從客車行業(yè)發(fā)展規(guī)律來看，如果說1998年以前屬于原始積累期，1998年以后則屬于快速成長和擴張期。大中型客車市場規(guī)模在 1998年超過2萬輛，至 2011年，已超過16萬輛，市場規(guī)模擴大了8倍，其成長軌跡具有清晰的階段性發(fā)展規(guī)律。

    隨著技術的不斷升級，客車產(chǎn)品呈現(xiàn)的發(fā)展特點十分清晰：首先是大型化，大型客車的產(chǎn)品數(shù)量、市場銷量呈逐年上升趨勢，至2011年，客車的市場結(jié)構(gòu)中，大型客車所占的比例已經(jīng)超過中型車，居于首位；其次是重視安全性，在營運客車類型劃分及等級評定工作的推動下，客車的安全性已成為客車企業(yè)、客車用戶和行業(yè)主管部門關注的第一重點；第三是強調(diào)節(jié)能降耗，節(jié)能減排是國家的政策重點，也是客車企業(yè)的技術重點，車身輕量化、發(fā)動機熱管理技術已逐漸成為流行趨勢，另外，新能源客車已經(jīng)成為整個行業(yè)的研究重點；第四是信息化已成潮流，在國家政策的鼓勵和推動之下，車聯(lián)網(wǎng)技術得到快速發(fā)展，最近2年，客車 “信息化”熱潮從企業(yè)到政府持續(xù)升溫。

    下面從客車技術進步的視角，歸納以下4個方面的成果。

    針對傳統(tǒng)客車的技術創(chuàng)新成績斐然

    1.發(fā)動機熱管理技術

    發(fā)動機最佳工作狀態(tài)是水溫穩(wěn)定在90 ℃左右；但是由于環(huán)境溫度冬季、夏季相差較大，發(fā)動機不同負荷下的發(fā)熱量變化較大，需要有相應的調(diào)節(jié)機構(gòu)不斷調(diào)整冷卻系統(tǒng)的散熱量。傳統(tǒng)的各種調(diào)溫方式是比較粗略的調(diào)整，不能精確控制水溫穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。為此，宇通客車專門立項對此進行研究并在產(chǎn)品中廣泛應用。

    核心技術：發(fā)動機進風艙結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術，冷卻系統(tǒng)優(yōu)化技術，風扇自動溫控技術。

    近年來，客車行業(yè)針對傳統(tǒng)客車的技術創(chuàng)新成績斐然。

宇通向客戶展示其發(fā)動機熱管理技術

    創(chuàng)新點：通過精確控制水溫，保證發(fā)動機無論在何種氣候條件下均能穩(wěn)定在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，從而減少發(fā)動機附件消耗的功率，達到降低油耗、降低噪聲的目標。
取得的階段性成果：此技術在宇通等客車上大量應用，將整車油耗有效地降低 2～3 L/100 km。

    2.提高整車燃油經(jīng)濟性技術

    為了提高產(chǎn)品的市場競爭力，大力開展燃油經(jīng)濟性研究，切實有效地降低整車的油耗，宇通、蘇州金龍、青年汽車等客車企業(yè)組織力量對此進行研究并用于客車產(chǎn)品設計開發(fā)。

    核心技術：整車傳動系統(tǒng)優(yōu)化匹配技術，整車動力性與經(jīng)濟性計算分析技術，計算機輔助測試技術。

    創(chuàng)新點：自主開發(fā)了用于動力性與經(jīng)濟性計算分析的軟件，自主開發(fā)了動力性經(jīng)濟性測試分析系統(tǒng)。

    取得的階段性成果：自主開發(fā)了用于動力性與經(jīng)濟性計算分析的軟件，自主開發(fā)了動力性經(jīng)濟性測試分析系統(tǒng)，使整車油耗降低約2 L/100 km。

    3.降低車外加速噪聲技術

    由于環(huán)境保護的需求越來越高，而城市的交通噪聲是其中一個主要因素，車外加速噪聲作為交通噪聲的重要組成部分，越來越受到公眾的關注；另一方面，國家標準的要求也越
來越高，為了降低整車的車外加速噪聲，宇通客車專門立項對此項目進行深入的研究。

    核心技術：主噪聲源屏蔽技術，噪聲頻譜分析技術，計算機輔助測試技術。

    創(chuàng)新點：通過對主噪聲源的屏蔽，定量分析各種聲源對總聲級的貢獻率；利用計算機輔助測試技術的結(jié)果，針對主聲源采取改進措施。

    取得的階段性成果：所有車型均全面達標；研究開發(fā)了可以達到歐洲標準的技術措施，并進行了技術儲備。

    4.客車振動噪聲控制研究

    客車作為人們出行的主要交通工具，其乘坐舒適性直接影響乘客出行質(zhì)量，振動噪聲作為評價舒適性和衡量客車綜合設計水平的重要指標，各大汽車企業(yè)針對大中型客車的振動噪聲水平開展研究工作。

    核心技術及創(chuàng)新點：

    (1)客車振動噪聲測試分析技術，項目組配備高精度多通道噪聲測試設備和振動模態(tài)測試設備，開展上千輛車的振動和噪聲測試研究，并積累形成了數(shù)據(jù)庫。

    (2)自主開發(fā)客車動力總成懸置優(yōu)化設計平臺，基于該平臺可開展 4缸發(fā)動機和 6缸發(fā)動機懸置設計，從而衰減發(fā)動機振動向車體的傳遞。

    (3)吸聲隔聲結(jié)構(gòu)設計，通過測試分析客車常用吸聲降噪材料的吸聲系數(shù)、隔聲指數(shù)、隔熱性能等指標，優(yōu)選客車降噪材料，同時根據(jù)客車聲源的分布特征，采用分區(qū)域優(yōu)化設計，降低客車車內(nèi)外噪聲。

    取得的階段性成果：建立行業(yè)內(nèi)首個完善的客車振動噪聲數(shù)據(jù)庫；制定客車骨架結(jié)構(gòu)振動模態(tài)計算分析規(guī)范；自主開發(fā)客車動力總成懸置優(yōu)化設計平臺；編制吸聲隔聲結(jié)構(gòu)設計手冊，指導設計開發(fā)；建立國內(nèi)首個客車多體虛擬樣機模型，進行懸架和整車性能計算模擬。

    5.輕量化技術

    輕量化是節(jié)能降耗的一個有效途徑，近年來致力于輕量化技術方面的探索研究并不斷把研究成果推廣應用到新產(chǎn)品的研發(fā)中。

    以CAE結(jié)構(gòu)分析和試驗測試為主要手段，以某些基礎車型為研究對象，通過有限元技術對車輛的車身骨架和車架進行虛擬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靜強度、剛度分析，模擬分析車輛在運營狀態(tài)下承受不同彎扭載荷工況下受力模式，掌握了前期自身設計的客車結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，通過有限元進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使客車在結(jié)構(gòu)受力上趨向于全承載方式，客車骨架剛度和強度上有了較大提高，有效地提高了車輛的承載能力。

    輕量化技術已經(jīng)在客車產(chǎn)品開發(fā)過程中推廣應用，該技術的應用有效地降低了材料成本，提高了車輛的經(jīng)濟性，節(jié)能減排效果明顯。

    6.客車車身結(jié)構(gòu)強度評價和分析技術

    隨著道路交通運量持續(xù)大幅增長，我國道路旅客運輸安全形勢依然很嚴峻，問題也十分突出。道路運輸事故中的 “群死、群傷 ”現(xiàn)象時有發(fā)生，客運安全面臨巨大壓力。碰撞、側(cè)翻、墜落是最主要的事故形態(tài)，從事故分析來看，在重大交通事故中，客車車身結(jié)構(gòu)安全性將影響到車內(nèi)乘員的受傷害程度。

    在客車安全研究和標準體系領域，我國客車不應長期跟著發(fā)達國家走，更應該建立和完善我國客車安全標準體系，引領全球客車技術潮流，處于世界先進水平。2008年9月，由中國公路車輛機械有限公司擔任組長，共20家單位組成的課題組，以客車車身結(jié)構(gòu)強度為核心進行課題為 “西部山區(qū)營運客車安全性能試驗與評價技術研究 ”的項目研究工作，其中主要進行了客車前部結(jié)構(gòu)強度和客車上部結(jié)構(gòu)強度的試驗研究。

    通過研究，項目組完成了中國客車“第一撞”，通過 3輛客車的正面壁障撞擊試驗，初步提出了客車正面碰撞試驗評價思路；進一步完善了客車碰撞評價的思路和方法；對客車正面壁障碰撞、擺錘正面撞擊、計算機模擬計算試驗方法 3種方法均進行了試驗研究，提出了生存空間和乘員損傷值為主的考核方法；研究成果領先于歐美相關國家，填補了國內(nèi)外空白；提出了科學可行的客車正碰模擬建模和計算方法，并在 4個客車模型的正碰仿真模擬研究中成功應用；通過實車碰撞的研究對比，為客車正碰試驗和擺錘撞擊試驗提供了參考和指導。

    通過對客車上部結(jié)構(gòu)強度各種試驗和評價方法的研究，全面地對 ECE R66號法規(guī)進行驗證，為我國 GB/T 17578—1998《客車上部結(jié)構(gòu)強度的規(guī)定》實施提供了技術支持指導及理論、數(shù)據(jù)支持。在對 ECE R66號法規(guī)深入研究的基礎上，增加了臥鋪客車、雙層客車上部結(jié)構(gòu)強度的評測方法，在此基礎上修訂了 GB 17578標準，填補了該項空白。

    研究結(jié)果表明，4種等效認證方法均可有效測試客車上部結(jié)構(gòu)強度，并且4種方法均比實車側(cè)翻方法嚴格，建議推廣使用。

    研究首次對數(shù)值模擬計算方法進行了詳細分析，并提出了明確的模擬計算要求，將其納入相應條款。相關標準的實施促進客車產(chǎn)業(yè)技術升級，并為我國客車企業(yè)每年節(jié)省數(shù)千萬元的試驗認證費用，推廣潛力巨大。

    7.客車CAN總線技術研究

    CAN總線已在高檔乘用車中廣泛應用，并將在相當長的一段時間里受到青睞。隨著客車控制系統(tǒng)的復雜化，共享信息顯得尤為重要。客車使用CAN總線網(wǎng)絡，可提高車輛控制系統(tǒng)的可靠性、簡潔性和安全性，實現(xiàn)實時的信息共享，同時可以實現(xiàn)智能型故障檢測。

    核心技術：基于 CAN 2.0B通信的低速電器控制模塊，一方面根據(jù)數(shù)字輸入或模擬輸入信號控制功率輸出和通過總線將傳感器數(shù)據(jù)報告給儀表單元，同時作為 CAN網(wǎng)絡的主控模塊，可以和發(fā)動機 ECU，變速器 ECU等實現(xiàn)CAN通信；另一方面檢測輸出故障，存儲故障碼，報告故障狀態(tài)。

    創(chuàng)新點：集中式低速電器控制，降低了硬件成本；智能化的故障診斷功能。

    目前在我國高等級客車，特別是高二級以上客車已廣泛采用該項技術。

    清潔能源及新能源客車的發(fā)展已形成共識

    2006年底，為持續(xù)推動我國清潔汽車的發(fā)展，科技部啟動了 “十一五”“863計劃節(jié)能與新能源汽車”重大項目。經(jīng)過幾年的努力，新能源汽車產(chǎn)業(yè)格局已初步顯現(xiàn)。

    自2007年12月底，通過近幾年的快速發(fā)展，特別是通過新能源汽車“十城千輛”示范運營的推廣和促進，目前共有 370余款 (推薦目錄車型)各類新能源汽車進入中國汽車產(chǎn)品公告，建成30多個新能源汽車國家重點實驗室等國家級技術創(chuàng)新平臺，制定新能源汽車相關標準42項，已經(jīng)初具新能源汽車產(chǎn)業(yè)化技術條件。

    隨著 “十二五”節(jié)能減排政策的深化，節(jié)能和環(huán)保成為汽車技術發(fā)展的主題，我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃預測 2015年中國新能源汽車保有量將超過 100萬輛，2020年新能源汽車市場規(guī)模將達到千萬輛級，將實現(xiàn)中國汽車工業(yè)的技術戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

    1.NG(CNG/LNG)清潔能源汽車的發(fā)展

    天然氣汽車的標準體系已經(jīng)基本建立，目前我國已制定的CNG/LNG汽車相關國家標準和行業(yè)標準共25項，涵蓋整車、發(fā)動機、專用裝置部件、車用儲氣瓶、燃料質(zhì)量、加氣站等多個方面。

    NG客車應用發(fā)展也由城市客車延伸到公路客車，特別是近幾年來，在能源短缺和環(huán)境污染的雙重壓力下，一些國家的天然氣汽車市場加速發(fā)展并已初具規(guī)模。其中，拉美和亞太是目前世界上最大的天然氣汽車市場。截至2010年，全球共有78個國家和地區(qū)推廣天然氣汽車，天然氣汽車總量為1326萬輛，加氣站達到1萬6513座，主要分布在富氣貧油的國家 (如意大利、新西蘭、阿根廷、巴西、印度尼西亞等)和環(huán)保法規(guī)嚴格的地區(qū) (如美國、歐洲、日本等 )。

    在國內(nèi)，NG客車主要應用在城市客車方面，約占城市客車總量的15%，其中西南地區(qū)占比更高，約占總量的30%～40%，特別在重慶、新疆、貴陽等地區(qū)應用較多。其中貴陽公交自2005年開始推廣，目前是國內(nèi)采用LNG城市客車最多的城市，共擁有 LNG城市客車1500多輛，占其9m以上城市客車的70%以上。

    北京自1998年開始推廣采用NG(CNG/LPG)城市客車，高峰期共擁有 NG城市客車近 5 000輛(其中LNG車型50輛)，建有CNG加氣站29座， LNG加氣站1座，目前正常運營的 NG車型3133輛，是國內(nèi)應用CNG城市客車最多的城市。

    清潔能源技術應用節(jié)能減排優(yōu)勢十分明顯。CNG汽車的排放比汽油車和柴油車的綜合排放污染約低 85%，其中CO減少約 97%，CH減少70%～80%，NOx減少30%～40%，噪聲降低約 40%；LNG汽車比 CNG汽車更清潔，尾氣污染物含量更低，LNG氣化后的氣體比 CNG更純凈，雜質(zhì)含量少，不含水分，因而LNG汽車的排放性能要優(yōu)于CNG汽車

    2.新能源汽車的發(fā)展

    依據(jù)2009年6月17日頒布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》的定義，新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源 (或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置 )，綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術，形成的技術原理先進，具有新技術、新結(jié)構(gòu)的汽車。

    近30年來，世界上許多國家的科研機構(gòu)和諸多跨國企業(yè)，都在不遺余力地對純電動汽車進行研究開發(fā)，投入大量人力、物力、財力并已取得突破性進展。我國純電動汽車技術應用發(fā)展飛快，特別是隨著動力電池技術的進步，現(xiàn)階段新一代純電動汽車廣泛采用鋰離子動力電池技術，采用整車電控、驅(qū)動平臺智能控制系統(tǒng)、能量系統(tǒng)智能控制、電安全管理系統(tǒng)等關鍵控制技術，研制出從微型客車到大型客車的各類純電動汽車，其中共有118款純電動客車進入新能源汽車產(chǎn)品公告，國內(nèi)有400余輛純電動客車開展示范運營。

    由于節(jié)能減排優(yōu)勢十分明顯，清潔能源技術應用已較為普遍。

海格 LNG公路客車

    經(jīng)過10年來混合動力汽車技術的發(fā)展，我國混合動力汽車采用多能源動力總成控制、制動能源回收等關鍵技術，整車節(jié)油率和可靠性取得了較快的提升，依據(jù)不同混合度方案，實際路況運行節(jié)油率可達到8%～40%，其中混合動力客車平均故障間隔里程由2008年的3000 km提高到4200km。結(jié)合實際市場需求的發(fā)展，現(xiàn)階段混合動力汽車除常規(guī)的油－電混合動力汽車外，還發(fā)展有天然氣－電混合動力汽車，進一步滿足了市場多樣化的需求。目前共有215款混合動力汽車進入汽車產(chǎn)品公告，在我國北京、廣州、杭州、深圳、長春等30余個城市實現(xiàn)了累計達4000余輛規(guī)?；痉哆\營，初步實現(xiàn)了混合動力汽車產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，其中北汽福田等企業(yè)實現(xiàn)了混合動力客車的出口。

    客車設計和研究中所采用的新手段、新方法不斷涌現(xiàn)

    計算機輔助技術的日益成熟，也成為客車設計和研究的主要方法和手段，其應用也越來越廣泛。

    在CAD設計技術方面，二維向三維轉(zhuǎn)變。在CAE分析技術方面，從單純的有限元結(jié)構(gòu)強度分析，向各類CAE技術方向擴展，如CFD流體分析技術、多剛體動力學分析技術、動力性與經(jīng)濟性分析技術、聲學分析技術等。在CAT測試技術方面，虛擬儀器技術已大量應用在整車性能測試和大型零部件性能與可靠性試驗，各種新型傳感器技術的發(fā)展，也將促進整車和零部件的試驗測試技術。道路模擬機、底盤測功機等大型試驗設備也將會得到廣泛應用。

    客車制造工藝不斷創(chuàng)新

    1.頂橫梁數(shù)控雙頭鋸的加工工藝頂橫梁加工的部分工藝為：兩端工藝余量采用無齒鋸鋸切，電泳孔采用手工等離子切割，過線孔采用人工搖臂鉆加工，存在效率低、勞動強度大、粉塵大、噪聲大、精度差等問題。

    為了解決以上問題，宇通客車主導開發(fā)了全自動數(shù)控雙頭鋸。采用金屬圓盤鋸代替無齒鋸，采用沖孔工藝代替等離子切割工藝，并且將鋸切、割孔和鉆孔3道工序整合在一臺機器上完成。工人只需上料，鋸切、沖電泳孔、鉆過線孔全部自動完成，工作輕松，效率提高3倍，無粉塵，噪聲低，加工精度提高5倍，同時節(jié)省了場地。該設備是國際上第一臺同類型設備。

    2.焊接機器人的應用

    機器人焊接的優(yōu)點是效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。焊接機器人在乘用車方面的應用很普遍，但是在客車加工中很少應用。其原因主要是客車零件種類多，批量小，產(chǎn)品變換頻繁，需要大量的焊接工裝；因此，在客車行業(yè)應用焊接機器人最主要的難點是如何解決焊接工裝的問題，如果工裝依靠外協(xié)加工不僅加工周期長而且制造成本很高，不能滿足生產(chǎn)需求。

    為解決以上問題，客車企業(yè)針對目前產(chǎn)品進行梳理分析，找出適合機器人焊接的主要零件，并根據(jù)其產(chǎn)品特點進一步細分工序。經(jīng)過反復探討，將復雜零件的制造分解為多個單一工序，實施多個機器人流水化焊接的模式，既可以減少周邊輔助設備投資，又可以進一步提高焊接效率，同時降低了胎具的復雜程度和制造周期，節(jié)省了工裝成本。

    3.數(shù)控轉(zhuǎn)角鋸的開發(fā)和應用

    客車骨架半成品部分主要是冷彎型鋼結(jié)構(gòu)，型鋼的下料加工主要存在效率低、精度差、自動化程度低、材料利用率低、勞動強度大的問題。

    客車制造工藝不斷創(chuàng)新，客車車身陰極電泳工藝已基本在主流客車企業(yè)中普及。

電泳中的海格智慧安全校車

    開發(fā)全自動數(shù)控轉(zhuǎn)角鋸，實現(xiàn)了型鋼下料的全自動加工。其過程是，從系統(tǒng)導出加工任務單生成電子表格，導入工業(yè)計算機，通過軟件進行自動優(yōu)化排版、計算出最省材料的原材料數(shù)量，工人將所需的原材料成捆吊入料倉，啟動自動按鈕，機器開始自動完成卷料、疏料、翻轉(zhuǎn)、送料、轉(zhuǎn)角、鋸切、出料等全部過程，工人只需將鋸切好的工件放入托盤即可。

    4.滾壓成型技術的應用

    滾壓成型，即在一排串聯(lián)的成型軋機上，連續(xù)通過金屬板或金屬板帶，順次使其彎曲，將平板加工成所需的截面形狀的塑性冷彎成型加工法。它是在冷沖壓基礎上發(fā)展起來的，適用于等截面、長縱深制件的大批量生產(chǎn)，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高等特點。

    在總結(jié)以往經(jīng)驗的基礎上，設計、生產(chǎn)了側(cè)蒙皮滾壓線，實現(xiàn)了隱蔽側(cè)蒙皮焊點的形成并取消了腰帶鋁壓條，后期不斷發(fā)展完善，使?jié)L壓技術得到了較為廣泛的應用。

    5.客車車身陰極電泳工藝

    電泳涂裝技術源自汽車工業(yè)，是當今汽車車身涂底漆工藝的主流涂裝方法。電泳涂裝技術在實際應用中具有高效、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟等優(yōu)點。汽車工業(yè)廣泛應用該技術，但客車車身屬大型工件，基于客車的特點，通過反復分析、論證，國內(nèi)幾家主流客車企業(yè)自籌經(jīng)費，建立了全自動化的整車陰極電泳涂裝生產(chǎn)線，徹底淘汰了原有落后的防腐工藝，全方位地提升車身的整體防腐能力和防腐質(zhì)量，保證了客車的耐用基因，從而增加賣點，為客戶創(chuàng)造更大的價值。

    6.機器人靜電噴涂技術

    近些年來，高速靜電旋杯噴涂技術已經(jīng)成為主流噴涂工藝，廣泛應用于乘用車行業(yè)。與手工空氣噴涂相比，靜電旋杯噴涂具有涂著效率高、霧化細、涂膜裝飾性好、質(zhì)量穩(wěn)定、利于環(huán)保、生產(chǎn)效率高(可以實現(xiàn)噴漆工序自動化，使員工脫離有害的作業(yè)環(huán)境)等優(yōu)點。

    技術進步是中國客車發(fā)展的動力，在技術進步的推動之下，我們的客車產(chǎn)品不僅能夠滿足國內(nèi)客戶的需求，而且還能夠遠銷歐美，逐步成為世界客車市場上的主要產(chǎn)品。