摘要:客车作为人们日常主要交通工具,影响着人们日常的正常出行。出于对乘客人身安全保障的需要,对客车车身采用的材质以及客车车身相应的结构设计成为应该被关注的重点。根据不同型号以及规格的客车车型,应相应采取不同的结构设计,以满足不同的承载以及安全需要。铝型材在客车结构的使用已经成为客车生产的主要趋势,其中起决定作用的是铝型材本身的特性。本文主要针对客车铝型材的结构进行相应的讨论。
关键词:客车;铝型材;结构;特点
随着交通工具种类的日渐丰富,利用交通工具出行已经取代了双腿走路,成为人们的主要出行方式,尤其是进行长距离的位移时。客车作为便捷交通工具的代表,以其低于私家车的出行成本被人们所青睐。出于对乘客人身安全保障的需要,对客车车身采用的材质以及客车车身相应的结构设计成为应该被关注的重点。根据不同型号以及规格的客车车型,应相应采取不同的结构设计,以满足不同的承载以及安全需要。铝型材在客车结构的使用已经成为客车生产的主要趋势,其中起决定作用的是铝型材本身的特性。本文主要针对客车铝型材的结构进行相应的讨论。
一、客车定义与分类
通常将能够搭载包含驾驶员在内9人以上的方形车辆被成为客车。客车的主要交通职能是搭载承运乘客以及乘客的随身行李,客车运输是包含商业盈利目的交通运输活动,主要被用于公共交通和团体运输使用。客车的分类主要有两种,从客车总体结构来划分,通常分为单车和列车。单车是客车的基本车型,按客车的重量或者设座数目进行分类,通常可以分成大、中、小三种型号。我国对单体客车的规定是长度控制在12米以内。列车式的客车车厢和车架是分开成前后两个部分的,两部分通常使用铰接盘连接,车厢之间的连接则采用活动褶篷连接,使车厢相通。客车列车的规定长度限制在18米之内。
客车按用途可分为旅行客车、城市客车、公路客车和游览客车。旅行客车又常被称为面包车,座位数在17个之内,属于小型客车,机动灵活,乘坐舒适度强。城市客车则是指大型客车,如城市公共汽车就是属于城市客车的一种。公路客车可分为长途客车和短途客车,长途客车由于行驶时间长,对乘客的行李有安排安置的地方,如行李架以及行李仓。短途客车运输距离短,通常存放行李的位置比较小,甚至不设置位置。游览客车指用于观光游览的客车,这种客车的座位间距较大,视野良好。
二、铝型材的特性及客车应用
铝型材的相关特性使得其应用在客车车身结构上时表现出色。其具体特性如下。
(一)抗腐蚀性
铝型材的密度较小,约为铜、铁以及黄铜等金属的三分之一左右。铝型材的化学性质稳定,在大部分环境条件内,如空气、水、石油以及其他化学体系中,金属铝都保持良好的抗腐蚀性。因此铝型材备受青睐,逐渐取代其他金属成为客车制造的主要金属材料。
(二)导热性能优异
铝合金的导热性能是金属铜的两倍,因此在客车制造中应用铝型材作为缸盖以及散热器的主要材料有利于提升客车的性能,提高客车散热速率,保证客车运行稳定。
(三)可机械加工性
铝型材具有良好的可机械加工性。铝合金适应不同的铸造工艺,因此能够满足客车不同部件的需要。
(四)可塑型性
铝型材具有良好的拉伸强度、屈服强度以及可延展性,因此可以打造成不同的造型,适应客车车身结构的需要,以及不同种类客车对于车身结构的要求。
(五)可回收性
铝具有极高的回收性,再生铝的特性与原生铝几乎没有区别,因此报废客车的铝型材车身结构是可以进行回收再利用的,符合环保需求。
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三、客车铝型材结构应用以及结构造型特点
(一)车厢结构和设备客车车厢的三种结构形式
1.非承载式车厢
非承载式车厢指的是车厢与客车底盘车架固定在一起,和车架进行多点挠性连接,这种结构使得车架承受铝型材客车的大部分载荷。这种非承载式车厢的客车具有的刚性车架又被成为底盘大梁架。这种铝型材结构的客车车身中的发动机以及部分传动系统和车身总成都是由悬架装置进行固定,前后悬架装置将车轮与车架进行相应的连接,因此底盘强度较高,抗颠簸性能好。由于非乘式结构车身相对来说较为笨重,质量也比较大,具有一定的高度,同时平稳性以及安全性也较高,因此通常应用在客车结构中。
2.半承载式车厢
半承载式车厢指的是对车架横梁进行加宽使之和车厢等宽,同时做到与车厢骨架之间的刚性连接。这种铝型材结构特点在于使得车厢部分与车架部分完成一体式组合,车厢部分与车架部分的一体化有助于分散承重,即将原本完全由车架进行承受的重量与车厢骨架进行部分分摊,使得车厢骨架也进行承重,减轻车架的承重压力。
3.承载式车厢
承载式车厢指的是没有铝型材车架,整辆客车的车厢由铝型材骨架以及蒙皮共同构成,并承受全部的负荷。采用承载式铝型材结构的车厢优势在于载荷的分布均匀,这种结构的特点在于最大化地对制造时使用到的材料进行精简,对客车本身的自重进行减轻,不过这种承载式铝型材车厢结构的生产工艺较为复杂,能够使用这种技术进行客车制造的企业相对而言比较少。承载式车身的优势明显,但在实际生产过程中的应用率并不高,造成这种现象的主要原因是技术以及成本导致的。
(二)客车铝型材结构车身的轻量化
汽车增长带来的能源以及环保问题,使得新能源汽车成为汽车发展的必然趋势。对于客车能耗的降低可以从两方面入手,其一是提升客车核心部件的性能,其二就是减轻车体的总体重量,来降低客车运行的能耗。与传统客车采用的材料相比,铝型材的材质单位密度小,因此使用铝合金型材作为客车车身的骨架结构对于推进客车的轻量化发展有着重要的作用。国内外主流客车的企业已经相继采用铝合金型材进行客车制造。具有代表性的产品有比亚迪客车,是目前市场上运营批量比较大的铝型材结构客车。客车车身轻量化既要保证铝型材车身的安全性能,又要保证铝合金型材车身的强度,使得铝型材车身的总重量下降到最低,以提高车辆的动力,降低客车运行的油耗成本。由于铝合金的重量低且可以回收再利用,使得客车车身轻量化的大规模应用成为可能。
结语
随着经济水平的不断进步,人们的生活质量不断提高,反应在出行方面则是交通工具的多样化,出行的便捷程度以及效率得到了质的提升。而在众多交通工具中,客车是进行长短途运输的重要交通工具之一,有着举足轻重的地位。客车出行优于私家车出行的方面在于出行成本,以及便捷程度,在交通发达的今天,乘坐客车有时候比乘坐私家车更为方面快捷,不仅省略了停车的烦恼,还是对低碳出行的支持。而客车的车身结构以及相应采用的制造材料成为衡量客车安全性能的关键所在。铝合金型材具有优异的材料特性,其突出特性有抗腐蚀性、良导热性、可机械加工性以及强可塑性,这些材料特性使得铝合金型材应用于客车车身上成为可能。铝合金型材优秀的可塑性使得该型材对各种结构造型都能够良好呈现,因此材料应用范围不仅局限于客车车身,还被应用于散热器等核心装置之中。由于客车车身的结构设计以及选材将大大影响乘客的人身安全,因此这两方面应成为客车车身设计时关注的重点。对于不同种类的客车车型来说,应该根据本身的使用需要进行相应的车身结构设计,满足不同种类客车的使用需要。针对车身结构来说,不同客车车身结构特点导致车身的承重主体不同,因此不同客车型号的客车车身结构应进行相应的选择,在制造成本以及技术应用中寻找平衡。
参考文献:
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论文作者:肖华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签:客车论文; 车身论文; 铝型材论文; 结构论文; 车厢论文; 车架论文; 铝合金论文; 《基层建设》2018年第23期论文;