顶盖骨架结构设计的关键因素

顶盖骨架的设计看起来简单，实则不然。就目前情况看来，当前的客车顶盖骨架设计的首要任务是减重。以12m大巴为例，轻者有300kg，重者有近400kg。顶盖骨架的结构设计一方面决定了整车的抗侧翻变形的性能，另一方面也承载了空调和内饰的安装。对比欧洲主流客车的图样或实车照片，我们的顶盖设计，关键要做到一体化设计，即空调安装、内饰安装、天窗安装、灯具安装等的一体化设计。图6-1所示是三款客运大巴的顶盖骨架结构对比，其中a和b是国产的两款12m大巴车型，c是NEOPLAN的一款13.7m大巴车型。

图6-1a的顶盖的实物质量是369kg，b的顶盖在设计时进行了大胆简化，比如简化内行李架固定板，简化空调安装等，其实物质量达到了292kg，c的顶盖只见到图样，没有实物质量数据。

现在可以将影响顶盖骨架结构设计的因素一一列举如下：

（1）顶横梁的位置 根据前面讲述的力传递的连续性原则，顶横梁的位置是必须要与侧窗立柱对齐的，侧窗立柱是要尽可能地与舱门立柱对齐的，舱门立柱是取决于乘客门的位置及底盘悬架的承载断面的。所以，顶横梁的位置是不能按等分等距的原则来排布的，并且现在用的空调结构也不影响顶横梁的位置安排。

（2）顶置空调的位置 从整车配重角度来讲，后置发动机的车型，其空调顶置机组是要尽可能地向前布置。但对于三轴大巴而言，空调顶置机组也可最后布置，这完全取决于整车的结构型式。空调的前后位置不影响顶横梁的位置，而其出风口和回风口的左右间距则影响了顶骨架一系列纵梁的位置。(www.xing528.com)

（3）安全顶窗的位置 作为撤离舱口，GB 13094标准中明确规定了其数量和开孔大小。如对于乘员数大于50人的车辆，其安全顶窗的数量不能少于2个，并且它们的安装间距不能小于2m。单个天窗的净舱口面积不小于4.0×10⁵mm²，具体地说在此面积内可内接一个500mm×700mm×（R4×200mm）的长方形。这些要求都要影响到顶盖骨架的结构设计，有时在空调和天窗的前后位置上要倍加斟酌。所以说，设计工作有的时候是在标准要求和现实情况之间寻求平衡点，这个平衡点的取得往往是需要下一些工夫的。

（4）顶蒙皮的结构 顶蒙皮影响的是顶骨架纵梁位置。如果顶蒙皮是整张板的型式，则不影响骨架纵梁的位置。但顶蒙皮通常是分成三条的，即中板和两侧蒙皮。此时中板和两侧蒙皮的搭接位置就影响到纵梁的位置。

（5）内饰的安装位置 两方面因素，一是中顶内饰板（以下简称中顶板）的幅面宽度，二是整体式风道行李架的固定点位置，这都影响到纵梁的位置。

（6）内顶灯的型式 如果是独立的内顶灯，则会增加用于固定灯具的骨架用料。如果是与行李架结合成一体的型式，则会减少骨架用料，如条形灯型式。