旅游或客运客车的护栏设计

旅游或客运客车的护栏可分为硬质护栏和软化护栏两类。硬质护栏是指护栏的主体骨架由金属管材制成，表面或作处理或作不处理，其挡板可软化也可不软化的一类护栏。软化护栏是指主体骨架和挡板都经过了软化加工的护栏。图9-2是两款硬质护栏的实物图片，图9-3是两款软化护栏的实物图片。

1.硬质护栏

就国内目前的使用情况来看，硬质护栏主要采用不锈钢和钢管喷塑这两种材料，结构上都可分为两部分：护栏骨架和护栏挡板。图9-4所示为一款国内硬质护栏的实物图片，这是我们能见到的最简单的护栏结构了，非常经济实用。图9-5剖析了其工程结构：

1）H值不能小于800mm，GB 13094—2007的“4.11”条款。

2）B值与车身结构的宽度尺寸有关，无标准限制。

3）C值建议不大于200mm。

4）S值建议不小于650mm。

图9-1 一款旅游车和一款公交车的护栏位置图

图9-2 两款硬质护栏的实物图片

图9-3 两款软化护栏的实物图片

图9-4 一款国内硬质护栏的实物图片

图9-5 图9-4护栏的结构细节

5）h值应适当：越大对护栏的安装强度越有利，但不利于吸收冲击能量。

6）b值需校对内饰与水暖的安装空间。

7）骨架采用了ϕ32×2.0钢管喷塑，为了外观效果，常采用滚花工艺。

8）挡板采用1.2mm厚度的镀锌板包面料，需两块挡板对粘。

9）挡板采用铆钉加装饰扣盖的方式固定于骨架上。

10）骨架也可采用不锈钢，其优点是现场修改更方便。

11）A向与B向的连接法兰同骨架采用焊接结构。

这种结构的护栏，其缺点是外观档次一般，重量重，仅仅用于中低端车型。而图9-2所示的硬质护栏会显得外观效果好很多，其关键是挡板的性能特点：质轻、毛边易处理、刚度好、韧性好。能符合这些特点的材料是什么？是有机玻璃还是其他聚合物板材？可见，硬质护栏的设计取决于以下三点：(www.xing528.com)

①挡板的材质：轻、韧、无毛边。

②挡板与骨架的连接结构：简单可靠、紧固件最好不外露。

③护栏的安装结构：简单可靠、紧固件最好不外露。

以上三点决定了护栏的设计水平和安装效果，这需要工程师们从材料创新和结构创新两方面做大量工作，现有的护栏结构都是从欧洲客车上学习来的，但一些好的结构由于材料及工艺原因而无法在中国本土实现。

护栏这种车身附件，虽说不大，但有时好的设计由于受到材料的限制，真有一种“巧妇难为无米之炊”的感觉。

2.软化护栏

软化护栏的结构都是“骨架+软化层”：骨架是钢结构的，软化层采用的是PU发泡。此时采用的是聚氨酯自结皮工艺，也称为“整皮模塑”。这种工艺与仪表台、侧窗包层柱的区别仅仅在于表皮的成型工艺：仪表台、包层柱表皮采用的是额外覆皮的方法，而软化护栏的自结皮是使低密度的中心泡沫结构和高密度的光滑表皮同时一次成型而不需要另外粘接表皮，覆皮结构的表皮皮革层与发泡层可以不是同一种材料，而自结皮的结皮层与发泡层则是同一种材料，表9-1是PU自结皮和PVC覆皮的物理性能对比。

表9-1 PU自结皮和PVC覆皮的性能对比

客车上采用自结皮工艺的另两个案例是软化的转向盘和软化的上下车扶手。

图9-6是一款乘客门后位置的软化护栏结构，驾驶员后护栏我们未给出，其结构同此图，只是要考虑导游椅靠背的安装。

软化护栏的优点是明显的：便于造型、外观效果好。缺点是：成本高、改型困难、不适合小批量生产。

设计上应注意两个问题：

①要考虑上车扶手的连接点或其本身靠近过道一侧作为扶手来使用时的抓握点。

②当软化护栏要设置茶杯座时，要校核座椅的乘坐空间，图9-7所示是按GB 13094标准的{4.6.8.3就座乘客的空间}条款绘出的校核图。

从设计和制造的角度来说，工程师们更倾向于采用软化护栏，因为软化护栏能更容易地掩盖螺栓连接的表面缺陷，硬质护栏的加工难点是如何处理紧固件对外观效果的影响。

图9-6 一款乘客门后位置的软化护栏结构

图9-7 护栏与乘客座椅的空间校核图

影响软化护栏大范围使用的根本原因是其成本因素，而影响其成本的直接原因是模具费用。由于结皮层的厚度与密度、模塑周期、硫化程度等参数与发泡温度密切相关，所以目前自结皮PU模塑的模具都采用高导热系数的铝合金模具，再加上客车产品的小批量特点，使得软化护栏的成本居高不下。

3.护栏的安装强度

Ⅱ级车和Ⅲ级车的护栏安装强度未见有标准规定，这是工程设计无法回避的问题。在此我们不妨借鉴座椅安装强度的检测方法，如图9-8所示，在距安装基面750mm处对护栏施加10000N（2×5000N）的推力，那么力作用点的位移“Δ”应介于100mm与400mm之间，就认为护栏的安装强度是合格的。

之所以规定下限为100mm，是因为考虑到护栏必须要有一定的柔性以避免乘员的二次碰撞伤害，即护栏不能“太硬”以使乘员“撞墙”。