種類型：車架式底盤(非承載式)；三段式底盤(半承載式)、無車架式底盤(承載式)。其中后2種是歐洲目前大型客車底盤的主要型式。今后歐洲大型客車底盤型式的主要發(fā)展趨勢是無車架底盤和桁架式車身。　 　　4.懸架、制動 　　豪華大型客車均采用空氣彈簧懸架，并出現(xiàn)了以鋼板彈簧為導(dǎo)向元件，與空氣彈簧組合的混合懸架，減振效果很好。 　　制動系統(tǒng)采用雙管回路式，布置型式為前后軸各自獨立的雙管回路系統(tǒng)；在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用薄壁結(jié)構(gòu)，以減輕制動系統(tǒng)的總質(zhì)量。 　　5.車身結(jié)構(gòu) 　　大型客車的車身一般分為應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)和骨架承載結(jié)構(gòu)，歐洲大型客車一般采用無車架式底盤與骨架結(jié)構(gòu)車身相結(jié)合的結(jié)構(gòu)型式。骨架部分承受載荷，外蒙皮只起裝飾作用 　　現(xiàn)代車身設(shè)計廣泛采用CAD、CAM等技術(shù)手段，多車身框架均要進(jìn)行有限元計算和分析，以達(dá)到最佳的剛度和強度?！? 　　6.造型 　　歐洲大型客車的造型特點是內(nèi)飾、色彩設(shè)計及車輛舒適性等的高度協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，并通過精湛的加工工藝來實現(xiàn)。例如，在世界高檔大型客車生產(chǎn)方面領(lǐng)銜的奔馳公司，其主要造型特點為：三維大曲面設(shè)計，所有車身外露線條，除側(cè)圍的側(cè)窗下部窗框外，均以曲面連接，大圓弧過渡，其側(cè)窗具有獨特的上部彎曲主頂蓋，既突出了整車大曲面的造型，又給乘客以良好的視野；普遍采用深色玻璃，增加了內(nèi)飾的舒適感和居住性。這些完整地體現(xiàn)了客車的豪華、協(xié)調(diào)、優(yōu)美和柔中帶剛的造型精髓，代表了歐洲典型豪華大型客車的造型特點和風(fēng)格。 　　7.內(nèi)飾 充分體現(xiàn)以人為本的出發(fā)點。例如大型旅游客車的內(nèi)飾特點是：以舒適、美觀和統(tǒng)一協(xié)調(diào)為原則。乘客座椅設(shè)計完全符合人體工程學(xué)的各項要求，其造型、材質(zhì)、色澤與車內(nèi)統(tǒng)一和諧；車內(nèi)各種設(shè)施齊備，一般都沒有酒吧、衛(wèi)生間、音像系統(tǒng)和完整的空調(diào)系統(tǒng)，有的車型還有會議室，甚至廚房等工作和生活設(shè)施；車內(nèi)裝飾設(shè)計專業(yè)化，藝術(shù)風(fēng)格突出，無論是座椅、儀表板，還是側(cè)壁、地板、側(cè)窗等都要進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃 　　8.安全裝置 　　按歐共體法規(guī)要求，在歐洲生產(chǎn)和使用的大型客車必須在制動系統(tǒng)中安裝防抱死制動系統(tǒng)(ABS)，在4星級標(biāo)準(zhǔn)大型客車上還要安裝防側(cè)滑裝置(ASR)及緩速器。同時，在設(shè)計中重視主動安全中的制動、轉(zhuǎn)向、視野、燈光和被動安全中的乘員保護(hù)、安全防護(hù)、防火設(shè)施等問題。此外，乘員保護(hù)系統(tǒng)、碰撞報警系統(tǒng)、側(cè)向雷達(dá)探測系統(tǒng)、駕駛者信息系統(tǒng)等都已成為歐洲大型客車公司研究和應(yīng)用的對象，它們同ABS等系統(tǒng)一樣，在不久的將來也會成為大型客車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。 2.1.2 美洲客車行業(yè)形勢 　　在我們的印象中，美洲的客車工業(yè)總是有些模糊。我們可以很容易在身邊發(fā)現(xiàn)一輛“通用”牌轎車，也可以輕而易舉地找到美洲轎車企業(yè)在我國的合作伙伴，但是在客車業(yè)合資合作的大潮中，我們卻一直沒有尋找到美洲客車工業(yè)的身影。然而，當(dāng)我們認(rèn)真研究美洲的汽車工業(yè)時會發(fā)現(xiàn)，美洲客車工業(yè)同樣有著其驕人的一面。除了擁有MCI、Newtlyer等大型客車企業(yè)之外，還涌現(xiàn)出Marcopolo這樣客車年產(chǎn)量突破1萬4000輛的客車業(yè)巨人。美洲客車企業(yè)正在以其自己的方式成長?！∽鳛榧幽么罄吓瓶蛙嚻髽I(yè)，MCI的產(chǎn)品技術(shù)代表美洲的最高水平。從1942年制造了加拿大首輛電車之后，MCI-直保持著一輛客車運營時間長達(dá)25年的記錄。MCI也曾在第二次世界大戰(zhàn)時期全部生產(chǎn)軍用吉普、登陸艇等軍用裝備，隨后便專注于客車的制造。MCI在1963年進(jìn)入美國市場，在20世紀(jì)70年代開始向澳大利亞、沙特以及我國臺灣出口客車?，F(xiàn)在MCI客車產(chǎn)品主要為長途客車、VIP客車、娛樂用車和房車。MCI長途客車主要有E4500、J4500、D4000、D4500等大型客車和F3500等中型客車，其中E4500和J4500在UMA2003展覽會中獲得了普遍好評。 　　下面介紹MC，系列大型長途客車的主要特點。 　　1.總成特點 　　1)車架結(jié)構(gòu) 　　承載式整體結(jié)構(gòu)。沒有底盤車身之分，由每一段格柵片組焊而成。具有足夠的剛度和強度，還能有效地降低影響客車壽命的振動和噪聲。 　　2)懸架 　　前后懸架均采用空氣懸架，雙節(jié)式囊式空氣彈簧，4根推力桿。 　　前懸：4個空氣彈簧、1個橫向穩(wěn)定桿、2個油壓雙向作用筒式重負(fù)荷減振器、1 個高度控制閥。 　　后懸：4個空氣彈簧、2個高度控制閥、4個油壓雙向作用筒式重負(fù)荷減振器。 　　兩側(cè)尾隨輪：兩側(cè)各1個腰鼓形膜式空氣彈簧及橫向穩(wěn)定裝置，2根尾隨軸的擺臂上各有1個筒式減振器?！? 　　2.材料選用與工藝特點 　　1)材料選用 　　廣泛采用不銹鋼件。骨架下部分采用不銹鋼管，而上部分結(jié)構(gòu)采用高抗拉強度的低合金鋼管。前后圍蒙皮、地板以下的左右側(cè)圍蒙皮及所有行李艙門等，都采用；中壓縱向筋條的不銹鋼；乘客門處所有踏步板及兩圍護(hù)板、電瓶艙底板、冷卻系統(tǒng)膨脹水箱、地板兩側(cè)的風(fēng)道等也采用不銹鋼板。地板副側(cè)窗之間的左右側(cè)圍蒙皮則用鋁板。 　　2)T藝特點 　　防銹、防腐處理：除選用不銹鋼、鋁(合金)及玻璃鋼等防銹、防腐材料外，還進(jìn)行了較為特殊的防銹、防腐處理。鋼結(jié)構(gòu)件在組焊(裝)前浸泡或噴涂環(huán)氧樹脂底漆；不同類型的金屬接頭之間用樹脂或聚酯膠帶分隔，以免電解腐蝕；在頂蓋和側(cè)圍蒙皮的搭接處，填充鋁粉樹脂進(jìn)行密封和金屬保護(hù)。車身表面涂層采用經(jīng)久耐用的聚氨酯彩色發(fā)光釉漆?！　「魺?、隔聲處理：頂蓋和側(cè)圍采用中密度玻璃纖維隔熱、隔聲，在安裝護(hù)板前冷壓成形。在側(cè)圍隔熱、隔聲材料周圍有一層防水膜。后置發(fā)動機上面的隔板處，也采用高密度玻璃纖維隔熱、隔聲。前后車橋上面的地板采用雙層結(jié)構(gòu)，中間填充隔熱、隔聲材料。 　　3.產(chǎn)品功能多樣化 　　MCI公司的部分車型，通過增減車內(nèi)設(shè)施，改變整車布置，選用不同類型的零部件，實現(xiàn)氣動折疊式乘客門的安裝，降低車身高度，設(shè)置伸縮式踏步板裝置；通過加裝線路牌電子顯示器，將普通座椅改為豪華旋轉(zhuǎn)扶椅等措施，最大限度地滿足不同用戶的要求。 　　總之，MCI除了注重大型客車的安全性、可靠性、舒適性和動力性外，還相當(dāng)重視實用性及使用壽命?！　? 國外大型客車發(fā)展的總體趨勢是向有利于節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境和提高客車的主被動安全性3方面發(fā)展，就客車本身來說，則是提高其動力性、燃油經(jīng)濟性、制動性能、平順性和操縱穩(wěn)定性、舒適性等，同時使車身結(jié)構(gòu)與車內(nèi)設(shè)施更理想、更實用。 2.2 我國客車行業(yè)的現(xiàn)狀 我國的客車工業(yè)起步于20 世紀(jì)70 年代，經(jīng)過30 多年的發(fā)展和國家重點改造，通過引進(jìn)技術(shù)、中外合資，現(xiàn)已具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著國民經(jīng)濟的快速增長，我國客車市場得到較大規(guī)模的發(fā)展，大中型客車已經(jīng)形成高、中、低檔兼?zhèn)涞漠a(chǎn)品格局。近10 年來，通過合資、合作和技術(shù)引進(jìn)，我國已具備了先進(jìn)的客車車身和底盤制造 技術(shù)；但是，整體上與國際水平相比仍有差距，主要表現(xiàn)在首次故障里程、平均故障里程、使用壽命等指標(biāo)明顯低于國際水平，缺少適合高速公路使用的客車發(fā)動機，特別是缺少適用于高速公路的高檔客車底盤等。底盤的品種少、質(zhì)量低，也制約了客車行業(yè)的發(fā)展。目前客車市場生產(chǎn)量和需求量已經(jīng)達(dá)到一個較高的平臺，而客車行業(yè)要想得到進(jìn)一步的發(fā)展，打破現(xiàn)有的平衡局面，必須從內(nèi)部進(jìn)行新一輪調(diào)整，如客車企業(yè)組織機構(gòu)的調(diào)整、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整、人才的流動和市場營銷策略的變化等，才能適應(yīng)新的市場發(fā)展變化。從客車行業(yè)技術(shù)水平來看，要適應(yīng)國際市場競爭的發(fā)展要求，必須進(jìn)行新一輪調(diào)整。近年來，我國制造的客車產(chǎn)品不僅能夠完全滿足國內(nèi)市場需求，而且已經(jīng)逐步進(jìn)入國際市場。其中，技術(shù)水平的不斷提升是客車產(chǎn)品在市場上攻城掠地的首要基礎(chǔ)。到目前為止，在我國基本上集中了世界上所有客車制造的先進(jìn)技術(shù)，但我國客車企業(yè)走向國際市場后，卻發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品品質(zhì)、技術(shù)含量與發(fā)達(dá)國家的客車企業(yè)的產(chǎn)品仍存在很大差距，迫切需要進(jìn)行新一輪的調(diào)整升級。從當(dāng)前客車行業(yè)的現(xiàn)狀來看，迫切需要進(jìn)行新一輪調(diào)整?？蛙囆袠I(yè)的市場集中度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于轎車和卡車的水平，特別是在公交客車領(lǐng)域表現(xiàn)得更為明顯。全國有近40 家公交客車生產(chǎn)企業(yè)，最大的企業(yè)年銷量只有3000 多輛，企業(yè)之間很難拉開距離，沒有領(lǐng)袖企業(yè)，不易形成主流趨勢；產(chǎn)品檔次不高，客車企業(yè)在市場上沒有話語權(quán)，導(dǎo)致市場競爭混亂，企業(yè)盈利能力下降，這也迫切需要進(jìn)行新一輪調(diào)整。隨著環(huán)保概念的普及，人們的消費觀念日益更新，特別是在全球石油緊缺、汽車等交通工具普及帶來對燃油需求增多的情況下，燃油替代產(chǎn)業(yè)成為各國政府重點扶持發(fā)展的對象，發(fā)展節(jié)能、環(huán)保型客車產(chǎn)品自然成為未來市場開拓的重點。歐洲已經(jīng)通過了旨在限制汽車污染物排放的歐洲5 號和歐洲6 號標(biāo)準(zhǔn)，其中歐5 標(biāo)準(zhǔn)將于2009年9 月1 日開始實施。這意味著從2009 年開始，中國客車出口歐洲市場的門檻將被提高，迫切需要客車行業(yè)進(jìn)行新一輪調(diào)整。 中國客車發(fā)展史： 一、起步階段（1956 年-1978 年） 1974 年12 月，第一機械工業(yè)部汽車局和國家建委城建局聯(lián)合下文，由常州客車制造廠研制大客車底盤。在獨立自主、自力更生的思想意識下，中國的客車業(yè)也從次開始了漫長的大客車產(chǎn)品的自主研發(fā)之路。 1975 年9 月，北京牌大型鉸接公共汽車在北京公路上投入使用。雖然這一時期，中國的大客技術(shù)水平很落后。1978 年以前，中國汽車工業(yè)的年產(chǎn)量僅為40 多萬輛?？蛙嚠a(chǎn)品的年產(chǎn)量占汽車工業(yè)年產(chǎn)量的比例很小。中國對客車產(chǎn)品的重視程度也不高，再加上中國總體技術(shù)水平的落后，大型客車的發(fā)展也就處于剛剛起步的階段。 二、成長階段（1978 年-2001 年） 改革開放后的20 年間，中國的客車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到了很好的豐富和填充。1978 年之前，中國的大客產(chǎn)品結(jié)構(gòu)很單一，即只有9-11 米的公交系列客車，產(chǎn)品在全國的覆蓋率也很小，只有北京、上海、廣州等大城市有。在此期間，中型客車產(chǎn)品技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷豐富，并逐漸趨于成熟。通過這一時期的發(fā)展，中型客車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)相當(dāng)完善，產(chǎn)品系列也由7 米逐漸過度到10 米。中客的市場面逐漸拓寬，主要用于二三級城市的公路客運和中短途客運系列。中客產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展讓中客慢慢面向旅游客車市場。輕客發(fā)展的這20 多年里，企業(yè)不斷增多，產(chǎn)品種類也逐漸豐富。主要的輕客產(chǎn)品來自國內(nèi)主流的輕客產(chǎn)品，即金杯海獅、南京依維柯、東南輕客、沈陽中順和東風(fēng)客車等。隨著市場的發(fā)展， 輕客市場在擴大的同時趨于穩(wěn)定，主要就是短途客運、城市物流等。雖然市場面不寬，但是這一產(chǎn)品在國內(nèi)客車市場上也是不可取代的。通過引進(jìn)技術(shù)，我國客車工業(yè)技術(shù)在這一時期有飛速進(jìn)步。 1986 年，北方車輛制造廠與尼奧普蘭公司(德)合作，使用尼奧普蘭技術(shù)、工藝許可證生產(chǎn)北方牌高檔豪華旅游客車。 1988 年，廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，引進(jìn)德國曼豪華大客車技術(shù)，生產(chǎn)金龍－曼豪華大客車。 1992 年，常州客車廠與福萊西寶公司(美)合資成立中國福萊西寶車輛有限公司，生產(chǎn)高檔大客車和高檔城市公共汽車。 1993 年，安微淝河汽車廠與賽特拉客車公司(德)，引進(jìn)凱斯鮑爾大客車技術(shù)生產(chǎn)安凱豪華大客車. 1996 年7 月2 日，東風(fēng)汽車與日本的日產(chǎn)合資的東風(fēng)日產(chǎn)柴汽車有限公司在杭州成立。主要生產(chǎn)的產(chǎn)品為RB 系列大型客車底盤。 1996 年7 月8 日，我國首臺YW6120 型豪華電動公共大客車通過國家級鑒定。該車由國防科工委組織，國防科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京電車公司、河北勝利客車廠和美國老少普葛魯門公司等聯(lián)合研制成功。 1999 年10 月河北長安勝利汽車有限公司繼1996 年研制成功YW6120 型電動大客車之后，研制成功2 輛SL6700 型電動輕型客車，該車系河北長安勝利公司與香港聯(lián)誼公司聯(lián)合開發(fā)。此外，還與美國SK公司協(xié)議共同研制續(xù)駛400 公里以上的混合動力電動大客車。 1999 年11 月2 日廣州汽車集團(tuán)有限公司與日本五十鈴公司、日本五十鈴(中國)投資有限公司在東京簽署"廣州客車項目合作基礎(chǔ)協(xié)議"。年生產(chǎn)設(shè)計能力800 臺整車，400 臺底盤，依市場需要滾動發(fā)展。廣州五十鈴引進(jìn)了日本五十鈴最新款的高檔客車和全套生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)長度區(qū)間為9 米到12米。五十鈴擁有世界上最先進(jìn)的柴油機技術(shù)，旗下的6SD1、6HE1 等系列柴油機都深受客戶好評，動力強勁，節(jié)油環(huán)保；此外，五十鈴匯集多年的客車制造技術(shù)，特別是全承載車身技術(shù)和全車電控系統(tǒng)也是久負(fù)盛名的。通過合資企業(yè)向中國引進(jìn)客車生產(chǎn)技術(shù)和中國客車企業(yè)的自主研發(fā)，中國大客產(chǎn)品在發(fā)動機技術(shù)， 尤其是柴油機的動力性能和節(jié)能環(huán)保方面都有了很大進(jìn)步。同時，大客的全稱在車身技術(shù)、客車全身電控系統(tǒng)和客車底盤等技術(shù)都有很大的進(jìn)步。 三、成熟階段（2001 年至今） 經(jīng)過了長期的發(fā)展，中國的大型客車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐漸與世界接軌，產(chǎn)品種類和產(chǎn)品的水平與國際水平逐漸接近。整車性能的普遍提高，市場需求的層次化，成為了我國大型客車發(fā)展的第三階段的顯著特點。各種品牌、各種配置、甚至各種派系的大型客車技術(shù)，帶動了國產(chǎn)大型客車的發(fā)展。這一時期的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常完善，產(chǎn)品種類有中檔車、高檔車和豪華車之分。按用途又有公交系列、客運系列、旅游系列、團(tuán)體車等多種。可以說，這一階段已進(jìn)入了百花齊放、百家爭鳴的時代。 2.3 現(xiàn)代客車的未來發(fā)展趨勢 1.鼓勵自主創(chuàng)新 根據(jù)國家汽車產(chǎn)業(yè)十一五規(guī)劃，國家要求客車制造企業(yè)落實科學(xué)發(fā)展觀，全面提高自主創(chuàng)新能力，逐步實現(xiàn)由大到強的轉(zhuǎn)變。依托現(xiàn)有基礎(chǔ)加快產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展。充分發(fā)揮汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有中資企業(yè)、中外合資企業(yè)已形成的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，充分利用已有產(chǎn)能。通過提高自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力，發(fā)展自主品牌，增強企業(yè)核心競爭力。 2.鼓勵新能源汽車的生產(chǎn)和消費 根據(jù)國家汽車產(chǎn)業(yè)十一五規(guī)劃，國家要求客車制造企業(yè)依靠技術(shù)進(jìn)步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。將節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、提高車輛安全性作為汽車產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展重點，將開發(fā)、推廣新能源汽車作為緩解能源供應(yīng)矛盾的重要戰(zhàn)略措施，將提高材料回收再利用率作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的方向，實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時，國家相關(guān)部委將在2008 年下半年率先出臺購買柴油、混合動力汽車全免購置稅的政策。中央還將鼓勵地方政府出臺地方政令支持新能源車型的市場開拓，促進(jìn)新能源汽車的消費。 3.促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 根據(jù)國家汽車產(chǎn)業(yè)十一五規(guī)劃，國家要求客車制造企業(yè)利用市場機制促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。充分發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)作用，加快企業(yè)集團(tuán)化發(fā)展步伐；推動國有企業(yè)體制、機制創(chuàng)新和資本多元化改造，促進(jìn)民營企業(yè)發(fā)展，推進(jìn)中外合資企業(yè)建立長期互利共贏的合作機制，形成國有、民營及中外合資企業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。引導(dǎo)市場消費，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。企業(yè)應(yīng)重視研究多元化市場需求的特點，發(fā)展?jié)M足城市與農(nóng)村市場需求的各類產(chǎn)品。引導(dǎo)企業(yè)理性面對市場，充分利用已有產(chǎn)能，防止盲目擴張。限制汽車排放近年來我國機動車產(chǎn)量和保有量迅速增長，與此同時，機動車排放已成一些大城市的第一大空氣污染源。國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的實施進(jìn)一步對汽車排放進(jìn)行強制性的限制。2007 年7 月1 日起，國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)逐步在全國范圍內(nèi)實施，國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的尾氣污染物排放限值比第Ⅱ階段標(biāo)準(zhǔn)降低了30%，國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)還要求汽車增加一個名為車載診斷系統(tǒng)(OBD)的裝備，這個系統(tǒng)將從發(fā)動機的運行狀況隨時監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo)。隨著2008 年奧運會的逼近，歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)也將在不久后提出來。而尾氣排放上的改變，對汽車生產(chǎn)廠家主要是成本上的影響，生產(chǎn)成本都有不同的提高。 國家排放標(biāo)準(zhǔn)實施進(jìn)程及計劃： 2004 年開始實施相當(dāng)于歐II 標(biāo)準(zhǔn)的第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)(簡稱“國II 標(biāo)準(zhǔn)”)。 2006 年北京在全國范圍內(nèi)率先實施“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)。 2006 年1 月1 日北京在全國范圍內(nèi)率先實施“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)。 2006 年7 月31 日上海市環(huán)保局宣布，上海公交、出租車行業(yè)先行實施“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)。 2006 年9 月1 日國務(wù)院正式批準(zhǔn)廣州實行“國Ⅲ”標(biāo)準(zhǔn)。 2008 年1 月1 日在全國范圍內(nèi)對重型車的新車上牌執(zhí)行“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)。 2008 年7 月1 日將在全國范圍內(nèi)對輕型車的新車上牌執(zhí)行“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)。 2008 年國IV 排放標(biāo)準(zhǔn)實施。 2009 年計劃實施歐V 標(biāo)準(zhǔn)，其中，柴油SUV 執(zhí)行歐V 標(biāo)準(zhǔn)的時間將推遲至2012 年9 月。 4.限制汽車能耗 國家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布《輕型商用車輛燃料消耗量限值》強制性國家標(biāo)準(zhǔn)，《標(biāo)準(zhǔn)》制定過程中統(tǒng)計和分析了19 家單位提交的252 個車型（載貨汽車217 個，客車35 個）的燃料消耗量，結(jié)合輕型商用車的特點確定了輕型商用車的燃料經(jīng)濟性評價體系。該《標(biāo)準(zhǔn)》實施的對象主要是總質(zhì)量在3.5 噸以下，通常為9-12 座的輕型商用車，主要包括輕卡、輕客。目前它們的年均銷量在100 萬輛左右，因此降低輕型商用車的能耗對整個汽車行業(yè)的節(jié)能減排具有重要意義。此外，新汽車消費稅將消費稅對小汽車的分類與國家新的汽車分類標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來，將小汽車稅目分為乘用車和中輕型商用客車兩個子目；調(diào)整小汽車稅率結(jié)構(gòu)，提高大排量汽車的稅率。對乘用車(包括越野車)按排量大小分別適用六檔稅率，對中輕型商用客車統(tǒng)一適用5%稅率，拉大了不同排量汽車的稅率差距，加大了大排量和能耗高小轎車、越野車的稅收負(fù)擔(dān)，限制了高能耗汽車的生產(chǎn)及消費。 第三章 車身總布置設(shè)計 3.1汽車車身總布置的主要方法 從內(nèi)到外法：從內(nèi)到外設(shè)計方法簡單地說，即是人的位置定義到車身定義。 SAE 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦的眼橢圓、頭廓包絡(luò)線、手伸及界面等都說明了以H 點為核心的從內(nèi)到外的布置方法。 1）由SAE推薦的適意線或區(qū)域法來確定不同百分位人體模型的H點位置； 2）確定座椅參考點的位置座椅靠背角和座椅調(diào)節(jié)行程； 3）調(diào)用頭廓包絡(luò)線結(jié)合內(nèi)部空間控制尺寸確定頂蓋的位置以及完成對車身內(nèi)部寬度的確定； 4）調(diào)用眼橢圓手伸及界面等設(shè)計布置工具設(shè)計儀表盤的斷面形狀及其操縱件的布置； 5）而后進(jìn)行方向盤操縱機構(gòu)踏板等的布置； 6）進(jìn)行駕駛員的視野設(shè)計； 7）前后風(fēng)窗玻璃的設(shè)計和后圍的布置等 對于上述的步驟并不是嚴(yán)格的固定不變的過程，在真正的布置中它們往往是反復(fù)交叉進(jìn)行。 3.2車身坐標(biāo)系的確定 關(guān)于坐標(biāo)系，《汽車車身制圖》（QC/T490-2000）有如下的規(guī)定： （1） 坐標(biāo)系的確定：用右手定則確定坐標(biāo)系，X為汽車的長度方向，Y為汽車的寬度方向，Z為汽車的高度方向。 （2） 零平面的確定：（按汽車滿載時確定）零平面平行于圖樣的邊框線。 ① 高度方向的零平面：一般取沿車架縱梁上緣上表面平直且較長的一段所在的平面，無車架的車輛可沿車身地板下表面平直且較長的一段所在的平面作為高度方向的零平面。記作0Z，0Z上方為正，下方為負(fù)。 ② 寬度方向的零平面：取汽車的縱向?qū)ΨQ中心平面。記作0Y，0Y的右側(cè)為負(fù)，左側(cè)為正。（順著汽車行駛的方向） ③ 長度方向的零平面：取過前輪理論中線心并垂直于高度零平面的平面。記作0X，0X的后方為正，前方為負(fù)。 （3） 坐標(biāo)平面：平行于零平面的平面，它是用來確定車身各部分相對位置關(guān)系。（4）坐標(biāo)線：坐標(biāo)平面在投影平面上積聚而成的直線，用細(xì)實線表示，間隔為100mm或其整數(shù)倍。 （5）坐標(biāo)線的標(biāo)記：每一根坐標(biāo)線的一端（在0#圖紙幅面以下的圖樣中）或兩端（在0#圖紙幅面及其以上的圖樣中）都應(yīng)注有表示該坐標(biāo)線距離零平面距離百分之一的數(shù)值標(biāo)記和表示該坐標(biāo)線方向的字母標(biāo)記。數(shù)值和字母標(biāo)記的字號為7號字且一律水平書寫。例如“-4X”表示該坐標(biāo)線為位于長度零平面之前，距離0X為400mm的長度方向坐標(biāo)線。 （6）圖面布置：主視圖按汽車自右向左行駛方向布置圖面 圖3.1 坐標(biāo)系示意圖 圖1、車身坐標(biāo)示意圖 圖3.2 坐標(biāo)系軸線位置圖 3.3 車身總體尺寸及車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計 車身設(shè)計主要參照國家標(biāo)準(zhǔn)及市場行業(yè)規(guī)范。 3.3.1 車身總體尺寸 項目 尺寸(mm ) 總長/總寬/總高 11495/2490/3485 車內(nèi)高 1925 軸距 6210 前懸/后懸 2135/3150 輪距(前/后) 1960/1808 座間距 800 過道寬 400 最小離地間隙 200 最小轉(zhuǎn)彎半徑(m) 8.7 3.3.2 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.軸數(shù)及驅(qū)動形式 按照我國公路行車的相關(guān)規(guī)定，采用的是兩軸式，前橋是轉(zhuǎn)向橋，后橋采用雙輪驅(qū)動的形式。 2.發(fā)動機布置及選擇 大客車發(fā)動機的布置形式有三種，發(fā)動機后置后驅(qū)形式，發(fā)動機前置后驅(qū)形式和發(fā)動 機中置后驅(qū)。三種形式優(yōu)缺點如下表所示： 布置形式 優(yōu)點 缺點 發(fā)動機前置后驅(qū) a、動力總成操縱機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 b、散熱器位于汽車前部，冷卻效果好； c、發(fā)動機出現(xiàn)故障時駕駛員容易發(fā)現(xiàn) a布置座椅時會受到發(fā)動機的限制； b、地板平面離地面較高 ； c、傳動軸長度長； d、發(fā)動機的聲、氣味和熱量易于傳入車廂內(nèi)；隔絕發(fā)動機振動困難，影響乘坐舒適性； f、采用前開門布置會使前懸加長，同時可能使前軸超載 發(fā)動機中置后驅(qū) a、軸荷分配合理； b、傳動軸的長度短； c、車廂內(nèi)面積利用最好，并且座椅布置不會受發(fā)動機的限制； d、乘客車門能布置在前軸之前等 a發(fā)動機必須用水平對置式的，且布置在地板下部，給檢修發(fā)動機帶來困難； b、駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障； c、發(fā)動機在熱帶的冷卻條件和寒帶的保溫條件不好； d、發(fā)動機的噪聲、氣味、熱量和振動均能傳入車廂； f、動力總成操縱機構(gòu)復(fù)雜； e、受發(fā)動機影響，地板平面距地面較高； 發(fā)動機后置后驅(qū) a、能較好地隔絕發(fā)動機的噪聲、氣味、熱量； b、檢修發(fā)動機方便；軸荷分配合理； c、能改善車廂后部的乘坐舒適性； g、傳動軸長度短。 a、發(fā)動機的冷卻條件不好，必須采用冷卻效果強的散熱器； b、動力總成操縱機構(gòu)復(fù)雜； c、駕駛員不容易發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障。 結(jié)合三種布置的優(yōu)缺點發(fā)現(xiàn)，客車發(fā)動機后置的布置形式具有車內(nèi)空間利用率高、車廂內(nèi)的振動噪聲小、軸荷分配較合理、發(fā)動機修理方便等優(yōu)點。隨著技術(shù)的進(jìn)步，后置的缺點已經(jīng)得到解決，現(xiàn)在主流公路客車普遍采用后置后驅(qū)的形式，另外，對于長途大客車，由于車高較高，發(fā)動機后置更容易降低地板高度，從而降低車總高。所以選擇發(fā)動機后置。 3.4 車身內(nèi)部尺寸的設(shè)計 3.4.1 駕駛區(qū)布置及尺寸的確定 駕駛員坐在工作位置上，手握方向盤，腳置于踏板上，右手還經(jīng)常操作變速桿，眼睛直視前方，這種人機關(guān)系確定了駕駛員的基本姿勢，駕駛區(qū)的布置是否合理，影響到駕駛員得坐姿的舒適性和操縱的方便性，進(jìn)而涉及行車安全。 駕駛區(qū)域內(nèi)布置的目的是合理布置腳踏板、座椅和轉(zhuǎn)向盤的位置，確定硬點，踏板、座椅和轉(zhuǎn)向盤的布置是客車駕駛區(qū)布置的設(shè)計的關(guān)鍵。 我們對這些部件布置設(shè)計主要遵循兩種思路：第一，人機工程設(shè)計，通過人機工程設(shè)計，使得設(shè)計結(jié)果符合人體機理，讓操作人員操作更加舒適方便；第二，標(biāo)準(zhǔn)校核，把設(shè)計結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比對，并不斷修正，使得各個設(shè)計尺寸滿足規(guī)定。 1.腳踏板的布置設(shè)計 對于需要一定踏板力的離合器踏板，制動踏板來說，僅確定與座椅的距離還不夠，還必須考慮它們相對于座椅的高度差。因為踏板相對于座椅的高度差決定了腳掌踩在踏板力Pk的大小，一般來說Pk的大小隨座椅高度的增加而增大，這是由于座椅高度增加使駕駛員的腿和踏板支桿幾乎可成一直線，駕駛員背部得到有力的支承。 為此，踏板相對于座椅表面的最佳位置是在兩者高度差hp=100～300mm范圍內(nèi)。同時參照國標(biāo)GB/T13053-1991《客車駕駛區(qū)尺寸》有關(guān)制動器、油門、離合器、踏板中心的要求，使它們不太遠(yuǎn)，并使油門踏板低于制動踏板。 油門與制動器踏板布置在同一側(cè)，即右側(cè)，這樣符合人們的習(xí)慣，安全性能好。 踏板位置對駕駛員施于踏板上的力的影響如圖3.1所示： 圖3.3 踏板力示意圖 2.駕駛員座椅及位置關(guān)系確定 駕駛員座椅與操縱機構(gòu)的相對位置關(guān)系稱為駕駛位置（driving position）。在進(jìn)行車身總布置設(shè)計時，重要的一環(huán)就是駕駛位置，確定坐在駕駛員座椅上的人與汽車操縱機構(gòu)之間的位置關(guān)系，它是汽車人機工程學(xué)中的一個重要研究課題。 人機系統(tǒng)設(shè)計時，可借助人體模板進(jìn)行輔助制圖、輔助設(shè)計或者輔助測試。首先，要正確選擇人體模板百分位，通常，確定外部尺寸，如手臂活動的可及范圍、腳踏板的位置等，宜選用“小”身材的人體模板（如第5百分位）；確定內(nèi)部尺寸，如腿、腳活動的占有空間，人體、頭、手、腳的通過空間等，宜選用“大”身材的人體模板（如第95百分位）。為了更合理的進(jìn)行駕駛位置的設(shè)計布置，我們采用女子第5百分位、男子第95百分位的尺寸制作人體模板。 人體模板尺寸參見表： 制作好相應(yīng)的人體模板后，需要確定布置的基準(zhǔn)。在行使過程中,駕駛員總是腳放在油門踏板上,油門踏板與地板的支點在行使過程中幾乎總是與駕駛員腳后跟點相一致。在人體工程學(xué)上通常就將此點作為人體的踵點(A.H.P),在汽車人體工程學(xué)上,由于對不同車型,駕駛姿勢不同,人體身軀與大腿活動的鉸接點—胯點(H.P)也將發(fā)生變化,因此在確定人車的關(guān)系時胯點也將發(fā)生變化,因而在確定人車的關(guān)系時把胯點(H.P)作為人體的基準(zhǔn)點。一般說來 ,將A.H.P作為H.P的基準(zhǔn)點,也就是說,如果用H.P將人體與人體舒適性聯(lián)系起來,那么A.H.P就將汽車與人體聯(lián)系起來。H.P以及方向盤中心W.P相對A.H.P在水平和垂直兩個方向上的距離hx,hz,wx,wz,及體腿角γ、座椅靠背角、方向盤傾角等尺寸是相互關(guān)聯(lián)的,它們之間按人體工程學(xué)上的某些關(guān)系緊密結(jié)合在一起。所以首先定好踵點位置以踵點為基準(zhǔn)確定人體基準(zhǔn)胯點和方向盤中心坐標(biāo)，如圖3.4: 圖3.4駕駛室布置圖 已知踵點（基準(zhǔn)）坐標(biāo)（X1，Y1，Z1）后，那么H點的坐標(biāo)分量Hx、Hz為： Hx=X1-a*cos（180-α8-Φ）+b*cos（180-α8-α4）+c*cos(α7) Hz=Z1-a*sin（180-α8-Φ）+b*sin（180-α8-α4）+c*sin(α7) 式中a表示踵點與踝點得連線距離；b表示小腿長度；c表示大腿長度；Φ表示踵點與踝點連線與腳底線的夾角。 人體模型舒適角度范圍： 人體模型在相應(yīng)的H點區(qū)域中任何一點定位時，都可對應(yīng)有一組舒適關(guān)節(jié)角（α3、α4、α8、α9），這表明當(dāng)駕駛員H點在此區(qū)域中定位時，通過腳跟的變化總可以找到舒適位置，因此分別在女子第5百分位、男子第95百分位的H點域中取設(shè)計H點，可獲得90%用戶滿意度得舒適H點行程。 設(shè)計的步驟： 1) 選擇適宜的人體樣板，包括百分位和比例等； 2) 畫出加速踏板位置、地板線(先以水平線代表)確定出踵點的位置； 3) 以踵點為人體布置的基準(zhǔn)，分別將95%、5%的人體樣板按選定的人體駕駛姿勢擺放在車身布置圖上。依據(jù)放好的人體樣板的位置，從樣板上的H點分別確定出95%、5%的百分位人體布置的設(shè)計H點的位置H95、H5； 4) 以H95和H5間的水平距離和垂直距離選定座椅的水平及垂直調(diào)節(jié)量； 5) 以95%百分位人體樣板和H95點位置畫出人體布置的輪廓形狀曲線，考慮座椅靠背的壓縮量與厚度等因素，確定出前座的最后設(shè)計界限； 6) 比較兩種百分位人體布置的各種關(guān)節(jié)角度變化和坐姿位置變化的情況，確定各H點位置和座椅調(diào)節(jié)行程量是否合格； 7) 分析在加速踏板全程過程中，人體姿勢的變化情況； 8) 畫出兩種百分位人體布置的腿部輪廓線，供設(shè)計伸腿空間用； 9) 后排布置與上述類似，一般95%即可，著重考慮擱腳位置姿勢、伸腿空間。 標(biāo)準(zhǔn)校核： 參照標(biāo)準(zhǔn)GBT 13053-2008 客車車內(nèi)尺寸、GBT 13053-1991 客車駕駛區(qū)尺寸基本規(guī)定，如：R點至踵點的垂直距離:405-508，R點至風(fēng)窗下緣：≥1000mm，風(fēng)窗下緣至地板表面：≤650mm，風(fēng)窗下緣至駕駛區(qū)擋板距離：≥1300mm，駕駛員座椅中心平面離側(cè)圍護(hù)板的距離W1：360-550mm，轉(zhuǎn)向輪緣與側(cè)圍護(hù)板距離≥100mm，機械式變速桿手柄在R點所在Z平面上的投影與R點得距離≤600mm，手柄在任意位置都不高于轉(zhuǎn)向盤、不低于駕駛坐墊上表面、位于駕駛員座椅右，R點之前。對不滿足標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計做相應(yīng)調(diào)整。 3.4.2 乘客區(qū)的布置及確定 客車一般分為三個大類,即: 1類車,包括市區(qū)公共汽車、城郊客車、短途客車; 2類車,包括一般長途客車、團(tuán)體客車; 3類車包括旅游客車及高級長途客車,一般統(tǒng)稱為高級客車。不同類別的客車,由于使用條件的不同對座椅布置的要求也各異。 1類車由于行駛站距較短，乘客流動頻繁，座椅布置主要保證乘客上、下車方便及便及在車內(nèi)走動。過去主要采用單排+雙排座椅布置方案，保證通道寬度和立席面積。近年來隨著城市公交的發(fā)展，為進(jìn)一步滿足客流量增加的要求，車身總布置主要的變化為發(fā)動機后置，后車門位于車身中部，坐席數(shù)量有減小的趨勢，而座椅布置采用車身前半部單排+單排，后半部為雙排+雙排且地板平面升高。 2、3類客車由于乘客乘坐時間長，站距遠(yuǎn)，座椅主要保證乘坐舒適性，座椅布置基本一致，一般均采用雙排+雙排的布置方案以保證乘客坐席數(shù)量，只是兩類車使用的座椅總成的級別有所不同。以上3類車的乘客座椅布置示意圖： 圖3.5乘客座椅布置示意圖 整各乘客區(qū)的布置主要內(nèi)容包括車門布置、乘客座椅布置、樓梯布置，走廊布置，行李艙布置等，在靈活考慮到輪罩、前后橋高度差的同時，還要滿足“GBT 12428-2005 客車裝載質(zhì)量計算方法”，“GBT 13053-2008 客車車內(nèi)尺寸”，“QCT 633-2009 客車座椅”等標(biāo)準(zhǔn)，最后考慮乘客的舒適性，座椅盡可能朝前，設(shè)計完成后再與設(shè)計要求作對比，若不滿足，再做相應(yīng)的調(diào)整。 設(shè)計任務(wù)要求： 乘員數(shù)>40含司機>， 一級踏步高≯400（空載） 車內(nèi)高 >1750（中間走道處） 人均行李艙容積：≯0.1m3 1 、 座椅及車門樓梯布置 座椅幾何參數(shù)依據(jù)人體工程學(xué)的推薦值及QC - T633 - 2009《客車座椅》標(biāo)準(zhǔn)中的座椅尺寸規(guī)格初步確定,其中乘客座椅尺寸規(guī)格見表1。 根據(jù)表1提供的標(biāo)準(zhǔn)及尺寸范圍，聯(lián)系該車型的相關(guān)參數(shù)，可以設(shè)定乘客座椅的尺寸為：高440mm，深440mm，寬466mm，坐墊角7，靠背高750mm，靠背與坐墊夾角100。 乘客區(qū)相關(guān)尺寸參閱GB/T客車結(jié)構(gòu)安全與要求如下：座椅靠背前部與前方座椅靠背后部的距離為H,可在坐墊上表面與地板上方620mm之間任意高度水平測量，座椅上方的自由高度要求從座位未壓縮最高點測量應(yīng)不少于900mm，對于上層的全部座椅及下層的最后排座椅，此自由高度可減少到850mm。布置時座椅間最小間距大于650mm，自由高度950mm。均滿足要求。 2、 乘客門的布置設(shè)計 在社會日益發(fā)展的今天，外擺式車門由于它有自己獨特的優(yōu)點，在越來越來多使用，本車也可以采用。車前門900mmx2000mm。 3、 過道布置設(shè)計 車輛通道應(yīng)允許測量裝置自由通過，該裝置由兩個同軸線圓柱體組成，中間為一段倒椎體。尺寸見下表 對于前面無出口的座椅，要求測量圓柱的最前排座椅靠背的前邊 應(yīng)達(dá)到切于最前排座椅靠背的橫向垂直平面并保持在此位置，從 此開始他必須移動右圖所示的板，從同圓柱量具接觸開始，板 的測量面向車外，向前移動660mm，如下圖3.6所示 圖3.6 根據(jù)GB/T要求車內(nèi)通道寬度為400m，內(nèi)高均為1925mm。滿足標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)書要求。示意圖如下： 3.7本設(shè)計座椅布置示意圖 3.5 主要總成及附件 1、車內(nèi)扶手 GB/T19550-2005《客車結(jié)構(gòu)與安全要求》規(guī)定如下： 1）乘客門扶手手握點應(yīng)在地板或每級踏步板表面上的垂直高度為800mm-1100mm，其水平位置應(yīng)在從第一級踏步外援向內(nèi)不大于400mm處，對于特殊踏步板，應(yīng)從考慮的踏步板的外邊緣向內(nèi)不大于600mm。 2）通行樓梯的扶手和手握器要求：所有通行樓梯每側(cè)都應(yīng)有合適的扶手，并位于每級踏步板側(cè)面800mm-1100mm的高度位置。 3）當(dāng)緊急制動時，可能被向前沖入踏步板區(qū)的乘客區(qū)應(yīng)設(shè)置護(hù)欄，護(hù)欄的最小高度從乘客放腳步的地板起為800mm，兵從車身內(nèi)壁向內(nèi)延伸至處于危險狀態(tài)的乘坐位置縱向中線或最內(nèi)踏步板的立面，兩者取其小，但至少達(dá)到100mm。 乘客門及樓梯扶手高度均在800-1100之間，滿足要求。 2、 樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計 國家標(biāo)準(zhǔn)： 一級踏步深>=300 一級踏步高<=400 踏步高<=300 踏步深>=200 乘客門凈寬>=650(單通道門) 長途大客車地板離地較高，故設(shè)三級踏步，此設(shè)計從側(cè)圍底緣至駕駛室地板高度為780mm，側(cè)圍底緣至地面高按規(guī)定為300-400mm，根據(jù)設(shè)計尺寸確定為350mm，參照上述國家標(biāo)準(zhǔn)一級踏步定為300mm，二三級踏步設(shè)為240mm。根據(jù)上下車的方便性及人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，參照國家標(biāo)準(zhǔn)乘客門凈寬設(shè)為900mm，高2000mm。 第四章 整車性能計算 4.1整車整備質(zhì)量、滿載質(zhì)量、質(zhì)心位置及軸荷分配計算 已知整車整備質(zhì)量約為9500kg，滿載質(zhì)量13427kg. 質(zhì)心位置的確定：設(shè)質(zhì)心坐標(biāo)為（X0，Y0，Z0）整車質(zhì)心計算公式： ,, （6.1） 式中：M為汽車總質(zhì)量，Mi為各部件質(zhì)量，Xi、Yi、Zi為各質(zhì)心的坐標(biāo)。 1）空載時各附件質(zhì)量及質(zhì)心位置見表10-1所示，用excel計算確定心位置計算結(jié)果X0=3285.58mm,YO=200.927mm,Z0=-92.423mm. 2）滿載時各附件及質(zhì)心位置見表10-2所示，用excel計算確定質(zhì)心位置，計算結(jié)果，Xo= 3431.145mm ，Yo=153.553mm，Zo=73.869mm。 表4.1 客車各總成空載時的質(zhì)量和質(zhì)心位置 名稱 質(zhì)量 Xi