1.按车身用途分类
客车按照其用途不同可分为城市客车车身、长途客车车身和旅游客车车身等结构。由于车身结构用途与要求不同,故彼此间都存在一些差别,其差别主要体现在外观和车室布置上。
(1)城市客车车身。
城市客车是指在城区内运送乘客的客车,其运行状态是站距短,乘客上下车辆频繁;结构上,车底板离地高度较小,车门较多,尺寸宽大;为了增大过道宽度和站立面积,座位分布多采用单双排座(1+2)的布置形式;车内高度相对较大;为扩大乘客视野,车顶凸度一般不大;为提高城市客车内面积利用率,目前双层客车也逐渐增多。
(2)长途客车车身。
随着高速公路建设事业的快速发展,我国长途汽车客运已经显露其竞争优势。这对长途客车的设计与制造质量提出了极为严格甚至是异常苛刻的要求。众所周知,汽车长途客运,乘客乘坐时间长,客流量相对稳定,要求清洁卫生,舒适度高。从长途客车结构要求上讲,一般只有一道乘客门,座椅布置密集。车底板下有较大的行李空间,底板离地一般高出1m以上。
另一类长途卧铺车,乘客需要在车上过夜,只安装卧铺,不设置座椅,多为双层结构且车身较长。为考虑行驶中的稳定性,车身底板离地距离较小,将适度降低重心。
(3)旅游客车车身。
旅游客车为乘客旅游、观光设计,其结构与长途客车无本质差别,但其外观、内饰要求更加豪华和讲究。旅游客车更注重旅客的舒适性,如车上附设卫生间等,需要充分考虑种种配套设施。为观光方便,乘客视野要求开阔。
2.按车身承载形式分类
客车按车身承载形式可分为承载式、半承载式、薄壳式和非承载式四种客车车身。
(1)承载式车身。
为减轻自重并使车身结构更加合理,有些客车采用无车架承载式结构。因此,根据客车车身上下承载程度不同,可将承载式结构分为整体承载式和基础承载式两种结构。
①整体承载式车身。如图4-6所示,车身上下部结构形成统一的整体,整个车身均承载。当车身承受载荷时,各构件以强济弱,使得整个车身壳体能够达到受力稳定平衡状态。
②基础承载式车身。如图4-7所示,基础承载式车身视车身侧围腰线窗台梁以下到地板的侧壁骨架和底部结构为车身基础。车身基础是客车的主要承载件,其顶盖和窗柱均为非承载件。
基础承载式车身底架是承载基础,其纵向与横向构件可采用薄壁型钢或薄钢板冲压、焊接而成形为一种空间框架结构,高度达到0.5m左右。基于此,可充分利用车身底板下面两侧空间作为行李箱。然而因底架基础结构高度较大,所以车身底板离地距离较高,因此,这种基础承载式车身一般只用于长途客车或旅游客车。
图4-6 大客车整体承载式车身
(a)整体承载式车身示意图;(b)整体承载式大客车车身骨架结构
图4-7 大客车基础承载式结构
(a)基础承载式车身示意图;(b)基础承载式大客车底架结构(www.daowen.com)
除了这种车身基于底部为空间框架结构的特征之外,同时还采用了凹形地板,以提高安全性。也就是说,乘客在客车内的直通道是一条凹槽,底面低于座椅下地板平面150mm(离地约1.2m)。乘客立足平面(座椅下平面)与底架上平面有一个150mm的高度差。这样,当车辆前后和两侧遭到撞击时,乘客均处于冲压部位上方150mm而提高了安全性。
(2)半承载式车身。
半承载式客车车身如图4-8所示,车身下部与底架组成一个整体。车身骨架的立柱下端与底架纵梁两侧悬伸的横梁刚性相连。于是,车身能承担部分弯、扭载荷,故称半承载式。其目标是减小整车质量。
图4-8 半承载式客车车身
(3)薄壳式车身。
薄壳式车身又称为应力壳体式车身,是飞机机身薄壳结构的移植和运用,如图4-9所示。
图4-9 (面包车)薄壳式车身
薄壳式车身无独立骨架,由板块式构件构成车身整体并承担结构载荷,如顶盖、车底、侧板、后围及车身的各种加强构件等。
当然,也可以采用集骨架式结构与薄壳式车身优点于一体的复合型车身的结构形式。这类车身通常为从第二立柱到最后立柱间采用框架式结构,而前围、后围则用薄壳式结构。
薄壳式客车车身的车底用优质钢板冲压而成,一般在覆盖件内表面都加焊了加强梁构件。车内底板与客车一样,覆盖有以隔声、绝热和密封为目标的底板装饰材料。
薄壳式车身结构广泛应用于旅行客车与微型客车。
(4)非承载式车身。
非承载式车身由底盘车架与车身骨架连接而成。其中载荷主要由底盘车架承担,车身几乎不承载。目前国产客车大多采用此结构。
图4-10所示为悬伸梁与底横梁、车架连接的底盘车架结构。
图4-10 悬伸梁与底横梁、车架连接的底盘车架结构
1—底横梁;2—车架与悬伸梁连接螺栓;3—车架纵梁;4—橡胶缓冲垫;5—底横梁与悬伸梁连接螺栓;6—悬伸梁(牛腿)
图4-11所示为车身骨架,上下两层引出局部图示为圈点处的型钢连接方式。该车身骨架直接组装在底盘车架上。车架纵梁两侧的悬伸梁(俗称牛腿),用螺栓与纵梁相连;底横梁支撑在悬伸梁上;车厢侧立柱与底横梁焊接;为弥补悬伸梁与车架纵梁上平面度的误差,缓和车身的冲击和振动,在底横梁及悬伸梁之间安装有橡胶缓冲垫。
图4-11 非承载式客车车身骨架结构
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