客车制动系统

客车制动系统（精选十篇）

客车制动系统 篇1

总布置在汽车设计中是一项非常重要、非常复杂的设计过程, 总布置设计的好坏, 直接关系到车身上各个零部件、总成件的连接关系、搭接间隙、是否存在干涉、是否符合设计要求和法律规定, 对产品质量和开发周期起着至关重要的作用。本文就客车总布置系统的传统流程及基于知识工程的虚拟总布置系统进行简单的对比, 进而可知知识工程对于客车总布置系统的重要性。

1 客车总布置系统的传统流程

1.1 竞争车型对比研究

在新产品开发之前, 首先要选择一些客车的竞争品牌, 进行广泛对比, 为新产品在未来市场上的精准定位奠定基础。

1.2 编制设计任务书

客车设计任务书即为客车设计说明书, 是设计人员依据市场需求和生产现状, 对客车的设计项目提出的具体任务和技术指标, 主要包含技术原理、结构功能、技术参数、用途范围和使用要求等。其主要作用是全面阐述新产品设计思路, 向后续设计、生产部门明确产品必须达到的基本目标, 以保证产品结构合理性和质量可靠性。

1.3 造型工程可行性分析

对比标杆、设计任务书完成后便进入造型工程可行性分析阶段, 此阶段的主要任务是通过制作小比例油泥模型, 对外观评审完成后, 再制作1:1油泥模型, 此过程需要进行多次总布置验证, 多方面验证造型的可行性。这个阶段费时最长, 一般需要1年左右的时间, 且不包含后期从设计到量产阶段伴随的设计、试验和不断的修改的设计改进的时间。

1.4 人机工程设计及校核

此阶段主要是从人体姿态角度、座椅使用舒适性、内部空间尺寸的合理性等方面进行设计和校核, 以人为中心, 通过测量分析人体的尺寸, 研究验证车内空间布置和设备, 使客车适应人的需要, 设计一个最佳的人-车-环境系统。

1.5 法规符合性校核

客车生产和销售必须满足销售区域的汽车法规和相关产业政策, 中国有汽车相关的国标GB、国家推荐GB/T、汽车行业标准QC/T, 出口到国外的还需要符合当地的法规标准和国家政策, 还要遵守质量缺陷召回制度。

1.6 性能计算、硬点确定以及总布置图绘制

客车的设计任务书确定后, 还要根据结构变化重新计算动力性、轴荷分配、转弯直径和燃油经济性。根据车身的边界条件和各总成的布置要求确定布置硬点, 硬点确定后绘制整车总布置图。

2 知识工程的引入

知识工程, 简称KBE, 其概念是美国斯坦福大学教授1977在第五届国际人工智能会议上提出的, 从20世纪90年代开始, 知识工程技术被工业领域广泛应用。最初主要是用类似CAD的软件设计飞机冲压件, 其实是把专业领域方面的知识, 还有一些历史资料、参数等相互结合, 并与三维的设计软件进行结合, 共同应用到设计当中, 使得所涉及的产品能够趋于智能化, 并且在此过程当中, 知识得到了积累和更新, 使得知识得以保存。

知识工程的客车虚拟总布置设计KBE系统是吸取了大量客车设计过程当中的经验、知识、标准和一些成功的案例, 模仿专家技术团队的思想以三维的方法进行设计实施, 从而形成了客车虚拟总布置系统, 这种系统能够做到总体设计参数, 总布置方案, 总体选择, 从而得到满足设计要求的客车的总体布置图及效果。

3 知识工程的设计理念

KBE是继承一些专家所积攒的知识、经验等的再次利用, 是一种知识的重复利用, 把以往CAD等技术的知识应用到人工智能化和数据挖掘技术。KBE在知识获取、知识的表示、知识库三方面最为突出。

3.1 知识获取

知识获取是知识工程研究的核心问题, 它将一些研究的知识、经验跟公知常识相结合, 从中进行选取、分类, 梳理成一套完整的信息、知识体系, 为今后的系统应用奠定了良好的基础。客车的车身除了要新颖的外观, 最重要的是安全可靠的行驶, 这就需要知识工程获取关于车身材料、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、竞争对手的产品、专家小组的评审建议等等一些相关的知识。

3.2 知识的表示

知识表示是为了方便运用和掌握知识而设立的, 在客车虚拟总布置系统设计中经常会采用两种方式。一种是根据规则进行推理;另一种是根据实例进行推理。

第一种方式所依据的是事件的因果关系。第二种方式是利用类比推理的方法, 将所得的问题跟实例进行对比, 如果相似度在规定的范围内, 可以使用同样的方法解决这类问题。

3.3 知识库

知识库顾名思义是用来储存知识的地方, 这些知识可能包括多方面的:理论性的、经验性的、实例性的等等。知识库从一些机构获取知识, 同时为推理提供知识, 它们之间是相互联系的, 不可分割的。进行客车虚拟总布置系统设计时, 将以往客车设计结构作为开头, 再融入新思路, 新技术, 这样既包含了以前的知识、经验、数据等, 同时又包含创新技术。知识库种类有很多, 应该根据实际情况合理的选择。

4 客车虚拟总布置

基于知识工程的客车虚拟总布置系统设计与分析平台是要为客车的实际生产建立一套基于总布置系统设计的专用工具, 在功能上满足需求。

4.1 客车虚拟总布置系统工作步骤

首先打开系统, 保证系统是在开启的状态下, 在主页面当中我们可以选择四大模块, 分别为添加、删除、维护的知识库管理和维护模块, 用以布置驾驶区、例如座椅的安装位置、仪表板的放置位置、方向盘的摆放等的驾驶区布置模块;其次是车身内乘客区模块的布置, 主要是布置座椅的数量、空调的摆放、安装位置等;最后一个模块式参数调校模块, 主要是在原始数据传入后, 系统进行数据处理, 并从原始的知识库中寻找类似的数据, 进而进行参数化修改, 完成对所有零件参数的微调及校准。并依据国家或行业、企业内相关标准将不合适的零件进行调整或修改, 保证所有参数的正确性。

4.2 计算客车虚拟总布置系统

我们要把客车的总体参数, 以及车身的基本参数输入到计算表中, 经过多次的计算, 将结果做成三维虚拟装配, 对零部件进行虚拟装配和干涉检验, 并对主要受力件进行性能分析, 最后得出客车的总布置结果, 确定一个合理的结果。

5 对比

传统的客车总布置系统技术主要是依赖软件进行绘图, 仅仅将设计人员从手工绘图中解救出来, 软件起到的作用是为常规设计提供某些帮助和支持, 但不能对设计工程师的思维活动提供有效的帮助;知识工程的应用实现了设计的自动化和智能化、并行化, 有效地提高了客车生产能力以及产品更新换代的车身开发能力, 缩短了产品开发周期, 提高设计质量, 降低设计成本, 使产品最大限度系列化, 提高了企业生产效率, 增加了产品市场竞争力。

6 结语

总布置系统的设计直接决定了后期产品的制造问题, 传统技术已经不能满足现代客车产品的开发需要, KBE功能为客车设计提供了非常快捷的技术手段, 顺应了设计需求, 展现了其强大的应用前景。

摘要：随着科学技术的进步, 各种辅助设计软件的开发, 知识工程利用计算机或网络平台将设计开发更趋于自动化。知识工程是以知识为前提的工程, 是一种用智能软件代替专家进行工作的系统。本文分析了传统的客车总布置系统与基于知识工程的客车虚拟总布置系统, 对比得知, 基于知识工程的客车虚拟总布置系统, 可提高客车总体设计的效率和质量, 可满足对客车系列化的开发需求。

关键词：知识工程,客车虚拟,总布置系统,对比

参考文献

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浅析铁路客车供水系统存在的问题 篇2

【关键词】铁路；客车供水；水资源；水栓；检查维修；改进

随着国内新常态下提质、增效、升级的新阶段的经济发展，根据国家铁路建設前期工作进展、中长期铁路网规划调整和“十三五”规划研究等情况的确定，作为铁路建设的一个组成部分，铁路给排水工程也必须做出及时的调整与变更，才能为铁路的运营目标做出贡献。

一、既有客车供水系统状况

（一）既有设备现状。客车供水系统现阶段既有设备是以客车停靠十分钟至十二分钟为基准建设的，规定的水栓井间的距离标准为25米。客车上水栓出口压力为二十米水头（距离轨面），尽端式客车上水站客车上水栓口压力为十六米水头（距离轨面），客车上水栓口上水时流量为2.5L/s。水栓井一般是一井双栓或者是一井一栓，客车上水栓及上水胶管为25-27米，内径均采用的是32毫米，但是实际上使用的是内径为20-25毫米的胶管。

（二）基本工艺流程。铁路客车上水工艺虽然进行了一些改进，但基本上仍然采用手工上水作业， 采取人工手动开阀上水，即先开水阀，然后手持上水管与列车上水口对接，待水上满溢出后，再返回去关水阀，一般每一个上水工要完成4节车的上水作业，要走200多米的路。

（三）传统供水方式。客车上水惯用的供水系统的状态是多路同时供水，开放式的系统能够通过主管网对流态和供水压力进行控制，但采用多路进水的相通方式而造成用水量不易计量、供水压力不足和多管路维修任务繁重等问题尤为突出。

二、对现有供水系统检查维修

日常巡视或维修供水设备先向本单位调度报送相关计划，及时与车站取得联系，在车站调度及助理值班室的同意下，方可下道进行巡视或维修作业，同时应做好相关安全保护工作，驻站联络员及安全员充分发挥自身职能作用，对供水系统给水栓跑漏水、水栓设备仔细检查，给水栓相关检查项目及标准做到如下。

（一）主要检查项目、检查标准。1.水栓体。①质量优良：开关灵活，无泄漏。水栓及螺丝无锈、无垢。②合格：水栓有轻微泄露，螺丝稍有锈蚀。2.立管。①质量优良：牢固、垂直，无泄漏，无锈蚀。②合格：立管稍有倾斜和锈蚀。3.栓室。①质量优良：井壁完整、无剥落，每排井规格一致。凸出面地200mm以上。②合格：井壁有轻微剥落。凸出地面不足200mm。4.防寒装置。①质量优良：完整、齐全、安全可靠。②合格：稍有缺陷5.井盖。①质量优良：完整无破损，无较大缝隙。②合格：井盖稍有破损或剥落。

（二）一般检查项目、检查标准。1.开闭杆。①质量优良：完好、灵活、支撑卡子良好。无松旷。②合格：开闭杆稍有松旷或杆轻微锈蚀。2.排水。①质量优良：畅通，无积水。②合格：稍有积水。

三、现存供水系统的问题

（一）供水能力不足。1.“一短一长”变化明显。一是站停时间变短。列车提速，旅客列车不停站运行区段延长，在站停留时间缩短，每一站的停靠时间从原来10-12分钟缩减为现在6-8分钟。二是上水间隔变长。客车上的上水间隔时间从原来的2-3小时延长到了4-6小时。这样“一短一长”的变化直接导致了在停靠站的时候列车无法上满水，使车厢上水不足、不匀，影响旅客使用，客运服务不到位，已不能满足需求。2.时间紧、强度大。一是有效时间短。现阶段车站规定列车进站时立岗，人员需要提前立岗，上水作业必须在火车发车前一分钟内完成，所以就要保证在4-6分钟过内完成上水工作。二是劳动强度大。上水作业包括将四节车厢的上水胶管固定，然后往返将阀门开关，将上水胶管摘除等一系列规定动作，这还没有将脱落的上水胶管重新连接以及开关对应的阀门的时间计入其中。3.水资源浪费严重。一是浪费的原因。旅客列车每节车厢的贮水箱是独立的，均采用水满自溢形式，车厢上水管采用DN25mm钢管，上水员从发现水满溢流到关闭上水栓的过程中，就已造成水资源的浪费。二是浪费的程度。据估算，一列客车加一次水约浪费750～1000升的水，这不仅造成了水资源的浪费，而且也增加了运输成本支出，与新常态下的经济发展相违背。4.供水压力不保证。一是供水压力偏低。地区中供水管网的压力一般情况下是0.4-0.6Mpa，但由于与水源的距离、管径大小、管路分布、管路材质等原因影响，各个车站的实际水压一般低于0.1-0.2MPa。所以上水水压由于管网压力的变化不稳定造成供水压力较低而得不到满足。二是实际变化较大。列车在正常上水时，短时间内需要使用大量的水，管网压力短时间内发生剧烈的变化及上水系统的压力波动从而影响实际上水压力变化较大。5.冬季问题凸显。客车供水系统在北方地区的冬季，容易发生冻结，每年从11月下旬开始，由于上水管里的水排不干净，客车上水栓大面积冻结， 每天都要投入大量的人力进行解冻工作，给上水工作带来许多不便和不安全隐患，不仅影响正常的上水作业，而且降低了软管的使用寿命。

（二）用（需）水量无法确定。1.用水量不清楚。客车供水系统的总供水量会因为供水表的计算误差叠加，供水系统同时为多路供水而产生一定的误差。2.需水量不确定。客车上水作业还会因为列车水箱水量的不确定性而产生盲目性。

四、改进措施及建议

在进一步提高列车上水速度的同时，应该提高系统供水的能力，从理论的角度分析有五种方式解决这一问题：一是改变现行上水作业方式；二是实现信息化管理；三是提高并稳定列车上水栓供水压力；四是针对北方地区增加防冻措施；五是实现自动控制客车上水系统。

参考文献

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铁路客车给水系统设计 篇3

综观铁路客车的发展历程, 无论是普通客车还是高档客车, 无论是长大编组客车还是动车组, 其给水系统从供水的形式来分只有两种, 即车上自然压力式供水和车下压力式供水, 其中车下压力式供水又分为气压式和电泵扬程式两种供水方式。

从车辆的运行性能和车辆结构设计要求考虑, 无疑是车下供水方式是理想的供水方式, 重心低, 且不占用车上有限的空间, 对于车体设计不断降低的的高速客车和动车组来说显得尤为重要, 所以目前200km/h以上的高速动车组基本上都采用车下供水方式。

我国70年代以前的21型客车曾采用车下设置水箱, , 采用手动“五通阀”注水, 利用列车制动风源, 向水箱加压供水, 由于利用制动风源进行供水会对制动的可靠性产生影响, 且这种供水方式可靠性差, 操作不便, 所以这种供水方式在后来的客车设计中已逐步淘汰。

所以从70年代末的22型车起开始采用车上自然压力式供水, 由于当时22型客车直至现在的25型客车上有足够的空间进行水箱设置, 行车速度不高, 重心的变化对客车的运行性能的影响并不突出, 且具有系统合理、结构简单、使用方便、成本较低的优点, 所以这种供水方式表现出较强的生命力, 目前在25G/T型客车上被广泛使用。

但技术进步是永恒的, 作为客车设计者总是为技术进步在不懈努力。尽管车上供水方式对普通客车性能影响有限, 但一定程度上制约了客车的发展, 设计人员在80年代末到90年代初的日元贷款“168”客车上 (即早期的25G型客车) , 开始进行车下供水方式的改革, 使用水泵自动打水方式向车上供水, 但由于频繁启动, 加上水泵质量不过关, 故障频发, 影响使用, 出于当时技术水平的局限, 这种供水方式未能成功。

“九五”国家重点科技攻关项目先锋号动车组“两动一拖”, 对车下供水方式又进行了改进, 采用双保险两只水泵打水方式, 实践证明, 这种改进仍不理想。近年来随着高速动车组的发展, 提供了高技术应用的切机, 车下供水系统开始进口自动“五通阀”或采用进口日本铁路专用变频式电动水泵, 比较妥善解决了车下供水问题。总之, 车下供水方式是客车给水系统发展的方向, 随着客车高技术的进步, 车下供水的技术难题一定会得到彻底解决。

下面就给水系统的系统原理、系统组成、模块化设计进行重点介绍。

1 系统原理

1.1 车上自然压力供水系统原理

车上自然压力供水系统系统原理就是把注水→储水→用水→排水的功能通过管路、管接件和用水设备连接起来的系统, 利用水箱与用水设备的高度差而产生的压力实现供水 (其原理见图1所示) 。

车站或车辆段将2.5~3kg/cm3压力的自来水通过列车下的注水口注到车上水箱内, 同时水箱内原空气通过设置在车水箱上的溢水管排出车外, 当水箱水注满时, 水从溢水管中溢出, 水箱的水通过供水管路送到车上厕所、洗脸间、茶炉等各用水部位。

其优点:供水原理简单、可靠, 不受车上其他设备或能源的限制, 组装工艺简单、制造费用低。其缺点;影响车上空间, 全车重心高, 高速行车有影响, 安装位置限制了水箱的容积。

2 系统组成

给水系统主要由注水装置、排水装置、管系、用水装置等部分组成。

2.1 注水装置

按铁道部《技术规范》规定, 旅客列车必须在车体两侧设置注水装置, 每侧均可向车内水箱进行注水。

多年来, 客车注水装置一般都按标准TB/T 112-1974《客车用注水口 (A、B型) 型式与尺寸》设置注水口, 安装于车体下部, 这种注水口结构简单, 使用方便, 但在高寒地区容易结冰, 影响使用, 另一方面, 随着客车运行速度的提高, 注水口污染严重, 设计人员曾进行改革, 加装带盖橡胶注水盒, 来解决以上问题, 但因使用不便而取消。后来在客车两侧侧墙上设计隐藏式注水装置, 这种方式被铁道部认可并得到广泛应用。

注水是用2.5~3kg/cm3压力的将自来水通过注水口压到水箱的过程。

目前使用的注水口有普通的铸铁注水口和不锈钢电热注水口两种。

25G、25T型非高寒车采用普通铸铁注水口, 没有特殊要求的高寒车也是采用的普通铸铁注水口;车下水箱和有特殊要求的车种注水口采用不锈钢电热注水口。两种注水口的接口关系都是一致的与Dg25的注水管相匹配。

2.2 排水装置

铁道部《技术规范》规定, 各排水口下方应避开转向架, 防止水撒在转向架轴箱、制动盘、制动缸及车轮踏面上, 洗脸间、厕所地面最低处设有带盖的排水口, 这是排水设计的基本原则。

排水就是将车上的生活污水排放在车外, 随着我国铁路客车运行速度及环保要求的提高, 要求我们的铁路客车具有很高的密封性、环保性。一些老型客车直排方式污染铁路环境, 青藏铁路及200公里的动车组都具有污水收集装置, 我们公司设计生产的200公里轨道检查车也具有污水收集装置, 这也是现在铁路的发展方向。

2.3 管系设计

常规客车给水系统管路材质由《技术规范》规定的, 如25G型客车给水管路采用镀锌钢管, 25T型客车采用不锈钢管。管系组成按其使用性质可分为:注水管路、供水管路、连通管路、空气管路。

水管路就是位于车体的两侧用于向车上水箱注水的管路;供水管路即从水箱引出送到车内各用水部位的水管路;连通管路就是用于一个车上有多个水箱, 水箱与水箱之间连通的管路;空气管路包括水箱之间空气连通以及水箱的溢水管路也就是注水时充当溢水, 各部件用水时充当进气的管路。

管系的设计应尽量设计成暗管、水管路的走向一定要利于排尽余水、按要求设置管路防寒、尽量减少管接件的数量等基本要求。

注水管路:注水管一般采用Dg25, 在靠近水箱处的水平注水管路中一般加设不锈钢单向阀以防止注水时从另一侧注水管溢水。

供水管路:供水管一般采用Dg20或Dg15, 从水箱上的管座引出经合理的路径到达需要用水的部件位置。供水管路过长时要求在2-3m的距离内一定要加固定管卡或管吊以防止供水管因震动而导致接头松动漏水。为了便于检修更换, 供水管路在适当的位置要安装控制阀门。

连通管路:连通管一般采用Dg25或Dg20, 当水箱较多时也可采用Dg40。连通管路要求有一定的坡度以满足能够排净水箱内的存水。

空气管路:空气管一般采用Dg20, 当水箱较多时应采用Dg25以保证水箱注水时能够全部注满, 不产生憋气的现象。

给水系统常用钢管规格见表1。

2.4 用水装置

用水装置一般是由《技术规范》规定的, 餐车主要用水集中在厨房 (如洗池、电茶炉等) , 硬座车、硬卧车和软卧车用水装置基本相同, 如厕所 (便器冲洗、洗手器) 、洗脸间 (洗手器、温水箱) 和电茶炉。在设计时电茶炉用水必须优先得到保证, 也就是茶炉用水要从水箱的最低位引出。

3 系统防寒

3.1 防寒设计原则

对于适用于高寒地区的客车铁道部在《技术规范》中明确要求, 水箱及水管路采取防冻、防寒措施, 在最低环境温度下能正常使用, 这是客车给水系统防寒设计的原则。给水系统防寒, 关键要对水箱、供水管路、注水口 (排水套) 采取有效的防寒措施, 确保给水系统

在最低环境温度下能正常使用。目前采用的电伴热设计是解决客车给水系统防寒的关键措施。

一个完整的电伴热系统包括:电源接线盒、自控温电伴热线、三通接线盒、尾端接线盒。伴热系统设计基本原则是电源接线盒要求放置在易于检修的部位, 伴热线的走向要合理全面, 系

统复杂时三通接线盒的位置尽可能考虑到接线合理, 容易检修。所谓高寒客车就是在非限定运行区间 (环境温度-40℃~+40℃) 运行的客车;在限定运行区间 (环境温度-20℃~+40℃) 运行的客车我们称之为非高寒车。

3.2 管路防寒

非高寒车:一般车上平顶上及夹层内的管路采用6mm厚的聚乙稀铝箔管外包防寒, 车下厕所及洗脸间内的管路一般不做防寒处理。

高寒车:一般车上平顶上及夹层内的管路缠绕自控电伴热线 (AC220V, 26W/m) 加热并外包6mm厚的聚乙稀铝箔管防寒, 车下厕所及洗脸间内的管路一般不做防寒处理。

3.3 注水口 (排水套) 防寒

非高寒车:一般采用普通注水口, 排水套采用橡胶排水套或不锈钢排水套。

高寒车:一般采用电热注水口, 排水套采用电热排水套。

4 给水系统的模块化设计

模块化是铁路客车设计的发展方向。铁路客车给水系统也应按照模块化方向设计, 更好、更快地与国际接轨。满足大铁路客车快速生产发展的需要。

给水系统采用模块化集成化设计, 不仅可以把给水系统各部分先按小块集成, 然后再把集成的小块组合成给水装置模块, 同时, 水箱要利用车体模块梁固定, 但也要把水箱体作为一个刚体, 有效地利用水箱体固定车体部件。

对于全车来讲, 使给水装置模块化集成化成为你中有我, 我中有你的新设计思路。

给水系统可分为如下几个集成块:

a.按部位可分为厕所给水集成块、洗脸间给水集成块、茶炉室给水集成块、厨房给水集成块等。

b.按大部件可分为水箱集成块、供水主管集成块等。

5 结语

客车给水系统在为旅客提供服务的同时, 更加注重方便性和舒适性, 充分考虑了人机工程学方面的要求。由于各种车型布局的不同, 客车给水系统设计技术, 具体到每个车种给水系统的模块化设计应视《技术规范》、总体要求、环境条件、使用条件来综合决定。

参考文献

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客车制动系统 篇4

车发动机进气系统进行改进，并就改进后的实施方案进行分析。

关键词：管路设计 进气 改进

一、前言

YM6972型客车是云马厂在YM660型客车的基础上自行开发、自行生产的产品，这一产品自问世以来，深受广大用户的欢迎。继YM6972基本型后，云马厂又相继开发了YM6972K、YM6972W、YM6972WK、YM6972A、YM6972WA、YM6972KA、YM6972WKA等系列产品。这些产品都是采用杭汽成熟的HZ1110底盘，朝柴6110或玉柴6105发动机，但鉴于发动机罩在车内的整体布置需要，将发动机罩制造得较小，以致空气滤清器在罩内无空间安装，只好移到他处。YM6972型客车刚开始时是将采风口放到前乘客门上部车身顶棚处，然后通过乘客门后侧零件形成矩形管道，将空气从顶棚处引到空气滤清器过滤后进入发动机，由于连接的管道长，管道局部采用变截面设计，导致发动机功率得不到正常发挥。

二、管路结构设计的一般原则

为了减少空气流动的局部阻力的能量损失，在设计各种管路系统时应尽量采取措施减少局部阻力。

1.在设计管路时，整个系统应尽量短，布置管路应尽可能少用弯管、方形管和各种局部阻碍物。

2.必须采用弯管时，应采用较大的曲率半径为宜，即空气管道直径与弯曲半径之比一般大于4，这样能减少流动损失。

3.对过流断面变化流断，宜采用逐渐过渡的方法，逐渐过渡管比突然过渡管的局部阻力小。试验证明，扩张角α＝8°时，局部阻力系数可降低很多，空气在这种扩散管内能高效地将动能转化为压力能。

三、对YM6972原发动机进气道进行分析，并提出改进措施

YM6972原发动机进气管道布置在车身顶棚处，进气采风口在高负压区，进气管零件与顶棚、侧围形成的内表面的截面均为方形面，方形面内有连接零件，这些连接零件成为局部阻碍物。另外，从制造方面讲，有些零件及总成需要样板，制造极为困难，投资较大，而要对这些零件及总成进行安装，涉及工序较多，涉及的施工人员也多，只要有一个工序稍有遗漏，整个管道的质量就不能保证。针对上述问题，笔者作了如下改进：①将原安装在乘客门踏步到右底盘大梁处的空气滤清器改到底盘第一横梁中部。②将采风口从顶棚负压区改到底盘第一横梁的正压区。③将顶棚上的采风罩取消。④将侧围处乘客门后侧进气风管的方形面、变截面管道取消。⑤空气滤清器出气孔到发动机进气支管的连接管采用直径为100mm等圆截面连接。

四、改进前后分析

（一）技术分析

众所周知，发动机需要充足的、清洁的新鲜空气才能很好地工作，也只有如此才能充分体现发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性；吸入多尘埃的空气发动机将损害其可靠性及耐久性，进而损害其动力性及经济性；而吸入发动机的空气量不足，会使发动机工作恶化，燃油消耗增大，动力得不到正常发挥，影响其经济性、动力性，同时也影响其可靠性及耐久性。这就要求在发动机进气管道尽量避免在负压区及扬尘区采气，YM6972型客车原进气道的采风口虽避开了扬尘区，但在高负压区，导致空气采气量不足。而改进后的进气道，发动机采气是在正压区，这就保证了足够的空气量，另外，空气滤清器的采风口在客车的前端是最为清洁的区域，这就使发动机的进气清洁成为可能。由于改进后整个管道系统采用内表面极为光滑的圆形管，直径均为100mm的等截面设计，避免了改前的方形面、变截面和局部阻碍物，弯头采用内表面较光滑的橡胶件——杭汽成品，这样空气进气较改进前更为流畅，流程损失小。另外，由于管道短，适合于发动机各种工况运转。

（二）制造、安装分析

改进前的整个进气管道如前面所述，涉及的零件多，安装涉及面广，工序繁杂；而改进后的空气进气管道牵涉的零件少，安装工位（序）少，工艺简单。

（三）可检查、维护性分析

改进前的整个进气管道在顶棚、侧围、底架上的零件与相关部分焊接形成永久性连接装置，检查和维护均非常不便；而改进后的进气管道不与车身的任何部分连接，整个管道的各个部分都是可拆卸的，所以检查、维护性极好。

（四）经济性分析

改进前零件多，改进后节省零件170件，减少装配工时48小时，按云马厂财务成本核计，单台节约成本1216.00余元。若按云马厂生产客车最少年产210辆计算，全年节约成本25.54万元。

五、结束语

综上所述，改进后的发动机空气进气道在技术上切实可行；经济上成本降低；检查、维护上操作方便；制造、安装上工艺简单（简化工艺方法）。

参考文献：

[1]王焕德.流体力学和流体机械[M].北京：中国农业机械出版社，1981.

[2]郑劲.汽车维修实训[M].北京：中国石化出版社，2007.

[3]陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4]施兴成.汽车维修工上岗培训教材[M].长春：吉林科学技术出版社，2002.

客车气压制动系统的常见故障与排除 篇5

制动系是汽车底盘的主要组成之一, 其技术状况变化直接影响汽车的行驶、停车的安全性。要确保汽车安全行驶并发挥其最佳的行驶性能, 汽车必须制动可靠。制动性能良好的车辆, 要求在任何环境、任何速度下行驶时, 通过制动措施, 能在很短的时间和距离内, 及时迅速地降低车速或停车。汽车气压制动系统不良故障, 是一种较常见的故障。它的存在, 既给制动质量带来不同程度的损害, 又给驾驶员带来顾虑, 而且影响其安全行车。如不彻底解除, 就会有安全隐患, 容易造成交通事故。

2 气压制动系统的基本工作原理

以发动机的动力驱动空气压缩机产生足够的高压空气, 作为制动的能源, 驾驶员的操作体力仅作为控制高压空气能源。制动时, 驾驶员踏下制动踏板, 制动阀打开, 使储气筒到制动气室之间的通道接通, 令储气筒内的压缩空气经过制动阀进入了制动气室, 足够的气压推动制动气室推杆向外伸出, 带动制动调整臂转动凸轮, 凸轮转动使制动蹄片张开压紧至制动鼓上, 从而使车轮制动, 车辆减速或停车。

3 故障现象与排除

3.1 车辆制动跑偏 (1) 故障现象

车辆制动时车辆行驶方向发生偏斜;紧急制动时, 车辆出现扎头或甩尾现象。

(2) 故障原因

导致车辆制动跑偏大多数是因为左右车轮制动器制动力距不平衡, 致使左右车轮的转速不相等引起的。

引起制动力距不平衡的因素有:左右轮制动蹄摩擦片与制动鼓的接触面相差悬殊, 导致制动力距相差过大;个别制动蹄摩擦表面有油污、硬化、磨损过量, 摩擦片材质不同而导致摩擦系数不同, 影响制动力距;制动鼓失圆, 内壁被磨出槽痕;制动蹄摩擦片回位弹簧的弹力不相等, 造成制动蹄摩擦片与制动鼓的贴合压力相差过大, 影响制动力矩。还有导致制动跑偏的其它因素:左右车轮轮胎气压不一致, 差值过大;左右车轮轮胎花纹不一致, 导致地面附着力不同;一侧悬架的钢板弹簧力下降或出现裂性变形, 空气悬架损坏漏气, 使车身歪斜。

(3) 故障排除方法

检查轮胎气压、花纹及悬挂装置, 如有不良应视情况进行检修或更换。如果轮胎和悬挂正常, 则进行路试检查, 在行驶中减速制动, 找出制动力矩小的车轮, 对制动力矩小的车轮进行检查, 如果零部件有油污应清洗干净;摩擦片表面硬化层用砂布去除;制动鼓、摩擦片严重磨损均应更换。

3.2 车轮制动无力 (1) 故障现象

踩制动踏板时感觉有足够的进气量且不漏气, 松开制动踏板时排气声很正常, 但发现车轮制动拖印浅或无拖印。

(2) 故障原因

车辆制动无力的因素有:调整臂已损坏;车轮制动气室推杆与制动调整臂相连的横销脱落;制动鼓有裂纹;制动摩擦片松动、脱落。

(3) 故障排除方法

检查车轮制动调整臂在调整时是否有“格、格”响声, 无响声表明该调整臂已损坏, 应更换;检查车轮制动气室推杆与制动调整臂相连接的横销是否脱落, 已脱落应补上横销且在其上穿上开口销;检查制动鼓是否有裂纹或观察制动摩擦片是否松动、脱落, 如发现有损伤, 均应更换, 并调整车辆制动间隙。

3.3 制动阀漏气 (1) 故障现象

不踩制动踏板或踩下制动踏板时制动阀漏气。

(2) 故障原因

踩下制动踏板时制动阀漏气是由于制动灯开关漏气、制动阀出气阀门漏气或出气管接头漏气引起;不踩制动踏板时制动阀漏气是由于制动阀进气阀门漏气或进气管接头漏气所致。

(3) 排除方法

踩下制动踏板时制动阀漏气的排除方法:若制动灯开关漏气是其本身损坏或接头螺纹松动引起, 应更换制动灯开关, 在接头螺纹上缠上防水胶布后紧固;制动阀出气阀门漏气是密封圈磨损所致, 更换时要在密封圈的工作台面上涂上一层润滑脂, 以防干摩;制动阀出气管接头漏气有时是接头的“喇叭口”损坏, 可重做喇叭口, 确保制动阀出气管重新装配后接头处不漏气。

4 制动系故障实例分析排除

实例1:一辆五洲龙FDG6121AW大客车制动时, 驾驶员感到减速度不足;紧急制动时, 制动距离太长。

故障诊断与排除:

首先检查储气筒, 看气压是否符合标准。起动发动机, 检查制动系的压力表反应情况, 发现其充气困难, 充气>3min才充到0.3MPa。这种情况有可能是空气压缩机有故障, 也有可能是密封气压管路有泄漏, 造成气压很难提高。检测发动机中速运转时的气压, 发现上升较慢, 熄火后检查气压, 发现压力快速下降超过标准规定值。当即用皂水试漏, 检测无发现大的泄漏点, 便把空气压缩机输出接头气管拆出试验, 发现气泵并没有强烈的泵气声, 而气管也没有明显的气从气管口处倒流出来, 表明空气压缩机工作不良或气管可能被积炭堵塞。检查空气压缩机传动皮带松紧度是否符合要求, 又拆下空气压缩机, 发现泵盖内大部分被积炭盖着, 气门口亦都有积炭堵着。清除积炭后装回泵盖及附件试验, 发现效果比以前有改进, 空气压缩机有明显的泵气声, 工作效果良好, 然后把空气压缩机的输出接气管接紧继续起动发动机, 将总阀前的每一段管路逐段松开试气量, 再加以彻底清除堵塞管道上的积炭。通过以上操作, 使发动机起动后, 气压很快可以达到490k Pa以上。我根据踏下制动踏板后气压下降值来判断故障, 发现气压下降正常, 但在放开脚踏板后, 排风阀的排气量不足, 当即解体检查制动总阀, 发现进气阀密封胶有明显沟槽的现象, 排风阀阀胶发涨关闭不严, 经更换装复好后, 再适当调整排气阀, 然后又把后车轮里制动蹄片和制动鼓之间的间隙适当调整到最佳位置, 使之不会有拖滞的状况。并且检查前后四轮制动气室推杆伸出行程是否达到规定值, 前轮推杆行程应为15mm~35mm, 后轮推杆行程应为20mm~40mm。不料在检查调整的过程中又发觉左右车轮制动气室推杆外张费力, 缓慢且不够灵活。拆开制动气室进气管即有空气排出, 证实气管接头无堵塞, 而密封胶又无穿漏, 说明产生此现象的原因, 可能在一级保养的过程时润滑不够认真彻底, 或长时间失去润滑脂而使凸轮轴与衬套锈蚀, 造成推杆推力困难行程少, 故此, 将车轮顶起, 随后转动车轮试踏下制动踏板, 果然车轮不是即停而是缓慢停下来, 证明凸轮轴失去了作用。当即把左右轮和制动凸轮推杆拆下清锈加以润滑、调整, 并且将整个制动轮鼓清洁干净, 以及检查制动蹄的回位弹簧拉力情况, 从直觉看弹簧已经被锈蚀了许多, 用新旧弹簧对比确认弹力和粗细都有差别, 所以更换新件。换上新弹簧后, 这一故障排除了。经过试车检验, 该车故障彻底被排除。

结语

只要有一故障未排除, 调校好其他部位配合, 在这一故障排除后调校好的其他部位可能又会出现失准情况。所以在修复制动系故障时, 我们需要细心进行反复多次的试验和调校。应认真分析故障现象, 由简单到困难地排除, 以提高工作效率, 减少不必要的拆卸, 保证车辆技术状况良好, 确保行车安全。

参考文献

[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社, 2000 (10) .

[2]张建俊.汽车诊断与检测技术[M].北京:人民交通出版社, 1995 (12) .

客车车转向系统的设计 篇6

随着社会发展, 人们生活水平的升高, 私家车越来越多, 随之带来的是汽车尾气污染加重和城市的拥堵, 目前各大城市环境最为严重的是雾霾天气, 汽车尾气也是雾霾天气的重要形成因素。此时政府和人们也同样意识到其严重性, 政府鼓励人们出行坐公共交通工具, 这样在减小环境污染的同时, 也减轻了交通拥堵问题。大型公共交通工具便越加重要, 面对各种路况及弯路越来越多, 转向对于车辆的操纵性及稳定性十分重要。

液压转向操纵系统的组成

机械液压转向助力系统最早诞生于19世纪初, 由英国人发明, 但最早的产品成本较高, 技术不成熟, 没有在当时应用于销售车辆上, 经过半个世纪不断的技术完善, 19世纪中期正式应用于销售车辆。客车因车辆性质所至, 驾驶员是在转向桥前部进行驾驶, 故需要有中间传动机构进行车辆转向, 关于转向传动部分在客车上十分重要, 它起到了操纵稳定性、驾驶舒适性和转弯半径的大小等重要作用。

主要传动零部件有三部分结构组成:转向垂臂、转向纵拉杆和中间摇臂, 如图1所示。

转向垂臂:与转向机连接, 将转向机的转向力进行传递, 要求具有较高的刚度和尺寸稳定性, 主体有两个孔, 一端孔连接转向机 (孔内有齿) , 一端连接转向纵拉杆 (锥形孔) 。为防止零件使用过程中出现生锈现场, 转向垂臂需要进行电泳处理。

转向纵拉杆:主要有两部分拉杆组成, 前转向纵拉杆和后转向纵拉杆。拉杆前后两端各有一个球头, 球头上有一个锥形结构柱体, 上面部分有螺纹及螺母, 球头与拉杆连接形式为螺纹连接, 方便装车后进行调节。因纵拉杆根据车辆的底盘空间所限制, 基本上前转向纵拉杆为直杆, 后转向纵拉杆为异形管状态, 拉杆杆体外壁进行电泳漆处理, 球头等部件涂有润滑脂进行防锈处理, 同时根部有注油嘴, 要经常进行注油, 保证球头的润滑性, 同时要求具有较高的刚性。

中间摇臂:作为两个转向纵拉杆的中间连接的载体, 将两个拉杆连接起来, 因需要承载很大的转向动力, 要求具有较高的刚性和韧性, 它是一个简单的三角形原理, 一端为固定到车底盘上可摆动的轴, 另一端是有两个锥形孔所组成的。因悬架有上下极限跳动, 为保证在极限跳动过程中不会影响到方向盘的操纵稳定性, 需要有中间摇臂进行调节, 让转向后拉杆进行上下运动, 前转向拉杆保持不动, 满足悬架极限跳动过程中方向盘不会转动, 同时减少转向转动机构的空间布置。

转向操纵系统机构的示意图, 如图1。

转向操纵系统零件的选取

转向垂臂零件的选取

垂臂内牙齿形的确定

根据现车选取的转向机外牙齿的次数、模数、齿高等, 进行垂臂内牙齿形的匹配选取, 因很多垂臂厂家都会对应转向机常用进行匹配, 会有相应现有产品进行挑选。一般为36齿和42齿。

垂臂长度的确定

转向机需要很高的强度支撑才能固定, 故多为固定在底盘纵梁上, 因转向机是车辆安全性的重要部件, 保证车身其他零部件都会导致在转向机转角范围内会与其他零件干涉, 所以垂臂长度需要进行3D动态模拟, 避免与其他部件干涉, 当确认可行后, 确定垂臂的长度, 同时不易做得过长, 影响零件强度。

垂臂的锥形孔的确定

锥形孔的尺寸需要考虑车桥控制臂的锥形孔的尺寸, 尽量保持一致, 这样在转向拉杆球头的选取时可以将四个球头锥体尺寸保持一致, 既保证了零件的统一性, 也保证了在安装过程中用一把工具, 简化生产工艺。

转向纵拉杆零件的选取

转向拉杆球头的确定

转向拉杆球头锥体尺寸应与垂臂的锥孔、车桥控制臂的锥孔和控制臂锥孔尺寸相匹配, 这样在装配工艺上得到最好的简化, 提高安装效率。同时要求在球头低端有润滑剂注油嘴, 方便在一定时间进行一次润滑剂的注入, 增加零件润滑提高使用寿命。

转向纵拉杆前段的确定

一般零件都是设计成直拉杆, 减小了底盘占用空间、更好的安装工艺、成本低、调试方便, 同时保证了更高的传动性。

转向纵拉杆后段的确定

转向拉杆后段一般都是不规则形状的杆, 需要考虑:①底盘的空间。②车桥极限跳动时, 拉杆的行程轨迹。③车轮左右转弯极限角度空间。④拉杆不要大于3个折弯。⑤折弯角度不易过小等。这样就能使拉杆在车辆任何状态下不会与车辆任何零件发生干涉, 同时保证零件强度。

中间摇臂的零件的选取

臂的确定

中间摇臂的臂两个锥孔尺寸应与转向拉杆球头锥体尺寸和控制臂锥孔尺寸相匹配。同样在装配工艺上得到很好的简化, 提高安装效率。同样在轴的位置中心处有润滑注油嘴, 方便进行注油, 较小磨损, 提高零件使用寿命。

与纵梁连接零件的确定

应有三点固定, 这样有着三角形的特性, 零件固定后更加坚固, 同时保证轴的精度质量, 这样零件质量更加稳定。

各零件尺寸的确定

将各部件进行线性模拟

将转向垂臂、转向拉杆和中间摇臂在图纸中进行线性连接, 将转向垂臂的初始位置设计成垂直向下状态, 将转向机的极限转动范围和车桥控制臂的左右极限转动范围同时输入到模拟当中。

为保证转向的专递性, 必须将模拟的三个角度的拉杆线长度保持一致。同时将中间摇臂做成三角线型, 保证在转向垂臂和车桥控制臂角度范围内的三角线型完全一致。如图2。

根据线性模拟确定各零件的尺寸

客车空调电气控制系统的检修 篇7

铁路客车空调机组中的电气控制柜为KLC40-1T1空调机组, 其使用方法:先将工况选择开关Sal置于停位, 再合上空气开关1Q、2Q;控制电路、主电路得电, 电源指示灯HL1亮。待机正常, 可以准备工况操作。工作状况主要有:弱通风、强通风、手动半冷、手动全冷、自动半冷、自动全冷、集控制冷、手动半暖、手动全暖、自动半暖、自动全暖。要选择适当的工况, 使空调机组运行。同时, 应注意观察空调的工作状况, 以处于所需的操作状态。当机组有异响等不正常情况时, 应及时停机检查。笔者将重点介绍客车空调KLC40-1T1电气柜系统的检修方法。

2.故障检查

客车空调KLC40-1T1电气柜系统在运用中难免会出现一些故障。根据故障现象, 可以分析原因, 及时加以排除, 以保证控制柜的正常运用。在进行电气柜检查时, 考虑到带机组负载工作检查, 若频繁起停, 对系统有害, 所以一般先用不带负载, 仅对控制电路检查, 通过观察指示灯, 了解其工作状态。当电气柜通过检查作业时, 则为基本正常;仍然有故障, 再结合主电路进行综合检查。对控制电路检查过程如下:首先不通电, 进行外观检查, 检查电气柜的门开、关是否正常;各指示灯外形完好;柜内各电器外观完好;电器接线正常。其次, 仅对控制电路通电检查。待机→通风→手动制冷→自动全冷→手动全暖→自动全暖, 各个工况逐一检查, 通过以上检查, 便将电气柜的控制电路及保护元件作了比较全面的检查。检查通过, 即可接上负载进行工作。经过观察, 工作正常即可。

3.故障排除

针对KLC40-1T1空调电气柜的常见故障, 结合其电气原理图 (如下图) , 一般分析思路是:故障现象→操作排除→分析→故障点确认→处理。故障现象应全面地观察, 然后通过操作上的对比, 快捷地排除无故障线路。比如:手动弱风半冷时, 有弱风无制冷。此时, 如果立即查电路, 它的故障范围很大。但是, 如果结合操作排除的办法, 将SA2转到强风位, 如果强风半冷正常, 则它的故障点立即缩小为:94→KM4→1N之间;反之, 如果强风制冷也是仅强风, 而无冷凝、制冷等运行, 则故障亦集中在:SA1 (7-8) →8→SA3 (7-8) →95→KA3→92这段电路之间。所以, 要掌握全面分析, 结合操作, 缩小范围的处理方法。

在铁路空调运用中难免会遇到许多实际问题, 有时还会遇到一些让人难以及时解决的所谓疑难故障。其实, 故障的产生都是有规律的, 是可以通过对故障现象的全面收集, 并结合电气原理进行分析、推导, 从而得到合理的结论。

4.应急处理

应急处理是暂时的处理手段, 必须确保安全。只有在确保人和设备安全这个基本前提下, 采用应急手段, 不发挥原有的部分功能而采取的应急使用才有价值。而且, 在应急处理时, 应加强有关设备的巡视工作, 及时做出应对。

局部短接是常用办法, 它跳开故障部件, 使原电路接通。由于在相关电气回路中的元件少了, 它的电路安全性必然削弱, 这必须加以注意。同时, 还应坚决避免短接时的误操作, 而引起短路。通过下面例子的处理, 注意理解应急时的方法, 坚持处理原则, 得到合适的处理手段。

5.结语

基于铁路行车安全需要, 笔者以客车空调KLC40-1T1电气柜系统为例, 介绍了客车空调电气控制系统的检修方法, 包括:故障检查、常见故障排除及应急处理的方法。必须维护空调电气系统的正常运行, 保证整个空调运行状态的完好, 使列车具备良好的舒适度。

摘要：为了空调电气系统的正常运行, 保证整个空调运行状态完好, 使列车具备良好的舒适度, 在空调系统遇到不正常情况时, 列车员必须按步骤检查、判断故障, 最后安全正确地处理故障。本文以KLC40-1T1电气柜系统为例, 介绍客车空调电气控制系统的检修方法。

关键词：客车空调,KLC40-1T1电气框系统,检修方法

参考文献

[1]朱春.变制冷剂流量空调系统在列车卧铺车厢的应用研究[J].暖通空调, 2007 (7) .

客车总装线输送系统方案分析 篇8

关键词：客车,总装线,输送系统,分析

当前世界汽车已经从单一品种、大批量生产的历史阶段进入了品种繁多、中小批量, 满足市场多样化、个性要求的阶段。客车生产是典型的多品种、中小批量生产, 并且不同品种的客车长度尺寸相差悬殊, 因此客车在组织装配作业时, 其工艺装备的选择、物料供应组织及车间地面、空间利用等都不同于轿车和其他中、小型车辆。客车总装线输送系统贯穿于客车总装生产的全过程, 是总装生产线的动脉。为保证客车总装车间整体布置的合理性, 在规划客车装配输送系统时需认真研究、策划。

1 客车总装线输送设备的形式及特点

大、中型客车体积大、车身长, 其长度一般在7 m以上, 该特征决定了在客车生产装配时其输送设备采用地面输送更适合。现阶段客车总装线输送设备的形式及特点见表1。

2 总装车间输送系统方案分析

2.1 总装车间概况

2.1.1 生产基数

承担双班年产1万辆承载式客车和半承载式客车的分装、内饰、总装、整车检测及返修等生产任务, 一期产能为5千台。全年工作250天, 采用双班制生产, 每班工作8 h。

2.1.2 产品特征

产品特征见表2。

2.1.3 总装车间布局

总装车间为新建厂房, 采用门式钢架结构, 车间长332 m, 宽72 m, 共由3个24 m跨组成。工艺布置为U形, 客车总装配工艺流程见图1。车间内主生产线有底盘生产线、半承载车身焊装线、半承载内饰线、全承载底盘装配线、全承载内饰线。

2.2 输送线方案

根据车间的条件、生产线的工艺布局及客车生产的特点, 考虑到装配顺序和流程的合理性, 以及操作、搬运的方便性, 规划了2种输送线方案。

2.2.1 方案一

方案一输送系统结构形式见图2。该系统详细说明如下。

a.底盘线:普通地拖链+单板链结构。

b.半承载总装线:由2段地板链组成, 2段地板链之间为一物流通道, 地板链为单板输送形式, 地板链输送机见图3。

c.全承载线:普通地拖链+单板链结构。全承载底盘装配线为普通地拖链+台车形式;全承载内饰线为单板链, 2段输送线之间为物流通道。

d.底盘线端头有2台电动移行机, 用于涂装后的车身上线、外卖底盘的转出、上半承载线。

2.2.2 方案二

方案二输送系统结构形式见图4。该系统详细说明如下。

a.底盘线、半承载客车总装线、全承载客车总装线均为地面反向积放式输送链结构, 见图5。

b.在底盘线输出端头设一个分支道岔, 分别用于底盘外卖输出及送往总装线。

c.在半承载线的输入端头设一个分支道岔, 使底盘可以分别输送到2条总装线。

d.涂装后的车身通过滑撬输送至总装线体边上, 用起重机吊车吊装上线扣合。

2.3 对上述2种装配线输送系统方案的分析

输送系统往往是由多种输送设备组合, 各输送设备之间衔接 (车辆/底盘在线体之间的转移) 的流畅性, 以及设备对工艺的影响将是判断输送系统优劣的重要依据, 具体分析如下。

2.3.1 线体之间车辆/底盘转移方式

方案一的线体之间车辆/底盘转移方式如下。

a.底盘线两段之间:靠翻转机吊运通过物流通道, 落到地板链上。

b.底盘下线转至半承载总装线:人工推底盘到电动平移车, 由平移车转到总装线端头对正, 再人工推上总装线。

c.半承载总装线两段之间:人工推过物流通道至内饰线。

d.全承载线两段之间:举升机从高位台车上举起车辆后, 将2台高位台车从车下拖出, 返回台车, 举升机下降, 车辆落地, 再人工通过物流通道至内饰线。

方案二的线体之间车辆/底盘转移如下。

a.底盘线:为一整体, 可以自动通过物流通道。

b.底盘下线至半承载总装线:靠道岔自动转线。

c.半承载总装线:为一整体, 通道处不断开, 车辆可以自动通过车间中间的物流通道。

d.全承载线:举升机从高位台车上举起车辆后, 将2台高位台车用人工从车下拖出, 人工推入低位台车, 举升机下降, 车辆落到低位台车上, 自动通过车间中间的物流通道。

2.3.2 2种方案的输送形式对工艺的影响

方案一的输送形式对工艺的影响如下。

a.底盘线前段为地拖链+台车, 其结构形式简单, 改变台车支撑可以适合多品种生产。

b.地板链输送时单工位无法运行, 需要等待每道工序都完成后才能进行下一步。在生产品种变化、生产不均衡时, 靠人工推车填补空工位, 工时损失多, 效率低。

c.通过车间的物流通道时靠人工推车, 可能发生车辆碰撞现象。

d.由于车轮直接落在地板链上, 车门处一级踏步离地高度低, 可方便上、下车。

e.全承载底盘装配完成后, 车轮直接落在地板链上, 其操作简单。

方案二的输送形式对工艺的影响如下。

a.积放链可以利用停止器根据工艺需要来控制台车的定点停止, 以满足不同产品、不同装配内容的操作要求。

b.半承载线和全承载线均为积放链, 可有效地解决车辆/底盘的不均衡问题。

c.底盘装配完成之后可以用拖链直接从底盘线转运半承载线, 自动化程度较高。

d.车辆/底盘通过总装主线前后段间的车间物流通道时实现机动快速通过, 不用人工推移。

e.台车存储、转运工作量大, 并且常成为物流的障碍。

f.底盘放在台车上, 在扣合车身时, 由于台车晃动, 将影响扣合效率及质量。

g.台车的各车型定位装置不能完全通用, 生产准备和现场管理的工作量增加。

2.4 2种方案比较

从上面的分析可以看出, 2种方案用于客车总装线时, 均存在优、缺点。

方案一采用的主要是地板链+普通地拖链组合形式, 该结构可操作性强, 设备便于维护, 对物流影响小, 对于车身扣合质量及效率高, 输送系统柔性差。

方案二采用的是地面反向积放式输送链结构, 其柔性好、自动化程度高, 但结构复杂, 并且台车对物流的影响大。

3 结束语

客车制动系统 篇9

ELLISUP是法国环境和能源管理机构（ADEME）发起的一个项目，由依维柯客车公司和法国原子能委员会（CEA）、巴黎公交公司（RATP）、法国石油研究院（IFP）、法国交通和安全研究院（INRETS）、法国电力公司（EDF）以及米其林公司等共同领导，共同致力于研发城市交通电动汽车发展模式。

为了彰显电动汽车模式的好处，ELLISUP项目已经开发出一辆混合动力插入式客车。经过认证后，该车将于今年第三季度作为CEA机构的员工班车投入循环使用。CEA机构还建了一个充电站给客车充电。客车的行驶路线是长为4km的环形公路，其中路程的40%由电动模式驱动。

轻型客车进气系统噪声优化设计分析 篇10

进气系统是将空气过滤后输入到燃烧室的系统。进气系统的主要功能除了过滤空气中的灰尘保证进入气缸的空气清洁以减少发动机的磨损外,还要有很好的声学特性以有效抑制发动机的进气噪声。进气系统是汽车最主要的噪声源之一,进气口的噪声是影响整车通过噪声的一项重要因素,所以进气系统的声学设计也是非常重要的。进气系统的噪声降低与进气系统的压力损失之间是一对矛盾。如果进气管道截面积越大,空气流通就越顺畅,那么压力损失就越小,但同时进气口的噪声也就越高,所以我们在设计时就必须平衡这对矛盾[1]。本文研究的项目是在一款轻型客车进气系统概念设计基础上一步步改进,将进气系统的进气口噪声控制在目标值之内,并使其在WOT工况下具有良好的线性度。

本文应用发动机声学仿真软件GT-POWER建立发动机和进气系统的声学分析模型,计算出进气系统进气口的总声压值,通过不断的增加消声结构,逐步调整进气口的声压特性,直到满足目标要求。

2 进气系统的结构及功能原理

完整的进气系统可以分为两部分:发动机进气歧管系统和空气进入系统。两者在功能上相辅相成、联系紧密,但是在整车模块设计划分上却又相互独立。所以基于整车集成的角度而言,我们通常将空气进入系统称为进气系统,本文中提到的进气系统如不特别说明则单指空气进入系统。

进气系统一般包括脏侧进气管、四分之一波长管、空气滤清器、赫姆霍兹消声器、干净侧进气管、柔性连接管、减振垫等。有时根据进气系统消声需要,还会加入内装式穿孔消声器。进气系统结构如

1--脏侧进气管,2--四分之一波长管,3--空气滤清器,4--干净侧进气管,5--柔性连接管,6--赫姆霍兹消音器

空气从进气管口进来,流入到空气滤清器,空气中的灰尘和杂质被滤芯滤掉。干净的空气流入到干净侧进气管,然后经节气门的控制,通过进气歧管、进气门进入气缸。同时,由进气门周期性的开、闭产生的压力波动所形成的噪声也通过进气歧管、节气门体、管路、空气滤清器等部件向进气管口传递,在声压的传递过程中,由于结构交界处声阻抗的变化,从而达到消声目的。

3 进气系统的消声设计

进气噪声主要是由进气门周期性的开、闭产生的压力波动所形成的,它主要包括三种成分[2]:周期性的压力脉动噪声、管道气柱共振噪声、涡流噪声。噪声沿着进气系统向外传播,一部分从进气口向外辐射,另一部分将引起板壳壳体振动成为结构辐射噪声。进气系统的这些噪声不仅会传递到车厢影响乘客,而且还会辐射到环境影响通过噪声,所以在设计进气系统时必须加以重视。一般来说,在进气系统的消声设计时,可以按照下列程序进行。

1)分析发动机的参数和振动与噪声特性,提取发动机的线性声源特性。声源特性的提取一般有两种方法,一是实验法,二是通过发动机的一维仿真模型仿真得到,例如发动机的GT-POWER模型。在前期概念设计阶段,由于发动机状态的不定性,所以多采用仿真方法提取声源特性。将此时的噪声与目标噪声比较,得到所需要的传递损失[3]曲线。

2)设计空气滤清器。空气滤清器除了过滤空气外,还是一个扩张消音器。所以在满足流量要求和安装空间的前提下,滤清器的容积应该尽可能大,这样传递损失大而且覆盖的频带宽。

将进入管和输出管插入到空滤器中也可以提高滤清器的的传递损失,但插入管会带来较大的功率损失,所以是否采用插入管,要权衡传递损失和功率损失。通常,空滤器进入管和输出管的截面积是相同的,所以空滤器的传递损失为:

式中,La是进入管在过滤器中的长度

Lb是输出管在过滤器中的长度

L是空滤器本体长度

m为扩张比

3)设计进气系统初始方案。根据取气口、空滤器、节气门(增压器)的布置,进行简单的物理连接,建立进气系统的初始方案,并通过仿真或试验提取初始方案进气口的噪声特性。

4)根据加了空气滤清器之后的进气口噪声来确定所需要的消音结构。常用的消声元件有赫姆霍兹消声器和四分之一波长管。赫姆霍兹消音器一般是针对低频噪声,四分之一波长管用来消除高频噪声。最后使得噪声达到目标。

随着进气系统消声设计手段的完善以及相应经验的积累,现在在概念设计中往往将前三步合并考虑,一种方式是将发动机一维模型与进气系统初始方案一维模型共同参与仿真;另一种方式是采用一维和三维结合的“混合方法”,将发动机一维模型提取的线性声源特性作为进气系统三维仿真模型的边界条件,从而取得更高精度的仿真结果。

进气系统的消声设计流程中,概念设计基本确认了进气系统消声设计方案,随后通过手工样件、软模样件搭载在不同阶段样车上,在整车转毂半消声试验室进行调音试验,渐进的调整消声结构,使噪声达到目标,最终在工装模具之前锁定设计状态。

4 进气系统消声设计实例分析

一款四缸发动机的进气系统初始方案三维实体CAD模型如图3所示。该进气系统由脏侧进气管、空气滤清器、干净侧进气管组成,柔性连接管与干净侧进气管集成在一起

首先将发动机的GT-POWER模型与进气系统的GT-POWER模型共同仿真,得到进气口的噪声声压水平,结果如图4所示。从图中可以看出初始方案进气口总体噪声比目标噪声最多高出约5dB(A),总体噪声中2、4、6阶占主导成份

其中在2400rpm、3600 rpm、4800 rpm时,2、4、6阶分别出现波峰,对应的频率分别为80Hz、240Hz、480Hz。

在初始方案中增加一个80Hz的赫姆霍兹消声器,2400rpm附近的噪声峰值明显消除。如图5所示。

为使总体噪声在3000-5000rpm范围内(即240Hz与480Hz附近)有一个宽频带的降噪效果,考虑加入内装式穿孔消声器。加入一个1.9升95孔,孔径为3.5mm的穿孔消声器后,进气口噪声如图6所示。

比较现在的进气口噪声与目标噪声,可以看到总体噪声已满足目标线的要求,4阶4400转附近有超出阶次目标线2dB (A),此处噪声通过增加293.3Hz的四分之一波长管来消除。

经过一系列的消声结构改进,并根据周围的物理边界将消声结构进行了集成设计,最终的方案如图7所示。

前期设计主要以仿真为主,仿真在快速寻找设计方向方面有着无可比拟的优势,并能适当减少重复试验,但却不能全部代替真实的试验,所以进气系统的消声性能还需要根据实物样件搭载在整车上在半消声室的低噪音两轴四驱转鼓上进行道路模拟时进行相应调整,以保证进气系统具有一个良好的声学特性。基于此,对图7所示方案的手工样件,搭载在整车上进行了第一轮调音试验,根据试验结果对方案进行了微调,后期又对其软模样件进行了第二轮调音试验。通过两轮调音试验,渐进的调整了消声结构,最终的进气口噪声试验数据如图8所示。

5 辐射噪声控制分析

空气过滤器和赫姆霍兹消音器的表面板壳非常薄,当有高速气流从进气系统中流过,这些薄板结构很容易被激励起来,从而辐射出强烈的噪声。因此,空气过滤器和赫姆霍兹消音器的固有频率一定要高出可能激励的频率。比如四缸发动机,这些结构的频率通常要高于260Hz。提高结构频率的方法有很多,如在结构内外多加加强劲,结构尽可能地避免大平面,增加壁的厚度等。

壳体模态的提高,需根据仿真和试验进行充分分析,精确确定壳体各表面的振动频率,结合发动机固有频率分析优化方案,在降低辐射噪声的前提下避免过度设计造成成本和重量的增加。

6 进气系统噪声控制的发展

传统的进气系统降噪技术,主要是采用阻性或抗性的消声元件来降低气动噪声。随着控制技术的发展,对进气系统采用主动控制技术[4],可以显著改善车内噪声的声品质。人们对进气系统噪声的要求越来越严格,主动控制技术是进气系统噪声控制未来的发展趋势,该技术存在着潜在的优势,但目前还不能被广泛认可,主要是进气噪声的主动控制存在一定局限性。首先,主动控制系统通常只针对很窄频带内的噪声,因为主动控制是个时域系统,上限频率受运算系统速度的影响。其次,可靠性的限制,主动控制系统的第二个声源必须在非常精确的时间内对主要声源产生影响,子系统的延迟或跟踪能力发生问题,不但不能消声,反而会额外增加一个声源。再次,成本的限制,主动控制系统要增加额外的部件,而且精度越高,成本越高。德国Mann Hummel公司和Siemens VDO公司都对该项技术进行了研究[5],但目前在汽车上的应用还比较少。该项技术的原理如图9所示。

7 结论

进气系统噪声与车内噪声及声品质有直接关系,本文从工程角度出发,通过一款轻型客车进气系统的噪声优化设计,对进气系统的气动噪声和辐射噪声控制方法进行了详细介绍,同时对进气系统噪声控制的发展趋势进行了展望,希望本人能给大家以后的工作起到一定的借签作用。

参考文献

[1].庞剑,谌刚,何华汽车噪声与振动——理论与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2006.06

[2].方丹群.空气动力性噪声和消声器[M].科学出版社,1978

[3].许肖梅.声学基础[M].北京:科学出版社,2003.

[4].F.Pricken.Active Noise Cancellation in Future Air Intake Systems[J].SAE2000-01-0026