【正文】 儀表板是客車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，上面布置有各種儀表、指示燈和控制系統(tǒng)。它是客車運(yùn)行時(shí)的監(jiān)控中心，通過儀表盤可以及時(shí)準(zhǔn)確的了解客車運(yùn)行的工作情況，使客車接受某種特定的操縱指示，因此，其設(shè)計(jì)布置的好壞直接關(guān)系到行車安全性，同時(shí)也關(guān)系到整車內(nèi)飾的協(xié)調(diào)。儀表板在設(shè)計(jì)布置時(shí)應(yīng)最大程度的滿足人機(jī)工程學(xué)要求，保證駕駛員集中注意力和操作方便，從而保證行車安全。造型和功能要求高度統(tǒng)一，色彩與客車內(nèi)飾設(shè)計(jì)要相協(xié)調(diào)。儀表板各種控制開關(guān)的位置，按人機(jī)工程學(xué)的要求，應(yīng)盡可能安排在雙手輕易能觸摸到的地方。因此，將客車儀表板設(shè)計(jì)成座艙式結(jié)構(gòu)、環(huán)式操縱。將儀表信息、操縱部件都集中在駕駛員的視線與手的活動(dòng)范圍的最佳位置，完全按人機(jī)工程學(xué)的要求去布置，使得操縱方便。方向盤是駕駛客車的主要操縱件，設(shè)計(jì)布置時(shí)需要校核儀表板操縱開關(guān)或旋鈕與方向盤及轉(zhuǎn)向柱之間的位置關(guān)系。一般將儀表板控制開關(guān)布置在方向盤周圍，變光開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)及雨刮器開關(guān)等則以組合開關(guān)的形式安裝在客車轉(zhuǎn)向柱上，布置控制開關(guān)時(shí)候還應(yīng)考慮它們的使用頻率。儀表板外部系統(tǒng)布置示意圖如圖524（a）所示，對(duì)于不同的客車，其在布置上也不盡相同。一般各種燈光控制開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、其他功能開關(guān)等布置在1區(qū)、2區(qū)和4區(qū)，4區(qū)有時(shí)候也布置電視控制系統(tǒng)或監(jiān)視顯示裝置；車速表、轉(zhuǎn)速表及里程計(jì)數(shù)器等主要儀表布置在3區(qū)；水溫報(bào)警、機(jī)油壓力報(bào)警等報(bào)警信號(hào)裝置布置在5區(qū)；6區(qū)一般布置收音機(jī)、點(diǎn)煙器等。根據(jù)客車使用需要，冰箱、飲料柜及醫(yī)療箱等可以布置在儀表板的副駕駛位置。圖524（b）所示是按上述原則布置設(shè)計(jì)的一款大客車的儀表板。 （a） （b）圖524 大客車儀表盤布置53 車架及車身骨架設(shè)計(jì)、車架設(shè)計(jì)車架是整個(gè)客車的基體，其功用是支承、連接汽車各個(gè)總成的零部件，承受來自車內(nèi)外的各種載荷，并在很大程度上決定了客車總體的布置型式?，F(xiàn)代很多客車都有作為整車支承的車架，車上絕大多數(shù)的部件和總成都是通過車架來固定其位置的。對(duì)于由車身骨架承擔(dān)載荷的客車，稱為承載式客車，一般采用桁架式車架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代客車正逐步向這種承載車身形式發(fā)展。車架的結(jié)構(gòu)形式首先應(yīng)滿足汽車總布置的需要。汽車在復(fù)雜多變的道路上行駛的時(shí)候，固定在車架上的各總成和部件之間不應(yīng)發(fā)生干涉。當(dāng)汽車在崎嶇不平的道路上行駛時(shí)，車架在載荷的作用下可產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以及在縱向平面內(nèi)的彎曲變形，當(dāng)一邊車輪遇到障礙時(shí)，還可能使整個(gè)車架扭曲成菱形。這些變形將會(huì)改變安裝在車架上的各部件之間的相對(duì)位置，從而影響其正常工作。因此，車架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膭偠?。為了使整車輕量化，要求車架質(zhì)量盡可能的小些。此外，降低車架的高度以使得汽車質(zhì)心位置降低，有利于提高汽車的行駛穩(wěn)定性，這一點(diǎn)對(duì)客車來說尤為重要?？蛙囆袠I(yè)在發(fā)展初期，其底盤車架主要始于貨車二類底盤的改裝，形成了長頭客車。隨著時(shí)間的推移，有了后來在貨車三類底盤上進(jìn)行改裝的過程，并進(jìn)一步形成專用的客車底盤。后來對(duì)車架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變和發(fā)展，形成了分段式車架結(jié)構(gòu)的底盤，這樣就可以降低城市客車地板的高度，對(duì)長途和旅游客車來說則是為了獲得較大的行李艙。隨著全承載車身技術(shù)的出現(xiàn)，又形成了適應(yīng)承載車身的不同類型的各種客車底盤，其底盤車架一般采用桁架式結(jié)構(gòu)。三類底盤的車架改裝上世紀(jì)80年代前后，我國的客車基本上是以中型載貨汽車的三類底盤改裝而形成的。不管作為城市客車還是作為長途客車，其地板高度較高，踏步級(jí)數(shù)一般是3~4級(jí)。車架型式大部分采用梯形車架（圖525），也就是縱梁直通式結(jié)構(gòu)，或在此基礎(chǔ)上外加牛腿（即支撐梁）；極少數(shù)也采用橫梁直通式車架，這種車架為縱梁分段與直通橫梁以加強(qiáng)角撐板鉚接或焊接而成?？v梁直通式車架和橫梁直通式車架都屬于直通大梁式車架。盡管承載式車身是大客車車身發(fā)展的趨勢(shì)，但傳統(tǒng)的梯形車架由于其所起到的緩沖、隔振、降低噪聲和延長車身使用壽命等特點(diǎn)以及生產(chǎn)上的繼承性和工藝性等原因，目前仍廣泛應(yīng)用于客車上。梯形車架的縱梁均為左右對(duì)稱的整體直通式大梁，縱梁和橫梁的連接為鉚接或螺栓連接。一般采用槽型或矩形截面，彎曲強(qiáng)度好，且便于安裝底盤部件，有些還有加強(qiáng)的副縱梁。為使應(yīng)力分布均勻，縱梁可設(shè)計(jì)為變截面形式。根據(jù)不同的要求，縱梁設(shè)計(jì)可以前后貫通，也可前部、中部和后部搭接成不同高度或不同寬度的結(jié)構(gòu)，有些車型受后橋和地板高度要求的限制而在該處設(shè)計(jì)成稍復(fù)雜的彎曲結(jié)構(gòu)。為了滿足地板適當(dāng)降低的需要，有的客車在整體直通大梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用彎大梁形式的車架，即在前軸和后橋相對(duì)應(yīng)的部位，車架縱梁是彎的。從而使前軸和后橋就有了較多的跳動(dòng)空間，但整個(gè)車身地板的高度可以不與上彎車架的最高處相關(guān)，只與較低的縱梁平直段相關(guān)。這樣在保證懸架運(yùn)動(dòng)空間的同時(shí)，通道地板可以適當(dāng)?shù)慕档停辉谇拜S和后橋部分做出拱起的輪罩即可；這樣還降低了整車的重心高度，更有利于行駛的穩(wěn)定性及安全性，但需投入彎大梁的模具費(fèi)用。圖525 三類底盤車架改裝的客車車架對(duì)于城市公交客車，為適當(dāng)降低前部地板的高度，需要把懸架系統(tǒng)布置在車架的外側(cè)，從而降低車架離地的高度。于是，車架的縱梁在垂直方向彎曲的基礎(chǔ)上，在水平方向也彎曲，從而使車架總成變成前窄后寬的型式。橫梁用來保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度，同時(shí)支承某些部件，如可支承發(fā)動(dòng)機(jī)、 變速箱、傳動(dòng)軸、水箱、備胎等。在前后懸架支架處則需設(shè)置抗彎能力較強(qiáng)的橫梁。橫梁結(jié)構(gòu)一般采用工字型截面或雙槽背對(duì)形成的工字型，有時(shí)也采用圓形、帽型和箱型等截面的橫梁。一般說來，槽形梁抗彎強(qiáng)度大，對(duì)于增加車架扭轉(zhuǎn)剛度很有好處，通常在懸架前后支架處采用帶大加強(qiáng)板的槽形橫梁來承受大的受力。帽形橫梁可制成彎度較大的橫梁，適用于一些空間位置受限的情況。如在發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、變速箱、傳動(dòng)軸處布置或用來支承。由帽形橫梁制成的元寶梁、鱷魚梁等受縱梁斷面高度的影響較小，通用性高。三類底盤車架改裝形成的客車車架，一般在車門立柱、前后橋吊耳前后，側(cè)圍與前后圍的分形面等部位加牛腿。軸距中間根據(jù)總布置方案加牛腿。牛腿截面可為槽形、方形等，長度方向上可以等截面或變截面或等強(qiáng)度梁，中間可有減重孔。連接方式可有焊接鉚接或螺釘連接，中小廠以焊接方式為多。根據(jù)布置和總成的安裝要求，同一車架可同時(shí)采用多種型式的組合和不同的橫梁翼面，車架總成可設(shè)計(jì)成前后等寬或不等寬結(jié)構(gòu)。這類客車車架的結(jié)構(gòu)形式一般變化不大，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，但是本身存在質(zhì)量大，總成布置困難，受力不均勻和損壞后難以修復(fù)等缺點(diǎn)，主要用于城市公交和普通短途客運(yùn)車輛。分段式分段式車架主要以三段式為主，分為前段車架、中段車架、后段車架三部分。前段和后段車架采用傳統(tǒng)意義上的車架，可以是平直的縱梁，也可能是彎曲的縱梁。中間部分主要有兩種形式，一種是傳統(tǒng)的大梁式車架，另一種是采用空間桁架結(jié)構(gòu)。各段之間的連接方式可有“Z”形板連接，有縱梁直接連接、開口連接、連接板連接等。三段式復(fù)合桁架式車架結(jié)構(gòu)如圖526所示，前、后段車架采用槽型大梁，中段為桁架結(jié)構(gòu)，作為行李艙。根據(jù)不同的車型和承載情況，采用不同規(guī)格的異型鋼管焊接成箱型框架結(jié)構(gòu)，再通過焊接或鉚接與前、后段車架大梁連接在一起。對(duì)于鋼板彈簧懸架，中間桁架一般不超過懸架安裝區(qū)域；對(duì)于空氣彈簧懸架，為增加行李艙容積，有些底盤的中間桁架超過懸架安裝區(qū)，只有操縱區(qū)和發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域用較短的槽型大梁。為提高車架的抗彎曲剛度，承受更大的載荷，在車架的前、中、后三段搭接處必須焊接連接板。連接板的厚度不能大于縱梁厚度，且材質(zhì)相同。面積較大時(shí)應(yīng)采取塞焊、鉚接或者螺栓連接加周邊斷續(xù)焊等。圖226 三段復(fù)合桁架式車架三段式復(fù)合桁架式車架通過改變中段部分的長度實(shí)現(xiàn)改變軸距和車長的目的，通過改變中段的結(jié)構(gòu)，可以形成不同的地板高度，從而滿足不同的需求。這種車架的前后車架可以按標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)，而中段車架的結(jié)構(gòu)、尺寸因不同的車型會(huì)有較大變化。前段和后段車架的縱梁長度較短且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，加工方便，不需要大型沖壓設(shè)備。國內(nèi)開發(fā)和引進(jìn)的豪華大客車上廣泛應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)，其易于設(shè)計(jì)制造，有較大的行李艙，但是前后縱梁與桁架的連接復(fù)雜，工藝性要求高。全桁架式底骨架這種形式的結(jié)構(gòu)不能稱之為車架，因?yàn)橥耆珱]有傳統(tǒng)意義上的車架和縱梁，一般稱為客車的底骨架，也稱格柵式底架，如圖527所示。其是由結(jié)構(gòu)尺寸相近的小截面冷彎型鋼桿件焊接而成的空間桁架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于構(gòu)建符合實(shí)際結(jié)構(gòu)的有限元模型，從而提高計(jì)算精度；可以通過變動(dòng)桿件的數(shù)量和位置，引導(dǎo)整車力流的傳遞，調(diào)整桿件的應(yīng)力，以達(dá)到等強(qiáng)度、等壽命設(shè)計(jì)的目的，為設(shè)計(jì)貫通式大行李艙提供了可能。采用格柵式底架制造的12m大客車，~14，增加了客車的有效利用空間。桁架的各部分應(yīng)充分考慮到各總成的安裝。格柵式底架與直通大梁式和分段式車架不同，其結(jié)構(gòu)上綜合了傳統(tǒng)意義上的車架和底架為一體的結(jié)構(gòu)形式，即具有車架和車身底架的功用。由于考慮到車身也承擔(dān)整車的載荷，因此，格柵式底架的設(shè)計(jì)強(qiáng)度相對(duì)較弱些，通過底架上外伸的橫梁與車身連成一體來參與承受整車的彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷，從而實(shí)現(xiàn)整車的輕量化。由于格柵式底架采用了小截面桿件焊接而成的結(jié)構(gòu)，致使焊接接頭增加，焊接變形難以控制。為了控制精度，通常需設(shè)計(jì)專用的焊接夾具和胎具來保證，從而增加了加工成本，降低了加工速度。設(shè)計(jì)格柵式底架對(duì)所需承受的載荷有更明確的分析和掌握，這對(duì)設(shè)計(jì)工程師的結(jié)構(gòu)理論知識(shí)要求很高，因此格柵式底架結(jié)構(gòu)限制了其應(yīng)用的范圍，目前一般只在高等級(jí)客車或有特殊要求的客車產(chǎn)品上使用。圖527 格柵式底架、車身骨架設(shè)計(jì)客車由于其長度和用途不同，其車身結(jié)構(gòu)也由很大差異。6m以下的客車由于車長較短，車身結(jié)構(gòu)形式基本上與轎車相似，一般采用承載式車身，車身構(gòu)件多為薄板沖壓件焊接而成，較少采用骨架結(jié)構(gòu)。而7m以上的大中型客車的車身結(jié)構(gòu)多由骨架和蒙皮構(gòu)成，由骨架形成車體并承載。客車車身骨架的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于整車的性能起著舉足輕重的作用。車身骨架約占整車質(zhì)量的1/3，其受力復(fù)雜，是由薄壁桿件及沖壓板件構(gòu)成的復(fù)雜空間高次超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)分析的難度較大。各個(gè)部分如立柱、橫梁、擱梁、邊梁、腰梁、頂蓋縱梁、斜撐等桿件與板件共同組成的空間桿系結(jié)構(gòu)是車身其它部件和零件的安裝基礎(chǔ)。在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低或應(yīng)力集中的地方，要設(shè)置加強(qiáng)桿件，從而起到加強(qiáng)支撐和固定的作用。作為客車的承載單元，其設(shè)計(jì)水品的高低對(duì)整車的總體設(shè)計(jì)有著重要的影響。車身骨架一般可分為六大片，分別為前圍骨架，后圍骨架，左側(cè)、右側(cè)骨架、車頂骨架和底骨架。每片骨架總成的連接部分稱分形面。圖528所示為一城市客車車身骨架。圖528 城市客車車身骨架側(cè)圍骨架設(shè)計(jì)側(cè)圍總成分左右兩大片，若不帶中門，左右兩片小件可基本對(duì)稱。構(gòu)成一般有駕駛員門后立柱總成、乘客門后立柱總成、側(cè)窗立柱、艙門立柱、側(cè)窗上下縱梁、艙門上下縱梁和側(cè)窗下縱梁與艙門上縱梁之間的加強(qiáng)車身支撐蒙皮的斜撐、門框梁等。通常腰梁以下立柱貫通，與牛腿對(duì)應(yīng)的各主柱之間還可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加設(shè)小立柱。腰梁以下的縱梁有座椅擱梁、地板擱梁（側(cè)圍擱梁）裙邊加強(qiáng)梁和裙邊梁等，座椅擱梁和裙邊加強(qiáng)梁不一定有，此時(shí)，腰梁與地板擱梁之間可設(shè)計(jì)成桁梁結(jié)構(gòu)。窗主柱根據(jù)總布置需要，且盡量與腰主柱為同一主梯形。輪罩處適當(dāng)加強(qiáng)，門立柱較粗。窗角、門角注意加強(qiáng)，局部有其它用途則再加支撐梁。圖529所示為一長途大客車側(cè)圍骨架設(shè)計(jì)。全承載式車身側(cè)圍是整車重要的承載部件，考慮其高度方面的結(jié)構(gòu)特性以提高整車的彎曲特性，同時(shí)由于連接底骨架和頂骨架，也可利用側(cè)圍結(jié)構(gòu)斷面高的特點(diǎn)發(fā)揮其在整車扭轉(zhuǎn)工況下的抗扭特性。另外，側(cè)圍是整車主要外露部件，可以通過增強(qiáng)側(cè)圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來適當(dāng)減弱底架部分設(shè)計(jì)（底架部分一般占整車骨架質(zhì)量的65%以上）。這樣既提高了整車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也有利于整車輕量化。具體應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1）增加側(cè)圍骨架在厚度方向的材料尺寸規(guī)格，以提高側(cè)圍抗側(cè)向沖擊能力。艙門立柱、門立柱應(yīng)與底骨架斷面上，以增加其橫向抗沖擊能力。2）合理設(shè)計(jì)側(cè)圍腰部蒙皮區(qū)結(jié)構(gòu)，提高其承載能力。側(cè)圍上部是風(fēng)窗洞口，下部是行李艙洞口，因此只能通過合理設(shè)計(jì)腰圍部蒙皮區(qū)結(jié)構(gòu)以提高側(cè)圍承載能力。合理選取側(cè)圍上下腰梁間距值，同時(shí)在側(cè)圍兩腰梁間合理設(shè)計(jì)斜撐，能成倍提高其承載能力。需要注意的是，斜撐的斜度不能太小。如果太小，斜撐的彎曲受力將增大，斷裂的危險(xiǎn)也隨之增加。圖529 長途大客車側(cè)圍骨架設(shè)計(jì)3）中門門洞斷開了側(cè)圍下腰梁，要對(duì)斷開處進(jìn)行加強(qiáng)處理。為使整車則面受力連續(xù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮設(shè)計(jì)一些力流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，中門上部可加并一根梁，以消除門上側(cè)兩拐角的應(yīng)力集中。4）為提高整車上部結(jié)構(gòu)承載能力，窗立柱應(yīng)設(shè)計(jì)強(qiáng)一些，即采用尺寸規(guī)格大一些的材料，必要時(shí)可以選用性能好的材料?？蛙囌囋诎l(fā)生交通事故時(shí)，特別是出現(xiàn)車頂著地情況，窗立柱將承受很大載荷，為保證車內(nèi)必須的安全空間，窗立柱要有足夠的強(qiáng)度和剛度。頂骨架設(shè)計(jì)頂骨架一般由頂部貫穿橫梁、邊縱梁、前后拱頂支撐梁等組成，圖530所示為衡山客車廠HSZ6120頂骨架設(shè)計(jì)。其在整車結(jié)構(gòu)中一般起到下面幾個(gè)方面的作用：承受車頂負(fù)荷（如空調(diào)、內(nèi)行李架、風(fēng)道等）；連接側(cè)圍、前后圍，使整車成為一個(gè)封閉艙體；承受車輛在運(yùn)行中產(chǎn)生的部分彎曲、扭轉(zhuǎn)載荷等。在頂骨架設(shè)計(jì)時(shí)可以從以下幾個(gè)方面考慮：1）多采用橫縱梁布置，左右雙矩管梁布置?？v梁宜布置成邊上密、中間疏的形式。橫梁布置應(yīng)與側(cè)窗立柱對(duì)應(yīng)，盡量與側(cè)圍立柱形成多處閉環(huán)，這樣才能很好的傳遞整車運(yùn)行中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷，并且將左右側(cè)產(chǎn)生的力進(jìn)行直接傳遞，而在車頂內(nèi)不產(chǎn)生附加的扭轉(zhuǎn)載荷。圖530 HSZ6120頂骨架設(shè)計(jì)2）車頂縱梁在車頂承載中貢獻(xiàn)度比較低，因此車頂縱梁的尺寸規(guī)格可以適當(dāng)減小些。應(yīng)適當(dāng)增加車頂橫梁的尺寸規(guī)格，提高其抗彎、抗扭曲能力。在貫通車頂?shù)臋M梁有足夠的強(qiáng)度和剛度后，其它多余的橫梁就可以略去。合理分布車頂縱橫梁，減少不必要的梁結(jié)構(gòu)有利于車頂骨架設(shè)計(jì)的輕