新能源汽车免费大课堂 电动汽车模块化设计制造及换电运营 精彩回顾
陈浩辉++陈飞彬
[摘 要]随着人们生活水平的不断提高，对出行的舒适度要求也随之提升，另外，随着我国城市化发展不断深入，为我国客车领域发展带来了发展机遇，并根据人们的需求，引入了模块化设计理论，实现了客车中产品的配置调整和变形设计。本文对模块化设计进行理论进行总结，并对客车车身模块化设计进行具体介绍，以及对模块化理论在客车车身设计中的具体应用进行阐述。
[关键词]模块化设计理论；客车车身；设计
中图分类号：V746.56 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0012-01
前言
在我国客车发展中，实现了从低地板城市客车到旅游客车的转变，但对于客车的发展来说，其制造程序越来越复杂，制造费用也有所提升。在上个世纪90年代初期，国外在客车制造中引入了模块化概念，从而使制造成本降低，也可以制造出更多的车型。
1 模块化概念设计
1.1 设计规则的统一
在传统客车设计中，是将城市客车和旅游客车分割开的，这两种客车各自有着不同特点。单纯从外观上来观察这两种车型，基本上看不出任何区别。对于城市客车来说，它的设计规则都是按照传统旅游客车来设计。从整体造型到很多具体零部件，给人一种端庄古朴之感。在城市客车设计过程中，适当的侧围曲率是其最突出的设计特点，但通过与旅游客车相结合，为城市客车赋予了很多时代气息，增加了时尚性。通过上面的叙述可以看出，只要保持城市客车原有特点不变，并在设计中加入旅游客车的设计规则，就可以做到二者在车身结构上保持一定统一性，从而实现模块的通用性，和小部分专用模块来组成这两类客车的外形[1]。
1.2 横截面的合并
在横截面的合并中，主要包括车身横截面的合并和驾驶区横截面的合并。通过对原有车型中横截面的分析来看，可将传统客车分为三种类型：近郊城市客车，长途客车和旅游客车，如图一所示。根据图一可以看出，近郊城市客车和长途客车在乘客厢横截面积上存在不同，但外形上却是极为相似，而对于长途客车来说，行李舱的空间占据一定会比较大。所以，长途客车的地板高度有所提升，为的就是为行李舱提供空间。这种整体外观不变，不仅可以减少两种客车的专用模块，也能为长途乘客提供一个良好优势，就是座椅的提升，有益于开阔视野，欣赏到更多风景。另外，通过图一对比，旅游客车和长途客车的乘客空间大小相同，但行李舱的横截面积要比长途客车更大。
对于驾驶区横截面的合并来说，是为了取消客车通道和驾驶区之间的台阶，也是为将驾驶区建立在更低的位置上，这对于客车驾驶员来说意义重大。为此，在模块设计中，让所用车型不但保证了驾驶座椅的高度一致，也保证了驾驶区横截面积相同，实现了驾驶区设计模块的通用，也为对车长进行划分提供了便捷[2]。
2 客车车身的模块化设计
2.1 车身概念性模塊划分
由于客车车身长短的不同，使其具体轴距也产生了不同，为了简化整个产品模块的确定，可以先将整个车身分成几大模块：后半步模块、后轮模块、乘客门模块、中间模块、前路模块以及前部模块。根据此项划分，可以根据三种客车不同车身长度来对客车模块进行理论研究，这其中三种客车具有模块相似的地方，就是乘客门模块和前部以及后部模块。
对于上述模块划分来说，虽然只针对于等长的旅游客车而言，但只要借鉴其划分思想，在任何客车中都可以得到适用，在特殊情况中还可以将两部分或者三部分模块当做一个整体进行考虑。只要有了统一的概念性模块，结合客车车身自身显著特点，就可以很快得到其它客车车身的概念性模块划分。
2.2 部分车身模块
对于前部车身模块来说，包括大灯，客车牌以及保险杠等饰品，这对于所用车型来说都是通用的。二前围高度的不同和倾斜度的不同，是通过风窗高度的不同来实现的。另外，对于客车车门来说，不论是单开门还是双开门，其开启机构没具有不同性，分为内摆和外摆两种。在乘客门的控制系统中，和客车其它控制系统一样，也是由一家供货商进行提供，这样做可以让控制模块统一，实现整体模块供货[3]。
对于侧窗高度来说，在整个客车模块化设计中也比较一致，通过对客车模块的划分工作，可以让所有客车中的车窗规格保持一致，对于车窗安装来说，可以进行单层安装，也可以进行双层安装，在固定过程中，二者方式相同。
3 模块化设计理论在客车车身设计中的具体应用
3.1 前后模块的应用
从客车整体造型来看，前后的造型具有很强特点，也是客车设计中最受人们关注的位置，它是将所有造型信息集中在一起，并在制作过程中体现出差异性。根据相关技术要求，对于前置发动机的客车来说，在前后模块应用中要以发动机轴线为参考标准，将挡风玻璃作为最前点或者最后点，来进行后续模块安装。若客车所使用的是前纵置发动机，则应该以发动机的前两缸中线应该位于前挡风玻璃的最前点之前。对于国内校车来说，在车的前方往往采用前置突出的造型，突出了小车前模块的特殊性。这种前模块除了满足校车特殊功能以外，也为校车成体案全性提供了重要保障。
3.2 左右模块的应用
为了提升客车整体安全性能，在侧窗上梁和底梁之间，采用整体设计的车身立柱来增强稳固性，但是中间不能够通过电焊进行连接。在左右模块的应用中，一定要满足相关要求，让两侧模块的弧线保持相同。另外，对于左右模块来说，右侧模块包含了车门，除了车门之外，两侧模块要保持一致性，尤其在结构组成上不可出现差别，比如说窗户立柱、地板角钢以及座椅侧挂器材等，在舱门布置过程中，为了保证实用性，要保证两侧下裙立柱的位置不同，在左侧模块的实际布置中，也可以根据需要，安装紧急逃生门，确保乘客安全[4]。
3.3 顶部模块的实际应用
在顶部模块的实际应用过程中，包括很多部件的安装，主要有空调、天窗、行李架以及电视等，这就要保证顶部的横梁和窗立柱形成一种封闭环，来保证模块的整体质量不受影响，另外，在应用过程中要保证天窗在关闭过程中保持密封，避免对乘客造成不必要干扰。
总结
在国内客车车身设计发展中，一直是模块化设计的先行者，但由于我国模块化理论研究起步较晚，而且应用并为得到普及，使其模块化设计理论中依然存在着不少问题，这就需要相关人员在研究过程中，对模块化设计理念进行积极创新，并通过总结国外先进技术，将模块化设计与客车车身设计有机结合在一起，促进我国客车行业发展，同时带动客车产品品质提高。
参考文献
[1] 李昆霖.车身焊装助力机械手应用设计理论初探[J].现代制造技术与装备，2016，（01）：53-54.
[2] 汤恒舟.铁路客车电气模块化设计技术应用研究[J].铁道车辆，2008，（11）：13-17+47.
[3] 赵慧.铁路客车车体模块化设计及应用[J].城市轨道交通研究，2008，（05）：51-53.
[4] 沈敏德，林瑞兴.模块化设计技术及相似性理论在大麦分级筛设计中的应用[J].机械设计，1995，（09）：44-45.
