汽車底盤畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、廣西工學(xué)院（廣西機(jī)電技師學(xué)院）畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目 貨車底盤 副標(biāo)題 學(xué)生姓名 田力 年 級(jí) 高汽修07G2 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 汽車運(yùn)用與維修 指導(dǎo)教師 鄭程 日 期 評(píng)定成績(jī) 優(yōu) 良 中 及格 不及格 目錄概述71.1整車總布置設(shè)計(jì)任務(wù)71.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)81.3汽車設(shè)計(jì)過(guò)程.82. 整車型式的選擇82.1發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式92.2汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式92.3車頭、駕駛室的型式.102.4輪胎的選擇.103.汽車主要參數(shù)的選擇113.1主要尺寸參數(shù)的選擇123.2整車質(zhì)量參數(shù)估算143.3主要性能參數(shù)的選擇19直接檔動(dòng)力因數(shù)D0max.19檔動(dòng)力因數(shù)DImax20最高車速Vmax2

2、0汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩20汽車的加速時(shí)間214.發(fā)動(dòng)機(jī)選型244.1發(fā)動(dòng)機(jī)基本形式的選擇244.2主要性能指標(biāo)的選擇26e max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速np26e max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速nm284.3傳動(dòng)系參數(shù)的選擇.28.28最大傳動(dòng)比的選擇.29.305.總布置圖的繪制.305.1發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的布置315.2車頭、駕駛室的布置315.3動(dòng)軸的布置.325.4懸架的布置.325.5車架總成外形及其橫梁的布置335.6轉(zhuǎn)向系的布置.345.7制動(dòng)系統(tǒng)的布置.355.8進(jìn)、排氣系統(tǒng)的布置.355.9操縱系統(tǒng)的布置.365.10車箱的布置376. 運(yùn)動(dòng)校核.376.1 轉(zhuǎn)向輪跳動(dòng)圖.376.2 傳動(dòng)軸跳動(dòng)圖.

3、396.4 轉(zhuǎn)向拉桿與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)407.結(jié)論.428.致謝.429.參考文獻(xiàn).421概述汽車性能的優(yōu)劣不僅取決于組成汽車的各部件的性能，而且在很大程度上取決于各部件的協(xié)調(diào)和配合，取決于總體布置；總體設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)汽車的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和產(chǎn)品的生命力起決定性的影響。汽車是一個(gè)系統(tǒng)，這是基于汽車只有如下屬性而具備組成系統(tǒng)的條件：1 汽車是由多個(gè)要素（子系統(tǒng)及連接零件）組成的整體，每個(gè)要素對(duì)整體的行為有影響；2 組成汽車的各要素對(duì)整體行為的影響不是獨(dú)立的；3 汽車的行為不是組成它的任何要素所能具有的。由此，汽車具備系統(tǒng)的屬性，對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出整體性、一輛子系統(tǒng)屬性匹配協(xié)調(diào)的汽車所具備的功能

4、大于組成它的各子系統(tǒng)功能純粹的、簡(jiǎn)單的總和、反之，如果子系統(tǒng)的屬性因無(wú)序而相互干擾，即便是個(gè)體性能優(yōu)良的子系統(tǒng)，其功能也會(huì)因相互扼制而抵消，功率循環(huán)、軸轉(zhuǎn)向等就是這樣的典型例子。系統(tǒng)論所揭示的系統(tǒng)整體性和系統(tǒng)功能的等級(jí)性必然會(huì)映射到設(shè)計(jì)任務(wù)中來(lái)、用整體性來(lái)解釋汽車設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是整車性能的綜合優(yōu)化，道理是十分顯然的、汽車設(shè)計(jì)任務(wù)的等級(jí)形態(tài)表現(xiàn)為：上位設(shè)計(jì)任務(wù)是確定下位設(shè)計(jì)任務(wù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，下位設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)上位設(shè)計(jì)功能的手段、上、下位體系可從總體設(shè)計(jì)逐級(jí)分至零件設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)無(wú)疑處于這種體系的最上位，設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的全部活動(dòng)必須在總體設(shè)計(jì)構(gòu)建的框架內(nèi)進(jìn)行、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)固然重要，但統(tǒng)攬全局、設(shè)計(jì)子系統(tǒng)組合

5、和相互作用體系規(guī)則的總體設(shè)計(jì)對(duì)汽車的性能和質(zhì)量的影響更加廣泛、更為深刻。1.1 整車總布置設(shè)計(jì)的任務(wù)(1 從技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)合理性和使用要求出發(fā)，正確選擇性能指標(biāo)、質(zhì)量和主要尺寸參數(shù)，提出總體設(shè)計(jì)方案，為各部件設(shè)計(jì)提供整車參數(shù)和設(shè)計(jì)要求；(2 對(duì)各部件進(jìn)行合理布置和運(yùn)動(dòng)校核；(3 對(duì)整車性能進(jìn)行計(jì)算和控制，保證汽車主要性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)；(4 協(xié)調(diào)好整車與總成之間的匹配關(guān)系，配合總成完成布置設(shè)計(jì)，使整車的性能、可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。1.2 設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)（1） 汽車的選型應(yīng)根據(jù)汽車型譜、市場(chǎng)需求、產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2）選型應(yīng)在對(duì)同類型產(chǎn)品進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)查、使用調(diào)查、生產(chǎn)工

6、藝調(diào)查、樣車結(jié)構(gòu)分析與性能分析及全面的技術(shù)、進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行（3）應(yīng)從已有的基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)原有車型和引進(jìn)的樣車進(jìn)行分析比較，繼承優(yōu)點(diǎn)，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先進(jìn)技術(shù)與結(jié)構(gòu)，開發(fā)新車型。（4）涉及應(yīng)遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)、法律，不得侵犯他人專利。（5）力求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、產(chǎn)品系列化。1.3汽車設(shè)計(jì)過(guò)程(1調(diào)查研究與初始決策：選定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作及方針原則。(2總體方案設(shè)計(jì)：根據(jù)所選定的目標(biāo)及對(duì)開發(fā)目標(biāo)制定的工作方針、設(shè)計(jì)原則等主導(dǎo)思想提出整車設(shè)想，即概念設(shè)計(jì)（concept design）或構(gòu)思設(shè)計(jì)。(3繪制總布置草圖，確定整車主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能以及各總成的

7、基本形式。 (4車身造型設(shè)計(jì)及繪制車身布置圖：繪制不同外形、不同色彩的車身外形圖；制作相應(yīng)的造型的1：5整車模型；從中選優(yōu)后，再制作1：5或1：1的精確模型。(5 編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書；(6 汽車總布置設(shè)計(jì)；(7 總成設(shè)計(jì)；(8 試制、試驗(yàn)、定型。2. 整車型式的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)原則，目標(biāo)和用戶的需求特點(diǎn)，整車設(shè)計(jì)人員要提出被開發(fā)車型的整車型式方案，主要包括以下幾部分：(1發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式；(2軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式；(3車頭和駕駛室的型式及與發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸(輪的位置關(guān)系；(4輪胎的選擇。2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式，在現(xiàn)代汽車上主要選用汽油機(jī)和柴油機(jī)，用其它燃料或其它種類的發(fā)動(dòng)機(jī)，可根據(jù)車型

8、的需要進(jìn)行選取。 發(fā)動(dòng)機(jī)的型式有直列式、V型和對(duì)置式等。冷卻方式有水冷和風(fēng)冷。因此要根據(jù)具體車型的使用條件和布置上的結(jié)構(gòu)需要，而選擇不同種類和型式的發(fā)動(dòng)機(jī)。2.2汽車的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式不同類型的汽車有不同的軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式，這主要根據(jù)使用條件、用途、工廠的生產(chǎn)條件、制造成本及公路的軸荷限值等因素進(jìn)行選擇。最常用的是兩軸、后驅(qū)動(dòng)4×2式汽車，其中轎車還可以采用4×2前驅(qū)動(dòng)式結(jié)構(gòu)。對(duì)于一般總重小于 19t的汽車，都采用4×2后驅(qū)動(dòng)的布置型式(前驅(qū)動(dòng)的轎車除外，因?yàn)檫@種汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置合理、機(jī)動(dòng)性好、成本低、適合于公路使用，是種典型的、成熟的結(jié)構(gòu)型式。隨著汽車載重量的增加

9、，各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大，汽車的自重也要增加，這樣會(huì)造成4×2式的汽車單軸的負(fù)荷增加，以致于超過(guò)公路、橋梁所規(guī)定的承載限值(公路允許單軸負(fù)荷為13t，雙后軸負(fù)荷為24t。為解決此矛盾，一般采用增加汽車軸數(shù)的辦法來(lái)減少單軸的負(fù)荷，如從4×2變成6×2、6×4、8×4，如果想增加驅(qū)動(dòng)能力，提高越野通過(guò)性能，可以采用4×4、6×6、8×8等增加前驅(qū)動(dòng)型式的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可提高載重量。采用增加軸數(shù)的辦法，可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷，同時(shí)還不會(huì)增加車箱底板的離地高度，提高通用化、系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。所以

10、汽車廠家多年來(lái)一直都采用這種辦法變型出更多品種的汽車。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的ZNZ1091中型貨車的軸數(shù)為兩軸，所選的驅(qū)動(dòng)形式為4×2（后輪為雙后輪）的布置形式。2.3車頭、駕駛室的型式車頭、駕駛室的型式是汽車的最主要的型式之一。其選擇主要決定于用戶的要求、安全性、維修保養(yǎng)的方便性和生產(chǎn)條件等因素。車頭的型式如長(zhǎng)頭、平頭、凸頭等都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。車頭、駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)，前軸(前輪胎的布置位置，也可組成不同的布置結(jié)構(gòu)，形成不同風(fēng)格的整車外形，使軸荷分配、軸距、轉(zhuǎn)彎直徑等發(fā)生變化。對(duì)使用、性能也有一定的影響。綜合以上結(jié)論，本次設(shè)計(jì)的最佳的驅(qū)動(dòng)型式是發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)、所選的車頭為平頭式結(jié)構(gòu)

11、。圖2.1駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)，前軸(前輪胎的布置位置2.4輪胎的選擇輪胎的尺寸和型號(hào)是進(jìn)行汽車性能計(jì)算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設(shè)計(jì)開始階段就應(yīng)選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負(fù)荷、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力傳動(dòng)系參數(shù)的匹配以及對(duì)整車尺寸參數(shù)(例如汽車的最小離地間隙、總高等的影響。輪胎所承受的最大靜負(fù)荷與輪胎額定負(fù)荷之比，稱為輪胎負(fù)荷系數(shù)。大多數(shù)汽車的輪胎負(fù)荷系數(shù)取為0.91.0，以免超載。轎車、輕型客車及輕型貨車的車速高、輪胎受動(dòng)負(fù)荷大，故它們的輪胎負(fù)荷系數(shù)應(yīng)接近下限；對(duì)在各種路面上行駛的貨車，其輪胎不應(yīng)超載。在良好路面上行駛且車速不高的

12、貨車，其輪胎負(fù)荷系數(shù)可取上限甚至達(dá)1.1；對(duì)車速不高的重型貨車、重型自卸汽車，此系數(shù)亦可偏大些。但過(guò)多超載會(huì)使輪胎早期磨損，甚至發(fā)生胎面剝落及爆胎等事故。試驗(yàn)表明：輪胎超載20時(shí)，其壽命將下降30左右。為了提高汽車的動(dòng)力因數(shù)、降低汽車及其質(zhì)心的高度、減小非簧載質(zhì)量，對(duì)公路用車在其輪胎負(fù)荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量選取尺寸較小的輪胎。采用高強(qiáng)度尼龍簾布輪胎可使輪胎的額定負(fù)荷大大提高，從而使輪胎直徑尺寸也大為縮小。例如裝載量4t的載貨汽車在20世紀(jì)50年代多用的9.0020輪胎早已被8.2520；7.5020甚至8.2516等更小尺寸的輪胎所取代。越野汽車為了提高在松軟地面上的通過(guò)能力

13、常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車制動(dòng)頻繁，制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙應(yīng)大一些，以便散熱，故應(yīng)采用輪輞尺寸較大的輪胎。轎車都采用直徑較小、斷面形狀扁平的寬輪輞低壓輪胎，以便降低質(zhì)心高度，改善行駛平順性、橫向穩(wěn)定性、輪胎的附著性能并保證有足夠的承載能力。我國(guó)各種汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負(fù)荷可查相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。轎車輪胎標(biāo)準(zhǔn)見GB 297882；貨車和客車的輪胎規(guī)格詳見國(guó)標(biāo)GB 51682。貨車的后輪裝雙胎時(shí)，比單胎使用時(shí)的負(fù)荷可增加1015。3.汽車主要參數(shù)的選擇總布置設(shè)計(jì)人員應(yīng)初步確定以下各種參數(shù)，作為整車和總成的原始數(shù)據(jù)和工作目標(biāo)。在整車的方案(車頭、駕駛室的

14、型式、發(fā)動(dòng)機(jī)的種類，整車初步的外廓尺寸、主要布置參數(shù)和布置草圖初步確定之后，整車設(shè)計(jì)人員通過(guò)圖面工作和計(jì)算、初步確定如下目標(biāo)參數(shù)：(1 汽車主要尺寸參數(shù)(2 汽車質(zhì)量參數(shù)(3 主要性能參數(shù)(4 汽車的機(jī)動(dòng)性參數(shù)(5估算發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大扭矩及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。(6變速器的頭檔速比和檔位數(shù)，和驅(qū)動(dòng)橋的主減速比。3.1主要尺寸參數(shù)的選擇通過(guò)整車總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置關(guān)系，進(jìn)而確定整車各有關(guān)的(布置尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)。在繪制整車總布置草圖時(shí)，可以參考同類車型的相關(guān)總成的外廓尺寸和質(zhì)量，按本車的總布置需要，進(jìn)行總布置草圖的繪制。初步確定主要布置尺寸和進(jìn)行

15、質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。確定車頭，駕駛室的型式，以及同發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸(輪的相互布置關(guān)系后，繪制布置總布置草圖，并在此基礎(chǔ)上布置各大總成。(1車架和車箱；(2后簧、后橋和車輪；(3前簧、前軸和車輪；(4傳動(dòng)系；(5轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及拉桿系統(tǒng)，并確定前輪轉(zhuǎn)角和進(jìn)行轉(zhuǎn)彎直徑的計(jì)算；(6布置油箱、電瓶、消聲器、貯氣簡(jiǎn)、及備胎等其它總成。完成整車總布置草圖后，整車的外廓尺寸及相關(guān)的布置尺寸參數(shù)已基本確定，然后進(jìn)行質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。計(jì)算質(zhì)量參數(shù)前，要列出各大總成的質(zhì)量，再定出空載和滿載時(shí)各總成的質(zhì)心至前軸和地面的距離，最后計(jì)算出空載和滿載時(shí)的軸荷分配和質(zhì)心至前軸、地面的距離。通過(guò)整車總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置

16、關(guān)系，進(jìn)而確定整車各有關(guān)的(布置尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù)。在繪制整車總布置草圖時(shí)，可以參考同類車型的相關(guān)總成的外廓尺寸和質(zhì)量，按本車的總布置需要，進(jìn)行總布置草圖的繪制。初步確定主要布置尺寸和進(jìn)行質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算。汽車的主要尺寸參數(shù)包括軸距、輪距、總長(zhǎng)、總寬、總高、前懸、后懸、接近角、離去角、最小離地間隙等。圖3.1 汽車的主要尺寸參數(shù)軸距的選擇要考慮它對(duì)整車其他尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和使用性能的影響。軸距短一些，汽車總長(zhǎng)、質(zhì)量、最小轉(zhuǎn)彎半徑和縱向通過(guò)半徑就小一些。但軸距過(guò)短也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，例如車廂長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng)；汽車行駛時(shí)其縱向角振動(dòng)過(guò)大；汽車加速、制動(dòng)或上坡時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移

17、過(guò)大而導(dǎo)致其制動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性變壞；萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角過(guò)大等。因此，在選擇軸距時(shí)應(yīng)綜合考慮對(duì)有關(guān)方面的影響。當(dāng)然，在滿足所設(shè)計(jì)汽車的車廂尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下，將軸距設(shè)計(jì)得短一些為好。在整車選型初期,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸初步確定軸距:式中，LH貨箱長(zhǎng)度可根據(jù)汽車的裝載質(zhì)量、載貨長(zhǎng)度來(lái)確定，或參考同類型、同裝載量汽車的貨廂長(zhǎng)度和裝載面積來(lái)初步確定；LJ前輪中心至駕駛室后壁的距離，它與布置方案選擇有關(guān)，在該布置方案選定后，可通過(guò)對(duì)駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)和前軸的初步布置或參考同型、同類布置的汽車的這一尺寸初步確定； S駕駛室與貨廂之間的間隙，一般取50100mm；LR后懸尺寸，

18、可根據(jù)道路條件或參考同類型汽車初步確定。軸距的最終確定應(yīng)通過(guò)總布置和相應(yīng)的計(jì)算來(lái)完成，其中包括檢查最小轉(zhuǎn)彎半徑和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的夾角是否過(guò)大，軸荷分配是否合理，乘坐是否舒適以及能否滿足整車總體設(shè)計(jì)的要求等。汽車輪距對(duì)汽車的總寬、總質(zhì)量、橫向穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性都有較大的影響。輪距愈大，則懸架的角剛度愈大，汽車的橫向穩(wěn)定性愈好，車廂內(nèi)橫向空間也愈大。但輪距也不宜過(guò)大，否則，會(huì)使汽車的總寬和總質(zhì)量過(guò)大。輪距必須與汽車的總寬相適應(yīng)。汽車的外廓尺寸包括其總長(zhǎng)、總寬、總高。它應(yīng)根據(jù)汽車的類型、用途、承載量、道路條件、結(jié)構(gòu)選型與布置以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)限制等因素來(lái)確定。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)力求減小汽車的外廓尺寸

19、，以減小汽車的質(zhì)量，降低制造成本，提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。GBl58979對(duì)汽車外廓尺寸界限作了規(guī)定。前懸處要布置發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、風(fēng)扇、彈簧前支架、車身前部或駕駛室的前支點(diǎn)、保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器等，要有足夠的縱向布置空間。其長(zhǎng)度與汽車的類型、驅(qū)動(dòng)型式、發(fā)動(dòng)機(jī)的布置型式和駕駛室的型式及布置密切相關(guān)。汽車的前懸不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使汽車的接近角過(guò)小而影響通過(guò)性。汽車的后懸長(zhǎng)度主要與貨廂長(zhǎng)度、軸距及軸荷分配有關(guān)。后懸也不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使汽車的離去角過(guò)小而引起上下坡時(shí)刮地，同時(shí)轉(zhuǎn)彎也不靈活。城市大客車的后懸一般不大于其軸距的60，其長(zhǎng)度不大于3.5m。輕型及以上的載貨汽車的后懸一般為1.22.2m。長(zhǎng)軸距、

20、特長(zhǎng)貨廂的汽車，其后懸可長(zhǎng)達(dá)約2.6m。3.2整車質(zhì)量參數(shù)估算在整車設(shè)計(jì)方案確立后，總布置設(shè)計(jì)草圖初步完成的情況下，應(yīng)首先對(duì)整車質(zhì)量參數(shù)(包括：空載狀態(tài)下的整車整備質(zhì)量、軸荷分配、質(zhì)心高度；滿載狀態(tài)下的整車最大總質(zhì)量、軸荷分配以及非懸架質(zhì)量等進(jìn)行估算，為整車性能計(jì)算和總成設(shè)計(jì)提供依據(jù)。各總成質(zhì)量，可通過(guò)樣件實(shí)測(cè)得到，亦可參照同類車型樣件實(shí)測(cè)值修正得到。各總成質(zhì)心位置可通過(guò)實(shí)測(cè)得到或按其幾何形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)估計(jì)得到，然后在整車總布置圖上確定其質(zhì)心相對(duì)于前輪中心的縱向位移 (一般規(guī)定在前輪中心后為正值，在前輪中心前為負(fù)值以及空載狀態(tài)下的離地高度；和滿載狀態(tài)下的離地高度。一般整車總布置圖在滿載狀態(tài)下繪

21、制，在確定各總成質(zhì)心在空載狀態(tài)下的離地高度時(shí)應(yīng)考慮到前、后輪胎和懸架相對(duì)滿載狀態(tài)的垂直變形的影響；空載狀態(tài)下各總成質(zhì)心縱向位置相對(duì)滿載狀態(tài)的變化忽略不記。整車整備質(zhì)量(自重 按下式計(jì)算：式中 No用估算整車整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量(總成的劃分可根據(jù)實(shí)際情況由設(shè)計(jì)人員自定； 整車裝備質(zhì)量，kg。空車后軸荷按下式計(jì)算：式中 L軸距， mm；空車后軸荷， kg?？哲嚽拜S荷Mci按下式計(jì)算： 式中 Mcf空車前軸荷， kg。空車質(zhì)心高度mgo按下式計(jì)算：式中 空車質(zhì)心高度， mm。整車最大總質(zhì)量(總重按下式計(jì)算：N1用于估算整車最大總質(zhì)量的全部總成和負(fù)載的數(shù)量(一般在整車整備質(zhì)量基礎(chǔ)上加上乘員和最大裝載

22、質(zhì)量。滿載后軸荷按下式計(jì)算：式中 滿載后軸荷，kg。滿載前軸荷按下式計(jì)算式中 滿載前軸荷，kg 滿載質(zhì)心高度按下式計(jì)算： 式中 滿載質(zhì)心高度，mm。 對(duì)于非獨(dú)立懸架，整個(gè)車橋總成(包括制動(dòng)器、輪轂、車輪等都屬于非懸架質(zhì)量；一端與車橋鉸接，另一端與車架固定點(diǎn)鉸接件(如轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸、導(dǎo)向臂、穩(wěn)定桿等可將靜止時(shí)作用于車橋鉸接點(diǎn)的質(zhì)量作為非懸架質(zhì)量(轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸等件可取其質(zhì)量的作為非懸架質(zhì)量；螺旋彈簧取其質(zhì)量的作為非懸架質(zhì)量；吊掛式鋼板彈簧取其質(zhì)量的作為非懸架質(zhì)量；平衡懸架鋼板彈簧取其質(zhì)量的作為非懸架質(zhì)量。對(duì)于獨(dú)立懸架和其它特殊形式的懸架可視其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行非懸架質(zhì)量估算。汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù)

23、m0是汽車的裝載量mG與整備質(zhì)量m0之比，即它表明單位汽車整備質(zhì)量所承受的汽車裝載質(zhì)量。顯然，此系數(shù)越大表明該車型的材料利用率越高和設(shè)計(jì)與工藝水平越高。因此，設(shè)計(jì)新車型時(shí)在保證汽車零部件的強(qiáng)度、剛度及可靠性與壽命的前提下，應(yīng)力求減輕其質(zhì)量，增大這一系數(shù)值。各類汽車的整備質(zhì)量利用系數(shù)汽車類型m0備注載貨汽車輕型0.81.1柴油車為0.81.0中型1.21.35重型1.31.7礦用自卸車裝載量MG<45t1.11.5MG>45t1.31.7汽車的軸荷分配是汽車的重要質(zhì)量參數(shù)，它對(duì)汽車的牽引性、通過(guò)性、制動(dòng)性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大的影響。因此，在總體設(shè)計(jì)

24、時(shí)應(yīng)根據(jù)汽車的布置型式、使用條件及性能要求合理地選定其軸荷分配。汽車的布置型式對(duì)軸荷分配影響較大，例如對(duì)載貨汽車而言，長(zhǎng)頭車滿載時(shí)的前軸負(fù)荷分配多在28上下，而平頭車多在3335。對(duì)轎車而言，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的前軸負(fù)荷最好在55以上，以保證爬坡時(shí)有足夠的附著力；前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的后軸負(fù)荷一般不大于52；后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)后軸負(fù)荷最好不超過(guò)59，否則，會(huì)導(dǎo)致汽車具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。在確定軸荷分配時(shí)也要考慮到汽車的使用條件。對(duì)于常在較差路面上行駛的載貨汽車，為了保證其在泥濘路面上的通過(guò)能力，常將滿載前軸負(fù)荷控制在2627，以減小前輪的滾動(dòng)阻力并增

25、大后驅(qū)動(dòng)輪的附著力。對(duì)于常在潮濕路面上行駛的后驅(qū)動(dòng)輪裝用單胎的4×2平頭貨車，空載時(shí)后軸負(fù)荷應(yīng)不小于41，以免引起側(cè)滑。軸荷分配對(duì)前后輪胎的磨損有直接影響。為了使其磨損均勻，對(duì)后輪裝單胎的雙軸汽車，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配均為50，而對(duì)后輪為雙胎的雙軸汽車，則前后軸荷可大致按13和23的比例處理。當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)計(jì)中由于許多因素的影響，上述要求只能近似地滿足。在確定汽車的軸荷分配時(shí)，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離s對(duì)汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。這個(gè)距離可由下式計(jì)算得到：式中 ，分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。和取

26、決于軸荷分配，；兩個(gè)前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；汽車全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和，N/rad；當(dāng)s<0時(shí)，亦即當(dāng)L1Ca1L2Ca2<0時(shí)，汽車質(zhì)心位于中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，汽車靜態(tài)的方向穩(wěn)定性較好。反之，當(dāng)s>0時(shí)，汽車具有過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。此時(shí)存在著一個(gè)臨界車速，低于此車速時(shí)，汽車的行駛時(shí)穩(wěn)定的，高與此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。在汽車設(shè)計(jì)時(shí)一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使L1Ca1L2Ca2<0汽車動(dòng)態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是式中，K穩(wěn)定性因素；v汽車車速，m/s；L軸距，m。3.3主

27、要性能參數(shù)的選擇汽車的動(dòng)力性參數(shù)主要有直接檔和I檔最大動(dòng)力因數(shù)、最高車速、加速時(shí)間、汽車的比功率和比轉(zhuǎn)矩等。0maxD0max的選擇主要是根據(jù)對(duì)汽車加速性與燃料經(jīng)濟(jì)性的要求，以及汽車類型、用途和道路條件而異。轎車的D0max隨發(fā)動(dòng)機(jī)排量的增大而增大。中、高級(jí)轎車對(duì)加速性要求高，故D0max值較大。微型和普通級(jí)轎車為了節(jié)省燃料，D0max值較小。載貨汽車的D0max值是隨汽車總質(zhì)量的增大而逐漸減小的，但也有個(gè)限度。微型貨車的D0max值較大，輕型貨車次之，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)拖帶掛車，而且對(duì)平均車速和加速性能的要求也較高。中、重型貨車的D0max多在0.040.07范圍內(nèi)。對(duì)中、重型貨車選擇D0max時(shí)

28、的要求是：拖帶掛車后仍能以直接檔在具有3坡度的公路上行駛。鞍式牽引汽車及半掛車等汽車列車的D0max應(yīng)在0.03以上。礦用自卸汽車的行駛阻力大，其D0max值也應(yīng)不小于0.04。客車的D0max值也是隨著其總質(zhì)量的增大而減小，但豪華型客車應(yīng)比普通型客車的D0max值要大一些。檔動(dòng)力因數(shù)DImaxI檔最大動(dòng)力因數(shù)DImax直接影響汽車的最大爬坡能力和通過(guò)困難路段的能力以及起步并連續(xù)換檔時(shí)的加速能力。它和汽車總質(zhì)量的關(guān)系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡度和附著條件。對(duì)于公路用車，DImax多在0.300.隨著汽車性能特別是主被動(dòng)安全性能的提高以及各國(guó)公路路面的改善和高速公路的發(fā)展，汽車的最高車速

29、普遍有所提高。選擇時(shí)應(yīng)考慮汽車的類型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小等，并以汽車行駛的功率平衡為依據(jù)來(lái)確定。本次設(shè)計(jì)的ZNZ1091中型貨車的最大速度為90Km/h。 這兩個(gè)參數(shù)分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。比功率是評(píng)價(jià)汽車動(dòng)力性能如速度性能和加速性能的綜合指標(biāo)，比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。在比較各國(guó)車型的比功率時(shí)，應(yīng)考慮到各國(guó)內(nèi)燃機(jī)功率測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的差異。為了保證載貨汽車在高速公路上的速度適應(yīng)性，有些國(guó)家對(duì)汽車的比功率值有所規(guī)定。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB725897中規(guī)定，對(duì)公路用的機(jī)動(dòng)車輛其比功率的最小值不能低于4.8kWt。農(nóng)用運(yùn)輸車不低于4kWt。汽車

30、由起步并換檔加速到一定車速Va的時(shí)間，稱為“0Va的換檔加速時(shí)間”；而在直接檔下由車速為20kmh加速到某一車速Va (kmh的時(shí)間，稱為"20Va的直接檔加速時(shí)間”，它們均為衡量汽車加速性能和動(dòng)力性能的重要指標(biāo)。轎車常用“0100kmh”或“080kmh”的換檔加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。中、高級(jí)轎車的0100kmh的換檔加速時(shí)間約為815s；普通級(jí)轎車為1225s。也可采用080kmh的換檔加速時(shí)間來(lái)衡量其加速性能。載貨汽車常用060kmh的換檔加速時(shí)間或在直接檔下由20kmh加速到某一車速的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。裝載量22.5t的輕型載貨汽車的060kmh的換檔加速時(shí)間多在0.530s；重型貨車的0

31、50kmh的換檔加速時(shí)間為4060s。城市大客車和旅游用大客車的070kmh的換檔加速時(shí)間多在3365s。國(guó)外也有用起步并換檔加速行駛到某一距離(例如0400m，0500m，01000m所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)衡量汽車的加速性能的。汽車在良好的水平硬路面上以直接檔滿載等速行駛100 km時(shí)的最低燃料消耗量Q(L100km，稱為汽車的“百公里最低燃料消耗量”，是汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)。它也是滿載的汽車在良好的硬路面上用直接檔以經(jīng)濟(jì)車速等速行駛時(shí)的百公里耗油量。單位汽車總質(zhì)量的百公里最低燃料消耗量，又稱為汽車的“單位燃料消耗量” (L(100km·t。在新車設(shè)計(jì)時(shí)，其燃料經(jīng)濟(jì)性可參考總質(zhì)量

32、相近的同類車型的百公里耗油量或單位燃料消耗量來(lái)估算。下表為載貨汽車的單位燃料消耗量的統(tǒng)計(jì)值范圍。轎車的單位燃料消耗量為7.510.5L(100km·t。國(guó)標(biāo)GB435284和GB 435384分別給出了載貨汽車和載客汽車運(yùn)行燃料消耗量。載貨汽車的單位燃料消耗量汽車總質(zhì)量 (t汽油機(jī)柴油機(jī)<43.04.02.02.8462.83.21.92.16122.682.821.551.86>122.502.601.431.53與總體設(shè)計(jì)關(guān)系密切且應(yīng)在設(shè)計(jì)中當(dāng)作設(shè)計(jì)指標(biāo)予以控制的操縱穩(wěn)定性參數(shù)參數(shù)有：(1 轉(zhuǎn)向特性參數(shù)；由于輪胎的側(cè)偏使前、后軸產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)偏角。其角度差為正、負(fù)、零時(shí)

33、使汽車分別獲得“不足轉(zhuǎn)向”、“過(guò)度轉(zhuǎn)向”和“中性轉(zhuǎn)向”等特性。為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，希望得到不足轉(zhuǎn)向特性。通常用汽車以0.4g的向心加速度作定圓等速行駛時(shí)前、后軸的側(cè)偏角之差作為評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)，希望它是一個(gè)較小的正角度值，例如轎車以1º3º為宜。(2 車身側(cè)傾角；汽車以0.4g的向心加速度作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的車身側(cè)傾角應(yīng)在3°之內(nèi)，在大不超過(guò)7°。(3 制動(dòng)點(diǎn)頭角；行駛平順性通常用車身振動(dòng)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。在總體設(shè)計(jì)時(shí)，通常應(yīng)給出前后懸架的偏頻或靜撓度、動(dòng)撓度以及車身振動(dòng)加速度等參數(shù)值作為設(shè)計(jì)要求。前、后懸架的偏頻與應(yīng)接近且應(yīng)使略高于，以免發(fā)生較大的車身

34、縱向角振動(dòng)。但微型轎車因軸距短使后排座接近后輪，為了改善其后座的舒適性，可以將后懸架設(shè)計(jì)的軟一些而使，下表為各類汽車的偏頻和靜、動(dòng)撓度值的一般范圍。對(duì)于舒適性要求高的汽車偏頻值取低限。對(duì)于前、后懸架的靜撓度值和的匹配，推薦??；而對(duì)于貨車考慮到前、后軸荷的差別和避免駕駛員疲勞，則前、后靜撓度值之比要更大些。車型滿載偏頻Hz滿載靜撓度滿載動(dòng)撓度前懸架后懸架前懸架后懸架前懸架后懸架轎車普通級(jí)、中級(jí)1.021.441.181.58122410188111014高級(jí)0.911.120.981.29203015268111014客車1.291.8971558載貨汽車1.512.041.672.236115

35、96968越野汽車1.3912.041224713常以制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板力作為汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)參數(shù)。制動(dòng)距離是指在良好的試驗(yàn)跑道上和規(guī)定的車速下，緊急制動(dòng)時(shí)由踩制動(dòng)踏板起到完全停車的距離。我國(guó)通常以車速為30kmh和50kmh的最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)比不同車型的制動(dòng)效能。對(duì)于緊急制動(dòng)時(shí)踏板力，貨車要求不大于700N；轎車要求不大于500N。設(shè)計(jì)中在制訂制動(dòng)性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還應(yīng)適應(yīng)有關(guān)安全性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等對(duì)汽車制動(dòng)效能的要求。汽車類型最小離地間隙(m接近角(º離去角(º總線通過(guò)半徑(m轎車微型、普通級(jí)0.120.182030152335中級(jí)、中高級(jí)、高級(jí)0

36、.130.2058客車輕型0.180.221240820中型、大型0.240.2992059貨車輕型0.180.222560254524中型、重型0.220.3047礦用自卸汽車>0.32越野汽車0.260.37366035481.93.64.發(fā)動(dòng)機(jī)選型發(fā)動(dòng)機(jī)選型的依據(jù)因素很多，如汽車的類型、用途、使用條件、總布置型式、總質(zhì)量及動(dòng)力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性要求、材料和燃料資源、排氣污染和噪聲方面的法規(guī)限制、已有的發(fā)動(dòng)機(jī)系列及其技術(shù)指標(biāo)水平、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、生產(chǎn)條件與制造成本、市場(chǎng)預(yù)測(cè)情況以及將來(lái)的配件供應(yīng)及維修條件等，通常要經(jīng)過(guò)多種方案的比較甚至通過(guò)先行的試驗(yàn)研究才能選定一個(gè)好的方案。4.1發(fā)動(dòng)機(jī)基

37、本形式的選擇至今世界上絕大多數(shù)的汽車都是采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中絕大多數(shù)的轎車采用汽油機(jī)，而幾乎全部的重型貨車、絕大多數(shù)的中型貨車和相當(dāng)一部分輕型貨車則采用柴油機(jī)。近二三十年來(lái)在極少數(shù)汽車上采用了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、高能蓄電池和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力裝置。為消除污染以蓄電池為能源的電動(dòng)汽車受到各國(guó)的重視，列為發(fā)展方向并在加緊研制中。但從目前的情況來(lái)看，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)仍將是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要型式。因此，這里僅就汽車內(nèi)燃機(jī)的選型問(wèn)題進(jìn)行討論。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本型式的選擇中首先應(yīng)確定的是采用汽油機(jī)還是柴油機(jī)，其次是氣缸的排列型式和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式。就世界范圍而言，大型汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)柴油化，中

38、型汽車也多采用柴油機(jī)，輕型載貨汽車采用柴油機(jī)的也不少，甚至歐洲已將小型高速柴油機(jī)用到某些轎車上。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有油耗低、燃料經(jīng)濟(jì)性好、無(wú)點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少、工作更可靠，耐久性好、壽命長(zhǎng)，排氣污染較低和防火安全性好等優(yōu)點(diǎn)。但一般柴油機(jī)的振動(dòng)及噪聲較大，輪廓尺寸及質(zhì)量較大，造價(jià)較高，起動(dòng)較困難并易冒黑煙。近年來(lái)，由于柴油機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝方面的不斷完善，其上述缺點(diǎn)已得到較好的克服。較大馬力、高轉(zhuǎn)速、低噪聲、小型化且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的柴油機(jī)的研制開發(fā)成功，使裝柴油機(jī)的輕型汽車日益增多，在轎車上的裝用也取得成功。但預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，考慮到燃料使用的平衡及汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速高、升功率高、轉(zhuǎn)矩適應(yīng)

39、性較好、輪廓尺寸及質(zhì)量較小、便于布置、振動(dòng)及噪聲較低和適于高速車輛等特點(diǎn)，絕大多數(shù)的轎車和小型車輛仍將采用汽油機(jī)，而裝載量6t以上的汽車將全部裝用柴油機(jī)，裝載量25t的部分輕型和中型汽車則采取兩種發(fā)動(dòng)機(jī)均可安裝而由用戶選擇的方式為宜。按氣缸排列型式，發(fā)動(dòng)機(jī)又有直列、水平對(duì)置和V型等區(qū)別。直列式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、造價(jià)低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車上和排量不大的轎車上得到了廣泛應(yīng)用。4L以下的汽油機(jī)多采用直列式，但對(duì)大排量的直列發(fā)動(dòng)機(jī)而言，不是缸徑過(guò)大，就是缸數(shù)過(guò)多，使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)長(zhǎng)和過(guò)高，質(zhì)量也過(guò)大。因此，在中高級(jí)以上的轎車、重型載貨汽車和重型越野汽車上，采用V型發(fā)動(dòng)機(jī)的

40、日益增多。V型發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于直列式有許多優(yōu)點(diǎn)，其長(zhǎng)度顯著縮短(約2530，高度降低，質(zhì)量減小約2030；曲軸箱及曲軸的剛度增大；易于設(shè)計(jì)尺寸緊湊的高轉(zhuǎn)速、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)且易于系列化，如V6，V8，V1O及V12等，而直列式通常到6缸，最多8缸。對(duì)于長(zhǎng)度受到限制的車輛來(lái)說(shuō)，由于V型發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度短，適宜于這類車輛的總體布置，但由于其寬度大，故在乎頭車上布置困難。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)高，故在應(yīng)用中受到限制，多用于排量在6L以上和缸徑大于150mm的汽油機(jī)和12L以上的柴油機(jī)。水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的高度低且易于平衡，水平對(duì)置雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)在微型汽車上得到應(yīng)用。按冷卻方式，發(fā)動(dòng)機(jī)又有水冷式和風(fēng)冷式之分。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均

41、勻可靠，散熱好，氣缸變形小，缸蓋、活塞等主要零件的熱負(fù)荷較低，可靠性高；能很好地適應(yīng)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求；發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后也易于采取措施(加大水箱、增加泵量加強(qiáng)散熱；噪聲小；車內(nèi)供暖易解決。因此，絕大多數(shù)的汽車都采用了水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。但其冷卻性能受氣溫影響顯著，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮避免高溫天氣出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的問(wèn)題。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn)便；對(duì)于在沙漠和缺水地區(qū)及炎熱、酷寒地區(qū)使用的適應(yīng)性好，不會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱和凍結(jié)等故障；還可省去消耗銅材的水箱。但大缸徑的風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻不夠均勻；缸蓋等有關(guān)零件的熱負(fù)荷高，可靠性不及水冷式的；噪聲大；油耗較高，故僅在安裝小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的微型汽車上得到應(yīng)用，在其他類型

42、的汽車上應(yīng)用不多。大型風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)雖也能達(dá)到較高的性能指標(biāo)，但需采用較多的結(jié)構(gòu)、工藝措施，造價(jià)較高。4.2主要性能指標(biāo)的選擇e max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速np發(fā)動(dòng)機(jī)功率愈大則汽車的動(dòng)力性愈好，但功率過(guò)大會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動(dòng)力傳動(dòng)系的質(zhì)量也要加大。因此，應(yīng)合理地選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率。設(shè)計(jì)初可參考同類型、同級(jí)別且動(dòng)力性相近的汽車的比功率進(jìn)行Pe max的估算或選取。Pe man亦可根據(jù)所要求的最高車速Ue max。按下式計(jì)算出:式中：_發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，kW：傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，對(duì)單級(jí)主減速器驅(qū)動(dòng)橋的4× 2式汽車取0.9；汽車總質(zhì)量，kg；_重力加速度，ms2；_滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)載

43、貨汽車取0.02，對(duì)礦用自卸汽車取0.03，對(duì)轎車等高速車輛需考慮車速影響并取0.0165+0.0001(Va-50；_最高車速，kmh；CD空氣阻力系數(shù)，轎車取0.40.6，客車取0.60.7，貨車取0.81.0A_汽車正面投影面積，若無(wú)測(cè)量數(shù)據(jù)，可按前輪距B1、汽車總高H、汽車總寬B等尺寸近似計(jì)算： 對(duì)轎車 A0.78BH， 對(duì)載貨汽車 AB1 H。按上式求出的Pe max應(yīng)為發(fā)動(dòng)機(jī)在裝有全部附件下測(cè)定時(shí)得到的大有效功率或凈輸出功率，它比一般發(fā)動(dòng)機(jī)外特性的最大功率值低1220。在整車選型階段還應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速np±np提出要求，因?yàn)樗粌H影響發(fā)動(dòng)機(jī)本身的技術(shù)指標(biāo)和使用性

44、能及壽命，而且影響整車的性能(例如、傳動(dòng)系的壽命以及對(duì)主減速比i0的選擇。近年來(lái)，隨著車速的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也在不斷地提高。同時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也是提高其功率、減小其質(zhì)量的有效措施。但提高轉(zhuǎn)速會(huì)使活塞的平均速度加快及熱負(fù)荷增高、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力增大而加劇磨損，導(dǎo)致壽命下降，并加大振動(dòng)和噪聲。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高也有一定的限度。當(dāng)前，轎車汽油機(jī)的， 大多為40006000rmin；輕型貨車汽油機(jī)的 大多為38005000rmin；中型貨車汽油機(jī)的多為32004400rmin；其柴油機(jī)的多為22003400rmin；重型貨車柴油機(jī)的多為18002600rmin；轎車和輕型客車、輕型貨車用的小

45、型高速柴油機(jī)的多為32004200rmin。應(yīng)根據(jù)汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、最高車速、最大功率、選用的活塞平均速度Cm、活塞沖程s、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因素來(lái)合理的確定 (Cms·30，單位為ms。e max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速nm當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。式中：發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，N·m； 扭矩適應(yīng)性系數(shù)；即；一般汽油機(jī)，柴油機(jī)；值的大小，標(biāo)志著行駛阻力增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)沿外特性曲線自動(dòng)增加扭矩的能力。的大小可參考同類樣機(jī)的數(shù)值進(jìn)行選取。 為最大功率點(diǎn)的扭矩，N·m； 最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速，rmin。在選取發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速時(shí)，一般希望該轉(zhuǎn)速與

46、最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速有一定的比例關(guān)系，即保證（轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)）在1.42.0之間，如果取得過(guò)高，會(huì)使的比值變小，若小于1.4，會(huì)使直接檔的穩(wěn)定車速偏高，造成在市區(qū)內(nèi)行駛、轉(zhuǎn)彎等情況下增加換擋次數(shù)。所以希望不要太高。4.3傳動(dòng)系參數(shù)的選擇最小傳動(dòng)比的選擇整車傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的選擇，可根據(jù)最高車速及其功率平衡圖來(lái)確定。在普通的載貨汽車上，變速器的最高檔大都取1.0，則傳動(dòng)系的最小總傳動(dòng)比即為驅(qū)動(dòng)橋的主減速比io，若有超速檔或副變速器、分動(dòng)器時(shí)，最小傳動(dòng)比則為它們的速比和i的乘積。最大傳動(dòng)比的選擇最大傳動(dòng)比為變速器的頭檔速比與主減速比的乘積。該速比主要是用于汽車爬坡或道路條件很差（阻力大）的情況下（此時(shí)

47、空氣阻力可以不計(jì)）汽車仍能行駛。此時(shí)變速器最大速比 式中 最大爬坡角度，；車輪滾動(dòng)半徑，m。求出以后，再驗(yàn)算一下附著條件，牽引力不應(yīng)大于附著力式中 最大牽引力，N；附著力，N； -驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量，kg；附著系數(shù)，取0.7。最后驗(yàn)算最低檔時(shí)的最低穩(wěn)定車速，該車速?zèng)]有規(guī)定的限值。一般情況下，載貨汽車，只要能滿足最大爬坡度的要求(即最大動(dòng)力因數(shù)，那最低穩(wěn)定車速也能滿足。但越野車為了避免在松軟地面上行駛時(shí)，土壤受沖擊剪切破壞而損害地面附著力，要求車速很低，此時(shí)的最大速比為式中發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，r/min；對(duì)于汽油機(jī)350 r/min500 r/min；對(duì)于柴油機(jī)650 r/min850 r/min；汽車

48、最低穩(wěn)定車速，kmh。變速器檔位數(shù)的多少，要根據(jù)汽車的類型，使用條件和性能要求及最高檔和最低檔的速比范圍大小而定。載貨汽車的噸位越小，檔位數(shù)可取少些，隨著噸位的增大，檔位數(shù)也增多。這主要從動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及需要進(jìn)行選擇。檔位數(shù)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率越高(高功率區(qū)工作時(shí)間長(zhǎng)，既增加了動(dòng)力性，同時(shí)也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。由于相鄰檔之間的比值不能太大(一般不超過(guò)1.71.8，太大時(shí)換檔困難，所以在最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比值越大，則檔位數(shù)也應(yīng)增多。而檔位多的變速器即7個(gè)前進(jìn)檔時(shí)，其變速器的結(jié)構(gòu)，特別是操縱機(jī)構(gòu)會(huì)很復(fù)雜，所以有的車輛就采用增加前置或后置

49、式副變速器的辦法來(lái)解決此矛盾。如需要全輪驅(qū)動(dòng)，可以增設(shè)兩檔的分動(dòng)器。本次設(shè)計(jì)貨車的變速器共五個(gè)檔前進(jìn)檔，一個(gè)倒車。各檔的傳動(dòng)比如下；一檔二檔三檔四檔五檔倒檔4.762.8081.541.000.7564.995.總布置圖的繪制在總成進(jìn)行方案布置和設(shè)計(jì)計(jì)算的同時(shí)，要進(jìn)行整車總體布置的有關(guān)計(jì)算(參數(shù)確定和性能計(jì)算工作，并要在整車方案布置草圖及各總成匹配布置的基礎(chǔ)上正式繪制和布置整車總布置圖。整車總布置圖包括側(cè)視圖、俯視圖、前視圖和必要的斷面布置圖、局部布置圖。在繪制整車總布置圖的過(guò)程中，要隨時(shí)配合、調(diào)整和確認(rèn)其各總成的外廓尺寸、結(jié)構(gòu)、布置型式、連接方式、各總成之間的相互關(guān)系、操縱機(jī)構(gòu)的布置要求，懸

50、置的結(jié)構(gòu)與布置要求、管線路的布置與固定、裝調(diào)的方便性等。整車布置應(yīng)從車型系列化角度出發(fā)，減少基礎(chǔ)布置的變動(dòng)，并可變型出多種車型，以適應(yīng)大量生產(chǎn)和用戶不同的使用要求，從而可以降低成本，提高可靠性。、5.1發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的布置根據(jù)總布置草圖中所確定的發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸及前輪的相互位置關(guān)系、發(fā)動(dòng)機(jī)總成、散熱器總成、車頭駕駛室總成的外形圖，一起在總布置圖中進(jìn)行細(xì)化、準(zhǔn)確定位，最后確定其坐標(biāo)位置。布置時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：油底殼與前軸的最小跳動(dòng)距離；油底殼與橫拉桿的間隙，除前軸垂直跳動(dòng)量外，還要考慮制動(dòng)時(shí)由于前簧的S變形而造成前軸向前有一轉(zhuǎn)角(約34所要求的額外間隙。特別是前驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)軸與油底殼或附近的橫梁等零

51、件的間隙也應(yīng)如此。散熱器與風(fēng)扇的位置關(guān)系。一般風(fēng)扇至散熱器芯部表面至少留40mm以上的間隙。風(fēng)扇中心與散熱器芯部中心可以對(duì)齊，或者高于芯部中心，但風(fēng)扇不要超過(guò)上水室下邊，這樣的布置冷卻效果差；曲軸中心線與車架上表面零線，有一前高后低的夾角(約2°5°，一般取3°左右。目的是能使汽車在滿載狀態(tài)時(shí)，傳動(dòng)系的軸線互相之間夾角最小，甚至從前至后成為一條直線，以提高萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)效率和減少磨損；滿載時(shí)傳動(dòng)軸的正常夾角在4°以下最好，希望不超過(guò)8°。越野車的傳動(dòng)夾角可達(dá)11°多。有條件時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋自身可以傾斜一個(gè)角度，以便滿足傳動(dòng)軸的等角速運(yùn)轉(zhuǎn)，或減

52、小傳動(dòng)軸的夾角；單根傳動(dòng)軸不易過(guò)長(zhǎng)，必要時(shí)可加中間支承，變成兩根或多根傳動(dòng)軸傳動(dòng)。轎車傳動(dòng)軸的布置，在不影響離地間隙的情況下，主要考慮車身地板的傳動(dòng)軸鼓包越小越好，因此傳動(dòng)線可布置成中間低兩頭高的形式。5.2車頭、駕駛室的布置在發(fā)動(dòng)機(jī)與車架、前軸、前輪布置關(guān)系確定后，即可布置車頭、駕駛室，在總成設(shè)計(jì)階段，對(duì)其關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)。因此在這僅對(duì)其相互位置關(guān)系進(jìn)行最后布置上的確認(rèn)和坐標(biāo)、尺寸的確定。5.3動(dòng)軸的布置當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器及變速器這一動(dòng)力傳動(dòng)總成和后驅(qū)動(dòng)橋的位置確定后，則可布置萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸。下圖給出了一根傳動(dòng)軸兩端裝有萬(wàn)向節(jié)這種最簡(jiǎn)單的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的兩種布置應(yīng)使萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)兩端的夾角盡量相等，其數(shù)值

53、在汽車滿載靜止時(shí)不應(yīng)大于4º，最大應(yīng)超過(guò)7º。轎車為了盡量減小地板上的傳動(dòng)軸通道凸包高度，在不低于其最小離地間隙的前提下，都盡量降低傳動(dòng)軸的高度，但應(yīng)使萬(wàn)向節(jié)叉軸線夾角不超過(guò)允許值。圖中(a所示的U型布置方案可滿足這一要求。然而當(dāng)載荷變動(dòng)使后驅(qū)動(dòng)橋離開設(shè)計(jì)位置時(shí)，U型布置傳動(dòng)軸的前后萬(wàn)向節(jié)叉的軸線夾角的差值將增大而破壞等速條件，這也是引起傳動(dòng)系振動(dòng)的原因，應(yīng)采取專門的措施，例如，選擇適宜的后懸架導(dǎo)向裝置的幾何參數(shù)，采用非對(duì)稱板簧，采用等速萬(wàn)向節(jié)等。萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸與地板之間的間隙可取1015mm。圖5.4 萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)的兩種布置方案 （aU型布置；(bZ型布置5.4懸架的布置以載

54、貨車的板簧為主，介紹布置上的要求。前板簧的布置要保證主銷后傾角的要求，同時(shí)這種前高后低的布置也有利于產(chǎn)生不足轉(zhuǎn)向。板簧的支架應(yīng)盡量減少懸臂的長(zhǎng)度，以求在較小尺寸和質(zhì)量的前提下，獲得較大的強(qiáng)度和剛度。后板簧的布置應(yīng)做到前低后高，亦可獲得不足轉(zhuǎn)向。特別是高速轎車、輕型客車及吉普車等一定要考慮。對(duì)于載貨車，可能因結(jié)構(gòu)原因而造成布置上難度較大，則可較少考慮。減振器應(yīng)盡量布置成垂直狀態(tài)，以最大限度地利用其有效行程和減少偏差。若空間不允許，也可斜置。布置時(shí)應(yīng)注意下支點(diǎn)的離地高度，后減振器的上支點(diǎn)不應(yīng)高出車架上表面太高(不應(yīng)超過(guò)80mm，以免影響改裝車的裝配和布置。注意減振器上下行程的分配，不能發(fā)生上下頂死現(xiàn)象。前懸架采用獨(dú)立懸架時(shí)，要注意導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)對(duì)前輪定位角、輪距變化的影響及布置上