大客车底盘系统设计概念及方案技术要求 上

城市客车底盘系统设计概念及方案技术要求（上半部分）目录一．概述二．系统设计概念及技术要求1.车架2.前后桥3.前后桥悬架系统4.轮胎5.转向系统6.制动系统7.底盘自动集中润滑系统一．概述本稿所涉及的车型是传统城市客车。车辆主要实施动力系统及其附件系统更改、增加动力电池系统和动力系统电控系统等；所牵涉的其它相关系统，以最大限度的保持对基本型的继承性为原则，进行设计更改或重新设计。整车造型根据实际情况作适应性改进。以下内容只涉及除动力系统（包括动力装置、电池、电控）以外的以底盘为主的系统设计概念及主要技术要求。所有相关的设计人员应通过了解设计概念最终达成一致意见，并且将特殊要求的信息给予及时反馈。系统概念给出的是依据法规、国标要求以及相应整车技术规范而形成的框架类描述和基本要求。这些要求必须在后续开发工作中得到响应，并且可能应个别特殊要求做必要的调整和补充。二．系统设计概念及技术要求1.车架车架采用传统成熟的三段式整体结构，适应不同的系统安装要求，做相应的结构变动和设计调整，同时力求结构可靠和轻量化相结合，以满足底盘配置和可靠性要求。结构型式参加下图：主要尺寸参数——总长度（m）：TBD最大宽度（m）：TBD前悬（m）：TBD轴距（m）：TBD后悬（m）：TBD2.前后桥2.1前桥前桥总成采用两级落差前桥总成，其基本参数如下：(1)额定负荷：7500Kg；(2)轮距：2101mm，空气弹簧支座中心距：1180mm；(3)主销孔基准与空气弹簧支座安装平面参考距离：75mm；空气弹簧支座安装平面与前轴中部工字梁上平面参考距离：130mm；(4)前轴定位系数：前轮外倾角0°、主销内倾角8°、主销后倾角3.5°、前轮前束0～1.5mm；(5)最大转角：内轮为55°，外轮为相应值；(6)转向节臂回转半径：R263.3mm；(7)适用轮辋：8.25×22.5(8)适用轮胎：11R22.5-16PR、295/80R22.5(9)制动器规格：盘式制动器22.5″结构型式参见下图2.2后桥后桥总成采用13吨级后桥总成，其基本参数如下：(1)额定负荷：13000kg(2)轮距：1860mm(3)空气弹簧托梁中心距：980mm(4)适用轮辋：8.25×22.5；(5)适用轮胎：11R22.5-16PR（10米级）、295/80R22.5（12米级）(6)制动器规格：Φ410×220。制动蹄衬片为无石棉型，使用寿命为三万公里。(7)最大输出扭矩：43000Nm(8)最大制动力矩：16214×2N·m(9)后桥型式：后置式，制动气室安装在主减侧，支架装在后桥壳上结构型式参见下图3.前后桥悬架系统3.1前桥悬架前桥悬架系统构成，采用空气悬架，2空气弹簧、导向推力杆、横向稳定杆、双向作用筒式减振器、机械控制式高度阀（选装侧跪装置）。结构型式参见下图：3.2后桥悬架后桥悬架系统构成，采用空气悬架，4空气弹簧、导向推力杆、横向稳定杆、双向作用筒式减振器、机械控制式高度阀（与前悬架系统统一选装侧跪装置）。结构型式参见下图：4.轮胎车辆配置11R22.5-16PR轮胎，295/80R22.5轮胎。配置轮胎均为环保型ECOPIA轮胎。5.转向系统转向系统采用液压助力转向型式，由方向盘、转向管柱组件、转向器、液压泵、转向油罐、转向拉杆及油管路等组成。对转向系的要求——1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑；不满足这项要求会加速轮胎磨损，并降低汽车的行驶稳定性。2）转向系统传动机构必须有足够的刚度且坚固耐用，以确保行驶安全。3）汽车转向行驶时，在驾驶员松开转向盘的情况下，转向轮应有自动回正能力，即能自动返回到直线行驶位置，并保持稳定行驶。4）汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。5）能保证驾驶员在正常驾驶操作位置上方便、准确地操作，并且无任何与其它零部件干涉的情况。6)转向轮碰撞到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。7)转向器和转向传动机构的球头处，有消除因磨损而产生间隙的调整机构。8)进行运动校核，保证车辆前行转弯时，转向盘向左、向右的回转角和转向力无显著差异，转向轮与转向盘转动方向一致且保持一定比例关系。转向系统设计需符合以下标准相关要求——GB17675汽车转向系基本要求；GB7258机动车运行安全技术条件；GB1589道路车辆外廓尺寸、轴荷和质量限值GB/T12540汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法GB/T20461汽车动力转向系统用橡胶软管和软管组合件规范；QC/T299汽车动力转向油泵技术条件QC/T303汽车动力转向油罐技术条件QCT480汽车操纵稳定性指标限值与评价方法QC/T522汽车转向拉杆总成技术条件QC/T530汽车动力转向器总成技术条件QC/T563汽车转向盘试验方法QC/T29097汽车转向器总成技术条件QC/T647汽车转向万向节总成性能要求及试验方法QC/T648汽车转向拉杆总成性能要求及试验方法QC/T649汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法QC/T650汽车转向拉杆球头销性能要求及试验方法GB/T6323汽车操纵稳定性试验方法本案涉及的客车采用的转向液压泵为发动机机载油泵，动力转向器为循环球式,。主要技术参数如下：转向器传动比22.2～26.2转向器输出扭矩6726N.m转向器总圈数6.2转向器臂轴摆角94°油泵流量16-25L/min最高油压16MPa保证安全油压120+10bar转向传动设计需要做性能匹配，以满足相应的技术指标；相关转向系性能要求见整车VTS中主要性能参数表。基于重新定义的整车尺寸，转向传动结构、管路布置及系统安装，均需根据总布置情况，在基型车基础上做相应的调整和重新设计。主要工作包括零部件选型及性能校核、油管（硬管、软管）及其管路安装设计、执行机构运动校核及必要的强度校核和实验验证等。结构型式参见下图：6.制动系统本案涉及的客车制动系统，在保持零部件最大继承性的基础上，适应整车结构及制动性能要求的变化，对车辆的行车制动、驻车制动、应急制动、辅助制动的性能做性能匹配和零部件校核，以使其具备减速、停车和驻车的制动功能，并符合相关标准要求。制动系应满足以下要求——1）符合有关标准要求和法规规定；2）有足够的制动效能，包括行车制动、驻坡制动等效能；3）工作可靠，行车制动与驻车制动的控制装置应各自独立，行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立管路，驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构；4）制动效能的热稳定性良好；5）制动效能的水稳定性良好；6）制动时的操纵稳定性良好；7）作用滞后性应尽可能短；8）制动时制动系噪声应尽可能小，无异常声响；9）与悬架、转向装置及周边结构件不得产生运动干涉；10）能全天候工作，气温低时气制动管路不应出现结冰现象；11）具有报警装置；12)制动系的机件应具备整车要求的使用寿命，对摩擦材料的选择应符合环保要求。本案涉及的客车制动系统，应用双回路气制动行车制动系统及弹簧储能式驻车制动系统，应急制动与驻车制动相结合。同时，制动系统配置了ABS功能，以满足要求。制动系统设计需符合以下标准要求——GB7258机动车运行安全技术条件GB12676汽车制动系统结构、性能和试验方法GB/T13594机动车和挂车防抱制动性能和试验方法GB16897制动软管GB5763汽车用制动器衬片QC/T80汽车气制动系尼龙管QC/T200汽车气制动装置用储气筒技术条件QC/T239货车客车制动器性能要求QC/T790制动气室性能要求及台架试验方法制动系统性能需达到整车性能要求——制动性空载初速30km/h制动距离，m≤9满载初速30km/h制动距离，m≤9.5制动稳定性不超出3.7m车道制动系统冷态制动性能要求——发动机脱开的O型试验性能检测项目技术要求60(km/h)冷态制动效能MFDD（m/s2）≥5距离（m）≤36.7制动稳定性通道（m）≤3.7发动机接合的O型试验性能检测项目技术要求56(km/h)冷态制动效能MFDD（m/s2）≥4距离（m）≤38.7制动稳定性通道（m）≤3.7制动系统热态制动性能要求——行车制动的衰退和恢复特性，其热制动性能不得低于该车辆规定值的80%，也不得低于发动机/电机脱开的冷态制动试验中所测性能的60%。发动机脱开的II型试验性能检测项目技术要求备注30(km/h)热态制动效能MFDD（m/s2）≥4--距离（m）≤13.7--制动稳定性通道（m）≤3.7--时间间隔(S)≤60控制力(N)≤700应急制动性能要求——应急制动应保证在行车制动只有一处管路失效的情况下，在规定距离内将车辆停住，分为前制动回路失效/后制动回路失效。其性能要求如下：驻车制动系的性能要求——驻车制动应使驾驶员在座位上就可以操作实验，并能使机动车即使在没有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上。手操纵力不大于600N，脚操纵力不大于700N。其性能要求如下：驻车制动坡度（满载状态）坡度%12施加作用力(N)手动操纵脚动操纵18%≤600N≤700N20%≤600N≤700NMFDDMFDD≥2.5m/s对储能装置的要求——储能装置必须在行车制动经8次全行程制动后，在第九次制动时，剩余压力仍能保证达到应急制动效能；储能装置的升压时间需达到GB12676中5.5.5.1中要求的时间。储能装置容量视功能开发需要做相应的调整。装备制动防抱系统（ABS）制动性能——车辆制动防抱系统（ABS）为标配装备,性能要求如下。1）车辆应设有专门的防抱失效光报警信号，并符合GB4094对黄色报警信号装置的要求。防抱失效时的剩余制动效能应达到GB12676中规定的相应车辆在行车制动传能装置部件失效时的性能。检测项目技术要求应急制动系统和行车制动部分失效60(km/h)前制动回路失效MFDD（m/s2）≥2.5距离（m）≤64.4制动稳定性通道（m）≤3.7控制力(N)≤700后制动回路失效MFDD（m/s2）≥2.5距离（m）≤64.4制动稳定性通道（m）≤3.7控制力(N)≤7002）第5次制动必须能够达到规定的应急制动效能。3）附着系数利用率应达到ε≥0.75。序号测量项目技术要求载荷条件路面1空载高附着系数路面ε≥0.752低附着系数路面3满载高附着系数路面4低附着系数路面4）车辆在GB12676中5.2.2.2规定路面上，依据5.2.3测试出的防抱性能与行使稳定性均应达到要求。制动系统原理参考如下检测项目技术要求第5次制动时制动性能60(km/h)空载MFDD（m/s2）≥2.5距离（m）≤64.4满载MFDD（m/s2）≥2.5距离（m）≤64.4制动系统各组件布置，需在基础车型上，依据总布置对不同车型的要求，做部件调整和新的管路设计。并且，在可靠性与合理性方面做相应的提高和优化。7.底盘自动集中润滑系统底盘自动集中润滑系统中选用的自动控制器、润滑泵、油箱、分配器、管路及辅件，均需满足QC/T696-2002《汽车底盘集中润滑系统技术要求》中6.1～6.4的要求。系统安装需满足QC/T696-2002中7.1～7.8的要求。具体润滑点参考集中润滑系统安装示意图。参数要求：驱动方式电动使用电压DC24V使用介质TBD润滑点数16（TBD）电气性能要求符合汽车低压电气设备一般要求标准QC/T730《汽车用薄壁绝缘低压电线》