城市公交客車的發(fā)展與研究

1、城市公交客車的發(fā)展與研究本文分析城市發(fā)展特點和對城市公交客車提出的要求，國內(nèi)和國外城市公交客車現(xiàn)狀及差距，提出我國發(fā)展公交客車的必然性和必要性及公交客車發(fā)展要解決的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題。最后談到一汽城市客車底盤近幾年的開發(fā)生產(chǎn)的10幾種車型已上了一個新的臺階。 隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市公共交通已成為人們關(guān)注的熱點，它與人民的社會經(jīng)濟活動息息相關(guān)。城市公共交通車輛及其運行組織管理的優(yōu)劣，已是一個國家一個城市的發(fā)達與文明程度的標志。因此各國政府及地方政府都對城市公共交通的發(fā)展傾注了極大的力量。各個生產(chǎn)客車的廠家對城市公共交通車輛投入了足夠人力物力爭相發(fā)展。 近幾年我國城市迅速

2、發(fā)展，發(fā)展的速度之快，規(guī)模之大，層次之高，超出人們的預計與想象，為適應這發(fā)展的需要，城市公交客車必須迅速起步，上品種、上檔次、上數(shù)量，為了做好這方面工作，必須認真了解城市發(fā)展需要，我國公交汽車發(fā)展現(xiàn)狀與國外發(fā)達國家公交客車的差距，科學分折，找出我們努力方向。這里談一些自己的看法，拋磚引玉，以便共同討論。現(xiàn)就城市發(fā)展對城市公交客車發(fā)展相關(guān)問題進行研討。 1、我國城市發(fā)展與公交相關(guān)的特點。（略） 2、我國城市公共交通用車現(xiàn)狀。（略） 3、從日歐客車現(xiàn)狀與發(fā)展看國外客車。（略） 4、城市發(fā)展對公共汽車要求。 4.1城市的發(fā)展及公交客車優(yōu)先發(fā)展的重要性 作為發(fā)展中國家，我國人口眾多，城市人口密集，老齡

3、化比例迅速加大，經(jīng)濟發(fā)展和人們的收入相對較低，道路面積率也很低，城市污染嚴重，所以我國城市公共交通的提高和發(fā)展勢在必行，并因與國外背景條件不同，將有其自身的特點。 前幾年借鑒世界各國汽車工業(yè)發(fā)展均以轎車為主的現(xiàn)實，曾經(jīng)出現(xiàn)大力發(fā)展私人用車的輿論，但經(jīng)過幾年的實踐，說明我國的城市交通還應以城市公共交通為主，以”公交優(yōu)先”的發(fā)展思路和城市公共汽車為主的公交結(jié)構(gòu)是適宜的。 1998年我國城市數(shù)量是668個，開通公交線路不到500個。到2000年，全國城市將800個，市場預測需求（含更新公交車輛17.5萬輛，國家加強城市基礎(chǔ)設(shè)施投入，公交投資主體多元化，逐步緩解了公交企業(yè)資金緊張狀況，拉動了城市公交客

4、運市場需求在近幾年內(nèi)快速增長，我國大中型客車正成為汽車市場新的熱點。近幾年內(nèi)城市公共交通車輛增長將保持1020。 資料表明，北京市占客運車輛48的企事業(yè)、團體及私人用車只承擔了6的客運量，占客運車輛29的出租車也只承擔了6的客運量，而占有23的城市公共交通卻承擔了88的客運量，可見改善解決城市交通擁擠的根本出路在于發(fā)展城市公共交通?，F(xiàn)在”公交優(yōu)先”已經(jīng)成為政府和人民的共識。專家和政府部門還提出了與此匹配的保證城市公交暢通有效利用城市道路的多種設(shè)想。如設(shè)計公交專用快速通道，高峰期間限制私家用車進入擁擠地段等等。 我國城市公共交通結(jié)構(gòu)也正向世界潮流靠攏，地鐵、輕軌和公共汽車相輔相成發(fā)展。 今后35

5、年，規(guī)劃的地鐵線路總長約為180Km，加起來不過430Km，與城市公共汽車長達10萬km的運營線路相比還是很短的，又由于投資巨大（大約IKm地鐵需投資6億，1Km輕軌需投資34億），需要資金2000多億。因此，除了財力充足的特大城市，眾多大、中、小城市無法投資建設(shè)，而且就擁有地鐵的北京而言，其城市公共汽車的運量還要占到城市人口出行移動總量的6070。 所以我國的城市公共交通總方針應以城市公共汽車為主。國家經(jīng)貿(mào)委最近提出的2000年汽車工業(yè)發(fā)展意見中已經(jīng)明確把城市大、中型公共汽車作為汽車產(chǎn)品發(fā)展的第一重點。 4.2城市發(fā)展對公交客車性能、數(shù)量、技術(shù)水平的要求。 根據(jù)我國城市發(fā)展的自身特點對公交車

6、輛提出了一些具體的要求，它已經(jīng)從滿足于起步并向安全、舒適、潔凈、方便、快捷、環(huán)保、美觀、智能等多方面的需求發(fā)展。 近幾年雖然我國城市公共汽車的水平獲得了長足的進步，從沿用載貨車底盤到開發(fā)客車專用底盤，發(fā)動機功率由小到大，油耗由大到小，噪聲由高到低，排放不斷改善，出現(xiàn)了天然氣和液化石油氣公共汽車、地板高度也開始從800900mm降至500600mm，車廂的居住性、舒適性也日臻完善。但是與國外同類產(chǎn)品的80年代未水平的超低地板（地板高度在340mm下）客車 還是空白。通過了解和分析我國城市發(fā)展和國內(nèi)外公交客車的現(xiàn)狀，可見我們的差距及發(fā)展緊迫性。如何開發(fā)生產(chǎn)適應我國國情并與國外客車相近的公共客車是我

7、們要研究的課題。 5 發(fā)展中的公交客車要解決的幾大問題。 5.1城市公交車大型化。 我國當前生產(chǎn)量和使用量最大的是車身長度10m以下的中型客車，這種底盤的公交汽車適應性很強，曾經(jīng)是我國公交的唯一車種。但是，對于我國城市人口密集、客流量大，特別在客流量的高峰期，擁擠不堪現(xiàn)象就顯得運量不足。據(jù)有關(guān)資料記載，高峰期車內(nèi)每m2站立11人之多，使人感到很不舒適。要解決此類現(xiàn)象的辦法之一就是加大車身長度增加客容量，使車身長度加大到11m12m（包括雙層客車）就是要大型化。國外大城市早已有11m12m公交大客車。 5.2城市公交車低地板化 低地板公交車有很多好處，前蘇聯(lián)汽車科學研究部門得出一個結(jié)論：對公交客

8、車運營指標影響最大的是地板高度，地板高度降低57，可使乘客上下車的時間節(jié)省50，從而可提高定線平均運輸速度7.5。有人推算過，北京市的公共汽車時速每提高1km，相當于增加了300輛大公共汽車，地板降低無疑可增加平均運輸速度，提高了運營效率，同時又便利老齡人及小孩及殘疾人上下車。降低地板高度等于降低車輛重心高度，從而也提高行駛穩(wěn)定性和安全性。地板高度在抱320450mm的超低地板公交客車在國外發(fā)達國家城市己較為普遍，而我國目前地板高度在500660mm已經(jīng)出現(xiàn)，這是適合我國國情的。有些道路狀況很好的特大城市也應著力開發(fā)地板高度在450mm以下超低地板公交客車。 從地板高度對上下車時間的影響曲線可

9、看出，地板高度由900mm降到600mm時，降了33，上車時間可節(jié)省50以上，使上下車時間大幅度減少，而從600繼續(xù)降到400mm時，上下車時間雖有減少，但幅度不大，客車底盤地板高度降到400mm時，再設(shè)有申縮式導板過道。殘疾人車與童車可方便上下，增加使用功能。但是，這種超低地板的公交客車需要有較大的投入，因為這種客車的前橋、后橋、懸架、輪胎、車架等各大總成及整體布置邵有別干傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式。 5.3城市公交客車人們呼喚綠色環(huán)保化。 世界環(huán)境污染已對人類生活環(huán)境構(gòu)成威脅，特別是城市環(huán)境污染日益嚴重，其中，汽車的排放已成為城市的一個主要污染源，降低油耗，可節(jié)省能源，更重要的是凈化排氣、減少污染。人們

10、正在呼喚“綠色環(huán)保汽車”，這主要從發(fā)動機改造著手，一方面電噴，三元催化技術(shù)已經(jīng)從小轎車上向大馬力發(fā)動機延伸，另一方面開發(fā)新能源發(fā)動機裝于城市公交客車上也是一個趨勢。新能源主要有電力、壓縮天然氣（CNG、液化石油氣、LPG等）、甲醇等。在城市客車中，電力、壓縮天然氣、液化石油氣及混合燃料汽車已開始投入使用。 汽車使用天然氣和液化石油有如下優(yōu)點： a 汽車使用液化石油氣和天然氣是改善人類生存環(huán)境，保護人類身心健康的迫切需要。 b 發(fā)展天然氣汽車社會效益顯著，天然氣汽車不但可減少汽車對大氣中二氧化碳的排放量，減緩溫室效應；而且天然氣汽車排放物中不僅二氧化碳含量較少，其它有害成分的含量也大大低于汽油汽

11、車。 c 世界上一些發(fā)達國家發(fā)展液化石油氣汽車是從六十年代初開始起步的，技術(shù)成熟。 d 發(fā)展天然氣汽車的經(jīng)濟效益可觀。天然氣汽車的燃料費用相當于汽油汽車的12左右。 5.4 城市公交客車向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展 首先在動力配置方面采用大功率，大扭矩，低排放、低噪聲先進可靠的發(fā)動機，而且發(fā)動機橫向后置，給乘客留有較大的乘座空間；采用自動變速箱和動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，操縱輕便減輕司機疲勞、減少安全隱患：采用空氣懸架，增加汽車行駛平順性和舒適性，使車身底板空載與滿載時保持衡定，甚至可帶有屈膝功能便于乘客上下；采用ABSASR剎車防抱死裝置和防側(cè)滑裝置；前橋為獨立式、后橋為輪邊減速或是U型門式后橋以

12、降低車身地板高度；同時公共汽車行駛在現(xiàn)代文明程度高，人流車流多，交通狀況復雜的市區(qū)，它是一道流動的風景線，對整車外型乃至色彩都有更高的要求。作為公共汽車還要求有醒目和減少乘務人員勞動強度的電子報站器，電子顯示路牌、無人售票裝置、前后的電視監(jiān)視系統(tǒng)高新技術(shù)的采用也將越來越普及。 5.5城市客車底盤總體布置及總成的性能要求和結(jié)構(gòu)型式 客車技術(shù)性能的好壞主要取決于底盤，所以客車專用底盤的設(shè)計和制造水平的不斷提高是客車技術(shù)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。各種客車根據(jù)使用條件不同，對底盤的要求也不盡相同。 城市公共汽車要求底盤的車架低；以降低第一級踏板的高度，便于乘客上下。同時，車架低，穩(wěn)定性好。另外，還要求發(fā)動機功率

13、大，起動快。由于城市公共汽車起動、停車、轉(zhuǎn)彎和換檔頻繁，故要求變速操縱系統(tǒng)機件耐磨，并能承受沖擊力，要求變速、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱輕便靈活。城市公共汽車霎求前后橋承載力大，因為城市公共汽車在客運高峰期，每平方米車廂地板可達11人，單節(jié)公共汽車滿載時總重量為13噸，這就要求前后僑能承載15噸的重量。此外，城市公共汽車較其它大客車對廢氣排放、噪聲的要求更高。 5.5.1 車架多為網(wǎng)格攔柵衍架式車架或無車架型式的承載式車身，這佯不但能實現(xiàn)超低地板而且減輕客車自重增加載客量。 5.5.2 發(fā)動機及布置形式 國外客車的動力裝置，除一部分小型客車仍用汽油機外，其余幾乎全部裝用柴油機。這是因為柴油機與汽油機相比具有

14、下列優(yōu)點： 1）柴油機熱效率高，燃料經(jīng)濟性好，柴油機比汽油機可節(jié)省燃料3050，一般為35左右。尤其是低轉(zhuǎn)速、部分負荷工況下，柴佃機的節(jié)油效果更為顯著。 2）工作可靠、壽命長。 3）排氣污染小。 4）可采用增壓技術(shù)，以便進一步捉高柴油機的性能。 5）柴油比汽油安全，不易發(fā)生火災。 發(fā)動機的布置有三種形式：前置、中置和后置，在發(fā)動機后置時，又可分為縱置直立式，橫置直立式和臥置式。 目前國外客車大都采用后置發(fā)動機，預計在一個較長的時期內(nèi)，仍將是大客車布置發(fā)動機的主要形式。為實現(xiàn)城市客車低地板化發(fā)動機大多采用橫置直立式和臥置式。 中置發(fā)動機的城市客車在歐洲仍有相當大的市場，優(yōu)點是在打滑的道路上，轉(zhuǎn)向

15、能力大大優(yōu)于后置。鉸接式客車，采用中置發(fā)動機的較多。此布置的缺點是不適合城市客車的低地板布置，前置發(fā)動機的客車在發(fā)達國家已很少見了，但在發(fā)展中國家還有很大的市場，因其具有良好的道路適應性、結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)等優(yōu)點。 近年來，天然氣、液化石油氣等清潔燃料發(fā)動機也得到了發(fā)展。 5.5.3 自動孌速箱 由于城市客車的要求。國外大多采用自動變速箱（液力偶合器、變扭器與行星齒輪組成，或采用電腦程控的自動變速器），大大減輕了駕駛員的勞動強度。 5.5.4后橋傳動除采用單級主傳動外，大型客車采用中央和輪邊行星齒輪兩級減速，減少橋殼尺寸而采用小尺寸輪胎，從而降低了地板和一級踏板的高度。U型偏置門式后轎是專為低

16、地板客車結(jié)構(gòu)設(shè)計的，為使差速器與輪胎軸心對應，采取了減速一差速一再減速的過程，整體結(jié)構(gòu)為全浮動軸管式結(jié)構(gòu)，發(fā)動機的動力傳遞力：減速-差速-減速-車輪。 5.5.5前橋多為獨立式，有利于實現(xiàn)超低地板。 5.5.6懸架 懸架是影響客車乘坐舒適性的關(guān)鍵總成，由于人們對乘坐公共汽車的要求越來越高，鋼板彈簧懸架已不能滿足舒適性的要求，而采用了性能優(yōu)良的空氣彈簧懸架。 空氣彈簧懸架系統(tǒng)由空氣彈簧、高度控制閥、導向機構(gòu)和減振器組成。具有良好減振性能，國外大客車幾乎80都采用了空氣懸架。 5.5.7剎東系統(tǒng)多為前盤后鼓式，而且裝ABSASR系統(tǒng)保證了可靠的制動性能。 5.5.8電器系統(tǒng)，國外客車電器系統(tǒng)多是電

17、子模塊式，發(fā)電機容量很大，多為5kW，保證有充足的電力提供客車及空調(diào)消耗。 6、一汽客車底盤廠為適應城市客車發(fā)展而做的工作 一汽客車底盤廠是中國唯一的一家專業(yè)客車底盤的開發(fā)生產(chǎn)基地。近幾年來為適應國外城市客車發(fā)展，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計和研究上投入了較大的力量，先后開發(fā)投放市場的低地板公共客車底盤已有10多個車型；并已向大型化、低地板、低污染環(huán)保化、高動力性、高檔化邁出了堅實一步。 6.1 大型化 隨著城市的發(fā)展和客流量的增加，以及鉸接式客車淘汰，大型城市公交車必然要應運而生，我們開發(fā)生產(chǎn)了底盤長度為11.4 11.7m的CA6120D100、CA6120D100-1和CA6120D116型城市客車底

18、盤、D100，D116均選德國道依茨發(fā)動機BF6M1013ECP可保證公交客車有較好的動力性和較大的客容量。 D100-1是選裝國產(chǎn)發(fā)動機，發(fā)動機功率從174kW到195kW。 6.2低地板化 為滿足乘客特別是老年人、小孩及殘疾人上下車的方便，提高運營效率我們開發(fā)了低地板公共汽車底盤，其中CA6120D100、CA6120D100-1和CA6120D116車架上表面離地高度為500 mm、其余的車型車架上表面高度都在550575mm，此類底盤比較適合中國道路情況，深受用戶歡迎，但我們的低地板只是中部和前部，后部因后橋的影響車內(nèi)需設(shè)有橫臺階。 6.3低排放、環(huán)?；?為滿足2000年新的排放法規(guī)要

19、求和北京等城市，更嚴格環(huán)保法規(guī)要求，我們選裝的的道依茨BF6M1010ECP發(fā)動機的排放可達歐洲2號標準CA6100D92-3，CA6100D92-3-B是選裝天然氣發(fā)動機，CA6100D92-4是液化石油氣發(fā)動機，CA6100D92-3D是雙化油器發(fā)動機、CA6760D95是多點電噴發(fā)動機，且在油路中加裝碳罐吸附裝置。 CA6100D92和D92-l可選裝增壓中冷發(fā)動機、這些車型的排放都能滿足我國2000年的新的排放法規(guī)要求。 6.4、高檔化，高動力性 根據(jù)對歐洲一些國家和日本的城市客車進行了分析，看出我門的差距：同時我國城市的發(fā)展又對城市客車提出了新的要求，高檔化、高動力性是我們追求的主要目標，我們已經(jīng)開發(fā)設(shè)計生產(chǎn)的10多種城市公交客車底盤已經(jīng)上了一個臺階。在總體布置上均采用低地板后置發(fā)動機，CA6120