城市客车车身设计精编：彩色版

大客车车身骨架的设计必须是基于刚度原则的，因此城市客车骨架的设计可分两种情况讨论：单层公交和双层公交。

单层公交车又有一级踏步和二级踏步两种形式，不管哪种形式，其“车架+地板层”的刚度与同车长的公路客车相比要小得多，再加上公交车型必须是开双门且门口的开度也比公路客车大，所以单层公交车骨架设计的重点是如何依靠车身骨架来提高整车刚度。

最常见、最有效的设计方法是通过侧围骨架上部结构来提高整车的抗弯刚度和抗扭刚度。图2-41所示的IVECO低入口公交车身骨架，侧围骨架上部采用大规格双梁并接，与顶盖骨架的边纵梁形成高度345 mm的桁架区域来提高车身的刚度，并且在顶盖边梁与侧围纵梁之间增加了内外双层加强板，该加强板带有翻边冲孔结构，既减轻重量又增加板的刚度，同时门柱也采用了大规格的双梁并接结构。这些措施都是为了增加车身的抗弯刚度和抗扭刚度。

图2-41 IVECO低入口公交车身骨架

图2-42所示的另一款低入口公交的车身骨架，也是利用乘客门以上的这段高度来做成从前至后的桁架结构，如图中的上部斜撑。这样，抗弯性能的提高就取决于该桁架段的高度了，抗扭性能的提高则得益于门、窗的洞口尺寸的减小。

图2-42中的I处放大显示了原车设计的侧围骨架上部和顶盖连接部位的结构，图中的尺寸“360mm”是侧围上部能提供抗弯刚度的高度，PQ线是顶盖与侧围的分界线。

“I处放大的结构改进”视图是对原结构做了改进：将顶盖的圆角变小，侧围骨架向上加高，侧与顶的转角处改用前后贯通的异型管材，侧窗立柱直通该型材，即侧围与顶盖不采用双梁并接方案。侧与顶是以PQ为分界还是以PR为分界取决于顶盖蒙皮的装配工位。改进后能提供抗弯刚度的高度尺寸为“440mm”，比改进前大了“80mm”，图2-43是这种改进前后的顶盖骨架形状对比。图2-44是NEOPLAN和MAN公交客车的侧围骨架上部结构，图2-45是MAN公交侧围骨架实物，其上部结构与顶盖结合在一起。

图2-42 一款低入口公交的车身骨架

公交侧围结构的这种特点，使城市客车外观效果显得更“方正”了，这就是公交车型的造型越来越像“方盒子”的原因。图2-46和图2-47分别是MAN和BENZ公交车的图片，都是方基调造型。

图2-43 公交车型顶盖骨架的两种风格

图2-44 NEOPLAN和MAN公交侧围骨架的上部结构

图2-45 MAN公交侧围骨架的上部结构

图2-46 MAN公交的外观照片

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图2-47 BENZ公交的外观照片

从材料力学的观点来看：

①当车身的高、宽尺寸确定后，造型越方，抗弯、抗扭刚度越好，即材料越向外围分布，越有利于抗弯扭。

②车身上的开孔越小，抗弯、抗扭刚度越好，越有利于抗弯扭。

因此，公路客车可以适当牺牲一点刚度来换取圆基调造型，而城市客车则最好采用方基调造型，并且将侧围骨架和顶盖骨架对接于一个主梁上。图2-48所示即为典型的公交客车骨架结构。

图2-48 典型的公交客车骨架结构

如果车身断面的高度尺寸相同，那么采用如图2-43中方基调顶骨架的车身的纵向抗弯刚度肯定比图中圆基调顶骨架的车身的要大。

从结构力学来看，公交车的方型骨架还有如下优点：

①简化了力流传递路线，简化了骨架结构。

②优化了顶盖骨架的受力状态，避免了圆造型在顶横梁两端处产生的不必要弯扭。

③简化了顶蒙皮结构。

为了进一步提高顶盖骨架的抗扭刚度，在空间允许的情况下，可在两个顶横梁之间增加斜撑结构。

相反，双层公交客车由于上层地板的存在，使得其车身的弯曲刚度和扭转刚度在客车中是最大的，这就允许双层公交的车身骨架可以大胆简化。图2-49和2-50是一款双层公交车身骨架减重前后的对比，主要减在侧围骨架，如中门前后立柱可采用小规格管材。

对于双层公路客车骨架的设计，其理念与双层公交客车是一样的。

图2-49 典型的双层公交骨架

图2-50 减重后的双层公交骨架