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钢,其中Q235应用比较广泛。如图5-9所示,在组焊成的独立骨架上装配车门、车窗、侧窗顶盖和地板等,结构应力主要由车顶骨架、底骨架和侧围骨架承担,由于不依靠外蒙皮的加强,可以采用张拉蒙皮,这样就可以保证客车外表面平整光顺。
骨架式车身结构可以分为六大片,分别是顶骨架、 左右侧围骨架、前围骨架、后围骨架和底骨架,这六大片通过焊接等连接方式合成整体空间骨架。这种车身结构具有承载能力好,整体强度高,窗立柱较细,侧窗开口大且视野开阔等优点,广泛地应用于大客车车身。但焊接工艺较复杂,改型不容易。
图5-9骨架式客车车身
图5-10 复合式车身骨架
(3)复合式结构
复合式车身结构是将薄壳式和骨架式两种结构融为一体的一种车身结构。在受力较少的部位用薄壳式结构,而受力大的部位则采用骨架式结构。图5-10所示的是日本三菱汽车公司生产的一款复合式车身的客车,该车的前
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后围为薄壳式结构,第二立柱与最末立柱之间为框架结构。同时采用内蒙皮结构,解决了外蒙皮上铆钉多的问题。复合式车身结构比薄壳式车身结构弯曲刚度高,质量有所减轻,比骨架式结构的生产效率高。
(4)单元式结构
单元式车身结构是采用纵向构件将若干个由地板横梁、立柱、顶横梁等构成的环箍单元连接起来,形成一种独特的车身结构。图5-11所示的是GMC公司生产的客车车身,它由5~6个长度为1.5m左右的可以互换的单元体和前后两个单元体组成,每个单元体的两端用贯通的矩形材料密封。横向构件均为压制件,在焊接架上组焊成独立的单元件之后,再送到流水线上进行组装。
图5-11 GMC公司的单元式结构客车车身
(5)嵌合式结构
嵌合式车身结构(图5-12)是根据车身不同部位的受力情况,有针对性的将铝挤压型材嵌合而组成车身的侧壁。型材嵌合后将环氧树脂挤入连接处,树脂硬化后即可将铝型材牢固的粘结在一起,这种连接方式称为Rohrlok连接法。铝型材上有纵向整体式加强筋,可以用铆钉与钢质的竖框铆接在一起,因此车身强度高、质量轻且不易损坏。这种车身采用蜂窝状夹层结构的铝板制成顶盖和地板,中间填充经发泡处理的氨基甲酸乙酯。顶盖和地板再与前述的挤压铝型材侧壁构件一起构成整个车身的壳体,其装配前的各分组件如图5-13所示。嵌合式车身结构具有强度高、质量轻和寿命长等优点,适合于中型客车的车身。
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图5-12 嵌合式客车车身侧壁结构及Rohrlok连接法
图5-13 嵌合式结构车身组组件图
1-后围;2-空调装置;3-侧壁(挤压铝型材);4-顶盖(氨基甲酸乙酯泡沫);5-前脸;6-侧壁边缘;7-地板组件(氨基甲酸乙酯泡沫);8-前操纵部分;9-储气罐;10-后悬架和发动机
5-2 车身总布置设计
5.2.1、发动机与车门的布置
1、发动机布置
客车车身的总布置设计在很大程度上与发动机的布置相关联,发动机布置主要有前置、中置和后置三种。如图5-14所示。
(1)发动机前置后驱(FR)方案
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发动机前置后驱方案是4×2型汽车的传统布置方案,主要应用于轻型客车上,如图5-14(a)所示。这种方案结构简单,工作可靠,操纵方便,发动机的冷却效果好,前后轮的质量分配比较理想。但由于发动机前置,凸起于车厢地板表面之上,使得车厢的面积利用率差;传动轴从车厢地板下通过,导致地板平面离地距离较高,乘客上下车不方便;此外发动机的噪声、气味和振动难以隔绝,很容易传入车厢内影响乘员的乘坐舒适性;有一扇乘客门布置在轴距范围内,降低了车身的刚度。
针对中开门设计导致车身强度降低的缺点,可以采用车门前开的布置,这样可以改善车身的刚度,但是前悬必须得加长,可能出现前轴超载的现象。
(2)发动机中置后驱(MR)方案
发动机中置后轮驱动方案如图5-14(b)所示,传动系统的这种方案布置有利于实现较为理想的质量分配,车厢面积的利用率高,乘客门可以布置在车辆前轴之间。但是发动机维修困难,所以对发动机的可靠性要求很高;由于中置车厢地板下,发动机冷却效果差,地板高度也难以降低;此外,发动机的噪声、气味和振动还是可以传入车厢内。所以这种布置方式只在部分大中型客车上采用,并未获得推广。
(a)发动机前置后轮驱动
(b)发动机中置后轮驱动
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(c)发动机后纵置后轮驱动
(d)发动机后横置后轮驱动
图5-14 客车发动机布置方案
(3)发动机后置后驱(RR)方案
发动机后置可有纵置和横置两种方式,分别如图5-14(c)及5-14(d)所示。这种布置形式的发动机、离合器和变速器一般都置于后桥之后;主减速器与变速器之间的距离较大,其相对位置经常变化,所以应设置万向传动装置和角传动装置。将发动机布置在车厢后部,容易做到汽车总质量在前后轴之间的合理分配,增大车厢面积利用率,降低地板高度,隔绝发动机噪声、气味和振动,车门可开在前悬之前,发动机的维修也比较方便。同时,由于后轴的簧上质量和簧下质量之比增大,可以改善车厢后部乘客的乘坐舒适性。因此,发动机后置的的布置方案在大中型客车上广泛盛行。
由于发动机在车辆后部,其冷却条件差,必须采用冷却效果强的散热器;发动机、离合器和变速器是远距离操纵,操纵机构复杂,但是随着发动机结构的改进以及机电液一体化技术的发展,上述问题已经得到了妥善的解决。
在发动机横置的情况下,发动机的动力系通过成斜角布置的传动轴由变速器传至车轴,此布置较为紧凑,但结构比较复杂而且传动效率也会有所降低。
2、客车车门布置
客车车门有乘客门、驾驶门和应急门三种。对于不同尺寸不同类型的车型,其布置形式各不相同。
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