新能源城市客车的安全设计理念浅析

摘 要：当前，新能源城市客车已呈快速发展趋势下，浅析城市客车安全设计的设计理念，来提高新能源城市客车的安全系数。

关键词：新能源城市客车;设计理念;安全

新能源城市客车，在城市公共交通中已起着不可替代的主导作用;作为一种公共交通工具，城市客车安全是一个永恒的话题，也是全社会关注的热点问题。如何提高新能源城市客车的安全系数是摆在所有生产企业面前的一个挑战，也是追求的主题。

1 车身结构方面

1.1 采用全承载车身结构

“全承载车身”是一种将飞机结构技术应用于客车上而形成的一体化桁架结构的车身，根据其车身结构采用封闭环的特点，也被形象地被称为“鸟笼结构”。全承载客车的车身是一个完整的桁架式整体封闭环机构，在受到外部碰撞时，能将冲击力迅速地通过桁架分解到整车各个部位，车身整体受力较为均匀，保证车身结构不因剧烈的冲击而遭受破坏，被动安全性好，能为车内的司乘人员提供有效的安全的空间。

1.2 采用应急出口天窗

从安全的角度出发，装配具有应急出口功能的安全天窗已逐步地形成趋势。带应急出口功能的天窗从内而外打开后可以作为应急出口。

1.3采用前内摆、后外摆乘客门

我国现“服役”的城市客车的乘客门可分为两类：折叠门与内摆门。折叠门因其占用客车内部空间较大，已逐步地被淘汰。现阶段新研发生产的城市客车中，其乘客门几乎全采用为内摆门结构。

笔者认为：前（上客）乘客门采用内摆结构，后（下客）乘客门采用外摆门结构是最为适宜的。尤其是后乘客门设计为双外摆门结构不仅可以满足城市客车随处停车快速下车通道的要求，也可解决因火灾等突发性事件造成的人员拥堵开不了车门的问题。

1.4侧窗预留应急安全出口

我国大多数城市客车侧窗仍以金属框式推拉窗为主。近年以来，一些经济条件较好的城市开始采用粘接式内置推拉窗或全封闭式粘接侧窗。根据GB 13094-2017《客车结构安全要求》：“应急窗应易于从车内和车外迅速打开;或者采用易击碎的安全玻璃，并在每扇应急窗的邻近处提供一个方便用来击碎应急窗的工具。”也就是说侧窗作为应急出口可采用两种处理方式：“加装迅速开启的装置即推拉侧窗或者外推窗”或“安全锤”。

预留安全应急窗必须保证充分的应急出口面积，国内大部分城市前部乘客区车侧壁均装设有侧围扶手，这也相当于分割了应急窗口的有效逃生面积，侧围扶手的位置设计还是比较关键的，设计不合理应急出口，就必须低头弯腰从侧围扶手下的空隙钻出，而且逃生者极易卡在窗口，这也是一个容易被忽视的“安全隐患”。

1.5 后风窗设计为安全应急出口

新能源汽车后部空间通常作为动力电池舱，在结构上，受电池舱的影响，利用后风窗进行逃生存在一定的难度。为此，可以借鉴国外客车，在车身预留攀爬抓手及脚窝，对于紧急逃生的乘客而言，增加一个应急出口就相当于多了一份生还的可能。

2 车身电气方面

2.1仪表台处设置乘客门应急开关

正常情况下，城市客车可由驾驶员仪表台翘板开关按钮控制乘客门的开关。对于每个乘客门，国标均要求车身内外装有车门应急控制器，在紧急情况下，位于车门前的乘客或外部人员可通过应急控制器实现车门的开启，通常是红色旋钮或开关，较容易识别和操作。值得注意的是，发生事故时乘客比较拥挤慌亂，很难有时间去打开应急控制器，所以建议在仪表台处设置乘客门手动应急开关，在紧急情况由驾驶员操纵紧急开关将所有乘客门同时开启，确保在最短的时间内打开全部乘客门，珍惜紧急时刻的每一秒。

2.2 电池舱等处设置自动灭火装置、舱温报警装置

新能源客车主要为纯电动汽车或混合动力汽车，由于驱动能量的传输主要采用电能，因而在安全上有异于传统内燃机客车。动力电池、电容、驱动电机、高压线路等在加热、过充过放电流、振动、挤压等滥用条件下可能导致损坏，甚至会发生着火、爆炸等事件，因而在动力舱或电池舱加装自动灭火装置、舱温报警装置，以提高安全系数。

2.3 设计应急出口钢化玻璃爆破装置

钢化玻璃爆破装置是一种辅助工具，在发生汽车起火或交通事故等紧急情况，利用该工具能在瞬间将车内的安全玻璃破碎，形成安全通道，使车内人员得以实现迅速逃生。一般情况下，该辅助工具装置在城市客车安全玻璃的一角或边沿部。此装置可以作为应急出口安全玻璃破碎的第一装置，可以将安全锤作为第二装置。

2.4 主动安全关键在电器设计

新能源城市客车的电源系统一般采用三级保护，第一级是总保险、第二级是主保险、第三级是子保险，通过多级保险装置，提升了电器过载和短路的保护能力;同时在设计源头工作中，引入了失效模式分析、冗余设计等理念，进一步提高新能源客车的安全性和可靠性。

2.5 安装乘客计数器，杜绝超载

建议增加乘客计数系统，前后门设计人数计量器，通过上下乘客数量加减获得车厢内乘客人数，如果超载发出报警信号，让城市客车不再超载运行，以避免在紧急情况下，最大限度地预防可能发生的悲剧。

2.6电池系统的主动安全设计

考虑实际运行的需要，动力电池的容量较大，设计时，动力电池采用分箱处理，并要求每个分箱均能迅速的解锁。现在国内设计的纯电动客车的动力电池包都是采用螺栓固定的方式，隐患较大。在此，建议采用动力电池“一键脱离车体”的主动安全设计结构，以实现在动力电池包出现冒烟，起火等危险情况时，可以快速的使危险电池包脱离车体，切实保护乘客及车辆安全;同时，该结构亦便于维护及紧急更换。

总之新能源城市客车是历史发展的必然趋势，是我国解决能源危机及城市污染等问题的有效途径之一。发展新能源城市客车的企业发展时机刻不容缓也迫在眉睫，但我们应该注意到，新能源城市客车发展过程中急功近利的行为将会带来莫大的隐患，新能源客车企业有责任在发展过程中安全设计理念必须放在第一位。

参考文献：

[1]客车结构安全要求：GB 13094-2017[S].

作者简介：林利平（1961-），男，福建龙岩人，专科，中级工程师，研究方向：客车及客车专用车。