1、全承載技術(shù)和全承載客車 全承載的發(fā)展歷程：早期的汽車都是非承載式的，車輛的載荷都由底盤承受。低端大客車是有車架的底盤從力學(xué)角度分析低端大客車有卡車的柔性車架,從扭轉(zhuǎn)剛性角度看,卡車上層車廂和下層車軸葉片彈簧懸掛都是剛性的,當(dāng)?shù)缆房油莶黄綍r,中層的柔性車架的作用,除全部承載外還起到關(guān)鍵的緩沖層的作用.所以卡車是三層式結(jié)構(gòu),即上硬中軟下硬.隨著汽車技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了承載式車身，最早的承載式車身出現(xiàn)在轎車上，承載式車身不僅僅客車的一種車身技術(shù)?？蛙嚨某休d式車身可以追溯到飛機(jī)的承載式車身，汽車上很多的技術(shù)都是從飛機(jī)技術(shù)上演化過來的，如：客車全承載車身技術(shù)、ABS技術(shù)、航空座椅等技術(shù)，包括材料和設(shè)計方法的

2、應(yīng)用都是從飛機(jī)上演化而來的。由于傳統(tǒng)的客車在受撞擊時底盤會移位，而由于全承載客車的無底盤結(jié)構(gòu)，使其在受力時能將力迅速分解到全身各處，同時全承載客車抗扭曲的鋼件設(shè)施強(qiáng)度也是其他普通汽車的36倍。因此在40年代末和50年代初，凱斯鮑爾率先將飛機(jī)上應(yīng)用的全承載技術(shù)引用到客車上，隨后尼奧普蘭，雷諾、沃爾沃、MAN等歐洲的大客車企業(yè)逐漸都采用了全承載式車身。高端大客車的首要特征是沒有中間的軟層-柔性車架,剛性底架與剛性車身構(gòu)成一個剛性整體,承載車輛的全部負(fù)荷.是兩層式。高端大客車的特征之一:具有無車架的全承載車身 可以說全承載客車是我國目前最安全的客車之一。采用全承載結(jié)構(gòu)，使客車的行車更加具有敏捷性、平

3、穩(wěn)性、舒適性和安全性，再加上其低地板設(shè)計、人性化配置、低排放、環(huán)?；?、乘客空間大等優(yōu)勢，體現(xiàn)出現(xiàn)代社會倡導(dǎo)的“科技領(lǐng)先，以人為本”的理念，也造就了全承載客車獨(dú)一無二的產(chǎn)品優(yōu)勢。 目前全承載客車技術(shù)在高檔客車和制造水平和設(shè)計水平比較高的企業(yè)應(yīng)用較為普遍。高端大客車無車架的承載式車身 在全承載發(fā)展的50年中，隨著設(shè)計手段、設(shè)計水平、材料的應(yīng)用和工藝水平的提升，全承載技術(shù)也在逐漸進(jìn)步。目前采用的全承載技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，是比較成熟的一種技術(shù)。隨著新的新材料的應(yīng)用和工藝水平的提高，全承載技術(shù)也在一直進(jìn)步。 目前在國內(nèi)使用的全承載技術(shù)主要有尼奧普蘭和賽特拉的全承載技術(shù)，是所有的全承載技術(shù)結(jié)構(gòu)中是

4、比較先進(jìn)和成熟的技術(shù)。一、結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：1、車身采用封閉環(huán)結(jié)構(gòu)，整個車身參與載荷，上下部結(jié) 構(gòu)形成一整體，在承受載荷時，使整個車身殼體達(dá)到 穩(wěn)定平衡狀態(tài)。2、整車強(qiáng)度與剛度增加，由于在公交車方面，由于運(yùn)行情況惡劣，如超載嚴(yán)重，平凡起步和剎車，使車身骨架要有足夠的強(qiáng)度。車輛在運(yùn)行到一、兩年后，乘客門立柱都相繼出現(xiàn)開裂；國內(nèi)眾多客車廠家，為此都在骨架上加大用料，都是仍然無法徹底解決該問題，開裂現(xiàn)象時有發(fā)生。但是使用全承載車身結(jié)構(gòu)公交客車，解決了該難題；3、全承載車身只有全承載可以制作一級踏步的低地板，由于沒有傳統(tǒng)的底盤大梁結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低了車身高度特別是地板的高度，一級踏步的高度有效的控制在360mm

5、以內(nèi)，作到真正的“低入口、無障礙”概念，方便乘客的上下車；4、能使整車油耗降低，由于使用全承載車身結(jié)構(gòu)，在設(shè)計時經(jīng)過有限元分析和計算，優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，與國內(nèi)同類公交客車相比，整車的重量更輕，不僅降低生產(chǎn)商的制造成本（材料重量方面），同時能減輕用戶的使用成本,因為車身質(zhì)量每減輕100kg，可節(jié)油0.02L/100km0.03L/100km。5、全承載車身舒適性好，噪音低；由于使用全承載車身，車身及底架的所有連接部分都是焊接而成的，形成了一個整體，沒有相對運(yùn)動，不會發(fā)出噪音，相對于其他形式的車身就少了許多噪音源6、全承載車身車內(nèi)凈高最大化 同樣車身高度的產(chǎn)品可以作到車內(nèi)凈高最大化（主要是受材料的強(qiáng)度

6、和整車的總高控制），最大能做到2350mm,從而有效的增大了車內(nèi)的流動空間，既有利于車內(nèi)的空氣流動又能減少乘客乘坐時的空間狹小造成的壓抑感；7、全承載車身視窗玻璃的最大化 視窗玻璃的最大化，同樣高度尺寸，使用全承載車身，側(cè)窗玻璃最大可以作到140-160cm，隨著城市建設(shè)的加快，城市美化程度進(jìn)一步提高，公交車又是流動的“觀景臺”，更有利于欣賞城市美景，同時前檔玻璃更大，司機(jī)視野更為開闊，方便了操作。正是由于以上特點(diǎn) 全承載才是獲得了廠商和客戶的認(rèn)可的原因 1、高強(qiáng)度、剛度、可靠性：全承載的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較高，可靠性比較好?？煽啃允欠浅Ｖ匾闹笜?biāo)。由于全承載整體的結(jié)構(gòu)，使整車的扭轉(zhuǎn)和彎曲的強(qiáng)度比普通

7、的車身強(qiáng)很多，就保證了客車的可靠性好很多，理論計算和實(shí)際應(yīng)用都證明了這一點(diǎn)。全承載車身的結(jié)構(gòu)與鳥巢的結(jié)構(gòu)類似。整體式的承載，當(dāng)受到某一點(diǎn)的沖擊，它能迅速分散受力，整個車身都吸收沖擊的能量。 2、高安全性：安全性由主動安全和被動安全組成。 主動安全：主動避免車輛出現(xiàn)交通事故的能力。由于車輛比非全承載輕，所以制動性能更加可靠。 被動安全：出現(xiàn)問題后，降損失降到最低的能力。乘客的損失和車輛的損失。 全承載車身結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)事故時是給乘員留下最大生存空間的車型。 節(jié)能、環(huán)保、安全和舒適是目前汽車四大設(shè)計發(fā)展的趨勢。節(jié)能排在第一位。 車上每一個部件的性能都和燃油消耗有關(guān)系。從車身上講可以從兩方面來講：車身造

8、型和車身重量。 3、高燃油（氣）經(jīng)濟(jì)性：全承載式車身通過合理設(shè)計能夠使整車質(zhì)量下降很多，所以通過降低承載式車身的重量能夠提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。汽車的油耗很大一部分都來自于汽車輪胎的滾動阻力，滾動阻力與車輛的重量是成正比的。 4、良好的舒適性： 噪聲：全承載車身的NVH（車內(nèi)振動噪聲）性能出色。目前轎車的設(shè)計比較重視NVH性能，客車正在逐步重視NVH性能。噪聲可以通過合理的設(shè)計來避免。 振動：全承載客車能夠?qū)⒄嚨闹匦慕档?，對于振動是有好處的。由于全承載客車的底盤低，平臺能夠于站臺臺階在一個平面上，能夠使乘坐輪椅的乘客無障礙乘車。要了解全承載技術(shù)在客車上是如何應(yīng)用的，我們必須要清楚的知道以下幾點(diǎn)

9、。一，什么是全承載。二，全承載的技術(shù)優(yōu)勢是什么。三，全承載技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新。現(xiàn)在，我們就來仔細(xì)；了解一下全承載的具體內(nèi)容。 首先，要了解全承載的概念就應(yīng)該知道全承載技術(shù)的來源和弄清楚到底什么是真正的全承載技術(shù)。 據(jù)相關(guān)資料介紹，在第二次世界大戰(zhàn)后，德國飛機(jī)制造業(yè)工程師幾乎失業(yè)，為了生存工程師將飛機(jī)制造技術(shù)應(yīng)用于客車上，而到了1951年，德國凱斯鮑爾公司將飛機(jī)技術(shù)應(yīng)用客車上，并生產(chǎn)出第一輛S8型SETRA的車身骨架時，就宣告了“全承載技術(shù)”的問世。而要弄清到底什么才是真正的全承載技術(shù)，則要從一下幾方面入手。一，客車結(jié)構(gòu)方面認(rèn)識，而目前客車結(jié)構(gòu)情況大致可分為三種；半承載：有大梁式三類底盤的客車，3

10、/4承載：有三類底盤（兩頭大梁中間框架），全承載：無底盤的客車（鳥巢結(jié)構(gòu)）二，從客車受力方面了解，全承載是車架（低架）與車身一同受力，客車每一個界面都是一個封閉環(huán)，在力學(xué)上這種受力狀態(tài)稱之為“應(yīng)力流”;而半承載主要是車架受力，70%車架，30%車身；3/4承載受力則是處于兩者之間。三是從技術(shù)和生產(chǎn)方面來認(rèn)知，產(chǎn)品開發(fā)源頭就是一體化無底盤的概念，各總成與車身結(jié)構(gòu)設(shè)計融為一體，充分考慮，盡可能使車身每個界面城封閉環(huán)；而生產(chǎn)方式則是非脫殼生產(chǎn)，這也是全承載技術(shù)最典型特征之一。所以有了解了以上這些信息，我們則能清清晰的知道，真正的全承載客車應(yīng)該是具有產(chǎn)品開發(fā)一體化，非脫殼生產(chǎn)，無底盤結(jié)構(gòu)這三個顯著特點(diǎn)

11、的，三者缺一不可，才能稱為真正的全承載客車。 其次，分析全承載技術(shù)上的優(yōu)勢。 一，被動安全性，最顯著的就是全承載車身強(qiáng)度是普通客車的3-6陪，因為半承載車身，在整車受到外力作用時，特別是翻滾時，因為主要是大梁受力，大梁與車身骨架連接處，由于材料厚薄，截面差異太大，容易出現(xiàn)脫離現(xiàn)象或變形嚴(yán)重，而全承載客車在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制造，工藝上都有一套合理的手段保證，不僅如此，選用都材料都為矩形或異型管，采用的是16Mn而不是普通的焊管。工藝方法，用液壓漲拉制作外蒙皮，火焰校正內(nèi)蒙皮。大大保證了產(chǎn)品安全性。二是穩(wěn)定性和振動性。全承載客車的剛度和強(qiáng)度都剛剛好，而且適宜產(chǎn)品超載，平凡起步和剎車，所以其穩(wěn)定性好，而還

12、是因為產(chǎn)品剛度和強(qiáng)度好的原因，整車振動就小，而振動小則相對產(chǎn)生的噪音非常低，舒適性就更好一些，而且振動小還有一個好處就是客車零部件受到的損壞程度相對就小，整車可靠性就高，并降低了維修成本。而為什么說全承載技術(shù)的整車穩(wěn)定和振動性好呢？則是由于，全承載車身結(jié)構(gòu)，它是由諸多封閉環(huán)（三角形，梯形等）構(gòu)成的，從力學(xué)上來講，穩(wěn)定性好，車身不變形（油漆就不會受到傷害，車身以變形和位移，油漆就脫落）；因為全承載車身結(jié)結(jié)構(gòu)，前后橋，發(fā)動機(jī)是直接裝上去的，沒有底盤，傳動系的狀態(tài)保持得很好，能處于最佳狀態(tài)，不容易錯位，不容易位移，磨損就小，可靠性就好，耐用性就好。最后則是全承載客車的質(zhì)量輕，能省油。同長度，同配置輕

13、1%左右11米城市客車輕800-1000Kg;而車身質(zhì)量沒減輕100kg，可節(jié)油0.2-3l/100km，通過用戶的反饋和市場調(diào)研，一輛全承載的公交車每天比同尺寸的其它公交車將節(jié)省燃油5L以上。 第三個，要講述的是全承載技術(shù)在我國的應(yīng)用和創(chuàng)新。 全承載技術(shù)主要應(yīng)用在8.4-13.7米的單層、層半，雙層公路客車（目前也有客車廠家生產(chǎn)6米公路車在用全承載技術(shù)），9-18米的柴油，CNG，LPG，混合動力、純電動和氫燃料城市客車上。全承載在中國的創(chuàng)新1989年安凱生產(chǎn)國內(nèi)第一臺全桁架客車底盤真正的客車底盤。1993年，合肥淝河客車廠與德國凱斯鮑爾工廠簽訂中德技術(shù)合作生產(chǎn)S215HD型全承載客車技術(shù)協(xié)

14、議，國內(nèi)第一家生產(chǎn)時值240萬以上人民幣的高檔豪華客車;生產(chǎn)配置航空式座椅和衛(wèi)生間等設(shè)施的安凱牌豪華型客車，這是我國首次引進(jìn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)的豪華客車，帶動中國道路旅客運(yùn)輸車輛技術(shù)的跳躍式發(fā)展。安凱公司作為我國引進(jìn)全承載式技術(shù)的豪華客車企業(yè)，引發(fā)了中國客車的技術(shù)革命，不僅使中國客車技術(shù)趕上世界先進(jìn)水平，1995年投入成渝高速客運(yùn)并引發(fā)中國高速客運(yùn)的新模式。也帶動了中國高速客運(yùn)業(yè)的發(fā)展，同時也推動了中國高速公路的同步發(fā)展。它的出現(xiàn)完全突破了國人的想像。之后，高速客運(yùn)一定要上高檔客車的理念迅速被國人接受，中國客車制造業(yè)的發(fā)展就此開始提速?！?000年，國內(nèi)第一家全承載技術(shù)應(yīng)用于城市客車上；2004年9月國

15、內(nèi)采用全承載技術(shù)生產(chǎn)電動城市公交客車第一家上國家發(fā)改委公告由于全承載的以上優(yōu)點(diǎn)，因此1國家相關(guān)部門已經(jīng)在制定標(biāo)準(zhǔn)，純電動大客車必須使用全承載技術(shù)制作，因為1.相對于12米客車質(zhì)量可以比其它結(jié)構(gòu)客車輕700公斤便于抵消電池造成的質(zhì)量增加；2.可以合理布置電池組；使其滿足乘客空間最大化，電池組最多化；3.結(jié)構(gòu)最可靠化2：交通部關(guān)于運(yùn)力調(diào)整的指導(dǎo)性意見中強(qiáng)調(diào)對于城間高速公路和國省干線客運(yùn)及旅游客運(yùn)，要采用承載式專用客車底盤改裝2005年6月，按GB/T17578-1998和ECE-R66標(biāo)準(zhǔn)在湖北襄樊汽車試驗場進(jìn)行了中國客車國內(nèi)第一家安全側(cè)翻試驗，就是全承載客車，中國客車第一安全側(cè)翻試驗成功了。EC

16、E-R66標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制造商必須證明客車從80cm高度的地方向下翻滾時，要保證車身變形后還有足夠的乘客生存空間。這項標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)就是通過加強(qiáng)側(cè)圍與車頂骨架、低架鏈接強(qiáng)度，而全承載客車車身應(yīng)用了力學(xué)的應(yīng)力流原理使車身骨架強(qiáng)度和剛度達(dá)到了充分的利用。賽特拉客車是歐洲第一個獲得ECEE1-66R-0001證書的客車制造商。1998年國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17578-1998)就是乘客的生存空間的安全標(biāo)準(zhǔn)，是等同ECE-R66標(biāo)準(zhǔn)，很顯然作為乘客的生存空間的安全是得到我們國家有關(guān)部門的高度重視，但是由于國內(nèi)試驗條件的限制，一直沒有機(jī)會進(jìn)行客車乘客區(qū)的生存空間的試驗。2005年6月，湖北襄樊汽車試驗場已具備試驗條

17、件。而這次成功的試驗和利用引進(jìn)技術(shù)相繼開發(fā)的全系列產(chǎn)品成功上市證明了采用全承載技術(shù)的客車是當(dāng)之無愧中國最安全的客車之一，也說明中國有了符合世界最安全的客車標(biāo)準(zhǔn)的客車。 制造工藝要點(diǎn)全承載車身與傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)不同，在制作工藝上有顯著區(qū)別?？蛙嚬緦嚿碓O(shè)計已形成各自的設(shè)計準(zhǔn)則，但基本要求是一致的：1）根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計受力，選用不同規(guī)格、材質(zhì)的矩形管進(jìn)行組焊。2）底架基本上是有規(guī)則的截面梁、連接梁組成。3）車身結(jié)構(gòu)件主要是采用低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼的冷拔或高頻焊接矩形管組成。4）前后圍、側(cè)圍、車頂五大片除尺寸有所不同，結(jié)構(gòu)基本上是相同的。因此，在制作工藝上可以實(shí)現(xiàn)單一車型和多種車型的批量生產(chǎn)。制作工藝過

18、程為：矩形管除油，矩形管下料，矩形管彎曲，小總成焊接；格柵式底架和前后圍、左右側(cè)圍、車頂焊接；車身總拼；車身補(bǔ)焊件，打磨、校正。裝焊必須在焊接工裝上進(jìn)行，這樣才能控制各部件的相對位置尺寸，并能有效控制焊接收縮、變形。需掌握的工藝如下。下料要求及底架制作矩形管下料前必須除去表面油脂，這樣能減少焊接氣孔等焊接缺陷，同時能減少焊接煙塵對作業(yè)場所的污染。油基清洗劑易燃，安全性較差，現(xiàn)在傾向于水基清洗劑。為提高效率、降低勞動強(qiáng)度，有的單位已采用超聲波振動脫脂。除油后需要保持矩形管在一定時間內(nèi)不生銹。矩形管下料，重點(diǎn)控制的是下料尺寸、角度。其下料的準(zhǔn)確程度關(guān)系到小總成乃至車身總成的尺寸準(zhǔn)確程度。下料設(shè)備一

19、般采用帶式鋸床、盤式鋸床、弓式鋸床。底架的截面梁、連接梁小總成焊接，必須使用焊接夾具來保證其控制尺寸，焊接后需對平面焊縫進(jìn)行打磨，以便部件總成能準(zhǔn)確放入下道工序的焊接工裝內(nèi)。在打磨后，采用火焰校正和錘擊的方法校正相關(guān)的尺寸和平面度。底架總拼是在底架總拼夾具上進(jìn)行，將各截面梁、連接梁按順序放入工裝，進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整定位并夾緊。在工裝上先進(jìn)行上面和兩側(cè)面的焊接，吊到高架上再進(jìn)行底部焊接。前后圍、側(cè)圍、車頂五大片制作前后圍彎管的圓弧半徑一般屬漸變值不是確定值，彎曲一般采用液壓仿形彎管機(jī)及數(shù)控彎管機(jī)。車頂、側(cè)圍彎管的圓弧半徑是確定值。彎曲工序一般使用沖壓模具進(jìn)行，有公司使用輥彎機(jī)對矩形管進(jìn)行輥彎。進(jìn)行小

20、批量生產(chǎn)的公司可使用液壓校正機(jī)進(jìn)行手工控制壓形。彎曲成型的矩形管，需用液壓校正機(jī)進(jìn)行校正，并使用卡板進(jìn)行檢驗。上述工序完成后，可以在夾具上進(jìn)行各大總成的焊接，焊后進(jìn)行打磨、校正。 車身總拼裝焊及焊接工藝裝備全承載車身焊接必須在工裝上進(jìn)行，才能控制各部件的相對位置尺寸，有效控制焊接收縮，提高工作效率。工裝一般由夾具體、定位單元、夾緊單元組成。夾具體可以采用鑄件，也可以采用型材焊接。由于全承載車身大部分是冷拔或高頻焊接矩形管組成，矩形管的截面尺寸公差不大，定位單元大部分可采用U形或L形矩形管定位塊，前后懸架部分可采用孔導(dǎo)向定位。夾緊裝置一般采用手動方式、氣動方式和液壓方式。手動夾緊的夾緊力不大，工

21、作效率低，一般焊接小總成時采用；氣動夾緊的夾緊力大，速度快，但是力度不穩(wěn)定，在進(jìn)行尺寸位置調(diào)整時容易松動；液壓夾緊的夾緊力大且穩(wěn)定，是大型拼焊工裝常采用的，不足之處是易泄漏，造成污染。很多專業(yè)廠家制作了不同類型、不同規(guī)格的夾緊元件，供客車公司或夾具生產(chǎn)廠家選用。底架總拼夾具一般為分塊可置換式結(jié)構(gòu)，作適當(dāng)?shù)闹脫Q和調(diào)整，就可以進(jìn)行不同軸距、不同懸架底架的生產(chǎn)。車身總拼焊接工序，批量生產(chǎn)的公司是在工裝夾具上進(jìn)行。大多數(shù)公司使用的是平移式總拼夾具，其五大片在其他夾具上焊接，總拼夾具只進(jìn)行幾大總成的對接。制造高檔客車車身的公司使用液壓翻轉(zhuǎn)舉升式總拼工裝，前后圍、側(cè)圍在翻轉(zhuǎn)臺上焊接，之后直接進(jìn)行翻轉(zhuǎn)舉升，向前推進(jìn)合攏。其優(yōu)點(diǎn)是定位準(zhǔn)確，減少二次定位誤差，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，兩道工序在一個工位生產(chǎn)，工裝占用時間長，只適合中小批量生產(chǎn)。焊好的車身需要進(jìn)行補(bǔ)件、打磨，并校正玻璃框和側(cè)圍。焊接設(shè)備通常采用CO2氣體保護(hù)焊，有高檔客車公司采用氬氣和CO2混合氣體保護(hù)焊，其焊接的熔滴過渡形式是呈氬弧狀的噴射過渡，電弧