发动机后置铰接式客车铰接结构特点与特有故障分析
发动机后置铰接式客车铰接结构特点与特有故障分析
摘要：铰接式客车由于能够容纳更多的乘客，特别是发动机后置铰接式客车要比发动机前置铰接式客车更容易使地板较低，满足乘客安全、方便、快捷上下车，所以从我国的实际国情看，发动机后置铰接式客车在我国是具有一定应用前景的。本文阐述国内外都市使用铰接客车的情况，其次阐述发动机后置铰接式客车与传统铰接客车在行驶中的稳定的比较和转弯时的受力情况及故障分析；再次阐述发动机后置铰接式客车电脑控制液压阻尼铰接盘的结构特点及故障分析；最后阐述发动机后置铰接客车铰接系统与车辆安全之间相互关系，解决措施和案例。
关键词：发动机后置；铰接客车；不足转向；转向过度
ABSTRACT：Articulated bus because can accommodate more passengers, especially the engine rear articulated bus than engine front articulated bus easier to make the floor is low, meet the passenger safety, convenient, fast, so from the actual national conditions of our country, the engine rear articulated bus is a certain application prospect in our country. This paper describes the use of articulated buses in domestic and foreign cities, and then describes the structural characteristics and fault analysis of the stable comparison of engine r
ear articulated bus and the relationship between articulated bus system and vehicle safety, solution measures and cases.
Key words：engine rear；hinged passenger car；deficiencies turning；excessive steering
1 概述
从目前来看城市公共交通系统整体用车来分析，公交车辆总数2万辆左右，铰接式客车占比五分之一，特别是北京各环主路及三条BRT公交快速专线所选用的车辆为发动机后置铰接式客车，从车辆的铰接方式特点进行研究，传统铰接客车与发动机后置式铰接客车对比可以清楚掌握铰接式客车在道路上行驶稳定性、操纵性的特点，使公交驾驶员对车辆的正确操作和安全驾驶起到了十分重要作用，对新司机的培训必不可少。通过分析铰接式车辆与底盘悬架系统之间技术关联，了解和掌握车辆悬架系统与铰接系统之间关系，使公交车驾驶员和维修人员在车辆出现问题及时修复，回复车辆基础功能，确保车辆安全行驶，减少故障误判，节约维护成本，降低资源消耗，为公交一线运营保驾护航。2 加强发动机后置铰接式客车铰接结构分析的重要性
加强发动机后置铰接式客车铰接结构的分析对于汽车工程和交通安全具有重要意义，原因如下：
（1）安全性评估：发动机后置铰接式客车的铰接结构与传统的前置发动机配置有所不同，对车辆的稳定性和操控性产生影响。对该结构进行深入分析可以评估其在日常行驶和紧急情况下的安全性能，减少潜在风险。
（2）负载分配和疲劳寿命研究：铰接结构在承受车身和发动机负载时起到关键作用。通过分析铰接结构的力学行为和应力分布，可以确定各个连接点和关键部件的受力情况，进而评估其疲劳寿命和使用寿命。
（3）操控性和驾驶舒适性优化：发动机后置铰接式客车的设计目标之一是提供更好的操控性和驾驶舒适性。对铰接结构的分析可以帮助设计师优化悬挂系统和车身刚度，以改善车辆的操控性和乘坐舒适性。
（4）燃油经济性和排放性能评估：通过合理的铰接结构设计，可以降低车辆的整体重量，并优化发动机运行效率，从而提高燃油经济性和减少排放。通过分析铰接结构，可以识别影响燃油经济性和排放性能的关键因素，并进行相应优化。brt车辆是什么意思
（5）新技术验证和创新：发动机后置铰接式客车属于相对较新的设计形式，其铰接结构在实际应用中还面临许多挑战和改进空间。通过对该结构的分析，可以为新技术验证和创新提供支持，推动相关技术的进一步发展和应用。
总之，加强发动机后置铰接式客车铰接结构的分析对于保障汽车工程和乘车安全、提升操控性和驾驶舒适性、改善燃油经济性和排放性能等方面具有重要意义。通过深入分析，可以得出优化建议和解决方案，推动该类型车辆的发展和进步。
3发动机后置铰接式客车电脑控制液压阻尼铰接盘的结构特点
目前在北京公交车辆上，后置发动机铰接式客车装备的电脑控制液压阻尼铰接接系统主要有虎伯拉HNGK 19.5型铰接系统和伊卡露斯IK19型铰接系统。这两种铰接系统的工作原理和主体结构大同小异，主要由机械铰接系统，液压阻尼系统和电脑控制系统三部分组成[6]。
3.1机械铰接系统主要由封闭式球轴承和金属—橡胶球铰链组成
封闭式滚珠球轴承，固定安装在后车上，承担车辆左右转角。允许最大左右转角一般为52°—54°。
金属—橡胶球铰链是连接铰接盘与前车的铰链，承担车辆俯仰转角和扭转摆角，允许最大俯仰转角一般为10°，允许最大扭转摆角一般为3°。           
3.2液压阻尼系统主要由液压阻尼缸和液压控制阀组成
两只双向液压油缸，安装在铰接盘的两侧，车辆转向时内侧油缸压缩，产生推力；外侧油缸拉伸产生拉力。由此起到抵消过度转向的作用，以提高车辆行驶的稳定性。
液压控制阀由机械旋转阀和电磁阀组合而成，电磁阀根据电脑给出的控制信号，控制两只油缸之间液压油的流通阻力，改变油缸阻尼力的大小；机械旋转阀由铰接盘带动摇臂控制。液压控制阀上有三根油管，两根通向左右油缸，一根通向液压储油罐。机械旋阀按照铰接盘机械旋转角度，控制液压油的流动阻力，最终控制两只油缸阻尼推拉力的大小。
3.3电控系统由电脑、传感器和执行器组成
电脑控制器安装在铰接盘附近的车身上，通过两个12针插头与线束连接，其中CS1插头连接车辆线束，CS2插头连接铰接系统线束。电脑接受：极限转角传感器信号、液位传感器信号、车速信号、制动信号、倒车信号等。经过电脑计算输出：液压电磁阀控制、制动控制、
发动机控制、报警信号控制、故障码输出控制等信号。控制车辆的行驶稳定性[6]。
4 发动机后置铰接式客车铰接系统与车辆安全之间存在的问题及解决方法
4.1悬架系统故障对发动机后置铰接式客车铰接系统的影响
4.1.1 悬架系统与铰接系统影响分析
发动机后置第三桥驱动的电控液压铰接盘车辆，空气悬架在前桥采用单点控制，左右空气弹簧气压相等，中桥左右空气弹簧气压分别控制，前车车身形成三点稳定平面。而后桥前端通过两个金属—橡胶球铰链在前车尾部形成双点支撑,第三桥左右空气弹簧气压分别控制，在这种结构作用下，中桥两个承重轮和第三桥两个驱动轮形成了四个支承点，容易形成各车轮载荷受力不均匀的不稳定状态。
地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力，但是地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力：一个是制动器内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力；一个是轮胎与地面间的摩擦力—附着力。如果车轮承受车身很小的负荷，那么轮胎与地面之间的摩擦力将减小，附着力随之降低。当第二桥单侧车轮附着力降低时，该车轮在制动时会先于前轮抱死，且制动力不足，
导致车辆制动甩尾[7]。
同时，优化车身设计：充分考虑悬架系统和铰接系统之间的相互关系，在车身结构设计中合理布置和加强支撑部件。通过合适的衬垫、吸震器等装置，缓解悬架系统故障对铰接系统的冲击。并引入智能监测系统：采用悬架系统故障监测与提醒装置，及时检测悬架系统的工况和状态，对悬架故障进行实时监控。通过该系统预警或提示，可以在悬架系统故障出现之前采取相应措施，减轻对铰接系统的影响。加强驾驶员培训：向驾驶员提供悬架系统和铰接系统的基本知识，并加强他们对故障识别和处理的培训。使他们能够在悬架系统故障发生时迅速反应并采取适当的行动，减少对铰接系统的影响。
4.1.2解决措施
首先，司机要正确驾驶车辆。司机启动车辆后，应怠速着车直至气压符合要求卸荷或怠速着车3到5分钟后，中速1500rev/min直至卸荷。接下来检查车身是否处于正常高度，车辆有无歪斜，车辆整体离地高度符合要求，标准：车辆车身围板离地高度为280±10mm，前后误差≯20mm，左右误差≯10mm。

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