現(xiàn)在絕大多數(shù)客車都采用了后縱置發(fā)動機的布置方式,但事實上客車的發(fā)動機布置方式比乘用車的發(fā)動機布置還要多,包括前置、后縱置、后橫置、中置臥式、中偏置、后偏置。而沃爾沃無疑是最擅長自由布置發(fā)動機的客車制造商,它的不同車型使用了以上所有的布置方式。不同的發(fā)動機布置方式自然表現(xiàn)出不同的性能來,以下對發(fā)動機不同布置方案的特點淺析,不過這些純屬本人的個人見解,有錯誤的地方還希望行業(yè)內(nèi)的精英、俠客、高手、天才、學(xué)士、碩士、博士、博士后、院士、海歸、工程師等等批評指正。更歡迎各種行業(yè)獵頭,本人有意換工作,謝謝。
前置發(fā)動機
因為早期的客車底盤大都是從貨車底盤改進(jìn)而來的,所以早期客車發(fā)動機都采用前縱置的布置方式?,F(xiàn)在的大型客車已經(jīng)很少再使用這樣的布置方式了,不過大多數(shù)中型客車和小型客車仍在使用這樣傳統(tǒng)的布置方式,一些前置前驅(qū)的小型客車還采用了前橫置發(fā)動機的布置方式。
作為最傳統(tǒng)的布置方式,前置發(fā)動機的優(yōu)點很多,不再贅訴,只說說缺點吧:無法降低車內(nèi)地板高度、尤其對于公交車而言,這是硬傷;前軸荷過重也是很重要的一點,這顯然會影響整車的操縱性能;噪音會傳到車廂里,對于客車而言這也是硬傷,同時車廂的密封也會變差,地面的塵土、發(fā)動機的廢氣、熱量也會竄入車廂,早期的客車這一點尤為明顯。
后縱置發(fā)動機
這是目前大型客車和部分中型客車使用最廣泛的布置方式,這樣的布置方式很好的解決了前置發(fā)動機所表現(xiàn)出來的缺點:降低了車廂的地板高度,尤其對于公交車而言、可以做到一級踏步,上下車非常方便;發(fā)動機的噪音也得到了有效的控制,車輛的前部很安靜,車廂的密封當(dāng)然也大大改善。不過后置發(fā)動機的后橋軸荷又成了問題,因為發(fā)動機、變速器、緩速器這些大家伙都在后橋之后,而前面反而沒有重量級的東西了;過長的后懸長度還使得客車的離去角變得很小,很容易觸底。
后縱置發(fā)動機客車底盤 VOLVO 9600
后橫置發(fā)動機
這樣的布置方式多見于后懸較短而無法縱向布置發(fā)動機的中型客車和極少數(shù)的大型客車上。它繼承了后縱置發(fā)動機的優(yōu)點,并使得車內(nèi)低地板的面積進(jìn)一步擴大,尤其是配合使用下沉式的門式后橋。不過,因為發(fā)動機被橫置了,所以它的傳動系統(tǒng)多了一次傳遞方向的改變,也就是需要一套角度傳動機構(gòu),這顯然降低了傳動系統(tǒng)的效率;而且傳動軸的布置也很困難。
后橫置發(fā)動機 斯堪尼亞
后偏置發(fā)動機
目前國內(nèi)的客車制造商罕有使用這樣的布置方式的,歐洲有幾家制造商使用了這樣的布置方式,包括VOLVO,它的一款油電混合動力公交車使用了這樣的布置方式。這樣做的目的也是縮小發(fā)動機所擠占的空間,最大化的做到全車廂低地板設(shè)計。而缺點也是無法避免的,由于發(fā)動機被擠到一個角落,所以整車的前后軸荷、左右輪荷分布不均衡,發(fā)動機附近的車輪負(fù)荷最大,操縱穩(wěn)定性惡化;在設(shè)計上,發(fā)動機懸置、冷卻、進(jìn)氣、排氣布置都很困難。
中置臥式發(fā)動機
在大型客車上采用這樣的布置方式的目前只有VOLVO和MAN。VOLVO 9800車型(上一代為B12M,西安西沃客車廠CKD生產(chǎn))正是使用了這樣的布置方式,優(yōu)點很多,最突出的無疑是合理的軸荷分配,較低的重心位置,良好的操控性能。而最大的缺點可能就是發(fā)動機不容易接近,給維修帶來了極大的不便,另外相對于后置發(fā)動機而言需要更好的隔音處理,因為發(fā)動機位于整車的中間位置。
這樣的布置方式要求很高,首先需要一臺臥式發(fā)動機,這不是所有的發(fā)動機制造商都可以提供的,VOLVO的DH12正是這樣的一臺發(fā)動機,直列6氣缸水平放置,并采用了干式油底殼壓力潤滑的方式,排量為12.1L,最大功率380匹馬力,發(fā)動機的高度只有600mm左右。
VOLVO在B12M的基礎(chǔ)上還衍生出了三段鉸接的26.8米BRT公交車。稍后將重點介紹一下基于沃爾沃TX平臺的西沃9800客車。除了VOLVO的B12M使用這款臥式發(fā)動機外,VOLVO的9900(上一代為B12B)也使用這款發(fā)動機,不過它是布置在后橋之后,這應(yīng)該屬于另一種布置方式--后縱置臥式發(fā)動機。
中置臥式發(fā)動機 沃爾沃 B12M 9800
中偏置發(fā)動機
目前國內(nèi)的客車制造商沒有使用這樣的布置方式的,只有歐洲幾家制造商使用了這樣的布置方式,而且這樣的布置方式只見于公交車,尤其是全車低地板的鉸接客車,比如VOLVO 7800。這樣的布置方式是為了盡可能的縮小了動力總成占用的空間,配合門式后橋,實現(xiàn)了整車的低地板。而且相比后偏置發(fā)動機而言,有較合理的軸荷分配。
當(dāng)然,這樣的布置方式所帶來的缺點也是不容忽視的:最大的問題就是車輛左右兩側(cè)的輪荷分配不均帶來的一系列問題,包括車輛的操縱性能惡化,發(fā)動機側(cè)的車輪及懸架系統(tǒng)負(fù)荷大,磨損快等;而且發(fā)動機要擠占掉車廂內(nèi)的部分高度空間,也就是無法在發(fā)動機的上方布置乘客座椅。同時動力總成布置空間狹小,也使得各系統(tǒng)的設(shè)計變得復(fù)雜。
中偏置發(fā)動機 沃爾沃 7800