长途客车总布置设计说明书

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date长途客车总布置设计说明书长安大学毕业设计报告（论文）内芯用纸格式目 录第一章前言11.1国外长途客车的技术现状和发展趋势11.1.1国外长途客车的技术现状11.1.2国外长途客车的发展趋势31.2国内长途客车的技术现状与发展趋势41.2.1国内长途客车的技术现状41.2.2国内长途客车的发展趋势5第二章 汽车的总布置介绍82.1总布置设计在汽车设计中的地位82.2总体设计应满足的基本要求82.3总布置设计的任务82.4总布置设计原则和依据92.4.1设计原则92.4.2设计依据92.5总布置设计内容和设计方法102.5.1总布置设计内容102.5.2整车总体布置设计方法112.6同类型长途客车的车身总布置122.6.1车厢内平面的布置122.6.2横向截面布置122.6.3车身外形设计13第三章 长途客车总布置设计143.1客车形式的选择143.1.1车型的确定143.1.2客车形式的选择143.2各总成部件的选取143.3总体尺寸参数的确定173.4车身结构形式的确定173.5车身总布置设计173.5.1客车车身总布置设计的工作内容及设计程序173.5.2前后围设计183.5.3侧围设计183.5.4顶盖设计193.6车身内部布置203.6.1驾驶区布置203.6.2乘客区布置23第四章 整车质量参数264.1 整车整备质量264.2汽车的载客量274.3汽车总质量274.4 整车质心位置及轴荷分配27第五章 动力性、燃油经济性、制动性、稳定性计算295.1动力性计算295.2燃油经济性计算365.3制动性计算375.4操纵稳定性计算375.5通过性计算38第六章 驾驶区视野校核396.1 驾驶员眼椭圆396.1.1 眼椭圆样板的制取396.1.2 眼椭圆样板在车身图上的定位406.2 直前视野校核406.2.1前方盲区和辨认交通信号灯校核396.2.2 前风窗视野角校核416.3 后方视野校核41总 结421.本车设计特点422.存在的问题423.总结43致 谢44参考文献45附录46-第一章 前言汽车已经诞生了将近两百年，在两百年中，从刚刚开始的乘用车，到其类型逐渐呈现出多样化的特点。以至于今日，出现了乘用车与商用车之分。不仅如此，商用车，尤其是客车的出现，为人类经济和文明的发展起到了不可磨灭的作用。客车，体现了人类的集体智慧以及环保的理念。一个城市的发达与否，多数从其运输系统便可以看得出来，而特别是其市际或者省际的公共交通运输，反映着城市的经济流通度，故此，客车在当今人们的日常生活中显得尤为重要，这也是此处客车研究的意义。1.1国外长途客车的技术现状和发展趋势1.1.1国外长途客车的技术现状国外大中型客车生产比较集中的国家和地区有欧洲、日本、加拿大等，其中西欧地区的德、法、意、瑞典四国企业在大中型客车的设计、制造、整车性能质量的提高与技术创新和新技术应用方面一直处于世界领先地位。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，但是依然具有很多技术特点。从一定程度上说，在世界客车制造业中这些客车企业的生产设备、技术测试手段及其车型，一直保持着世界领先的地位，数量众多的客车制造企业以及强大的研发能力，使得欧洲在客车诞生一百多年之后，依然引领着世界客车工业的方向。无论是从发动机到变速箱，还是从底盘到车身，欧洲无一不走在世界客车业的前列，如奔驰、曼、斯堪尼亚、沃尔沃等公司，他们在市场竞争环境的推动下，不断推出新一代的先进车型。在这些车型上往往采用了最先进的制造工艺，集中了最前沿的科学技术。欧洲长途客车的主要特点为：1动力装置：几乎全部采用柴油机，主要优点是：(1)热效率高，燃油经济性好，有利于降低大型客车的使用成本；(2)工作可靠，寿命长，一般而言，现代柴油机的大修间隔里程可达50万km，最长可达100万km，而汽油机只有20万-30万km； 采用增压中冷技术，以进一步提高发动机的功率，减少废气排放。此外，近年采用混合动力、代用燃料(天然气)发动机的车型曰益增多，采用太阳能、氢燃料等为动力的车型也正处在实验或试用阶段，这两方面车型的市场占有率还无法与柴油机动力客车相抗衡。2.发动机布置型式均采用后置方式。实践表明，在今后一个相当长的时间内，后置式将是高档豪华大型客车发动机布置的主要型式。其主要优点有：(1)发动机与车厢之间的隔离密封性好，车身的振动和运行噪声小，舒适性好；(2)为大型客车布置空调提供了极大的方便，可设计容量较大的行李舱，并有利于内部装饰；(3)使车辆轴荷分布合理，解决了车辆前桥超载问题，从而使转向操纵方便。3.底盘型式底盘的布置型式呈柔性化特点，以适应各种车身匹配要求。一般可归纳为3种类型：车架式底盘(非承载式)；三段式底盘(半承载式)、无车架式底盘(承载式)。欧洲目前大型长途客车底盘的主要型式是无车架底盘和桁架式车身。4.悬架、制动豪华大型客车均采用空气弹簧悬架，在有些车型上应用以钢板弹簧为导向元件，与空气弹簧组合的混合悬架，减振效果很好。制动系统采用双管回路式，布置型式为前后轴各自独立的双管回路系统；在结构设计上采用薄壁结构，以减轻制动系统的总质量。5.车身结构大型客车的车身一般分为应力蒙皮结构和骨架承载结构，欧洲大型长途客车一般采用无车架式底盘与骨架结构车身相结合的结构型式。骨架部分承受载荷，外蒙皮只起装饰作用。现代车身设计采用CAD、CAM等技术手段，对车身框架进行有限元计算和分析，以达到最佳的刚度和强度。6.造型欧洲大型客车的造型特点是内饰、色彩设计及车辆舒适性等的高度协调与统一，并通过精湛的加工工艺来实现。例如，在世界高档大型客车生产方面领衔的奔驰公司，其主要造型特点为：三维大曲面设计，所有车身外露线条，除侧围的侧窗下部窗框外，均以曲面连接，大圆弧过渡，其侧窗具有独特的上部弯曲主顶盖，既突出了整车大曲面的造型，又给乘客以良好的视野；普遍采用深色玻璃，增加了内饰的舒适感和居住性。这些完整地体现了客车的豪华、协调、优美和柔中带刚的造型精髓，代表了欧洲典型豪华大型客车的造型特点和风格。7.内饰充分体现以人为本的出发点。大型长途、旅游客车的内饰特点是：以舒适、美观和统一协调为原则。乘客座椅设计完全符合人体工程学的各项要求，其造型、材质、色泽与车内统一和谐；车内各种设施齐备，一般都没有酒吧、卫生间、音像系统和完整的空调系统，有的车型还有会议室，甚至厨房等工作和生活设施；车内装饰设计专业化，艺术风格突出，无论是座椅、仪表板，还是侧壁、地板、侧窗等都要进行统一规划。1.1.2国外长途客车的发展趋势 纵观国外长途大客车的发展，总结其各方面的特点，我们可以归纳出未来长途大客车的发展趋势。1.车身造型在一年一度的德国法兰克福举行的世界客车展览会上，汇集了世界客车企业的顶尖新产品，如德国的奔驰、尼奥普兰以及曼公司，还有瑞典的沃尔沃以及斯堪尼亚等。它们今天展示的全新造型的新产品极有可能就是明天客车外形的发展趋势。 大中型长途旅游客车在车身造型方面有如下新特点：前后围及整车的造型更加注重流线型，外形更加活泼，采用各种形状的组合灯具，富于变化；车身高度增加，整车造型以小圆角过渡为主，各主要表面如前后围等局部造型更富于变化；前后保险杠逐渐消失，粘接式侧窗的采用使整车外表更加平整。2.综合性能对于各种大中型长途客车，要求在安全、方便、快捷的基础上，能更舒适、环保，充分体现以人为本的要求。用户对于高档客车的具体要求除了低污染、低消耗、价格适中以及高比功率、高安全可靠性、高舒适性、外观优美、合适的座位数等以外，还有采用新技术、新材料、新工艺方面的新要求，这正是未来客车在综合性能方面的发展趋势。在技术层面上，目前国际上大型长途客车的发展趋势是 ：1. 采用客车专用底盘。客车技术性能的好坏主要取决于底盘，客车底盘的悬挂向全空气弹簧悬挂发展，变速器向自动变速器发展，转向器多采用助力式转向器，普遍安装ABS制动系统，有些安装了ABSASR防滑系统，力求舒适性、通过性和动力性好，制动可靠。长途客车的底盘要接近角和离去角要大，利于在不良路面和坡度行驶，对底盘的平顺性和舒适性要求高，以减轻乘客的疲劳程度。2. 采用大功率发动机，增强客车的动力性。目前客车发动机功率多在120千瓦以上，有些达到250千瓦左右。发动机功率大，动力强，速度快，客车时速可达110公里以上。这种大功率发动机一般采用涡轮增压型柴油发动机，可节省燃料，工作可靠。3. 车身造型流行大曲面流线型。空气动力特性，风阻小，同时节省燃料，外形美观，目前多用于高级客车。车身结构多采用无车架式底盘与骨架车身相结合的全承载式结构。长途客车向大型化、高速化、柴油化方向发展。我们关注欧洲大客车的动向，目的在于理解和学习它们，从中吸取其技术精髓，思考我们如何适应我国客运市场的需求，研发中国特色的大客车产品。中国客车要真正成为国际客车市场的主角，必须着力提升产品品质，以“世界眼光”来经营中国客车。1.2国内长途客车的技术现状与发展趋势1.2.1国内长途客车的技术现状随着我国高等级公路通车里程的不断增加及旅游业的发展，长途、旅游客车的需求量逐年递增。国内客车企业通过合资或者引进技术，提升自己的产品开发水平，设备工艺能力及设计研发水平都有较大的提高，已开发出多种型号的豪华客车，如宇通ZK6127HA、ZK6122HB、ZK6120R41，厦门金旅XML6118、XML6120，厦门金龙XMQ6122、XMQ6128、XMQ6129Y，西沃XW6120，黄海DD6115H、DD6123等。这些客车车长均为1lm以上，底盘均采用空气悬架，车内冷暖空调及服务设施俱全。而且产品外形速度变化加快，几乎每年都推出一款新车型，部分产品的外形设计已经达到或者接近国外同类产品的水平。1.底盘技术应用现状客车制造的核心技术在于底盘技术。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。我国的长途大客车生产企业也通过自主开发，研制出一批客车专用底盘，较好地满足了市场需求。w77中国行业咨询网_行业报告_行业分析_市场调研_第三方市场数据和调查报告提供商w77中国行业咨询网_行业报告_行业分析_市场调研_第三方市场数据和调查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、大扭矩发动机。2.长途客车内饰技术现状w77中国行业咨询网_行业报告_行业分析_市场调研_第三方市场数据和调查报告提供商w77中国行业咨询网_行业报告_行业分析_市场调研_第三方市场数据和调查报告提我国客车的内饰从手工钣金件，发展到今天的注塑发泡件；从简单装饰，发展到今天的豪华装饰，中国客车的内饰水平得到了很大的提高。客车内饰一直是客车档次划分的重要因素。精美的内饰给人以温馨舒适的感觉，尤其是在长途旅行中，会降低旅客的疲劳感。随着国民经济的快速发展、高等级公路的不断建设和人民生活水平的不断提高，人们对客车的乘坐舒适性、安全性和可靠性要求也越来越高。车厢居住化，实现人、车、环境的协调与统一，给现代客车的内部装饰提出了更高的要求。我国现代长途大客车上配备了电视、音响、卫生间、车后监视器、饮水机等设施。中高档客车的顶部安装空调管道、回风口、换气扇、车内行李架、顶灯及扬声器等，这些装置在车顶整齐布置，并顺理成线、成面，线面流畅、简洁，给乘客以舒适的视觉感受。高档长途大客车上的顶棚材料多选用植绒织物。目前，新型的软包复合材料，如ABS工程塑料、复合仿真皮人造革材料在部分企业生产的客车上也已得到广泛应用，它可以满足内饰设计人员对色彩及图案选择的需求，而且具有防振、隔声、隔热、轻便和柔软等优点，从而能大大提高了乘坐舒适性。高档客车侧壁的窗内框采用软包或新型材料进行装饰，其色调与顶棚的色调接近，侧壁的下部，其色彩的选择可与地板的色彩相近或与座椅的色彩协调，以提高乘坐舒适性和整体的美感。大中型高档客车内顶均装有空调管道及小行李架，现在的设计趋势是把行李架与冷风道融合融为一体，其断面形状为丰满、协调的双曲线型，给人以美的感受。同时将冷风口、阅读灯面板、音响、扬声器盖板整齐地排列于冷风道的下面，位于座椅上方，便于乘客使用，并且美观大方。现代客车仪表台的造型除与整车造型风格一致外，还体现了现代造型的曲线美，符合人机工程学的要求。客车座椅作为客车内饰的重要组成部分，其档次、外形、色彩和材料与整车相协调，使其在造型上具有曲线流畅、大气的风格，在功能上更好地满足乘坐舒适性的要求。客车的地板满足防潮、隔热、隔声、清洁、材质轻以及刚性好的要求，目前国内外都在努力开发并采用减振复合板。窗帘在大客车上除遮阳之外，还起着重要的装饰作用，大客车卷缩式窗帘、铝合金百叶窗帘正逐渐取代过去传统的窗帘结构形式，给高档客车营造出高雅、舒适的旅途环境。3.长途客车外部造型现状目前长途客车外部造型的主要特点是：（1）采用了电子倒车镜，使整车显得雍容华贵；（2）侧窗有加大的趋势，目前侧窗设计高度达到或接近1200mm，约为整个侧位高度的2/5；（3）前后保险杠逐渐失去“保险”作用，其外形和整个前后围成为连续光滑曲线，使整车显得“干净利索”；（4）侧窗一改过去的直立柱，多采用曲线立柱，使整车富于变化；（5）外形各异的灯具对整车外形有画龙点睛的作用；（6）重视细部造型，如轮罩一改过去呆板的圆形形状，其设计更注重与整车协调统一，同时也富于变化；（7）一些新的外饰件的采用对整车的造型起到了不同程度的装饰作用，如侧舱门 采用铝合金合页或橡胶合页，豪华客车多采用粘接式前后风窗玻璃及侧窗，也有的采用推拉式的侧窗；（8）其他外饰件如标志灯、高位制动灯、示廓灯的布置以及车门的型式和布置都对整车的外形有不同程度的作用和影响。1.2.2国内长途客车的发展趋势1造型发展趋势长途客车外部造型主要有以下的发展趋势：（1）随着全承载式大行李舱车身结构的不断推广，长途客车高度有增加的趋势，逐步接近3.53.7m；（2）整车造型更富于变化，注重流线型，以减少空气阻力，降低油耗；（3）随着公路条件的改善以及整车高度的增加，长途客车的前后风窗玻璃及侧窗将继续变大，侧窗将达到或者接近侧围高度的一半（国外侧窗高度已达到侧围高度的3/5，前风窗玻璃高度则可能达到1.55m;(4)玻璃钢等非金属材料在客车车身上的应用，解决了过去金属薄板冲压成型的困难，使得整车的前后围细部造型更加富于变化。由此，我们可以看出，长途客车的造型设计越来越注重细部的处理对整个外形的影响，如何能够对造型的细部处理做到在满足需要的前提下，既不画蛇添足，又能和整体造型相协调呼应，仍是体现造型水平的关键所在。相信通过我国客车界的努力，未来中国客车的造型水平必将领先于世界。2.车内设计发展趋势客车内饰是一项系统性、综合性的工程，所有的内部装饰都是为了给旅客提供一个安全、宽敞、清净、轻松、舒适的空间，有利于消除旅途中的疲劳。随着人们生活水平和欣赏能力的提高，它必将成为国内客车行业未来关注的焦点问题 之一。内饰居室化，实现“人车环境” 的和谐统一必将成为未来大中型客车内饰发展的总体趋势。客车车内设计归纳起来其发展趋势主要有以下方面：（1）在装备空调设备的基础上，采用全封闭式侧窗是现代高级旅游大客车与长途大客车的标准模式：采用双层玻璃，以有利于车内保温、降低车内噪声、减轻空气污染、防止冬季车窗结霜，保证任何气候条件下乘客具有良好的视野；提高空调性能，采用全自动空调，电脑控制车内温度和湿度，使空调温度的波动与设定温度相比保持在1范围内；利用空气动力性试验确定车室进、排气口位置；采用外摆式或内移式车门，提高车身密封性；采用空气净化装置，提高空气洁净度。（2）努力降低车内噪声：采用粗呢面料（织物面料）作为内饰贴面；铺地毯；加强导线、导管出入口及车门、踏步处的密封；内外蒙皮间喷塑处理喷阻尼涂料；提高外蒙皮的刚性，减轻行驶中的振响；采用多层复合地板，减少底盘噪声传入。（3）提高座椅的功能性：利用人机工程学的研究成果，设计驾驶员和乘客座椅包括坐垫、靠背和头枕的形状，各部分的刚度；开发式样新颖、功能性强的新型座椅：刚度、靠背角、头枕高度、前后左右位置和高度可调的驾驶员座椅；带扶手、扣手、拉手，具有靠背角、宽度可调的带脚蹬的乘客座椅；坐卧两用乘客座椅；带有液晶电视和多声道音响设备的座椅。（4）追求更加豪华和多功能的车内设施：注意装饰效果的新颖和艺术风格的个性化，在有的豪华客车车内设有高级别墅的房间、咖啡厅；灯具、壁灯琳琅满目；地毯、壁毯雍容华贵；有的车内古朴典雅，具有发人幽思的艺术效果；配套设备、装饰件专业化生产，品种繁多，为车内设计的豪华和多样性提供了极大的方便；车内全部采用镶嵌设计；乘员能触及的部位全部软化处理。客车更加强调其功能性的车内设计，为了能更有效地和其他交通工具，如飞机、火车、轮船等竞争，结果使得国内外客车制造厂都将车内设计的豪华、舒适化作为竞争的主要手段之一。中国长途客车客车已经取得了很大进步，特别是在外观造型、工艺水平等方面，与欧洲主流产品越追越近。中国客车工业已经形成了大中轻微齐全、高中低档兼备的产品格局，但大型客车的客车车身和底盘制造技术与国际水平相比仍有较大的差距，在动力传动、环保排放、安全防护、人文关怀等方面仍然有很大的进步空间，高速公路使用的客车发动机和底盘的可靠性与国际先进水平尚有差距。目前长途公路客运主要以省际、城际、市县与县际之间的道路客运为主，随着制度改革、城乡交通一体化进程的加快，城市范围的不断扩大，以及农村客运基础设施条件的不断改善，农村经济的发展带动农民流动率及农村旅游客运量迅速增加，使得城乡交通一体化发展成为公路客运发展的“蓝海”。我国国民经济的快速增长和人民生活水平的不断提高, 高等级公路的快速发展和“假日经济”的扩张带动了长途客运和旅游业的兴旺发达，长途客车的需求量逐年递增，并有着良好的发展空间。因此发挥长途客运优势，开辟新市场，是非常有前景的。大功率、大采光、大容量，低排放、低油耗，是今后长途大客车的主要特点及发展方向。目前，100万元左右的高档豪华大客车在长途客运市场需求量较大、前景看好。而11-12米大型长途客车有走向高端化的发展趋势。12米长途大客车因其载客量大、效率高、经济性好，出行方便等优势，是快速旅行的最佳选择，市场潜力巨大。因此，开发出适合我国客运环境的12米新型长途大客车，具有重要的战略意义。第二章 汽车的总布置介绍2.1总布置设计在汽车设计中的地位一个成功的汽车产品设计应该使产品满足技术、社会、经济和艺术造型等多方面的要求，它的技术性能应该满足用户的要求和适应各种使用条件；还必须符合社会和政府各种法规的要求(如有关安全、油耗，操声和排污等法规)；它还应该是造价低廉、用材合理，制造和维修简便，使用经济性好且可靠耐用的；它的车身造型既要满足空气动力学的要求，还要符合工艺美术的原则。把这样众多的、彼此有时是相互制约的要求集中于一件产品上，必然给设计工作带来一定难度。需要在设计中对这些要求进行协调和按不同层次进行处理，故很有必要在设计开始阶段进行总体设计，即根据整车设计的总目标，明确各种要求的主次地位，统一协调，使它们和谐地组合在一起，形成既先进又合理的方案，以达到预期的效果。 汽车总体设计对汽车的设计质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切的关系，而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，取决于汽车的总体设计。因此，总体设计在整个设计工作中是十分重要的。本课题长途客车总布置设计是在满足以上基本要求的前提下，在原始资料的基础上进行车身、车内总布置设计，并进行相应的计算与校核。2.2总体设计应满足的基本要求 进行总体设计工作应满足如下基本要求：（1）汽车的各项性能、成本等，要求达到预期的指标。（2）严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定。（3）尽量最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。（4）进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。（5）拆装与维修方便。我国制定的有关汽车方面的法规、标准正在不断的完善，它们中有些是结合我国具体条件制定的，有些是参照国外的法规、标准制定的。在进行本次长途客车总布置设计工作时，严格遵守国家和行业标准。2.3总布置设计的任务汽车进行总体设计时，应完成以下的各项任务：（1）从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提车整车总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；（2）对各部件进行合理布置，并进行必要的校核。（3）对汽车的性能进行精确控制和计算，保证主要性能指标的实现。（4）协调好整车和总成之间的匹配关系，配合总成完成总布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。2.4总布置设计原则和依据2.4.1设计原则汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行；选型应对同类产品进行深入的市场调研、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术分析的基础上进行；应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型；设计应遵循有关标准、规范、法律、法规；力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。汽车设计既要达到相关性能要求，并且要以人为本，充分满足乘客对舒适性的要求，并且造型美观，给人较好的视觉享受。运用新技术、新材料、新工艺，使该车型达到安全、可靠、舒适、豪华、操纵方便等要求，主要技术性能达到国内同类产品水平。车型力求美观、大方、简洁。整车质量轻，技术参数和性能要求应符合客车标准，并贯彻三化原则。2.4.2设计依据客车总布置的主要设计依据：（1）底盘总布置的有关参数和发动机的布置；（2）整车的使用条件和预期要求；（3）人机工程学的要求；（4）现有的制造、工艺条件；（5）国家、行业有关标准、法规；根据现行国家、汽车行业客车设计标准及其推荐参数，合理选取设计参数。主要标准如下：JT/T325-2010 营运客车类型划分及等级评定GB/T12428-2005 客车装载质量计算方法 GB1589-2004 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值GB7258-2004 机动车运行安全条件GB13094-2007 客车结构安全要求GB/T12428-2005 客车装载质量计算办法 GB/T 13053-2008 客车车身术语 GB/T 13053-2008 客车车内尺寸QC/T 633-2009 客车座椅GB/T 13053-2008 客车乘客扶手的固定件基本型式与规格尺寸 QC/T 487-1999 汽车保险杠的位置尺寸 GB 9656-2003 汽车安全玻璃GB/T 17340-1998 汽车安全玻璃的尺寸、形状及外观QC/T 656-2000 汽车空调制冷装置性能要求GB/T23334-2009 开启式客车安全顶窗 GB 15084-2006 机动车辆后视镜的性能和安装要求 QC/T 531-2001 汽车后视镜 GB/T 3487-2005 汽车轮辋规格系列 QC/T 488-2000 汽车燃油箱盖、加油口GB 15741-1995 汽车和挂车号牌板（架）及其位置GB/T490-2000 汽车车身制图 除上述标准外，本次设计还参考了大量的国内外的同类车型的设计，主要车型有：宇通客车ZK6127HA、ZK6122HB、ZK6120R41，ZK6117HA;金龙客车XMQ6120、XMQ6121、XMQ6110C；金旅客车XML6127E1；黄海客车DD6129K70；斯堪尼亚的Top Class 400；曼的Lions Coach,Lions Star等。2.5总布置设计内容和设计方法2.5.1总布置设计内容汽车整车开发过程是一个包含造型设计、总布置设计、车身设计、底盘设计、内饰和附件设计以及试制和试验等内容的复杂工作，这些设计过程尽管在时间上存在先后顺序，但是也重叠进行，并行工作。从汽车造型效果图设计开始，总布置就必须针对客户提出的需求，收集竞争车型，提供汽车造型的总体设计参数，如总长、总宽、总高、轴距、轮距、车轮大小、接近角、离去角。在汽车开发项目的设计任务书确定之后，总布置设计的工作就正式开始了。汽车总布置设计是通过对整车设计的总体规划来确立车身、底盘、动力总成等系统的重量和配置关系以及整车的性能指标。 整车总布置设计将各运动机构和非运动部件的关系有机的协调，避免零部件之间的运动学干涉。例如, 轮胎跳动与轮罩包络图，悬架跳动和转向系统的运动学干涉校核，转向梯形校核等等。 在整车设计中，人机工程学和舒适性设计是总布置设计必须要校核满足的条件。例如，人体模型设计，驾驶员视野校核，上车舒适性校核，驾驶员可操作性校核，眼椭圆和头廓包络线校核等。 整车的总布置设计实现整车性能计算和分析，进行整车性能匹配和系统优化。例如，动力性能计算，燃油经济性能分析，操纵稳定性计算，平顺性能计算等。 总布置设计通过确定关键零部件设计参数，指导设计选型。在设计选型上，确定转向系统设计和选型，悬架设计与选型，发动机和变速箱的选型，电喷和排放系统的匹配，安全带与安全气囊选型和仿真等。 目前，国内的整车总布置设计，与底盘及动力系统的状况相似，设计和匹配试验的能力和发达的国家比较，还有一定的差距。建立在成熟底盘基础上进行的车身造型设计和改型设计，是目前绝大多数汽车公司普遍所采用的开发方式。这种开发的模式，使汽车设计的安全和稳定性得到保证，同时大大缩短了开发周期，降低了开发的成本和风险。2.5.2整车总体布置设计方法首先，总布置工作开始时要确定整车设计思想，即明确设计任务书。在总体设计过程中，需要先确定整车主要尺寸参数、主要性能参数、质量参数以及各系统总成基本型式，选择发动机和轮胎型号等等。这些属于初步的布置与方案设计阶段。随着设计工作进行到车身零部件逐步选定或设计逐步完成阶段就进入精细设计阶段，初步确定这些参数是进行整车总布置设计的首要工作。这些尺寸和参数的确定不可能靠精确的公式计算出，一般根据新产品开发计划和性能要求, 在大量的市场车型调查和统计分析工作的基础上，参考国内外同类车型，选择相应的样车作为初步确定参数的依据。同时还应注意所确定的参数要符合各种法规和标准的要求。然后，根据总布置设计的基本尺寸和设计要点，设计出各种汽车外部造型效果图，进而确定汽车的车内设施设计。选定最佳方案后，再进行整车总体布置设计，确定整车总体参数后，再进行整车总体详细布置设计。整车总体设计尺寸参数主要包括：总长、总宽、总高；轴距、前悬、后悬、轮距（前轮、后轮）；离去角、接近角、最小离地间隙等。一般来说，随着总体设计参数的确定，其车身上的主要尺寸参数也可初步确定。随着整车总体设计参数和车身主要尺寸参数的确定，其它尺寸参数应在布置设计中逐步具体化，并使其满足主要尺寸的要求；反之，初步确定的整车及车身主要尺寸参数在布置设计的不断深化中又能得到反复修正，最终被确定出来。整车总布置确立了汽车的长、宽、高、轴距、轮距等的控制尺寸，轴荷分配范围以及水箱、动力总成、前后桥、传动轴和车轮等的轮廓尺寸和位置等后，再参考同类车型有关数据作为借鉴，即可初步确定前悬和后悬的长度、前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度和操纵机构及踏板的相互位置等。总之，总布置设计是对发动机、驱动装置、悬架机构等总成，电器设备，油箱、备胎等部件、车身内饰总成和部件等的所在位置，以及车身室内空间大小、行李箱尺寸和车身主要技术参数，在满足车身造型要求下进行设计确定的过程。 其最终目的就是要在有限的车身外形尺寸内布置所有的总成和部件，并获得最大的室内空间，提高产品的市场竞争力。2.6同类型长途客车的车身总布置在设计的初始阶段，我们可以搜集大量的同类车型的相关资料，学习吸收其设计的优点，分析比较不同产品的设计特点，得出较佳的设计方案，创新性地运用于自己所设计的作品中。2.6.1车厢内平面的布置长途客车的特点是乘客乘坐时间长，站距远，客流量较稳定，因此对乘坐舒适性的要求较高，且能够妥善安置行李。乘客座椅的布置对于乘坐舒适性有直接的影响，总结国内外长途客车座椅的常见布置形式有以下几种：（1）2+2布置，此为最常见的布置形式；（2）2+1+2布置，此种布置方式为增加载客量而增加了活动座椅，提高了客车运营的经济效益，增加活动座椅后，应保证活动座收起后的最小通道宽度；(3)1+1+1布置，有两条通道，上下、进出比较方便，单人单座，互不影响，乘坐比较舒适。2.6.2横向截面布置长途客车要求舒适性、观光性好，因此侧窗大、采光好，车内平坦，人均占有空间大，车厢内高高，行李舱较大，安全性好。采用抬高地板，消除轮包，这样有利于座椅的布置，并且在地板下形成较大的行李舱；采用“凹”地板，地板高度差小；加大侧窗，增加采光、通透感和观光性，侧窗的布置又分为等距和不等距两种布置形式，以保证每位乘客具有良好的视野为原则和宗旨；冷风管道、车内小行李架布置应不影响乘员进出座位。2.6.3车身外形设计汽车造型应该给人美的享受，与环境协调，客车造型基本上分为两大流派，一种是意大利的直线方基调型，增大了车内空间，视野好，蒙皮和骨架形成简单，整车的艺术造型显得简练；另一种是德国的大曲面流线型，其特点是组成车身的五个面由大曲面和大圆角组成，流线型好，动感强，整体感好，前后风窗玻璃和侧窗都采用曲面玻璃窗，视野开阔，车内明亮爽快，空气动力性好。而将方基调和大曲面流线型结合的车身外形，更具有时代感和动感。侧窗采用大弧面玻璃，前风窗玻璃倾角较大，更加注重车身的细部设计，整车外形平整、圆滑、饱满 。第三章 长途客车总布置设计3.1客车形式的选择3.1.1车型的确定根据JT/T325-2010营运客车类型划分及等级评定，本次设计的长途客车属于大型客车，根据营运客车等级评定性能指标进行评定，符合高一级大型客车的等级标准。所以，在进行个各个部件的设计时应严格遵守大型高一级客车的标准规范。3.1.2客车形式的选择（1）轴数和驱动形式 在搜集资料阶段，参考同类车型及选定的底盘，综合汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等各个方面，确定此次设计的长途大客车轴数为两轴，采用42的驱动形式。（2）布置形式采用发动机后置后桥驱动布置方案，其主要优点是：能较好地隔绝发动机的气味和热量，客车中、前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响；检修发动机方便；轴核分配合理；同时由于后桥簧上质量和簧下质量之比增大，可改善车厢后部的乘坐舒适性；车厢面积利用较好，布置座椅受发动机影响较小；作为城市间客车使用时，能够在地板下方和客车全宽范围内设立体积很大的行李箱；传动轴长度短。后置发动机的布置形式，主要缺点是发动机散热较差，需要冷却效果较强的散热器；动力总成的操纵机构复杂。虽然这种布置形式存在上述缺点，但是在本次设计中配置了强冷却效果的散热器，并在发动机舱门、侧舱门和车身的合理部位开设散热孔，完全可以克服发动机散热差的缺点；且随着结构的改进，机电液一体化技术的发展，与那距离操纵机构复杂的问题已逐步解决。由此，可以确定发动机后置的布置形式是适合本次设计的长途大客车的。3.2各总成部件的选取该长途客车属于大型高一级客车，各部件的选型均按照国家、行业标准对于大型高一级客车的规定进行，具体如下：（1）底盘根据设计原始资料提供的底盘，确定了客车的主要技术参数：总长总宽：120002500mm；轴距：5700mm；前/后轮距：2020/1860mm；前/后悬：2700/3600mm。（2）发动机 该长途大客车，初定核载人数为49人（包括驾驶员在内），按每人所占汽车整备质量的统计平均值估算其整备质量,人均整备质量值取为0.12t/人，则=0.1249=5.88t。大客车的总质量由整车整备质量、乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质量三部分组成。其中，乘员和驾驶员每人质量按65kg计，行李系数取为15，则=+6549+1549=9.8t。初步设定此大客车的最高车速=120km/h。由最高车速估算出发动机的最大功率：其中，为传动系效率，取为90%；g为重力加速度，取为9.8m/;为滚动阻力系数，取0.02；为空气阻力系数，取0.60；A为汽车正面投影面积，经大体估算，取9.0。将各项数据代入上式计算得出：=207.3kw。JT/T325-2010营运客车类型划分及等级评定规定高一级大型客车人均制冷量不小于1900KJ/h，则估算空调功率 。由此可得发动机的功率应不小于233.16kw。因整车整备质量和总质量估算有较大的误差，因此在选择发动机时，应选取功率稍大的发动机，参考同类车型，选取玉柴YC6L330-30(L4700)柴油机，其最大功率为243KW，对应转速为2200rpm，排量为8.424L，最大转矩为1280N.m，对应转速为1400rpm，净重850kg，发动机形式为立式直列六缸水冷四冲程直喷式，外形尺寸为11587811058（mm）（长宽高）。（3）离合器选用萨克斯430拉式弹簧离合器,操纵形式为液压操纵气助力式。（4）变速器选用法士特6DS180T变速器， 1档至6档的传动比为7.04、4.10、2.48、1.56、1.00、0.74，倒档传动比为6.26，允许最大输入扭矩：1800NM,能够输出最大扭矩：12672NM。（5）传动轴 采用开式、单节十字轴式万向节传动。（6）空调大型高一级客车的人均制冷量要求为1900KJ/h，采用顶置整体式空调。由大客车热负荷的经验估算法中的乘员估算法估算出所需空调系统的制冷量，查表得到4855人每人制冷量为515W，则制冷量Q=51549=25.235KW。由此，选定科林BFFD-06顶置式空调，压缩机动力由车辆自身发动机提供，控制系统电力由单独的发电机提供。其技术参数:两器净重 273KG尺寸 4429 x1919x190消耗功率 85A最大制冷量 34000kcal/h 名义制冷量 32000kcal/h （7）暖风机大型高一级客车要求配备暖风装置，并且人均供热量不小于1880KJ/h。采用经验估计法中的乘员估算法，总的供热量为：Q=491880 KJ/h=92120 KJ/h=25.59KW。因此选用吉飞牌/500-2型暖风装置。其技术参数：规格：500220250; 散热量：18600kcal/h19600kcal/h; 功率：30W （8）前/后轴选用德国曼盘式前后桥前轴为锻造刚性前轴，允许最大负荷7500kg，驱动轴允许最大负荷13000kg。(9)悬架前后悬架均为空气悬架，气囊前2后4，装有双向作用减振器；前后均有横向稳定杆，电控高度阀。（10）转向系统转向器型号 久隆D07-3411010。方向盘 直径为为490，带转向管柱及护罩，装饰美观大方。（11）制动系统采用双回路制动系统，前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器，并配备ABS系统。贮气罐总容积为180L。（12）轮胎选用轮胎 295/80R22.5。3.3总体尺寸参数的确定依据GB1589-2004道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值的规定，结合3.2中所选的各部件，以及设计任务书中设计原始资料中的技术指标的要求，确定长途大客车的主要参数如下表3-1所示：表 3-1 总体尺寸参数参数取值(mm)总长12000总宽2500总高3760轴距5700前/后轮距2020/1860前/后悬2700/36003.4车身结构形式的确定非承载式车身和承载式车身之间的车身结构，被称为半承载式车身。它的车身本体与底架用焊接或螺栓刚性连接，加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用，例如发动机和悬架都安装在加固的车身底架上，车身与底架成为一体共同承受载荷。这种形式实质上是一种无车架的承载式车身结构。现代客车都采用半承载式或承载式车身结构，由于此车选用的是三段式底盘，因此采用半承载式车身。3.5车身总布置设计3.5.1客车车身总布置设计的工作内容及设计程序车身总布置设计应完成的基本内容如下：（1）根据整车设计要求确定车身各部分尺寸（乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等）；（2）确定整车的外形前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸、前后风窗位置与角度等；（3）驾驶区布置方向盘位置及角度、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；（4）乘客区布置座椅布置、通道宽度、内高等；（5）空调系统的位置制冷、采暖、除霜、通风换气装置等的位置；（6）行李舱大小及位置；（7）视野设计校核；（8）安全性设计被动安全性（安全带、扶手、软化处理等）。进行车身总布置设计的设计程序一般如下：（1）车身主要尺寸的确定；（2）车厢内平面布置；（3）座椅布置及操纵机构布置；（4）驾驶区布置;(5)横向截面布置；（6）备胎、油箱和蓄电池的布置；（7）必要的校核。经过以上各阶段，即可画出1:10车身总布置图，上述各个阶段往往反复交叉进行，很多尺寸和位置需要反复协调修改才能确定。这就需要设计时，能站在统筹全局的高度上，细心布置，反复地进行方案的论证和比较，最后找出一种比较合理的设计方案。3.5.2前后围设计 汽车的前后围造型如3-1所示。前围供仪表板、前灯具、保险杠、雨刮器、前风窗等的安装。此次设计中，采用了方圆并重的设计理念，整体造型以简约、流畅的线条勾勒，将沉稳中富有时代感的欧洲造型风格和含蓄、富有中国人文底蕴的文化相结合。大曲面流线型车身每一处都洋溢着弧线感和立体感。前围外形曲线在追求美观大方的同时，充分考虑空气动力学性能，有效地降低了风阻。浑厚的前围与环境相合益彰，使整车有大气、华美的气质。后围综合后部造型、发动机散热、安全性等方面进行设计。后围的布置主要是后风窗、后保险杠、后灯的布置。后风窗玻璃为钢化玻璃；在发动机舱门上部开设散热格栅，能够有效地保证发动机良好地散热；后灯位于后围两侧，采用内嵌设计，使后部造型显得端庄典雅。图3-1 前后围造型3.5.3侧围设计客车侧围部分占的面积较大，因此其外观设计的美观与否对整车的造型影响很大。侧围部分是车门、侧窗、行李舱门、车身图案以及标志灯等的载体，前后围和顶盖均要与其过渡连接，进行侧围各部分的设计时，不仅要实现局部造型的功能与艺术的完美统一，还要考虑局部造型与整车造型的和谐相宜。长途大客车的左右侧围设计分别如图3-2、3-3所示。此长途客车设计一个外摆式乘客门，位于前悬处。车门宽度和高度分别取为900mm和2040mm，由于地板较高，在车门处设计了三级踏步。在车门开口处，车身强度和刚度遭到了破坏，车门处应力比较集中，因此在车门处设计成封闭环结构，即顶横梁、门立柱和底盘横梁三者形成一主闭合环，以利于力的传递。车门上采用粘接玻璃，有利于提高车门处的密封性，保证车身表面的平整。车门造型与侧围相协调。 图3-2 左侧围设计图3-3 右侧围设计根据大型客车等级评定必要条件，查得大型高一级客车的行李舱容积规定人均行李舱容积为0.15/人，由此计算出本车的行李舱容积最小为：0.1549=7.35。本车的行李舱容积完全满足此设计要求。通过查阅有关客车侧舱门设计方面的资料，并学习了宇通客车ZK6122H型客车发动机新型侧舱门的设计方法，确定了舱门的结构形式和尺寸。3.5.4顶盖设计车身顶盖将车身的前后、左右连接在一起，与侧围、前后围、地板一道构成车室空间整体。同时，供安装空调部件、安全顶窗、顶灯、行李架、扬声器等附件。车身受扭时，顶盖主要以剪切变形为主，因此，要提高车抗剪刚度，合理匹配车顶和侧围刚度，来提高车身扭转刚度，设计时，应使顶盖纵梁成中间疏、两边密的布置形式，充分发挥顶盖的承载能力，提高车身抗扭刚度。顶盖的横梁应与窗立柱对应，尽量形成封闭环结构。在顶盖的前部和后部各设置一个安全顶窗，独立的分置式样空调，造型美观。顶盖与侧围焊缝处安装流水槽，保证了顶盖的平整，避免了仅用手工焊接而导致顶盖漏雨的缺陷。3.6车身内部布置进行车身内部布置时，必须从人机工程学的观点出发，考虑驾驶员的工作舒适性和乘员的乘坐舒适性。客车车身的内部布置尺寸应符合GB/T13053-2008客车车内尺寸的各项规定。一般客车车身内部布置包括两部分内容：驾驶区布置和乘客区布置。3.6.1驾驶区布置根据GB/T 13053-2008客车驾驶区尺寸对驾驶区进行布置。驾驶员座椅和乘客座椅按QC633-2009客车座椅的规定进行设计。驾驶区的布置宗旨为给驾驶员提供舒适的工作环境，满足人机工程学原理，符合有关仪表台、方向盘和操纵机构布置位置的要求。驾驶室内的一切手操作扭件、杆件、开关等的位置均应在驾驶员手伸及界面之内；方向盘的轮缘、轮辐和轮毂在仪表板上形成的盲区应该尽可能地小。仪表板上的各种仪表、指示灯和各种控制（各种按钮和手柄）系统是大客车运行的中枢神经，仪表板设计的好坏，直接影响行车的安全。为保证驾驶员注意力集中和操作方便，控制按钮、手柄的布置距离和操作距离，指示灯的辨认识别距离等都应符合人体工程学的要求。按钮和手柄应布置在仪表板右侧驾驶员右手能方便接近的距离之内，按钮使用频率的高低从左至右安排，控制系统尽量布置在驾驶员的右手边，仪表布置在左手边，指示灯安排在仪表的上方。驾驶区的所有构件的棱角和边缘采用半径较大的圆角。驾驶区的布置如图3-4所示。 图3-4 驾驶区的布置 驾驶区设计的尺寸参数如表3-2所示。表3-2 驾驶区尺寸参数术语 参考数值 取值G点高 405mm508mm 470mmG点至加速踏板中心距离 950mm1050mm 968mmG点至离合器、行车制动踏板中心距离 800mm950mm 823mmG点至前围护板距离 1000mm 1132mmG点至仪表板距离 600mm900mm 845mm点至上部障碍物距离 1000mm 1676mm驾驶员座椅中心平面至侧围距离360mm550mm 475mm转向盘中心至座椅中心平面距离 40mm 0转向盘直径400mm550mm 490mm转向盘倾角5575 70转向盘上平面与Y平面夹角 905 90 转向盘外缘至靠背表面距离 350mm380mm 374mm转向盘外缘至侧围护板距离100mm 225mm转向盘外缘至仪表板最小距离 80mm 306mm转向盘下缘最低点至坐垫上表面距离180mm240mm 212mm转向盘下缘最低点至离合器、行车制动踏板中心距离 600mm 605mm/622mm仪表板下缘至地板表面距离 350mm 406mm离合器踏板中心至侧围距离 80mm 288mm离合器踏板至转向盘中心距离80mm200mm 187mm行车制动踏板中心至转向盘中心距离70mm180mm 166mm离合器、行车制动、加速踏板中心至前面障碍物距离 120mm 162mm加速踏板中心至行车制动踏板中心距离110mm160mm 138mm加速踏板中心至最近障碍物距离60mm179mmG点至风窗下缘距离1000mm1182mm风窗下缘至地板表面距离650mm405mm风窗下缘至驾驶区挡板距离1300mm1604mm机械式变速杆手柄在R点所在Z平面上的投影距R点的距离600mm439mm驾驶员坐垫高380mm480mm430mm