双向行驶隧道消防车电器系统电路

周文生

（集瑞联合重工有限公司，安徽 芜湖 241080）

双向行驶隧道消防车电器系统电路

周文生

（集瑞联合重工有限公司，安徽 芜湖 241080）

介绍双向行驶隧道消防车的产品配置及特点。从电源系统、灯光系统、刮水系统、油门系统、空调系统等5大系统，详细介绍双向行驶隧道消防车的电器系统电路设计。

双向行驶隧道消防车；产品配置；特点；电器系统；电路设计

集瑞联合卡车与四川森田消防装置制造有限公司联合开发的第3代EXORCIST双向行驶多功能消防车，致力于解决隧道及狭窄巷道等特殊环境下的消防灭火救援问题。该消防车采用订制专用双向行驶消防车底盘，消防配备与底盘整体设计，无缝对接，对于特殊的消防环境具有极强的适应性。该车兼顾多种消防车的众多功能，通过了各种特殊环境的道路试验和火场试验，产品成熟、稳定、可靠，具有很强的实用性和使用性。图1为双向行驶多功能消防车所研制的专用底盘。

图1 双向行驶多功能消防车专用底盘

1 配置、性能参数及特点

1.1 车辆配置及性能参数

双向行驶多功能消防车配置及性能参数如下。

1）底盘配置 驱动形式4×2，发动机YC6K1038-40，前后桥制动形式为前鼓/后鼓，电子制动WABCO ABS，车架规格300 mm×80 mm（8+5），蓄电池2×195 Ah，轮胎规格385/65R22.5，驾驶室规格：四川森田消防装备制造有限公司设计的白车身。

2）尺寸参数 外廓尺寸10 150 mm×2 500 mm× 3 200 mm，轴距5 500 mm，前轮距/后轮距2 060/2 060 mm，离地间隙350 mm，接近角18°，离去角18°。

3）质量参数 底盘整备质量10 000 kg，满载质量15 000 kg。

4）性能参数 最高车速≥90 km/h，最大爬坡度≥40%，加速行驶外最大噪声≤84 dB（A），最小转弯直径≤25 m，制动距离≤37 m（满载、车速60 km/h），驻车停放坡度≥30%。

1.2 特点

双向行驶专用车是针对隧道、巷道等狭窄道路作业的特殊用途和工作环境所专门研发的。双向驾驶消防救援车具有独特的双驾驶室和四轮转向系统，无需掉头倒车，可灵活穿越隧道。该消防车两头各有一个驾驶室，一般有发动机的一侧为主驾驶室，另一侧为副驾驶室。主驾驶室为1座，副驾驶室双排5座，2个驾驶室共用一个转向系统和一个动力系统，发动机的控制可以从主驾驶室一端一键切换至副驾驶室一端，瞬间实现反方向行驶，操作十分简单，可实现瞬间转换［1］。主、副驾驶室前配有电动遥控消防炮，在主驾驶右侧，安装水雾排烟系统，用于火场排烟。双向行驶多功能消防车具有如下特点。

1）底盘性能优越 该车底盘由集瑞联合卡车设计并完成制造，搭载联合动力380马力发动机和双环自动变速器，动力强劲；底盘可实现前后双转向，进退自如，具有较强的机动性能；所有底盘部件均来自国内外优质供应商，产品可靠性高。

2）驾驶室舒适安全 驾驶室源自欧洲顶级消防车设计理念，依据人机工程学原理设计，具有很高的舒适性及安全性。驾驶室内、外饰采用新型进口高分子阻燃复合材料，具有质量轻、强度高、韧性高、表面柔性高等特点。2个驾驶室各配备一套高品质GPS导航系统（含倒车雷达及倒车影像）和行驶实时监控系统。驾驶室操控方面，采用了飞机驾驶舱设计理念，底盘仪表、显示及操作单元和消防仪表、显示及操作单元分区集成于驾驶员可操作空间范围内，使得该消防车在行进过程中能同时使用上装设备，便于火场推进。

3）消防设备齐全 配备标准的A类泡沫系统、高性能细水雾排烟系统以及车前炮灭火系统、细水雾车身自保系统等。全车细水雾喷淋自保系统分布于驾驶室、车厢顶部、驾驶室前、各车轮上方、燃油箱上方等位置，确保整车自身安全。水泵系、液压设备接口全由集中液压单元提供动力，可靠性及稳定性高，且易于控制。同时配备1套1拖2车载消防设备操控系统，1套控制模块，2套操控界面，其中一套操控界面位于泵房内用于车下操作，一套操控界面集成于主驾驶室仪表板，用于车上操作。

2 电源系统介绍

双向驾驶消防救援车由于上装功能较多及从安全、可靠性出发，整车采用双线制回路设计。因双向行驶消防救援车辆从商用车底盘发展而来，所以整车采用24 V电压系统。考虑到上装用电器用电量较大，故蓄电池采用195 Ah，发电机采用28 V/110 A。

为了有效控制车辆静态电流，对蓄电池进行保护，保证车辆在接受出行任务情况下，车辆能够正常起动，因此在蓄电池正极处设置了K00手动机械开关。

电源系统负极设计采用两路控制，发动机ECU及K0电磁开关控制线圈直接与蓄电池负极相连，起动机、发电机等大功率电器件则受K0电磁式开关控制，更加安全地进行整车断电。图2为双向行驶多功能消防车电源系统电路图。

3 灯光系统介绍

为了确保汽车的行驶安全，汽车上装有多种外部照明及信号装置。外部照明装置主要包括前照灯、前雾灯、倒车灯及牌照灯等，外部信号装置主要包括后雾灯、制动灯、停车灯、位置灯、示廓灯、转向信号灯等［2］。下面分别介绍双向行驶隧道消防车的室内顶灯及室外灯光的控制设计。

3.1 驾驶室外灯光控制逻辑要求

主副驾驶室均装有2套灯光装置，即前组合灯（远光、近光、日间行车灯、转向灯、前雾灯），后组合灯（后雾灯、倒车灯、制动灯、位置灯、转向灯）。主驾驶室灯光控制与副驾驶灯光控制方式一致。通过对组合开关的公共端进行切换，实现主副驾灯光系统的互锁功能，图3为双向行驶多功能消防车室外灯光系统电路图。主、副驾行驶灯光控制逻辑要求如下：①主驾驶室行驶时，主驾驶室前部灯光有效，尾部灯光失效；副驾驶室尾部灯光有效，前部灯光失效。②副驾驶室行驶时，副驾驶室前部灯光有效，尾部灯光失效；主驾驶室尾部灯光有效，前部灯光失效。③左右转向功能只能单侧控制，互相锁止，危险报警开关可以双侧控制。

3.2 室内顶灯控制逻辑要求

主副驾的2个驾驶室内顶灯分别受门开关和仪表板上的顶灯开关控制，门开关优先。在门开的状态下，顶灯一直亮，而操作顶灯开关并无反应。故不管是主驾驶室行驶还是副驾驶室行驶，顶灯均可工作。图4为双向行驶多功能消防车室内灯光系统电路图。

4 刮水系统

双向驾驶消防救援车主驾驶室右侧安装了消防水炮，在工作时严重影响着驾驶员右侧区域视野，因此在右侧门窗处增加单刮臂刮水器。由于消防水炮工作时，喷射范围广，同时影响车前视野，为了保证足够良好的视野状态，侧刮水器工作必须与前刮水器同时工作，因此在主驾刮水系统设计时，必须考虑联动。为了便于各驾驶室内驾驶员观察周边视野，主副驾刮水系统工作状态均由各驾驶室乘员自主控制开启和关闭。具体刮水系统电路图见图5。

5 油门设计要求

双向驾驶消防救援车共有2路行驶油门、3路远程油门。行驶油门分别位于主驾驶室脚踏板处和副驾驶室脚踏板处。由于发动机ECU输出只有一组行驶油门，设计时必须要通过主副驾驶室工作状态来进行自动切换。考虑到实际消防员战斗需求，远程油门共设计3路，分别位于主驾驶室室内操作台和副驾驶室室内操作台及车下消防设备面板操作台。3路远程油门必须要实现相互自锁，保证消防队员人身安全。发动机为电控系统，远程油门使能开关及远程油门传感器只有一路输出，因此需要通过外围电路设计来满足功能需求。现代电控发动机具备诊断功能，时时监测传感器连接状态，所以在设计时通常会考虑将主驾驶室行驶油门传感器和远程油门传感器设置为默认状态。图6为双向行驶多功能消防车油门系统电路图。

图4 双向行驶多功能消防车室内灯光系统电路图

6 空调系统

空调是空气调节器的简称。在炎热的夏季或寒冷的冬季，空调作为改善室内环境舒适性的主要途径，正在人们的生活中发挥重要的作用。汽车作为生活中主要的交通工具，其驾驶室环境更加恶劣（冬冷夏热），因此汽车也需要使用空调来改善驾驶室内的环境舒适性。汽车空调的功能是用来调节驾驶室和车厢内空气的温度、湿度和洁净度，并使车厢内空气流通，让驾驶员和乘客感到舒适的一种汽车附属装置。对现代汽车而言，空调系统已经成为车辆的必选配置。

图5 双向行驶多功能消防车刮水系统电路图

为了便于各驾驶室内驾驶员方便控制驾驶室内环境，主副驾空调系统工作状态均由各驾驶室乘员自主控制开启、关闭和调节风量。图7为双向行驶多功能消防车空调系统电路图。

图7 双向行驶多功能消防车空调系统电路图

7 结语

集瑞联合卡车双向行驶特种专用车底盘的电器系统设计，实现了车辆双向行驶的逻辑控制需求。通过电控技术，实现了主副驾驶室互锁操作。该车型的成功开发，为隧道等狭长环境下的消防救援作业，提供了有效的解决方案，也标志着联合卡车开始聚焦消防行业。

［1］ 刘勇.德国曼TGM双头车底盘实现零转弯半径［J］.驾驶园，2014（4）：32.

［2］ 张小虞.汽车工程设计手册（设计篇）［K］.北京：人民交通出版社，2000.

（编辑 凌 波）

Introduction to Electrical System Circuit of Two-way Tunnel Fire Truck

ZHOU Wen-sheng
（C&C Trucks Co.， Ltd.， Wuhu 241080， China）

This paper introduces the product configuration and characteristics of two-way tunnel fire truck. Its electrical system circuit design is demonstrated， which includes power， lighting， rain-whip， oil and air-conditioning system.

two-way tunnel fire truck； product configuration； characteristic； electrical system； circuit design

U469.68

A

1003-8639（2017）04-0029-07

2016-09-14

周文生（1986-），男，安庆人，系统主管。