浅谈特殊环境地区客车特殊设计.doc

浅谈特殊环境地区客车特殊设计荆宝锋，刘金星，祁芳（河南少林客车股份有限公司，荥阳 450100）摘 要：叙述在高寒、炎热、山区等特殊环境下，客车开发过程中特殊设计的必要性和特殊设计注意事项。关键字：特殊环境；客车开发；特殊设计Talking about the bus special environment special designJing Baofeng,Liu Jingxin,Qi Fang(Henan Shaolin Auto Co.,Ltd,Xingyang,450100,China)Abstract : The special circumstances described in the cold, hot, mountain，The need for passenger car development process specially designed and Special Design Considerations。Key words: Special environment; Passenger car development; Specially designed我国幅员辽阔，气候多样，南方北方最高与最低气温之差可达100 左右；公路建设飞速发展，山区景区车辆需求越来越多。目前各整车企业在整车开发中越来越重视车辆的性能，而各项性能指标在特殊环境中会有所降低，整车、零部件的可靠性也会有所下降，在不同的环境下，需要注意的问题不同，从客车的安全性、可靠性、经济性要求出发，需要研究车辆在特殊环境地区的特殊设计【1】。1、 高寒地区使用车辆寒冷条件下易造成发动机起动困难；蓄电池电解液粘度增大，渗透能力下降，内阻增加；使蓄电池的端电压明显下降。零件材料的性能变差，如：锡铝合金焊缝在-45或更低时容易产生裂纹或成粉末状，从接头的地方脱落。塑料、橡胶制品变硬易裂。道路常被冰雪覆盖，轮胎与地面附着系数下降。制动距离延长，且易出现侧滑等。针对高寒地区使用车辆特殊设计1) 选用大扭矩起动机，装配发动机起动预热装置，后处理（尿素管）采用电加热。2) 加装根据发动机水温情况控制的百叶窗，水箱能顺利控制迎风面积；装配硅油、电磁离合器风扇，以便寒冷时节减缓冷却液的降温速度。3) 油路系统（取油接头、进油管、一级过滤器）采取低温保护措施或加装加热装置。4) 使用大容量蓄电池，满足-40环境温度要求，电解液密度为1.281.3g/ml。5) 水管（包括底盘自带的水管和暖风水管）：脆弱温度要求达到-40。安装混合制热取暖装置，增加散热器数量，水管外包隔热材料【2】。6) 所有电器接线均采用插接连接。7) 高寒地区油品的型号及级别应满足表一所示：序号润滑部位润滑剂型号级别（API级别）备注1发动机柴油机机油5W30CH-4适合温度-3030汽机油5W30SL级适合温度-3030柴油-35#和-50#根据环境温度加注2变速箱中负荷车辆齿轮油75W90GL-4级适合温度-40303后桥重负荷车辆齿轮油75W90GL-5级适合温度-40304转向器转向器油8#液压传动油倾点-325液压离合器系统合成制动液JG3HZY46各种轴承及球销高低温润滑脂2#最低适合温度-407水箱及冷却液长效防锈防冻液-25-45根据环境温度加注表一 高寒地区油品的型号及级别8) 标配冷凝器，空气干燥器，制动管路采用金属管。有效地提高压缩空气的净化和干燥质量，确保冬季车辆的制动系统性能良好。装配ABS，ASR，自动调整臂【3】。9) 门胶条选用耐低温材质，桥油封等橡胶密封件选用进口耐低温油封。粘接玻璃用料及地板革胶要考虑耐低温性能。10) 为防止门锁锁孔结冰打不开，如用户同意，建议采用有自动磕盖功能的仓门锁。11) 底盘涂装甲层，行李仓有放心孔及橡皮塞。12) 建议装配雪地轮胎。2、炎热地区使用车辆在炎热的季节，气温高、雨水多且空气潮湿。高温条件下易造成发动机功率下降，油耗增加；润滑油易变质，供油系易产生气阻，制动性能下降，轮胎爆裂；电气设备性能下降等。针对炎热地区使用车辆特殊设计1) 加强发动机冷却，发动机选装硅油式冷却系统，解决发动机水温过高的情况。2) 加注热带地区专用的后桥齿轮油和发动机机油，发动机机油采用SJ级、20W-50规格油品，变速器和后桥齿轮油采用GL-5级、85W-140规格用油，并适当缩短换油周期。3) 用南方地区专用大功率空调，加强空调制冷能力，空调系统在设计上加装副冷凝器，加大冷凝器有效换热面积，选用大排量压缩机以及选用热交换效率高的蒸发器和冷凝器，解决热带地区空调制冷量不够的问题。4) 后仓门通风装置，通风效果要良好。发动机仓选装监视器。5) 底盘涂装沥青或装甲层。6) 选用大功率雨刮器。加强车厢通风和防漏雨。推拉窗滑轨、流水槽等重新匹配设计。7) 全车胶条、橡胶件、线束组件中的线缆、护套、罩壳以及缠绕辅料选用要满足55以上高温材质，防止在高温环境下过早老化变质【4】。8) 适当调小蓄电池电压调节器的充电电流。9) 供油系采取隔热、降温措施。3、山区及超载使用车辆在山区，汽车下长坡，长时间地连续制动，使制动器温度常在300以上，甚至高达600700。温度过高时制动蹄摩擦片的摩擦系数将明显下降，导致汽车制动效能下降。海拔高度升高时，轮胎气压也会升高。在海拔4000m时，轮胎气压比在海平面时增加约50kPa；同时，轮胎传递驱动力较大或速度过高时，轮胎表面温度较高，橡胶强度变差。因此，在高原、山区行车时易爆胎而引发事故。针对山区及超载使用车辆特殊设计1) 地板骨架及其他骨架加固、加强。2) 加大汽车动力性,必须核对发动机、变速箱的性能参数。选用质量可靠性更高、承载能力更强的前后桥，加大后桥速比，采用进口轴承和油封。3) 前后桥盘式制动，制动系统应设排气制动或缓速器。4) 选用承载强度更高的真空胎和铝合金钢圈。需注意保持轮胎压力不超过规定值，同时注意轮胎的工作温度，选装胎压监测【5】。5) 选用加强型扭杆弹簧及球头结构式前横向稳定杆。6) 采用加强型座椅，增强座椅骨架承载强度，加强座椅地板安装强度，增强座椅海绵垫密度，采用耐磨型针织座椅面料，解决出租运营车辆超载、满载、使用频率过高、座椅容易损坏情况。7) 选用改进型前悬下缓冲块，延长橡胶件使用寿命。8) 首保时，必须更换后桥齿轮油。4、沿海、潮湿、盐碱地区及需要海运的车辆客车是以钢铁材料为主的工业制品，沿海、潮湿、盐碱地区及需要海运的车辆在使用过程中要受到自然界湿热环境的影响，尤其是海洋空气、酸雨，甚至化冰盐水的严重腐蚀，如不解决腐蚀问题，将严重影响客车的外观、使用寿命以及安全性能。引起车辆腐蚀的主要因素有使用环境因素和其自身结构因素。要从根本上确保客车产品的防腐质量【6】。 针对沿海、潮湿、盐碱地区及需要海运的车辆特殊设计1) 地板下刷防水涂料，底盘涂装沥青或装甲层。2) 在结构设计与制造过程中避免腐蚀，蒙皮与（异）型钢梁间应完全贴合，而不能出现凹陷兜式结构，防止凹槽内积聚污泥吸水而使蒙皮出现早期锈蚀。如司机窗下蒙皮、长鼻校车前围下底边结构均存腐蚀隐患结构设计。3) 尽量避免在喷漆前出现封闭的空腔或夹层结构，以防止出现无法喷漆的防腐盲区或进存水后导致水渍不能及时逸出；对执行磷化处理的工件要开设工艺流液孔，防止积液；不同金属连接时应尽量选取电位接近的金属，或采取绝缘措施避免电化学腐蚀；4) 为防止焊缝部位由于灼伤漆皮清理不到位而出现补漆质量差的现象，应尽量减少采用带漆件焊接，而改为螺栓连接或铆接；5) 蓄电池仓内由于酸雾严重，应保证仓内敞口通风，并且涂层应注重耐酸性或仓内加装非金属衬里（防护罩壳）；6) 考虑选用性能优良的耐腐蚀材料，如镀锌板、铝合金板、复合材料和工程塑料等；为防止钢板搭接缝部位出现流锈水现象，对所有外露搭接缝处需涂覆密封胶；考虑涂层锐边效应的因素，部分结构件尽量避免出现尖角，即棱边90。5、结束语以上是一些经验之谈，希望能对大家的日常工作有帮助。要从安全可靠、经济实用的原则出发，结合用户特殊需求设计客车，提高行车安全和乘客舒适性。参考文献：【1】刘惟信.汽车设计【M】，北京.清华大学出版社，2000【2】段海燕, 于河波, 赵军奎，高寒地区车内取暖装置设计【J】。客车技术与研究，2002。5【3】崔颂尧，高档客车ABS及ASR制动系统【J】。客车技术与研究，2005。2【4】肖艳，我国车用橡胶制品的发展趋势。【J