车辆工程毕业设计12HD6120混合动力城市客车总体设计
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轻型电动客车的总布置设计摘要:作为未来发展趋势的电动汽车,本设计主要是将电动汽车的知识与客车的总布置结合起来,采用了混联式混合动力性系统,同时引入太阳能电池组件;对于客车总布置,本设计从车身设计、车内乘客区的布置、驾驶员和乘客的座椅的设计这几个方面进行了论述。
车身设计采用流线型的外形,力求降低风阻系数,节省燃料,提高利用率。
对车内布置,充分考虑到人体工程学的运用,因此设计中本着让司机,乘客舒适第一的原则来设计。
关键词:混联式,混合动力,人体工程学Electric light the overall layout design of passenger cars Abstract:As the trend of the future development of electric vehicles, the design is the knowledge of electric vehicles and passenger car combined with the overall layout of a hybrid system hybrid, while the introduction of solar cell components; general arrangement for passenger cars, the design from the body design, the layout area of passengers in the car, driver and passenger seats that several aspects of the design are discussed. Streamlined body shape designed to reduce the drag coefficient, save fuel, improve the utilization rate. Layout of the car, taking fully into account the application of ergonomics, so the spirit of the design so that drivers, passengers and comfortable design of the first principle.Key words: hybrid-type, mixed-motive force, the human body engineering目录1. 引言 (1)2. 设计方案的确定 (1)2.1 动力系统的选择 (1)2.1.1 混合动力电动汽车的特点 (2)2.1.2 混合动力电动汽车的结构 (3)2.1.3 混合动力电动汽车的节油原理 (4)2.2 驱动系统的选择 (5)2.3 小结 (5)3. 整车布置设计的说明 (6)3.1 客车的相关知识的介绍 (6)3.1.1 客车的分类 (6)3.1.2 客车车厢造型和内饰造型 (6)3.1.3 客车车身结构 (7)3.1.4 客车的布置形式 (9)3.1.5 车内密封问题 (11)3.1.6 车内噪声问题 (12)3.2 车身总体布置设计 (13)3.2.1设计中的人机工程问题 (13)3.2.2 车身空间设计 (15)3.3 客车内装饰 (18)3.4 轴距的选择与设计 (19)3.5 车厢空间设计 (20)3.5.1 驾驶区设计 (20)3.5.2 仪表台的设计 (23)3.5.3 乘客座椅设计 (23)3.6 整车的动力系统与底盘的说明 (26)4 车辆主要性能的的计算 (29)4.1 动力性的计算 (29)4.2 制动性的计算 (32)4.3 稳定性的计算 (36)4.4 视野的校核 (37)5 结论 (39)参考文献 (40)鸣谢 (41)1. 引言现在石油危机促使了人们对新能源的开发,其中在车辆领域,人们努力在非石油消耗用品上的探索,以至于出现很多电动汽车的产品,并且越来越成熟,这个电动客车总体布置的毕业设计将促成我对这些方面的认识更加深刻。
6120GFEC全承载纯电动公交车车架设计分析苏海浪;蒋小晴;孙贵斌;吴永胜【摘要】通过对6120GFEC全承载纯电动公交车车架设计方案进行分析和研究,从全承载纯电动公交车架的特定设计目标出发,对车架的选材、总体尺寸及车架各段设计要点进行了详细阐述,并对电池安装区域车架进行了有限元刚度分析.结果表明,在电池模块区域车架刚度足够承载电池重量,6120GFEC全承载纯电动公交车车架设计合理.该车架设计方法对全承载纯电动公交车开发及设计具有较好的借鉴意义.【期刊名称】《厦门理工学院学报》【年(卷),期】2013(021)001【总页数】5页(P24-28)【关键词】纯电动公交车;全承载;车架设计;刚度分析【作者】苏海浪;蒋小晴;孙贵斌;吴永胜【作者单位】上海申龙客车有限公司,上海201315【正文语种】中文【中图分类】U462.24随着国际愈演愈烈的能源危机、国家以及部分经济发达地区对新能源汽车技术开发扶持力度的加大,国内各研究中心、主流汽车厂将新能源汽车技术革新作为21世纪汽车另一发展途径的机会和平台[1-2].车架是客车主要受力基体部分,而纯电动客车的设计又与传统的内燃机客车有所不同,该车型在传统车型上增加锂离子电池、超级电容以及控制模块的布置,因此必须保证车架具有足够的强度和刚度来承受整车的载荷和部件的冲击,因而如何通过设计来避免电池模块的分布引起局部乃至整车刚度的变化,导致整车骨架刚度的下降就具有相当重要的意义,其同时增大了车架的设计难度[3-4].本文以6120GFEC全承载纯电动公交车架的特定设计目标出发,结合以往相似车型车架设计经验、对车架的选材、总体尺寸及车架各段设计要点进行了详细阐述,并对电池安装区域车架进行了有限元刚度分析.1 6120GFEC全承载电动公交车1.1 客车参数结构6120GFEC全承载电动公交车主要配置参数如表1所示.表1 车型主要配置参数Tab.1 Main configurable parameters of bus[收稿日期]2012-10-29 [修回日期]2012-11-27[基金项目]厦门理工学院产品开发项目 (CP2012002)[作者简介]苏海浪 (1983-),男,工程师,研究方向为客车底盘总布置及车架结构设计.E-mail:*****************配置参数值总长/总宽/总高/mm 12 000/2 550/3 210总质量/整备质量/kg 18 000/14 500轴距/mm 6 300最高车速/km·h-1 70一级踏步高度/mm 360最小离地间隙/mm 180前后桥前桥6.5T后桥13T,盘式,带ABS,自动调整臂悬架型式空气悬架,前2后4气囊,ECAS电子控制悬挂系统驱动电机 YQSL250L1-4变频调速异步电动机动力电池组磷酸铁锂离子蓄电池+超级电容6120GFEC全承载电动公交车由现代汽车设计与制造工程研究中心与企业合作开发,该车搭载锂离子电池、超级电容,续驶里程可达到200 km,最高车速大于70 km/h,可以满足大中型城市市区以及短距离城郊运输工作,同时实现了真正的零排放,减少了内燃机尾气对城市环境的污染.1.2 车架总体尺寸车架在长度上是根据整车设计长度、前后围造型设定保险杠的位置最终确定,宽度尺寸上除了传统上考虑整车以及前后轮胎最大外宽外,还需要注意驱动系统锂离子电池的布置影响,另外,车架的高度需要着重考虑后桥驱动模块区域电池布置后整个车架的受力情况.结合以上情况,本车型车架设计最终确定外形尺寸 (长度×宽度×高度)为11 435 mm×2 408 mm×902 m m.车架总成示意图如图1所示.图1 车架总成示意图Fig.1 Whole bus frame1.3 车架材料车架主要型材采用冷拔成型无缝钢管 (材质:16Mn),与车身侧围、顶盖形成立体闭环结构;动力驱动系统、悬挂系统、转向系统等关键区域连接支架采用Q345A;局部区域加强连接支架采用普通碳素Q235A.车架主体结构方管之间连接采用CO2气体保护焊,可以有效避免螺栓、铆钉等紧固件安装过程中扭力不足等因素引起的横向切应力断裂,增加整车骨架以及格栅处的刚度和强度,同时整车通过焊接方式形成的网状结构有利于分散多工况下来自地面引起的整车不平衡量.2 车架结构设计方案2.1 前段驾驶区域前段驾驶区载荷相对较小,主要考虑频繁上下客引起的不定载荷变化,主纵梁、横梁搭接采用上下两层结构有利于区域整体的刚度.转向系方向机安装支架、电动转向油泵局部区域、储气筒安装支架强度验算,可以根据经验采用小连接支架进行局部位置的加强,避免应力的过度集中.前段驾驶区设计如图2所示.2.2 前桥中心区域图2 前段驾驶区示意图Fig.2 Front of frame从提高操纵稳定性的角度出发,增加前悬挂的整体刚度,有利于整车不足转向,所以前桥配置横向稳定杆,避免前桥刚度过低引起整车转向过多.前轮前格栅需要注意避免空气悬挂四连杆机构行驶在不同工况,尤其是车辆紧急制动时对该截面形成过大的冲击力,引起方管强度局部早期失效,因此推力杆连接处须进行局部强度的处理,在推力杆支座连接处采用传统焊接封板支架方式进行加强.前桥弓形梁结构的设计是出于车身座椅布置的考虑,也保证了前桥上下跳动过程中气囊以及减震器对车架的垂直载荷.前桥中心区域设计形式如图3所示.图3 前桥中心区域示意图Fig.3 Front axle of frame图4 中段区域示意图Fig.4 Middle of frame2.3 中段区域该车型中段区域两侧增加锂离子电池组模块的布置,增重大约2 000 kg,重点需要考虑电池模块布置对整车载荷分布、前后桥对接处应力集中区以及各个电池安装模块固定点焊接应力的影响.中段区域设计如图4所示.为了提高区域承载能力的安全系数,采取了以下几点加强措施:1)主纵梁、横梁采用上下两层方管,两侧均形成双层搭接结构,同时提高纵梁、横梁分布的密度系数,增加了整个中段断面横截高度和翼面尺寸,提高中段区域的整体刚度.2)主梁上下两层均焊接加强斜撑,增加了中段的抗弯曲及抗扭曲强度,提高抗击侧围的冲击载荷.3)在主纵梁与外伸梁搭接处底部增加八角板连接支架,采取塞焊加工工艺,这样在分散区域载荷的同时减少搭接处应力过度集中的产生.电池模块的承载主要通过方管搭接方式来承载其垂直载荷,这样一方面有利于生产加工的进行,另一方面可以有效避免焊接的变形,为整个安装尺寸链的控制提供可靠保证,同时也为后面工序电池模块的安装以及车辆实际运行中的更换提供便利性.除此之外,电池模块的侧置需要注意尽量避免形成悬臂梁结构,以免车辆在颠簸的复杂路况、急刹车等情况下,电池模块对主梁搭接处焊缝造成早期失效,所以电池安装模块要求与侧围裙边骨架形成封闭式结构.基于上述考虑,为了对该局部区域受力情况有一个详细的了解,从车辆使用可靠性的考度出发,对该中段区域采取CAE有限元分析,可以在车辆实际运营之前对中段的受力情况提供一个可靠的依据.2.4 后桥中心区域图5 后桥中心区域示意图Fig.5 Rear axle of frame后桥区域主要承受来自悬挂系统对车架的垂直载荷、以及在极限工况下,悬挂导向机构对后轮前格栅的纵向、横向载荷,同时需要注意关键区域焊缝由于疲劳损伤引起的早期开裂.后桥区域结构采用大矩形管主纵梁与小方管搭接组焊成的结构,既有利于后桥区域总成的拼焊加工,避免小方管焊缝过多引起的一系列焊接变形,又增加了后桥的整体刚强度.在考虑动力系统传递受力的同时,需要特别注意局部应力增加后的斜对称载荷,同时薄壁支架刚性固定而产生约束扭转时,正应力的增加过大是全承载结构尤其需要特别关注的.后桥中心区域设计形式如图5所示.2.5 驱动动力区域该区域需要考虑1 000 kg锂离子蓄电池布置后区域载荷的变化,包括整个驱动模块、锂离子蓄电池、超级电容等对后桥区域连接处形成悬臂梁后的载荷变化,以及电池模块对区域重心高度变化的影响.在满足整车离去角的情况下,应该尽量降低该区域的高度、左右形成贯通梁结构、上下三层截面外伸梁均与车身侧围连接,最终形成整车闭环式结构,这非常有利于增加整车刚强度以及抗扭曲强度.图6 电池区域车架有限元模型Fig.6 Finite element modelof frame in battery area3 电池模块区域车架有限元建模及刚度分析为了进一步确定电池安装区车架在电池模块重力载荷作用下的结构刚度,本文基于Hyperworks软件建立了电池模块区域车架有限元模型,并进行刚度分析.3.1 有限元模型的建立根据电池模块区域车架的3D几何数模,综合考虑模型的运算时间和模型分析精度的要求进行网格划分,模型使用板壳单元划分网格,基准为10 mm.建立后的模型单元数为126 443个,含三角形单元194个,占单元总数的0.15%.有限元模型单元的材料参数为弹性模量E=210 GPa,泊松比σ=0.3,材料密度为7.9×106 g/m3,模型中的焊点采用RBE2刚性单元模拟,部分缝焊的位置采用节点合并的方法来模拟[5-9].为了模拟电池模块区域车架在重力作用下的变形情况,相关约束及载荷按照如下方式进行设定:在裙边梁及电池安装区域与其它区段车架有连接处约束Z向平动自由度,锂电池总重量约为2 000 kg,故在电池放置区域加载20 000 N的均布载荷.建成后的电池区域车架有限元模型如图6所示.3.2 静载刚度分析电池模块静载下的车架变形及应力分布如图7所示.由图7可以看出,在电池重力作用下,车架最大变形量出现在前区电池前部安装区中心部分,最大位移为0.416 6 mm;应力云图显示应力分布较为合理,车架左右两侧应力分布基本对称,大部分区域应力水平较低,最大应力出现在前后电池分隔梁区域,最大值为49.33 MPa,最大应力值在材料的屈服极限范围内.从分析结果可以看出,电池模块区域车架在电池的重力载荷下,没有出现大的变形和应力集中的情况,车架刚度足够.图7 电池模块静载下的车架变形及应力分布Fig.7 Deformation and stress distribution of frame in battery of frame under static load4 结语通过对6120GFEC车架各个区域主要受力点进行分析说明,结合Pro/E三维软件、CAE有限元力学分析结果可知:在电池模块区域车架刚度足够承载电池质量,6120GFEC全承载纯电动公交车车架设计合理.自2010年车辆投放市场运行以来,根据运行情况反馈,该车型搭载锂离子超级电容纯电动公交车车架结构完全满足日常运行需求,并获得一定的经济效益,对后续公司全承载纯电动公交车开发及设计具有较好的借鉴意义.[参考文献][1]张洪欣.汽车设计[M].2版.北京:机械工业出版社,1999.[2]姚成,朱铭.全承载式客车车身结构设计[J].客车技术与研究,2008,13(2):13-16.[3]吴立军,冯国胜,徐明新.客车车身及车架的静态特性分析[J].现代机械,2003(3):51-52.[4]田芳,王涛,石琴.全承载式客车车身结构有限元分析[J].客车技术与研究,2012,17(1):17-19.[5]范文杰,范子杰,桂良进,等.多工况下客车车架结构多刚度拓扑优化设计研究[J].汽车工程,2008,30(6):531-533[6]马敬杰,陈传信.城市公交客车的发展与研究[J].客车技术与研究,2001,6(2):4-7.[7]梁新化,朱平,林忠钦,等.有限元法与试验法相结合进行客车车架结构分析[J].机械设计与研究,2004,20(6):65-67.[8]曹文刚,李辉,陈维,等.客车车身强度与刚度的有限元分析[J].农业机械学报,2007,38(3):39-42.[9]石琴,张代胜,谷叶水,等.大客车车身骨架结构强度分析及其改进设计[J].汽车工程,2007,29(1):87-92.。
GZ6120EV1纯电动城市客车检验规范广州汽车集团客车有限公司2010年7月目录1 部件检验 (3)1.1 动力电池系统................................................................................... 3.. .1.1.1 电池包检查................................................................................... 3.. .1.1.2 动力电池技术参数:..................................................... 4..1.1.3 安全性能要求................................................................................... 6.. .1.1.4 动力电池组连线检验..................................................... 6..1.2 电机及控制器................................................................................... 8.. .1.2.1 基本要求................................................................................... 8.. .1.2.2 安全使用要求8...1.2.3 驱动控制系统技术参数 ................................................. 9..1.3 DCDC 检验 (9)1.3.1 DC/DC 变换器主要技术参数............................................. 9..1.3.2 使用功能测试1..0.1.3.3 电气安全测试:1..0.1.4 DC/AC 检验1..0.1.4.1 DC/AC 主要技术参数1..01.4.2 使用功能测试:1.1.1.4.3 电气安全测试1..1.1.5 整车控制器1..1.1.5.1 技术参数1..1.1.5.2 安全及性能要求1..2.1.6 气泵、油泵总成1..2.1.6.1 气泵总成部件1..2.1.6.2 油泵总成部件1..3.1.7 电动车空调系统1..3.1.7.1 检验标准和检验方法1..31.7.2 验收要求1..3.2 高压电系统................................................................................... 1..3.2.1.1 高压电气1..4.3 电动车调试................................................................................... 1..4.GZ6120EV1纯电动城市客车检验规范为了规范GZ6120EV1纯电动城市客车电动系统的检验方法,特制定本检验规范 本检验规范列出了电动系统各主要部件、高压电系统以及整车调试检验方法。
《城市客车同轴并联混合动力系统建模与仿真研究》篇一一、引言随着环保理念的普及和科技的发展,新能源汽车技术逐渐成为现代交通领域的重要研究方向。
作为新能源汽车的代表之一,混合动力系统在提升燃油经济性、减少排放、优化车辆性能等方面有着显著的优势。
其中,城市客车作为公共交通的重要载体,其动力系统的改进尤为重要。
本篇论文将着重探讨城市客车同轴并联混合动力系统的建模与仿真研究,以期为混合动力系统的设计与优化提供理论支持。
二、混合动力系统概述混合动力系统是一种结合了传统内燃机与电动机的动力系统,其通过电机与发动机的协同工作,以达到提高燃油经济性、降低排放的目的。
同轴并联混合动力系统是混合动力系统的一种形式,其电机与发动机通过同轴连接,实现了动力的并联输出。
在城市客车中应用同轴并联混合动力系统,不仅可以提高燃油经济性,还能满足城市交通对低噪音、低排放的要求。
三、建模过程(一)系统构成分析城市客车同轴并联混合动力系统主要包括发动机、电机、电池等关键部件。
其中,发动机提供基础动力,电机辅助发动机工作,电池则负责储存电能和为电机提供电力。
这些部件通过控制器进行协调控制,实现动力的优化输出。
(二)建模方法选择本研究所采用的建模方法为多体动力学建模与仿真方法。
该方法通过建立系统的数学模型,模拟系统的实际工作过程,从而实现对系统的性能分析。
在建模过程中,我们充分考虑了系统的非线性、时变性等特点,以保证模型的准确性和可靠性。
(三)模型建立在模型建立过程中,我们首先对各部件进行了详细的参数化描述,包括发动机的功率、扭矩等性能参数,电机的电压、电流等电气参数,以及电池的容量、内阻等电气特性参数。
然后,我们根据系统的实际工作原理和流程,建立了系统的动力学方程和能量守恒方程等数学模型。
最后,我们利用仿真软件对模型进行了仿真验证,确保模型的准确性和可靠性。
四、仿真研究(一)仿真环境搭建仿真环境是进行仿真研究的基础。
我们采用了专业的仿真软件,搭建了城市客车同轴并联混合动力系统的仿真环境。
论WH6120GNG城市客车设计作者:王忠来源:《广东科技》 2014年第20期王忠(三环集团武汉客车厂研究所,湖北武汉 430051)摘要:近年来,城市机动车保有量激增,汽车尾气污染物排放大幅增加,特别是燃油汽车排放的颗粒物对环境造成较大影响,随着能源问题和环境问题的日益突出,天然气汽车的发展得到了广泛的关注。
主要目的就是为了积累天然气城市客车相关方面的技术,简要介绍WH6120GNG城市客车研发过程和设计思路,对相关产品开发起到一定的借鉴和参考作用。
关键词:天然气发动机客车;研发过程;设计思路0 前言天然气汽车的优势:(1)有较好的经济性:在同等效能下,天然气比汽、柴油价格便宜,天然气燃烧彻底,缸内不易积炭、不污染润滑油,发动机维护费用低,具有良好的经济效益。
(2)有较好的社会效益:天然气汽车在排放方面具有明显的优越性,由于天然气成分(主要成分甲烷)纯净、燃烧彻底,与燃油车相比其综合污染物排放指数降低明显右。
所以天然气汽车在改善空气质量方面有着重要意义。
(3)有较高的安全性:天然气的物理性质如自燃点、密度、爆炸极限等方面比汽、柴油更具安全性;天然气高压部件均按国家标准和相关行业标准生产,符合国家《压力容器安全监察规程》要求,保证了天然气汽车的安全。
与此同时,天然气汽车技术也得到了前所未有的发展,发展到今天,市场上主要有压缩天然气汽车(CNG)和液化天然气汽车(LNG)两种天然气客车。
1 设计思路下面以WH6120GNG城市客车为例来简要论述一下设计思路:(1)车身设计根据城市客车特点,运用“造型服务于性能”和“功能服务于造型”的设计思想,细部优化法和整体最优化的开发过程,综合考虑空气动力学的理论分析和数值计算(数值模拟法),使车辆本身动力匹配达到最佳状态,全新开发的WH6120GNG城市客车,见图1。
为了系列化,基于平台的考虑:前围选用立体感较强的豪华型图案,选择全景式前挡风玻璃,活动式前保险杠,见图2。
毕业设计(论文)设计说明书题目ZK6120H城市公交客车车身总布置设计专业机械设计制造及其自动化班级11级01班学生郑平学号631126040120指导教师赵树恩重庆交通大学2015年摘要近年来,我国城市化进程加速,城市人口增加以及居住郊区化,使得交通需求量剧增。
根据我国国情,大力发展公共交通、实施公交优先是解决城市交通拥挤的主要途径和出路之一。
伴随着社会科技的不断前进,现代汽车车身总布置也在迅速变革与发展。
人机工程学、空气动力学和现代化制造方法的发展促使汽车车身总布置的不断更新和完善,传统与创新艺术风格的有机结合也影响着车身总布置的美学实践。
然而,每一款新车型的问世都离不开车身总布置和它的设计工具,汽车车身总布置是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。
本文介绍了12米低地板城市客车总布置设计,详细叙述了总布置方案设计的全过程,特别是利用人体工程学进行了驾驶员和乘客的位置确定,使驾驶员及乘客座椅等车内设施符合人机工程学,保证驾驶员和乘客有安全、舒适的乘坐环境。
关键字:城市客车,车身,总体设计AbstractIn recent years, China's urbanization process accelerated, the urban population increase and residential suburbanization, make traffic demand soared. According to China's national conditions, develop the public transportation, the implementation of bus priority is one of the main way and the way of solving urban traffic congestion.With the advancing of social science and technology, the modern automotive body layout is in rapid change and development. Ergonomics, aerodynamics, and the development of modern manufacturing methods to promote the car body constantly update and improve the general arrangement, the combination of traditional and innovative artistic style also affects the layout of the car body aesthetic practice. The arrival of each new model, however, cannot leave the body layout and its design tool, auto body shops concept design phase of the layout is an important design work. 12 meters of low floor city bus are introduced in this layout design, is described in detail the whole process of the layout scheme design, especially, the location of the driver and passenger are carried out using human body engineering, the driver and passenger seat interior facilities in line with the ergonomics, ensure the safety of drivers and passengers have, comfortable ride.KEY WORDS: city bus,car body,the overall design目录摘要................................................................................................................................. Abstract ...........................................................................................................................1 前言 01.1研究背景及意义 01.2国内外研究现状 01.3 毕业设计主要内容 (2)2 ZK6120H车身外部总布置设计 (3)2.1空气动力学特性 (3)2.2.1车身的承载方式 (3)2.2.3本车承载方式的确定 (5)2.3底盘的布置 (5)2.4车身骨架 (6)2.4.1骨架设计依据 (6)2.4.2车身骨架材料 (6)2.5侧围顶盖布置设计 (7)2.5.1前围布置 (7)2.5.2后围布置 (8)2.5.3顶盖骨架布置 (9)2.5.4客车右侧布置 (9)2.5.5客车左侧布置 (9)2.6车身骨架强度 (10)2.6.1车身结构受载分析 (10)2.6.2车身结构的基础强度 (11)2.6.3悬架结构对车身载荷的影响 (11)3 ZK6120H车身内部总布置设计 (13)3.1人机工程学概述 (13)3.2人机工程学的应用 (13)3.3确定驾驶员座椅 (15)3.3.1驾驶员H点的布置定位置 (15)3.3.2驾驶员眼椭圆 (18)3.3.3眼椭圆的制作 (20)3.4 乘客座椅设计 (22)3.5乘客座间距的布置 (23)3.6乘客区座椅的布置 (24)3.7 护栏及扶手的布置 (25)3.8仪表盘的布置 (26)3.9脚踏板的布置设计 (27)3.10空调的布置 (29)4 总结 (31)致谢 (33)参考文献 (34)1 前言1.1研究背景及意义近些年中国已经不知不觉的进入了汽车时代,我国私家车持有量快速上升,造成的能源浪费与一定的环境污染,也给城市交通带来了巨大影响。
RL混合动力城市客车总布置设计混合动力城市客车作为一种新型的交通工具,拥有环保、节能的特点,受到越来越多的关注和使用。
在设计混合动力城市客车时,需要考虑到以下几个方面的布置设计。
首先,车身设计。
混合动力城市客车的车身设计需要符合人体工学原理,提供舒适的乘坐空间。
车身应该具有流线型外观,减少空气阻力,提高能源利用效率。
车辆的内部空间应该充足,座椅布局合理,方便乘客的进出和乘坐。
此外,车身的材料选择也需要考虑环保材料,减少对环境的污染。
其次,动力系统布置。
混合动力城市客车采用混合动力系统,包括内燃机、电动机、电池等。
这些部件需要合理布置,以提高整车的性能和效率。
一种可能的布置方式是将内燃机放置在车辆的后部,利用传统动力系统驱动后轮,电动机和电池可以放置在车辆的前部或中部,为前轮提供动力。
这样的布置能够减少传动系统的复杂性,并提高能源利用效率。
另外,充电系统布置。
混合动力城市客车需要定期充电,因此需要考虑到充电设施的布置。
充电站应该布置在城市的重要交通枢纽地段,便于用户充电。
此外,充电站的数量也需要充足,以满足用户的需求。
在充电站的布置设计中,应该考虑到充电设备的安装位置、充电桩的数量和布局等因素,以提高充电的效率和便利性。
还有,智能化系统布置。
混合动力城市客车应该具备智能化的功能,例如车辆管理系统、导航系统、娱乐系统等。
这些系统的布置需要考虑到用户的使用习惯和偏好,提供便利的操作界面和功能。
智能化系统的布置还应该考虑到数据的分享和传输,以提供更好的用户体验和服务。
最后,安全系统布置。
混合动力城市客车的安全设计至关重要。
车辆应该配备安全气囊、防抱死制动系统、车道偏离预警系统等安全设备,以提供全面的安全防护。
安全系统的布置需要考虑到乘客和驾驶员的安全需求,合理安排安全设备的位置和布局。
综上所述,混合动力城市客车的总布置设计需要考虑到车身设计、动力系统布置、充电系统布置、智能化系统布置和安全系统布置等方面。
DD6120H I 大客车车架的设计与分析辽宁黄海汽车(集团)有限责任公司 张丽华[摘要]本文分析了大客车的设计原理,车架结构尺寸的确定以及联接方式,对车架受载情况进行分析讨论,并进行强度校核,实践检验性能完全可靠。
[叙词]:车架结构设计 受载情况分析 强度校核1前言车架是支承车身,承受汽车有效载荷的基础构件,发动机变速器总成、转各器以及操纵踏板等也固定在上面。
车架通过悬架装置坐落在车轮上,当客车在崎岖不平的道路上行驶时,随着行驶条件(即车速和路况)的变化,车架主要承受对称的垂直动载荷和斜对称的动载荷,当一侧车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲成菱形。
因此,车架设计时,既要考虑强度和刚度外,同时还要使其质量尽可能小。
1车架的结构型式与主要尺寸的确定111车架结构形式设计DD6120H1型客车采用了直通式车架,车架以两根贯穿汽车前后的纵梁为主体,其间以几根横梁相连,形成一上框架,作用在车架上弯曲力矩主要是由车架的纵梁承受,而扭转力矩则由纵梁和横梁共同承担,如图(1)。
这种车架的优点是:①有利于安装车身和底盘总布置其它总成,对更新、改型非常简易方便;②当承受扭矩时,各部分同时产生弯曲和扭转;③底盘和车身可以分别装配,符合六面体合拢的构想;④纵梁尺寸的确定是联合设计的标准尺寸,通用性好。
图1 直通式车架112车架关键尺寸的确定总体设计中,根据国家标准以及前、后围的要求,确定整车宽度为2172mm,车架前部宽度为780mm,后部根据发动机外廓宽度为920mm。
113纵梁与横梁的设计纵梁采用“[”型截面,尺寸见图(2)。
用40000kN油压机一次压制成形,此工装通用性很强,适用于不同宽度,不同厚度的纵梁压制,纵梁内有一加强梁,起到了加强作用,满足强度要求。
横梁采用断开式结构,断面采用“0”截面,尺寸见图(3)。
横梁与纵梁连接成封闭框架,可保证车架抗扭,该车共设有九根横梁(包括发动机托梁),其中前、后横梁为“[”截面。
本科学生毕业设计HD6120混合动力城市客车总体设计系部名称:专业班级:学生姓名:指导教师:职称:副教授The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Design of HD6120 Hybrid City BusCandidate:Jin Hai ChengSpecialty:Automobile application engineeringClass:0793122Supervisor:Associate Prof. Li HanwuHarbin Institute of Technology Applied Technology College Ward摘要城市客车是市民出行的首选,在各个城市中承担着人口流动的任务,应用广泛,数量众多。
同时城市客车的运行工况特殊,城市中信号灯多,站点之间距离短,运行路线固定,城市客车频繁的起步,加速,制动,怠速时间长,平均运行速度低。
由于汽车设计时需要满足最高行驶车速和最大爬坡度等动力性要求,需要装备大功率发动机,使得城市客车经常处于功率过剩状态,造成了严重的能源浪费和环境污染。
油电混合动力汽车融合了传统燃油汽车和纯电动汽车的优点,具有传统内燃机车动力性好和电动汽车清洁环保的特点,能够有效的降低能源消耗,减少污染排放,具有重要的研究意义。
关键词:混合动力;并联;城市客车;人机工程学ABSTRACTCity bus is the first choice of the public, bearing the task of the movement of the population. City bus is widely used and the number is large. The using condition of city bus is special, there are many signal lights, short distance between sites ,fixed routes, frequently starting, accelerating, braking, long idle time, low average speed and so on. As the vehicle needs to meet the requirement of the highest speed and maximum climbing degree while designing, usually a high-power engine is equipped, making the city bus in power surplus state, resulting in a serious energy waste and environment pollution.Hybrid electric vehicle combines the traditional fuel vehicles and pure electric vehicles advantages effectively reduce energy consumption and reduce emissions. It is meaningful to study on hybrid vehicles.Key words: Hybrid; Parallel; City Bus; Ergonomic目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外研究动态 (2)1.3 研究内容与方法 (3)第2章混合动力城市客车驱动系统选型 (4)2.1 混合动力客车的分类 (4)2.1.1 串联式混合动力城市客车 (4)2.1.2 并联式混合动力城市客车 (5)2.1.3 混联式混合动力城市客车 (6)2.2混合动力城市客车驱动系统的选择 (7)2.2.1混合动力城市客车动力系统对比 (7)2.2.2混合动力系统结构选型依据 (9)2.3本章小结 (10)第3章混合动力城市客车动力系统设计 (11)3.1动力系统参数计算 (11)3.1.1驱动电机的选择 (11)3.1.2动力电池的选择 (13)3.2发动机的选择 (15)3.3本章小结 (16)第4章混合动力城市客车动力混合器的设计 (17)4.1动力混合器的作用 (17)4.2动力混合器的设计 (17)4.1.1齿轮几何参数的计算 (18)4.1.2齿轮的校核 (20)4.3本章小结 (21)第5章基于人机工程学的驾驶区布置 (22)5.1人机工程学 (22)5.2二维人体模板的结构 (22)5.3人体尺寸 (23)5.3.1人体主要尺寸 (23)5.3.2人体水平尺寸 (23)5.4本章小结 (25)第6章整车经济性计算 (26)6.1燃油经济性的评价指标 (26)6.2燃油经济性的计算 (27)6.3本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论1.1 选题的背景和意义汽车自诞生以来,其发展速度不断加快,与人们生活的联系越来越紧密。
汽车已经不再是一个简单的代步和运输工具,它已成为许多人的生活必需品和文化生活的一部分。
汽车的普及程度和技术水平甚至已经成为一个国家或地区现代化程度的标志。
随着汽车工业的发展,汽车的产销量和保有量逐年增加,同时也带来了能源消耗、环境污染等许多负面影响。
传统汽车对石油资源的需求越来越大,对生态环境的影响也越来越大。
更糟糕的是,汽车排放的尾气中二氧化碳对气候变暖有着很大的影响;汽车尾气中氮氧化合物、一氧化碳、未燃碳氢化合物和颗粒排放物等有害物质,对人类的生态环境都产生了不利的影响。
每年全球汽车排放有害气体约2亿吨以上,约占大气污染总量的60%,是大气污染的“头号杀手"。
为此,各国制定了一系列十分严格的排放法规,要求汽车生产厂家设法减少汽车排放,开发无污染和超低污染汽车。
面对世界能源匮乏,油价高居不下,环境污染严重的现实,节油环保便成为社会关注的焦点,新能源车的开发和应用也就成了世界范围内的新课题和大趋势。
在诸多解决方案中,目前成功实现产业化的只有混合动力汽车。
混合动力汽车既具有内燃机动力性好、工作时间长的优点,又有电动机无污染和低噪声的好处,达到了发动机和电动机的最佳匹配。
由于混合动力系统本身也具有充电功能,因此不需要建设配套的充电基础设施,对蓄电池的要求,与纯电动汽车相比也大大降低。
混合动力汽车在技术、经济和环境等方面具有突出的综合优势。
而城市客车,是大部分市民出行的首选交通方式,承担着巨大的人流量,由于城市客车大部分运行在市区内,具有经常起步加速,制动停车,站台之间运行距离短,平均速度低等特殊工况,内燃机大部分时间工作在最佳工作转速范围以外,造成了能源的浪费、环境的污染以及加速了车辆本身的磨损。
混合动力系统则可以优化内燃机的工作区间,大大改善上述问题,因此,发展研究混合动力城市客车具有很重大的现实意义。
1.2 国内外研究动态融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车,由于较好地满足了汽车低排放、低油耗、高性价比的综合要求,较好地解决了汽车节能与环保问题,因而逐渐成为世界各大汽车生产企业开发的热点,其市场前景也越来越被看好。
目前,丰田公司是混合动力汽车领域的佼佼者,1997年12月,日本丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力汽车“普锐斯(PRIUS)”,该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲。
普锐斯在达成高水平的燃油经济性和环保性能的前提下,实现了出色的动力性和舒适性。
“PRIUS”的正式量产上市标志以混合动力汽车为代表的新一轮汽车研发竞争的开始。
为保持领先地位,丰田公司加大了对混合动力车的投入,2005年,丰田投资1000万美元在美国肯塔基州工厂改造设备和训练员工。
2006年,丰田汽车公司在美国市场上推出了4款从现有车型改造成的混合动力汽车,这些混合动力汽车的外形、操控以及车内的设备和普通车完全一样。
丰田的目标是最终将推出旗下几乎所有车型的混合动力版,并在2012年把混合动力汽车的产量提高到100万辆。
本田公司推出了“insight”、“CIVIC”等混合动力汽车.福特公司紧随其后,推出了“ESCAPE”混合动力汽车,戴克、通用、雪铁龙、日产等公司也纷纷加快了混合动力技术的产业化开发。
通用、戴克、宝马三家公司在混合动力技术发展方面结成了技术联盟,携手发展双模混合动力技术,并在2005年的北美车展上引入了一款结合了V8柴油发动机和最新一代混合动力驱动系统的S级轿车。
国内研究混合动力轿车已经有将近10年的历史。
目前,除一汽丰田的普锐斯正式量产上市外,国内各汽车制造企业纷纷进入混合动力汽车领域,如一汽研发的红旗HQ3于2006年投产;东风集团的混合动力公交车已于2005年7月完成最终产品定型样车试验并通过验收;奇瑞集团成立了国家节能环保汽车工程技术研究中心,将在2006年下半年重点推出第一自主品牌真正意义上的混合动力车,代号为“BSG”的混合动力车;吉利集团旗下的上海华普汽车已与同济大学汽车学院签署合作协议,预计3年内完成混合动力轿车商业化生产;而广州本田更是紧跟丰田的步伐,预计2006年中下旬推出国产雅阁混合动力车;上汽集团与通用签署协议,将联手开发混合动力轿车和公交客车;长安杰勋混合动力汽车经过六年的艰苦攻关研发成功,目前已进入量产阶段。
其整车油耗比传统汽车低20%以上,排放限值满足国Ⅳ标准。
据长安集团有关负责人介绍,长安杰勋HEV轿车创造了多项中国第一:第一款自主研发量产的混合动力轿车;第一个将中度混合技术方案实现产业化的车型;第一款在整车、动力总成和混合动力系统三个方面全新自主的一体化设计量产车型;国家863计划重大汽车专项中第一款实现量产下线的自主品牌轿车;第一款在整车和系统技术上拥有完整自主知识产权的车型,共拥有各类专利300余项,其中发明专利27项;建成了国内自主研发的第一条用于制造混合动力的生产线等。
1.3研究内容与方法混合动力汽车有两套动力系统,因此具有高度的复杂性,而正是这种复杂性为混合动力系统的设计提供了更大的空间。
本论文主要研究内容主要为客观评价混合动力城市客车采用各种驱动型式时的优劣,然后确定动力总成的结构方案,系统研究并联混合动力总成及其应用,比较混合动力客车各种驱动方式,提出并联混合动力驱动方式及对动力系统参数进行设计,完成并联式混合动力系统中电动动力系统的部件选型。
设计动力混合装置,以实现不同的驱动模式。
第2章 混合动力城市客车驱动系统选型2.1 混合动力客车的分类2.1.1 串联式混合动力城市客车串联式混合动力系统如图2.l 所示,串联式混合动力汽车Series HybridElectric Vehicle(SHEV),由发动机、发电机和电动机3部分组成,它们之间以串联的方式联结,发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。