中国城市客车及客车底盘适用性的探讨.docx

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中国城市客车及客车底盘适用性的探讨

中国城市客车及客车底盘适用性的探讨

1促进城市客车、客车底盘发展的客观形势 

  随着国民经济的持续高速发展和城市化进程的加速推进，城市规模的不断扩大，城市的功能、性质和格局发生了较大的变化。

生活质量的提高、生活节奏的加快以及消费观念的更新等等，都对城市客车提出了更新更高的要求。

市民从原来的出门有车坐，发展为不仅要有车坐，而且要安全快捷、方便舒适。

另外，由于我国地域辽阔，各地经济发展的差异较大，对城市客车的配置要求也不尽相同。

  那么，城市客车的生产厂家应生产什么样的城市客车来满足用户——城市客车使用部门的需求？

而城市客车使用部门又应用什么样的客车配置去满足其消费者——乘客的需求呢？

这是多年来困扰城市客车生产厂家和使用部门的一个难题，也正是我们需要讨论和研究的问题所在。

产品要想有市场，就必须了解市场，只有了解市场，产品才能适应市场，被市场所接受和认可。

作为城市客车生产厂家，要了解客车使用部门的需求,开发多型谱系列车型，满足用户要求；同样，城市客车的使用部门必须根据线路的功能与特性，合理地选择不同档次配置的城市客车，去满足不同层次的乘客需求，开拓客运市场，寻求企业的可持续发展。

因此，城市客车生产厂家与城市客车使用部门要进一步加强信息沟通，以满足最终用户——乘客的需求。

  加入WTO后，客车行业将参与国际竞争，城市客车生产水平也会在竞争的格局下大幅度提高。

  未来的10年，是中国经济突飞猛进的时期，也是城市营运客车逐渐走上成熟的时期，城市客车将处于更新、换型的高峰。

  城市化是当今世界进步与发展的主要进程。

今后10年，我国城市化进程加快,到2010年,我国城市化水平将由2001年的34%提高到45%，我国城镇人口将由2001年的4.8亿增加到6.3亿，10年内将有2亿左右农村人口转移进城，新增城市人口40%。

城市规模与城市区域扩大,许多中心城市的县将变为区。

市区扩大，道路新增和延伸，城市公交运营区域的新扩展，城市范围不断扩大，卫星城逐渐形成。

这些都是今后城市公交发展的增长点，我国的城市公交具有巨大的发展空间。

现代化、网络化的城市公交成为我国市民出行首选，城市公交在城市交通中的比例将达到50%以上，城市公交在城市交通中将更好地发挥主体功能。

  今后10年，是城市公交基本实现现代化的关键时期，要求城市客车品质不断提升，“改善城市形象，提高城市公交水平”，“主要城市应逐步限制污染严重、性能落后的公交车，在‘十五’期间内使全国的主要城市面貌一新”。

为此，客车生产企业要抓住机遇，引进技术，合资生产，联合开发或自主开发、超前开发。

今后，大型客车、经济型客车、环保型客车、低地板客车、舒适性客车将成为市场上的亮点。

随着技术的进步，电动客车也将得到发展。

  2未来10年城市发展对公交车辆的要求 

  2.1城市公交存在的问题 

  要想适应城市客车市场需求，增强竞争能力，就必须针对其影响因素进行讨论、分析，提出解决方法。

  2.1.1超载严重 

  城市客车运行的基本特点是起步、行车、刹车、停靠站点（平均每公里有3至5个停靠站点）频繁，运距相对短，客户多是流动的群体，每天有早晚高峰，每年有节假日的高峰（高峰期公交车1m2站立人数多达9～10人）。

  2.1.2人多乘车难 

  近几年，随着我国国民经济的高速增长，人们的出游和交往日益增多。

2001年我国城市公交车和电汽车的载客量约为385亿人次，比2000年增长约76亿人次。

今后10年内，随着我国城市化进程加快和“城市公交优先”被更好地实施，城市公共汽车、电汽车的载客量将会大幅度增长，预计会达到500多亿人次。

  因此，城市客车市场是我国客车市场中具有活力和前景的市场，是发展的市场。

就我国客车的５大市场：

城市公交市场、公路客运市场、旅游客运市场、企事业团体客运市场、出口市场来看，今后城市公交客运市场将成为我国客车主要市场，其市场焦点将在大中型客车上。

随着城市小公共的逐步退出，大中型客车的需求比例将快速增长。

预计，城市公交客车的保有量将由2000年的22.5万辆上升到2010年的50万～60万辆。

  城市化加快，城市规模变大，城镇数量在急剧增多，城镇人口数量增加而且城市群已初步在形成，这都给城市公交车带来了多元化的发展空间，同时也带来了人多乘车难的问题。

  2.1.3道路拥挤 

  城市道路虽然在不断发展，但道路面积率相对较低，我国城市道路占城市面积约为2%～5%，与发达国家高达20%～30%的道路面积率相比有很大差距。

以北京为例，北京现有道路18000多km，占城市面积的5%，道路年增长率约为4%，而车辆的平均年增长率已达15%，现为130万辆，加上大量非机动车辆拥上路面，导致道路负荷增加，呈饱和或超饱和状态。

车多路少的矛盾严重阻碍了城市交通的发展。

  2.1.4公交车品种单一、技术落后 

  目前城市客车多为以解放底盘或东风底盘改装的9.5～10m公交客车，另一种是6m左右的中巴车（招手即停），这些车辆基本上是以载货车的底盘及总成改装而成，性能指标较落后，由于多年使用而车况欠佳、速度慢、服务功能不全，与城市发展不相适应。

城镇居民每10000人拥有公共汽车为0.56辆左右。

与国外每800～1000人拥有1辆公共汽车相比，相差甚远。

  2.2对城市客车及公交的要求 

  2.2.1环保要达标 

  车辆排放对大气影响日益严重，汽车排放约占城市空气污染的60%以上，极大地影响了人们赖以生存的自然环境。

为了改变这种对人类的伤害，各国政府都对交通污染源的限制提出了严格的要求。

我国政府在2001年实行了欧I排放法规。

近期有些大城市已提前实施了欧Ⅱ标准。

2008年甚至更早，北京将实施欧Ⅲ标准。

  2.2.2低地板化 

  我国老年人口的增长速度很快，老年人口占人口总数的10%～15%。

为保证老年人、小孩及残疾人能够安全、方便地使用交通工具，就必须改善交通设施。

低地板公共汽车不但便于老年人、小孩及残疾人上下车，还可提高平均车速，增加运率。

  2.2.3现代化 

  城市现代化了，人们迫切呼唤公交现代化，首先是公交车辆现代化。

“安全、舒适、方便、快捷、环保、智能、美观”的发展之路势在必行。

  目前城市交通已不能适应现代都市的发展需要，无法满足城市人的现代需求。

在一些都市，坐车难的问题还没有从根本上解决，这都与现代都市建设要求相距太远。

  一些城市的客车虽然进行了更换，但依然是档次低、性能差。

相反的是，公路交通在高速公路和高档客车推动下，走向了高档、高速化，京沪高速客运全程1400多km只需要14个小时，在过去，谁也不敢想象，如今却成为现实。

而城市公交10多km的路往往需要一个多小时，如遇上堵车有时2小时都不能到达目的地。

如此的公交，怎能让都市人开心。

  2.2.4改革城市公交体制 

  据了解，目前我国大多数城市公交公司资金严重不足，成为公交发展的瓶颈。

公交公司拖欠企业的车款习以为常，给客车制造业、改装业造成一定的压力。

由于资金等诸多方面的因素，城市公交经营如履薄冰，用多元化资本缓解当前的压力，是非常必要的。

普遍认为，城市公交要放开竞争，可以试点民营化，政府不必大包大揽。

  2.2.5提高档次水平 

  2008年北京申奥成功，给公交车的发展带来新的发展机遇。

根据预测，2008年北京奥运会，北京市的公交车保有量将从现在的13000辆增加到2万辆，预计新增加、更新车辆达2万辆，这2万辆新增和更新的公交客车将是什么水平呢？

（1）空调客车的比例要达到40%～50%。

（2）超低地板公交车（地板高度≤380mm）和装配供残疾人轮椅上下车专门通道的车辆比例达到20%～25%。

  （3）高档豪华带自动变速箱、ABS的11～12m大型客车比例达到30%。

  （4）根据北京城市规划和申奥时的政府承诺，届时汽车的排放将达到欧III标准，北京市所有的公共汽车都要达到清洁客车的要求。

电动客车（包括纯电动客车及混合动力客车）将在奥运村和奥运会比赛场馆等使用。

  （5）提高运营的电子化服务水平，要求新型的公共汽车装备电子显示系统、电子报站系统。

部分车辆还应装有电视系统和监视系统。

  北京公交市场发展的趋势如此，各省会城市公交市场又将如何？

  各省会城市公交今后发展的趋势：

城市客车数量上要增量，档次水平要不断提高，每年更新现有保有量的10%～15%。

越来越多的环保公交车、低地板新型公交车驶上街头，中心区空调车比例将达到一定比例。

  2.2.6性能、价格比要合理 

  有些性能指标，并不是要求越高越好，这里边有一个“适度”的问题。

所以在提出不同等级车辆的不同性能指标要求时，要根据需要和可能，具体情况具体分析。

例如：

东北公交车不太需空调制冷，需要暖风系统；而南方却需要空调制冷，不需要暖风系统。

关于车辆的动力性能，应结合车辆的道路使用条件、交通安全管理方面的要求，适当提出指标要求，发动机功率、扭矩的大小等要合理匹配，并不是说比功率越大就越好。

再如接近角、离去角这一通过性能参数，也不是越大越好。

此类指标，宜在满足基本性能和有关标准要求的前提下，适可而止。

当然，另外一些更多的指标，如车内外噪声、排放等环保性指标，维修保养的方便性指标，燃料经济性指标等，在可能的条件下还是越低越好。

有些性能指标是相关的、互相制约的，更应注意权衡利弊，确定一个相对合理的限值。

  综上所述，我国城市客车在未来10年内的主题应是：

节能、降低排放、缓解交通拥挤、体现人性化。

城市客车不仅要在数量上有较大的增长，而且要在质量上有明显的改变。

  3新世纪公交车在型式及结构上需解决的几个问题 

  3.1提高整体设计水平 

  以前，客车的设计与客车底盘以及各个总成的设计脱节，车身设计也与底盘设计脱节，造成各环节不协调，不完整，工作重复，材料浪费，最终造成车辆性能不合理，质量不好，价位高。

所以，整车与底盘、底盘与各总成模块化设计，共同开发越来越有必要。

只有全面考虑，才能优化设计。

  3.2城市公交车大型化 

  我国当前生产量和使用量最大的是车身长度在10m以下的中型客车，这种底盘的公交车适应性很强，曾经是我国公交的惟一车种。

但是，在我国人口密集、客流量大的城市，特别是在客流量的高峰期运力不足。

要解决此类现象的办法之一就是加大车身长度，增加客容量，使车身长度增加到11～18m（包括双层客车，铰接客车可达18m），也就是要大型化。

国外大城市早已有11～12m公交大客车。

  在欧洲两桥车最大长度可达13.5m，三桥车可达15m，铰链车可达18m，宽度可达2.55m。

在承载量有保障的情况下，车辆越长劳动成本就越低，虽然营运车辆的首期成本不会随着长度的增加降低，但随着车身长度增加，座位数也增加，从而可降低驾驶员成本及实际运营成本。

  在我国，法规要求客车单车最大长度可达12m，铰链车可达18m，宽度为2.5m。

这主要是由于当时我国城市拐弯、停靠及存放所需路面不足。

进入WTO以后，意味着汽车标准将与国际接轨。

排放已靠近欧洲标准，可以考虑在我国路面宽敞的特大城市主要街道放宽车长限制。

以12m车为例，长×宽为12m×2.5m的车比13.5m×2.55m的面积要小4.4m2，以每1m2载6人计，则每次少载26人。

当然，由于保护路面的原因，载重量过大的车桥并不受欢迎，所以在某些街道可发展三桥的公交客车。

当然这需要国家汽车标准的允许。

  由北京的统计数字可知，２辆11m的公交车同时载客，不如１辆14m的铰接车载客多。

１辆铰接车比2辆11m公交车无论从首期投入成本上，还是从节能、环保上，以及维护保养上都有其明显的优势，所以在特大城市及特定干道应提倡使用铰接车。

对旧式的铰接车应提高其动力性、舒适性及乘客上下车的方便性。

  而对于其他中小城市，要根据客流特点及道路情况进行车身长度的选择，对于居民小区，要投入环保好、噪声小、转向灵活、上下车方便的8m车，对于中小城市要大量投入9m、10m公交车。

  3.3城市公交车低地板化 

  前苏联汽车科学研究所曾得出一个结论：

对公交客车运营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%，从而可提高定线平均运输速度7.5%。

有人推算过,北京市的公共汽车时速每提高1km，相当于增加300辆大公共汽车。

地板降低无疑可增加平均运输速度，提高运营效率，同时又方便老年人小孩及残疾人上下车。

降低地板高度等于降低车辆重心高度，从而可提高行驶稳定性和安全性。

地板高度在320～450mm的超低地板公交客车在发达国家已较为普遍，而我国目前地板高度在500～600mm的城市客车已经出现。

道路状况好的特大城市应着力开发地板高度在380mm以下的超低地板公交客车。

但是，开发这种超低地板的公交客车需要有较大的投入，因为这种客车的前桥、后桥、悬架、轮胎、车架等各大总成及整体布置都有别于传统结构型式。

  地板高度的降低缩短了上下车的时间，据统计，从四级踏步降到两级踏步，上下车时间能节省一半，而从二级踏步降到一级踏步并无明显改善。

但一级踏步车若再设有伸缩式导板过道，残疾人车与儿童车就可方便地上下。

根据我国的道路情况和性能价格比，近几年内我国一般城市二级踏步的公交车需求量应占主流，一级踏步车只在有实力城市的主要干道上有需求。

  目前国内二级踏步车底盘的主要结构型式以11m公交车为多。

  从图1中的后悬可看出车长为11m的车，后悬长3m左右，而发动机高出的部位又在后悬，占去1～1.2m，所以11m的公交车，实际上的有效能力减去了1～1.4m，就算后面有700mm加上座位，也有700mm左右没利用上。

而这种车多为２扇门，后边的门在后轴前面，上车的乘客要上台阶后往后走将近2m，很多乘客不愿在拥挤的公交车内走动如此长的距离。

所以，将发动机偏置，在后悬处设门是解决问题的一个办法。

  为了更有效地解决问题，可将发动机布置为后横置，后悬长度可缩小到2.21m，发动机高凸处只为700mm左右，正好布置１排座位。

这样同为11m的车，其轴距就可加长800mm左右，能有效增加乘客容量，又可方便用户上下车，这是适用公交车的一种结构。

  目前我国的公交车前门多开在前轴前，在技术难点突破后可考虑将前轴放在最前面，前悬尽可能短，可使客容量有更大的提高，又方便了乘客在车内的活动，如图2所示。

  ４城市公交客车绿色环保化 

  汽车排放已成为城市的一个主要污染源，人们正在呼唤“绿色环保汽车”。

净化排气、减少污染要从发动机改造着手，一方面电喷、三元催化技术已经从小轿车向大马力发动机延伸，另一方面开发新能源发动机装于城市公交客车上也是一个趋势。

新的能源主要有电力、压缩天然气（CNG）、液化石油气（LPG）、甲醇等。

在城市客车中，电力、压缩天然气、液化石油气及混合燃料汽车已开始投入使用。

使用电控发动机，电控换挡也是降低油耗、减小污染的一个途径。

  5城市公交客车向高档、高技术含量和智能化方向发展 

  动力配置方面采用大功率、大扭矩、低排放、低噪声、低油耗发动机，并将发动机布置在尾部或横置，给乘客留有较大的乘坐空间；采用自动变速箱和动力转向机构，操纵轻便，减轻司机疲劳，减少安全隐患；采用空气悬架，增加汽车行驶平顺性和舒适性，使车身地板空载与满载时保持恒定，甚至可带有侧倾功能便于乘客上下；采用ABS/ASR制动防抱死装置和防测滑装置；前桥为独立式、后桥为轮边减速或是U型门式后桥以降低车身地板高度。

公共汽车行驶在现代文明程度高、人流车流多、交通状况复杂的市区，是一道流动的风景线，对外型乃至色彩都有更高的要求。

公共汽车还要求有醒目、可减小乘务人员劳动强度的电子报站器、电子显示路牌、无人售票装置、监视系统等。

  6城市客车底盘总体布置及总成性能要和结构型式协调 

  客车技术性能的好坏主要取决于底盘，所以客车专用底盘的设计和制造水平的不断提高是客车技术赖以发展的基础。

各种客车根据使用条件的不同，对底盘的要求也不尽相同。

  6.1发动机及布置形式 

  国外客车的动力装置，除一部分小型客车仍用汽油机外，几乎全部装用柴油机，这是因为柴油机与汽油机相比具有以下优点：

（1）柴油机热效率高，燃料经济性好，柴油机比汽油机可节省燃料30%～50%，一般为35%左右。

尤其是低转速、部分负荷工况下，柴油机的节油效果更为显著； 

（2）工作可靠、寿命长; 

  （3）排气污染小; 

  （4）可采用增压技术进一步提高柴油机的性能; 

  （5）柴油比汽油安全，不易发生火灾。

  发动机的布置有3种形式：

前置、中置和后置。

在发动机后置时，又可分为纵置直立式、横置直立式和卧置式。

  目前国外客车大都采用后置发动机，预计在较长的时期内仍将是大客车发动机布置的主要形式。

为实现城市客车低地板化，发动机采用横置直立式和卧式中置发动机的城市客车在欧洲也有相当大的市场，其优点是在打滑的路面上转向性能优于后置公交车。

铰接式客车采用中置发动机的较多，此布置的缺点是不适合城市客车的低地板化；前置发动机的客车在发达国家已很少见到，但因其具有良好的道路适应性、结构简单，易于生产等优点，在发展中国家还有很大的市场。

  近年来，天然气、液化石油气等清洁燃料发动机得到了发展，混合动力和电动车也有了很大的进展。

  6.2变速器 

  国外城市客车大多采用液力自动变速器和电脑控制机械自动变速器，大大减轻了驾驶员的劳动强度。

我国也该考虑选装。

  6.3后桥 

  后桥传动除采用单机主传动外，大型客车采用中央和轮边行星齿轮2级减速，以减小桥壳尺寸。

采用小直径轮胎可降低地板和一级踏步的高度。

U型偏置门式后桥是专为低地板客车结构设计的，为使差速器与轮胎轴心对应，采取了减速-差速-再减速的过程，整体结构为全浮动轴管式结构。

发动机的动力传递为：

减速-差速-减速-车轮。

  6.4前桥 

  欧洲前桥多为独立式，有利于实现超低地板。

在我国应分两步走：

一为宽轮距大落差，二为独立式。

  6.5悬架 

  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。

  空气弹簧悬架系统由空气弹簧、高度控制阀、导向机构和减振器等组成，具有良好的减振性能，国外大客车几乎80%都采用了空气悬架。

我国应加快此总成理论上的成熟和制件选择的多渠道。

  6.6制动系统 

  制动系统多为前盘后鼓式，而且装有ABS/ASR系统，保证可靠的制动性能。

  6.7电器系统 

  国外客车电器系统多是电子模块式，发电机容量很大，多为3.5～5kW，保证有充足的电力供客车及空调消耗。

这也是我们的追求。

  6.8轮胎 

  小直径宽轮胎也将是适用公交车的另一种结构匹配选择。

  ７结束语 

  城市公交是城市经济结构中重要的组成部分，它直接影响着城市的社会经济活动和城市居民的生活水平。

我们要致力于新世纪公交事业的发展，加大专用总成的研制和全球资源优化组合匹配的力度，提升产品的技术含量和生产手段，为研制和生产新世纪适用型城市客车做好各方面的工作