10.16638/jki.1671-7988.2017.13.013
客车车窗合理化设计
王鑫鹏1，张渊源2，张华2
（1.陕西通家汽车股份有限公司，陕西 西安 710000；2. 金龙汽车（西安）有限公司，陕西 西安 710000） 摘 要：客车车窗设计的合理性与用户使用成本、企业制造成本密切相关。对与不同用户采用个性化特殊定制，满足长期运营使用需求；对于差异化设计需考虑相关配合物的密切关系，达到通用化设计从而降低成本。文章从目前存在的几类问题引出相对应的解决方案以及设计玻璃时考虑相关影响物之间相互关系，做到模块化设计从而达到降低成本目的。针对玻璃结霜问题可以通过将玻璃设计为中空玻璃有效解决并节能环保；玻璃透光率高可以将玻璃按照使用地域及客户需求设计成不同彩以降低透光率；合理的玻璃结构划分，可以降低制造成本，文中仅举例将铝框推拉窗结构优化设计成上粘接下推拉结构，同时还有其它结构可按客户需求设计；设计玻璃时需考虑车身骨架和内饰件结构，它们之间密切相互影响。 关键词：客车玻璃；玻璃结构；模块化设计
中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)13-41-03
The Rationality of the Design of the Bus Window Glass
Wang Xinpeng 1, Zhang Yuanyuan 2, Zhang Hua 2
（1.Shaan Xi Tongjia Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi ’an 710000; 2. Higer Bus (Xi ’an) Co., Ltd, Shaanxi Xi ’an 710000） Abstract: The rationality of the design of the bus window is closely related to the user's cost and the manufacturing cost. And the use of personalized customization with different users to meet the long-term operational needs; For differentiated design take into account the close relationship of the complexes, achieve generalized design so as to reduce the cost. This article draws on the corresponding solutions from the existing problems and designs the glass to consider the interrelationship between the related effects, so that the modular design can achieve the purpose of reducing the cost. For glass frost problem can be designed by insulating glass and effectively save energy and environmental protection; Glass high light transmittance can be used in accordance with the use of regional and customer demand for different colors to reduce the light transmittance; The reasonable structure of glass partition, can reduce the manufacturing cost, this paper only aluminum frame structure optimization design push-pull window into the glue for push-pull structure, as well as other structure according to customer demand design; Design of the glass to consider the body frame and interior parts structure, Close to each other. Keywords: Bus Window Gl
ass; Glass Structure; Modular Design
CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)13-41-03
引言
近几年来随着客车行业的不断发展，各类客车及衍生特种车型越来越多的呈现出来。客车玻璃的各类结构设计在各类客车中大量应用，客车玻璃在不同客车种类及不同环境中
作者简介：王鑫鹏，(1987-)，男，助理工程师，就职于陕西通家汽车股份有限公司，兴趣：内外饰设计、底盘零部件设计，研究方向：造型设计、车身附件、内外饰。张渊源，（1987-），男，助理工程师，就职于金龙汽车（西安）有限公司，兴趣：内外饰设计，研究方向：底盘零部件设计、转向设计、车身附件设计。张华，（1984-），女，助理工程师，就职于金龙汽车（西安）有限公司，兴趣：内外饰设计、底盘零部件设计，研究方向：车身附件设计、底盘零部件设计。
王鑫鹏等：客车车窗合理化设计42 2017年第13期
选型及使用直接关乎产品的性能、乘客舒适性及客车本身的经济价值。
1 目前现状
我国地域辽广，北方的冬季长时间寒冷，南方的夏季炎热。不同温度湿度对于使用地的客车要求也不尽相同；市面上好些客车玻璃的设计不合理会增加企业成本，直接影响生产企业的利润。
1.1对于严寒地区的冬季，由于车内外温度及湿度差别大，车窗经常会出现结霜的现象。对司机及乘客们带来了诸多不便且有可能影响驾驶安全：玻璃结霜使得乘客无法清楚观察车外站点及景象，坐车错过站；较大空间的大客车司机观察侧窗，结霜出现无法彻底去除，影响司机观察窗外情况带来不安全因素，见图1。尤其是非常寒冷的地区，结霜严重，虽然出现一些解决办法：一是提高车内壁表面温度。采用带电加热功能的玻璃，加大暖风机功率以提高车厢温度。二是降低车内空气的露点温度。要降低露点温度就必须降低空气含湿量，一些办法是增加除湿机，但功耗较大。
针对特别严寒地区以上解决办法效果或经济性不佳，长期困扰着车主及司机。
图1 图2
1.2对于南方地区的夏季，气温长时间炎热。市面上好多车辆，尤其是城市客车等车窗玻璃透光率较高，光照穿透率大多达80%以上，长时间照射使得车厢内温度升高。仅管无论南方地区还是北方地区越来越多的空调车增多，通过空调来降低车内温度，但是能耗较大--耗油耗气或耗电，并不是绿环保经济合理的解决办法。
1.3市面上客车玻璃，比如城市客车的侧窗，设计中划分区域的不合理，使得在满足国家相关标准的前提下，又无形中增加制造成本。比如图示一款常见的一款城市客车玻璃，侧窗全部采用铝框推拉玻璃，见图2，虽然使用中并没有问题，但随着车长的增加侧窗数量增多，这种设计方式带来玻璃成本增加。因此，此结构成本较高，并不是较合理的设计，给生产企业带来成本高利率降低的现状。
2 客车玻璃的设计
2.1 客车玻璃的种类
客车玻璃大致分为前风挡玻璃、后风挡玻璃、司机窗、侧窗玻璃及乘客门玻璃。各自玻璃结构不尽相同。
前风挡玻璃均为多层夹胶玻璃，表面两层玻璃，中间为透明夹胶层。脆性的玻璃和弹性的胶片相结合，
使得夹层玻璃具有很高抗冲击性能和破碎时的完全性能，玻璃破碎时还能保持可见度。此外，当夹层玻璃受冲击破碎时，碎片被胶片粘住不剥落，不易伤人。
前风挡玻璃厚度为 6.76mm、7.76mm、8.76mm。6.76mm 厚多用于7米以下的车，多用于小中巴客车、微型城市客车等；7.76mm厚为最常用的通用状态，绝大多数车都适合；
8.76mm为10米以上的宽体车等特舒车辆使用。玻璃颜均为无。
后风挡玻璃一般为5mm厚单层无钢化玻璃。
司机窗大致分为粘接窗或铝框推拉窗两种结构。粘接窗一般为厚度为5mm厚单层钢化玻璃或双层中空玻璃厚度有14mm或 16mm，16mm厚较多应用；铝框推拉窗为5mm厚单层钢化玻璃。特殊地域可采用中空内置推拉结构。
侧窗玻璃结构样式非常丰富，不同种类不同用途。目前大致分为铝框推拉、单层粘接、单层内隐藏推拉窗、中空粘接、中空内置推拉及组单层粘接与铝框推拉组合方式。玻璃颜分为无、浅灰、深灰、F绿、咖啡等，不同颜对应的透光率不同。具体车型及使用地区需具体选型设计匹配。
乘客门玻璃均为5mm厚单层钢化玻璃或双层中空玻璃，5mm厚单层玻璃使用较多。
2.2 客车玻璃的合理化设计及经济性分析
2.2.1 不同区域地域性中玻璃的设计选型
针对上文中“目前现状 1.1”结霜问题，结合近些年的实际应用成功情况，笔者认为在北方一些严寒地区（比如新疆、东北等）可以采用中空玻璃，尤其是司机侧窗和副司机窗非常必要，能很大程度减少除霜机、电加热器、除湿机等使用频率，以降低使用能耗，省油省电省气。
针对上文中“目前现状 1.2”阳光穿透率高使得车内温度升高问题，笔者认为在南方方地区，可以将玻璃颜设计为深灰或者咖啡以减少玻璃透光率，实际实验使用中深灰较为大多客户首选。改变玻璃颜降低透光率优点：一是降低夏季车内温度升高首要原因，降低夏季空调使用频率及使用程度，节省能源。二是采用深玻璃提升整个车的整体档次及品质，用户多为喜欢。此方法在近几年的实际设计选型中，得到越来越多的验证。
2.2.2 不同客车种类中玻璃的设计选型经济性分析
上文中“目前现状 1.3”侧窗玻璃具体设计不合理，照片与一款车图3结构一致（全铝框推拉）。图4为优化后结构（上粘接下铝框推拉），且远远满足GB13094及GB7258最新版的逃生窗口尺寸500×700要求，但两者成本截然不同。
汽车实用技术
43 2017年第13期
图3 图4
已知市场普遍价格，单层粘接玻璃约为a元/㎡，铝框推拉窗约为4～4.3a元/㎡。图3总价格用A表示；图4总价格用B表示，经过计算得出两者大致价格。
A≥1.395×1.001×4a=5.59a元 B=0.695×1.395×4a+0.3×1.395×a=4.29a元
金龙汽车A-B≥1.3a元
得出A成本至少比B成本高1.3a元。客车侧窗玻璃数量较多，普遍大于10片，若采用B结构单车玻璃至少节省成本13a元。
此优化结构始终坚持原铝框推拉结构，仅将一小部分区域设计成可粘接结构。在实际设计中，根据客车具体使用类别、使用地域、客户需求等，可以将举例中原侧窗玻璃结构设计为可拆卸式铝框推拉窗结构、不可拆卸式铝框推拉窗结构、单层内隐藏式推拉窗结构（单层内置推拉窗）、中空内隐藏推拉窗结构（中空内置推拉窗）等等。
2.2.3 合理模块化设计在客车玻璃设计选型中的应用
设计玻璃时需要考虑到周边骨架、内饰件等结构影响，它们之间密切相关并互相影响。如果设计时提前充分考虑到各种可能出现的结构，在后续定型后便随心所欲应对变化结构以做到通用化设计。
如果侧窗为中空玻璃结构，一般相配合的内饰件包层柱深度相对于普通单层玻璃结构深度减浅，如图5。若客户需求等变化改为普通普通单层玻璃结构，此时内饰件深度要增加6～11mm，同时此种中空玻璃结构亦相对应更改。
图5 图6
优化后的中空玻璃结构，无论内饰件包层柱为中空玻璃状态还是单层玻璃状态，均可以安装，如图6。这样便可做到内饰件包层柱完全通用。
3 总结
本文结合实际使用过程中一部分实例，引出相对应的解决方案以及设计玻璃时需要考虑相关周边影响物之间的相互关系，做到模块化设计从而达到降低成本目的。玻璃结构根据具体车型类别、使用地域、客户需求等因素分为千变万化类别。因此，在设计生产中做到具体问题具体分析，设计出对生产企业和用户利益相平衡的合理结构尤为重要。
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