客车底盘基础知识PPT课件

.,1,客车底盘基础知识,欧V新能源客车技术中心2011.07,.,2,一、客车底盘总概二、发动机及动力系统附件三、底盘1.传动系2.行驶系3.转向系4.制动系四、其它,目录,.,3,一:客车底盘总概客车底盘底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件和总成,形成客车的体总造型并接受发动机的动力,使汽车产生运动,并保证客车正常安全的行驶.客车底盘由动力系统、行驶统、转向系统和制动系统等四部分组成。客车底盘是以卡车底盘为基础结合客车的使用特点重新匹配后形的。在我国，真正意义上的客车专用底盘到80年代才诞生.随着我国经济的发展，专用客车底盘的发展很快,在技术性能、可靠性、安全性、舒适性等方面都有了特大的进步.在整车成本构成中、中、低档客车底盘约占总成本的一半，豪华车约占总成本的40%.底盘的性能直接决定了整车性能。客车底盘的分类1:客车底盘根据动力系统在底盘上的安装位置可分为：发动机前置、中置和后置客车底盘三大类。目前大、中型客车主流产品都是采用后置客车底盘。我公司客车主要以后置客车为主.这三类客车底盘在性能上各有优劣.在设计时,可以根据客车不同的要求综合考量.,客车底盘基础知识底盘总概,.,4,A前置发动机客车底盘的优劣优点:1)与卡车底盘资源通用性高.2)底盘操纵方便,各类操纵机构结构简单,维修方便.3)整车通过性能好.发动机冷却效果佳，通风好。缺点:1)车内噪声大.2)客车底盘无法降低,影响车内布置.3)前后轴荷分配不太合理,前轴太重.,客车底盘基础知识底盘总概,.,5,B中置发动机客车底盘的优劣优点:1)整车载荷分布均衡,操纵稳定性好.2)车内布置方便,空间利用率高.缺点:1)发动机降噪隔振困难;维护性差.2)发动机布置高度较高,不适合城市低地板公交客车的要求.,客车底盘基础知识底盘总概,.,6,C后置发动机客车底盘的优劣优点:1)发动机振动对车内影响较小.舒适性好.但发动机通风性差。2)车内空间利用率大,可以布置大行李仓及低地板.可以满足城间城市及长途等各类型客车的需要.缺点:1)后轴负荷较大,影响整车操纵稳定性能.2)远距离操纵构件较为复杂.3)整车通过性差.,客车底盘基础知识底盘总概,.,7,2:根椐客车车身承载方式的不同，客车底盘主要可分：直大梁式半承载客车底盘、三段式半承载客车底盘和全承载式客车底盘三种类型。目前这三种承载方式的客车底盘在我公司产品均有采用。世界客车发展的潮流是全承载，但由于技术水平、材料及工艺条件的限制，我公司目前的主流为半承载式，部分引进产品采用全承载式结构。A：直大梁式半承载客车底盘一般使用在前置客车底盘或是后置式团体客车上；如我公司的BJ6103U8LHB-3/-4。（结构如下图示）,客车底盘基础知识底盘总概,.,8,B：三段式半承载客车底盘是我公司的主流产品，广泛使用于城市公交车及城间客车。如：BJ6102系列、BJ6103系列、BJ6120系列等等。其具体结构如下图示：,三段式半承载城间客车底盘,三段式半承载城市公交底盘,客车底盘基础知识底盘总概,.,9,C、全承载式底盘实际上已不是独立的底盘概念。底架与车身骨架合成整体，由于单独的底架强度不足，只能采用后装底盘的方式。采用全承载式结构，生产线要进行适应性调整。由于全承载式在强度上、材料利用上的优越性，已成为欧洲客车的主流。我公司在全承载客车的研发上也加大了力度，目前BJ6900系列、BJ6115系列、BJ6126系列等多种系列车型均已采用了全承载结构。,客车底盘基础知识底盘总概,.,10,二：动力系统及动力附件动力系统是整车的心脏，是汽车的动力源。底盘接受动力系统工作时产生的动力，使汽车产生运动，并保证汽车按照驾驶员的操纵正常行驶。发动机的主要分类1）根据发动机所用燃料的种类不同，可分为汽油机、柴油机和燃气机及代用燃料发动机等。目前我公司装配的发动机主要是柴油发动机，少量装配NG天燃气发动机。2）根据冷却方式的不同，发动机可分为水冷式发动机和风冷式发动机。客车上装配的发动机是以冷却水作为发动机冷却介质的水冷发动机。3）按进气方式不同，活塞式内燃机可分为增压发动机和非增压发动机。增压发动机可以提高发动机的功率。目前，客车上装配的柴油发动机绝大部分都是增压发动机。4）根据发动机的活塞动动方式不同，活塞式内燃机可分为往复活塞式发动机和旋转活塞式发动机；按工作原理和构造可分为点燃式内燃机、压燃式内燃机、混合式内燃机、转子发动机和电动机等等。目前客车上应用的绝大多数发动机都是柴油水冷增压发动机。少量产品装配电动机或是天燃气发动机。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,11,发动机的主要基本性能发动机的基本性能很大程度上决定了整车的基本性能。在客车底盘设计的时候，发动机的匹配是底盘总体设计中的重点。那么，我们客车产品在发动机的匹配方面应该注意那几个方面呢？最主要从以几个方面来考量：1）动力性：动力性是发动机的主要指标之一。评性发动机动力性的主要是发动机的额定功率和最大输出扭矩。2）经济性：评价发动机经济性重要的指标主要是有效热效率、比油耗、和使用油耗。3）排气净化：降低发动机的排气污染，满足国家相关排放法规的要求。4）振动与噪声：发动机是整车的振动和噪声源，对客车的车内外行驶噪声和振动影响很大。5）小型轻量化。轻量化可以节能减排。6）可靠性和耐久性。发动机的可靠性和耐久性直接关系到使用维修成本，是用户最关心的性能之一。客车用发动机一般大修寿命在30万公里以上。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,12,发动机的编号规则内燃机的编号规则按：GB/T725-2008要求进行编号。发动机的型号一般包括四部分（表示方法见下图1）注：1）内燃机型号由阿拉伯数字、汉语拼音字母或国际通用的英文缩略字母组成。2）型号编制应优先选用相应规定字母，允许制造商根据需要选用其它字母，但不得与相关规定字母重复。符号可重叠使用，但应按上图顺序表示。3）发动机的型号应简明，第二部分规定的符号必须表示，但第一部分、第三部分及第四部分符号允许制造商根据具体情况增减，同一产品的型号应该一致，不得随意更改。4）由国外引进的内燃机产品，允许保留原产品或在原型号基础上进行扩展。经国产品宜按GB/T7252008标准规定。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,13,发动机资源简介我公司客车产品所配置的发动机种类繁多。自主品牌主要有广西玉柴发动机、山东潍坊潍柴发动机、上海上柴发动机及无锡锡柴发动机等。合资品牌主要有：东风康明斯发动机、西安康明斯发动机、福田康明斯、上海日野、天津雷沃动力等等；进口发动机主要是美国康明斯发动机。我公司的客车产品所装配的发动机自主品牌中玉柴和潍柴用量较大，合资品牌中雷沃帕金斯、上海日野和东风康明斯用量较大；进口发动机几乎都是康明斯发动机。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,14,康明斯发动机康明斯是全球最大的独立发动机制造商，产品线包括柴油和代用燃料发动机、发动机关键零部件（燃油系统、控制系统、进气处理、滤清系统和尾气处理系统）以及发电系统。康明斯发动机事业部生产和经销功率范围宽广的柴油和天然气发动机以及相应的零部件产品，用于汽车、工业和发电设备等领域。康明斯发动机排量2.891立升，功率范围覆盖603500马力，广泛应用于重型卡车、中型卡车、巴士、房车、轻型商用汽车和皮卡车等公路用车辆，以及工程机械、矿山设备、农业机械、船舶和铁路等非公路领域。美国康明斯发动机在我国建立的数家发动机全资或合资企业：东风康明斯发动机有限公司、重庆康明斯发动机有限公司、西安康明斯发动机有限公司及北汽福田康明斯发动机有限公司等。东风康明斯发动机有限公司位于湖北省襄樊市高新技术产业开发区，是由东风汽车股份有限公司和康明斯公司各占50%股份比例合资兴建的现代化柴油发动机制造公司。主要生产康明斯B、C、L系列机械式和ISDe、ISLe、ISZ系列全电控柴油机，B系列天然气发动机，发动机排量为3.9L、4.5L、5.9L、6.7L、8.3L、8.9L、13L，功率覆盖范围为125-545HP。产品满足国、国、国排放法规要求，可广泛应用于轻、中、重型载重汽车、中高级城际客车、大中型公交客车其先进的经济性、动力性、可靠性、耐久性和环境安全性受到国内外用户的普遍好评。康明斯发动机主要系列产品如下：,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,15,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,16,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,17,客车底盘基础知,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,18,客车底盘基础知识,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,19,客车底盘基础知,玉柴发动机广西玉柴机器股份有限公司创建于1951年，1993年改制为中外合资企业,1994年玉柴股份在美国上市.是我国主流的柴油发动机生产厂家,其生产的产品功率覆盖55880千瓦，全系列产品排放均达国3以上排放标准,是中国柴油发动机行业产品谱系最丰富、最完整的企业。玉柴机器以大功率、大扭矩、高可靠、低油耗、低排放、适配性强的特点和完善便捷的服务，成为国内主要商用车、工程机械、农业机械等首选配套动力.是我国客车市场主要的发动机供应商之一.玉柴发动机的编号规则如:YC6L280-30YC：YC是玉柴汉语拼音“yuchai”的首字母，表示发动机生产厂家：玉柴。6：表示发动机为六缸柴油机。L：表示发动机系列（玉柴客家有发动机分：D/E/J/A/G/L/M等系列）。280：表示发动机功率为280PS（马力）。30：表示发动机满足国III排放标准。注：1PS=0.735kw,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,20,玉柴发动机主要产品简介玉柴发动机各系列产品及其功率段分布如下图示：,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,21,潍柴发动机潍柴机器股份有限公司是国内最大的大排量内燃机生产企业。主要生产的发动机排量在4.5L以上，广泛用于卡车、工程车及船舶。潍柴发动机的编号规则如:WP7270E40WP：WP是潍柴动力“Weichaipower”的缩写,表示发动机生产厂家:潍柴。7：表示本发动机系列,本系列发动机排量为7L(潍柴发动机系列以排量划分).270：表示发动机功率为270PS（马力）。E:表示发动机排放满足欧州标准。4：表示发动机满足国IV排放标准。0:表本发动机的状态序列：0为低转速发动机，1为高转速发动机。注：1PS=0.735kw,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,22,潍柴客车专用发动机的几大特点：1：安全-采用隔热阻燃排气管，加装了不锈钢隔热罩；零件表面温度不主于80度，降低了后置客车的发动机仓的热负荷，可以延缓发动机仓内橡胶件及线束的老化，提高安全性；同时，采用阻燃线束，提高线束耐温、阻燃等级，耐热温度范围达到-40150度。线束套管达到V0等级。2：可靠-装配了燃油水寒宝007燃油水寒宝有四大功能：电动泵燃油、燃油电加热、过滤燃油中杂质、过滤燃油中水份。这四个功能对客车有几个方面的功能改善：启动性能提高、降低起动机的故障率、降低齿圈的故障率、降低燃油泵的故障率、降低喷油器的故障率、降低对燃油标号的要求，降低了燃油成本、降低了油耗（0#柴油比-10#柴油燃烧效率高）。3：节能WP多功能省油开关+电磁恒温扇4：采用空调搭载技术+D-D发电技术。可以根据用户要求，将空调压缩机搭载在发动机上，可以有效降低空调压缩机在车架上的振动；采用双电机技术，可以节省机舱空间。我公司目前装配的潍柴发动机，前三功技术都已利用。最后一项尚未试用。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,23,我公司装配潍柴的主要机型及主要技术参数如下：,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,24,发动机附件在客车底盘中，我们一般把与动力系统相关的总成称之为发动机附件。发动机附件一般包括：冷却系统、进气系统、排气系统、发动机悬置、燃油系统等几个方面。发动机附件的设计质量，直接关系到发动机性能的发挥程度。发动机附件是汽车底盘的重要部分。下面我们主要简单介绍一下发动机的冷却系统。冷却系统的功能发动机工作是产生大量的热量，有30%左右需要通过冷却系统进行散热。如果冷却系统冷却能力不足，造成发动机过热：发动机会出现早燃和爆燃现象、发动机构件因过热而变形或是裂纹、机油变质烧损而使零件摩损加剧，从而引起发动机动力性经济性可靠性和耐久性受到严重影响。如是冷却能力过强：发动机气缸表面机油被燃油稀释将造成气缸磨损增加、增加机油粘度而造成零件间摩损加剧、发动机散热损失增加从而会降低发动机的经济性能。发动机冷却方式分为液体冷却方式和空气冷却两大种。客车上都采用液体冷却的方式。客车冷却系统主要由水管、散热器总成、副水箱、冷却风扇总成及其传动机构等组成。,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,25,散热器总成散热器（通常称为：水箱）从材料上主要有铜制散热器和铝散热器两种。铜制散热器是主流散热器；铝散热器质量轻、价格便宜、总体散热效果好，越来越受到主机厂重视。但铝质散热器的维修性能差，用户使用成本高，推广起来受到一定的局限性。在我公司产品中绝大部分采用的是铜制散热器。只有少量产品（9米以下的城间客车，如BJ6800系列、BJ6830系列、BJ6940系列）采用铝制散热器。冷却风扇总成冷却风扇一般分为：发动机驱动和电驱动二种。发动机驱动风扇是利用发动机动力驱动风扇转动。有时，为了降低噪声，提高发动机的经济性，对发动机驱动的风扇，采用风扇离合器来控制其转速。风扇离合器分为：硅油离合器及电磁离合器两种。目前我公司采用的风扇离合器都是采用电磁离合器。其性能比硅油离合扇更好，性价比更高。电驱动风扇（电子风扇）在客车上运用较晚，它具有良好的降噪效果，提高发动机的燃油经济性。比传统风扇冷动系统客车节油3%以上。由于其受电机功率,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,26,及外形尺寸的限制，在客车布置上存在一种的局限性。在电子风扇在客车的应用上，我公司技术人员作了大量的研究工作，并取得了发明专利，拥用自主知识产权。目前，我公司BJ6103系列及BJ6900系列和BJ6115系列等全载承系列车型上广泛应用电子风扇,已经成为我公司客车产品的一大创新亮点。图一:普通风扇冷却图二:电磁离合器风扇冷却图三:电子风扇冷却,客车底盘基础知识动力系统及附件,.,27,一：缓速器产品的技术现状,缓速器产品技术及资源介绍,1：缓速器的作用,有效的改善车辆的制动性能，降低了轮毂温度，避免了爆胎和制动过热的发生，大大提高了车辆的安全性能。延长了刹车蹄片的使用寿命，降低车辆的使用成本。缓速器制动柔顺平稳，提高了乘坐的舒适性。减少了刹车蹄片中有害粉尘的产生，缓解了车辆制动时产生的巨大噪音。具有良好的环保效应。,客车底盘基础知识-缓速器,.,28,缓速器产品技术及资源介绍,液力缓速器,永磁缓速器,电涡流缓速器,2：缓速器的类型缓速器的形式有多种多样，按照其作用的原理不同，可以分为以下三种类型,双盘式电涡流缓速器,桶式电涡流缓速器,客车底盘基础知识-缓速器,.,29,缓速器产品技术及资源介绍,3：各型缓速器的主要特点,电涡流缓速器工作原理：电涡流缓速器是通过电磁效应的原理而实理的一种无接触式制动。缓速器工作时，定子线圈内通电产生磁场，转子旋转切割定子产生的磁力线，从而在转子盘内部产生涡旋状的感应电流。这样定子就会向转子施加一个阻碍转子旋转的电磁力，从而产生制动力矩。同时，涡流在具有一定电阻的转子盘内部流通，由于电阻的热效应会把电能转化为热能，这样，车辆行驶的动能就通过电磁感应和电阻发热最终转化为热能散发。优点：电涡流缓速器采用风冷结构，与汽车上其他系统的联接关系少，所以安装和维修方便。从工作原理来看，电涡流缓速器在执行时没有时间上的滞后性，可以无级调节线圈中的电流来改变转矩大小，在启动工作时，没有冲击，没有噪声。缺点：要消耗电能，增加了蓄电池的负荷；散热性差，长时间制动时，会因为转子温度太高而出现热衰效应，从而降低制动效果；由于采用风冷辐射散热,大扭矩制长时间制动时转子温度高达650,需对周边非耐高温管线进行隔热处理；同时，制动时产生的高温，也制约了电涡流缓速器的工用扭矩，电涡流缓速器的最大制动扭矩在3000N.m左右。电涡流缓速器技术成熟，性价比高。在我国生产的缓速器主要是集中在电涡流缓速器，资源丰富。在客车业行，已被广泛使用。,客车底盘基础知识-缓速器,.,30,缓速器产品技术及资源介绍,二：液力缓速器工作原理：液力缓速器是利用耦合叶轮搅动油液产生阻力形成制动作用。缓速器工作时，油液沿叶片方向远动，甩向定子，定子叶片对油液产生反作力，从而形成对转子的阻力扭矩。优点：液力缓速器采用水冷，散热效果好，可以在比较紧凑的结构环境下可以获得比较大的制动力，制动力矩范围可达到4000N.m左右；体积小，重量轻，低速范围制动力大；同时，液力缓速器只需消耗微量电能，不会增加蓄电量池的负荷；工作时制动扭矩在有效转速范围内几乎相等，制动效果好。缺点：由于采用水冷结构，安装和维修不太方便；起始工作和断开时具有时间的滞后性；低速时（缓速器动轮转速低于400r/min）时制动作用效果不明显；同时，与电涡流缓速器相比，液力缓速器的结构比较复杂，制造技术和精度要求高，价格比较贵；液力缓速器具体鼓风损失，缓速器不工作时需要消耗发动机的功率（大约4%左右），造成一定的能量损失。液力缓速器主要品牌有：德国的VOITH、德国的ZF、美国通用公司的ALLISON，法士特液力缓速器等。其中，VOITH福伊特驱动技术系统公司是目前世界最大的液力缓速器生产厂家之一，也是目前全球唯一单独销售液力缓速器产品的公司。在上海建有合资公司。在国内，液力缓速器的生产研发起步较晚。目前，只有深圳特尔佳等少数几家缓速器厂有少量产品投放市场。,缓速器产品技术及资源介绍,客车底盘基础知识-缓速器,.,31,缓速器产品技术及资源介绍,三：永磁缓速器永磁式缓速器是采用永久磁铁进行励磁，取代了电涡流缓速器中的电磁铁。典型的永磁式缓速器包括两个部分：转子和定子。永磁式缓速器结构紧凑，便于布置和控制。这种缓速器可实现大幅度的轻量化、小型化，几乎不消耗电力（仅电磁阀耗电）；连续使用自身不会产生过热，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性；在高速范围内制动力也不会降低，且转速越高，制动力越大。保养简单，只需定期检查空气间隙即可。永磁缓速器与传统电涡流缓速器相比，具有节能、发热少、不用铜以及轻量化等优点，是电涡流缓速器的理想换代产品，市场前景非常好但永磁铁产生的磁场有限，故所产生的制动力矩较小；不能提供大小不同的制动力矩；因采用永磁稀土材料，目前价格较贵；采用水冷散热或是风冷散热，散热效果不佳。目前国际上，生产永磁式缓速器的厂商主要有日本的五十铃住（ISUZU/SUMITOMO）等。在国内，永磁式缓速器尚处于研发阶段。我公司与北京齿轮总厂联合研发的永磁缓速器项目，已经取得了初步的成果。试制样品已经分别在重卡及欧V客车BJ6126上进行了试装试验。现在正在结构和性能改进中。相信不久，公司参与研发的永磁缓速器将进行量产，填补我们国家在永磁缓速器领域的空白。,客车底盘基础知识-缓速器,.,32,32,二、缓速器产品国外品牌资源,进口电涡流缓速器：TELMA缓速器Telma公司隶属于世界500强企业-Valeo集团，欧洲最大汽车零部件供应商。Telma缓速器在全球已销售近120多万台，在中国已销售近7.5万台，在全球各地的客车、卡车、特种车辆以及工程机械上广泛应用。2005年2月，Telma公司在中国成立泰乐玛汽车制动系统（上海）有限公司。目前，特尔玛缓速器有6大系列近100多种规格的电涡流缓速器产品，缓速器扭矩范围从350N.m-3300N.m,可以满足2.8吨至44吨的客车、货车和专用车辆的使用。TELMA电涡流缓速器是国内用户进口品牌的主要品牌。在我国汽车市场有着广泛的用户基础。它可以和綦江，大齿，杭齿，哈齿，法士特等多种国内主流品牌变速箱进行匹配。现在我公司客车产品匹配的进口品牌电涡流缓速器主要是TELMA缓速器。其它品牌：西班牙的佛罗伦萨缓速器，在国内有少量装配。,缓速器产品技术及资源介绍,客车底盘基础知识-缓速器,.,33,33,进口液力缓速器：福伊特（VOITH）液力缓速器VOITH福伊特驱动技术系统公司是目前世界最大的液力缓速器生产厂家之一，也是目前全球唯一单独销售液力缓速器产品的公司。2001年福伊特在上海成立了全资子公司-福伊特驱动技术系统（上海）有限公司。VOITH液力缓速器的主要产品型谱如下：其它品牌：ZF液力缓速器和ALLISON液力缓速器，这两款缓速器分别与其品牌相对应的变速器相匹配，在国内有少量装配。,缓速器产品技术及资源介绍,缓速器产品技术及资源介绍,客车底盘基础知识-缓速器,.,34,34,三、缓速器产品国内品牌资源,国内缓速器资源现状态近十年来，电涡流缓速器产业在我国发展迅猛。据不完全统计，到2009年底，我国缓速器生产企业33家，年生产能力40万台。这些企业如下：广州市科奥机电有限公司广州科密缓速器公司深圳市特尔佳运输科技有限公司华越汽车制动技术（深圳）有限公司浙江瑞立集团江苏淮安惠民汽车配件制造有限公司）扬州市洪泉实业有限公司扬州华露机电制造有限公司嘉兴市纽曼机械有限公司凯迈（洛阳）机电有限公司哈尔滨市天元工控仪表有限责任公司