第一章總體設計

第一章汽車總體設計第一節(jié)概述第二節(jié)汽車形式的選擇第三節(jié)汽車主要參數(shù)的確定第四節(jié)發(fā)動機的選擇第五節(jié)車身型式第六節(jié)輪胎的選擇第七節(jié)汽車的總體布置第八節(jié)運動校核第一章汽車總體設計第一節(jié)概述

一、總體設計應滿足的基本要求

1.1.

汽車的分類我國對汽車有兩種分類方法

1.1.1

根據(jù)用途或結(jié)構特點不同分類表1-1轎車的分類轎車級別微型普通級中級

中.高級高級發(fā)動機排量V/LV≤1.01.0<

V≤1.61.6<V≤2.52.5<V≤4.0V>4.0表1-2貨車的分類

貨車級別

微型輕型

中型

重型

公路運行最大總質(zhì)量ma/tma≤1.81.8<

ma≤6.06.0<ma≤14.0ma>14.0表1-3客車的分類

客車級別

微型

輕型

中型大型車輛總長L/mL≤3.53.5<L≤7.07.0<L≤10.0L>10.0

表1-4越野車的分類越野車輕型中型重型超重型車輛行駛時最大質(zhì)量ma/t

ma≤5.05.0<ma≤13.013.0<ma≤24.0ma>24.0

表1-5自卸車的分類

自卸車

輕型中型重型公路運行最大總質(zhì)量ma/tma≤6.06.0<ma≤14.0ma>14.0牽引車按結(jié)構特點可分為半掛牽引汽車、全掛牽引汽車兩種；專用汽車可分為罐式汽車、廂式汽車、起重舉升汽車等。1.1.2

參照歐洲EEC標準分類

汽車按EEC標準分類

1.1.3

其他分類方法舉例I

轎車按車身結(jié)構特點不同分為：A

普通轎車分為四門和二門兩種。B

硬頂轎車分為四門式和二門式兩種。C

雙座轎車D

華貴雙座轎車（即相當高級轎車）。E

敞篷車---短途旅游、觀光、檢閱用。F

跑車------特點是雙座、后備功率大、最高車速大、發(fā)動機艙大于客廂、行李箱極小，甚至沒有。

G

運動車---雙座，主要用來從事體育運動如爬山、海濱旅行、打獵等。沒有車門、側(cè)窗、行李箱。上、下車只要跨過車身側(cè)圍即可。要求最大車速高些。

II

轎車根據(jù)頂蓋與后部形狀關系不同分為A折背式---又稱階梯背式。B直背式---又稱斜背式；快背式；溜背式。C艙背式。D廂式。

Ⅲ

客車根據(jù)用途不同分為:A

城市客車---車廂容積大；前后軸（橋）承載能力大（適應高峰時需要）；車廂地板及車門第一級踏板高度要適當降低；車門數(shù)多，車門寬度大些；起動性、制動性、加速性好。B

長途客車---車門一般為兩門；座位多；座椅用可調(diào)式；有靠枕和肘托；比功率大。C

旅游客車---車窗視野開闊，適合觀光；舒適性好，前后懸架用空氣彈簧，有空調(diào)，對座椅要求也高。D

機場擺渡車（專用客車）---地板低；座椅少；車門多；車速低；外形尺寸可不受法規(guī)限制；站立空間尺寸足夠高。

1.2

總體設計應滿足的基本要求人們擁有汽車特別是轎車標志人們生活水平的提高。目前轎車的產(chǎn)量和保有量，多年來一直占汽車總產(chǎn)量和保有量的絕對多數(shù)。新生產(chǎn)的轎車用來滿足新客戶的購車要求和老客戶的更新要求。多年來汽車工業(yè)在世界上一直保持著很高的發(fā)展勢頭，是由汽車工業(yè)的技術經(jīng)濟特征決定的。1.2.1

是需求收入彈性系數(shù)高的產(chǎn)業(yè)。轎車的需要量特別大（4000~5000輛/年），市場廣闊。專家認為轎車的飽和普及率可達到500~700輛/千人。1.2.2

是規(guī)模經(jīng)濟效益大的產(chǎn)業(yè)。汽車工業(yè)隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大、成本顯著下降，它的規(guī)模經(jīng)濟效益比化工、鋼鐵、電力、石油精煉等裝備產(chǎn)業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效益還高。1.2.3是體現(xiàn)技術進步方向的產(chǎn)業(yè)。

汽車工業(yè)是技術密集型產(chǎn)業(yè)，技術進步對其發(fā)展的貢獻較大。隨著電子技術在汽車上的應用范圍的擴大，其技術含量的不斷增加。他對高新技術有著較強的吸引力，已成為高薪技術發(fā)展的支撐產(chǎn)業(yè)之一。1.2.4是勞動生產(chǎn)率高的產(chǎn)業(yè)。1.2.5

是具有較大波及效果的產(chǎn)業(yè)。

汽車工業(yè)的波及效果和帶動作用非常突出，對：

a

原材料產(chǎn)業(yè)---鋼鐵、塑料、橡膠……

b

設備產(chǎn)業(yè)------機床工業(yè)……

c

石油精煉業(yè)。

d

汽車維修保養(yǎng)業(yè)。

e

銷售業(yè)。

f

加油業(yè)。

g

駕駛員培訓部門。

h

交通管理部門。

I

道路維修。

j

路邊餐飲及住宿。

k

保險業(yè)等均有較大的推動作用，并對勞動力就業(yè)做出相當大的貢獻。1.2.6

是重要的出口創(chuàng)匯業(yè)。

汽車工業(yè)因為具有上述經(jīng)濟特征，許多國家將汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展。由于有了汽車人們生活質(zhì)量得到顯著的提高。另一方面汽車造成公害又使人們生活質(zhì)量降低。使生活質(zhì)量提高的具體表現(xiàn)有：

A用于工作的必須輔助時間縮短，工作效率提高，生活節(jié)奏加快；

B

實現(xiàn)“門對門”運輸，再與其它裝卸機械配合，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)率；

C可以更好的利用休息時間，外出旅游、度假、享受自然界的美景，呼吸新鮮空氣，到海濱洗浴，到森林中去享受森林浴，宿營車可以使人們外出，住、行、食都非常方便快捷。

使生活質(zhì)量降低的表現(xiàn)：

A

空氣污染，使地球上所有生物都深受其害；

B

噪聲污染，使人們工作、休息不得安寧；

C

光污染；

D

車禍使人們的健康、生命受到損失，造成個人與家庭的不幸，財產(chǎn)蒙受損失。社會健康也受影響（全勞力減少，社會負擔加重）；

E不可再生資源逐年減少，對人類后代的生活有不可預見的影響。

因此，人們對汽車提出越來越高的要求，包括：

A

節(jié)能---汽車要節(jié)油和開發(fā)新能源兩方面；

B

通過法規(guī)對汽車排放和噪聲提出更嚴格的要求；

C

對汽車安全性提出更高的要求，要求很好的保護乘員；

D舒適性更高---能居住，能通訊，有空調(diào)，駕駛方便……。進行總體設計應滿足的基本要求：

A

外廓尺寸符合GB1589-89的外廓尺寸界限規(guī)定。B

軸荷分布要合理，應符合公路法規(guī)限定要求，我國公路標準規(guī)定，對于四級公路橋梁，單軸最大允許軸荷為10t，雙連軸最大允許軸荷為18t（每軸9t）。發(fā)展趨勢進一步放寬。礦用車等不在公路上行駛的汽車不受此限制。C

汽車的各項性能，要求達到設計任務書所規(guī)定的指標。D

進行運動學方面的校核，保證汽車有正確的運動和避免運動干涉。E拆裝與維修方便。

二.

汽車的開發(fā)程序2.1

設計任務書編制階段2.1.1

概念設計：產(chǎn)品（汽車）設計的前期，從構思產(chǎn)品開始到確定設計技術指標和下達產(chǎn)品設計任務書為止的這一階段工作稱為概念設計。概念設計師對新開發(fā)汽車的總體概念進行概括的描述，包括:汽車的外形，汽車的性能，內(nèi)室設計等。

概念設計的主要工作內(nèi)容有：

I

明確產(chǎn)品的開發(fā)目的明確產(chǎn)品的開發(fā)目的，提高產(chǎn)品開發(fā)必要性的認識與產(chǎn)品開發(fā)可行性的研究是非常重要的工作，許多產(chǎn)品開發(fā)失敗就是因為對產(chǎn)品開發(fā)的必要性估計錯誤。新產(chǎn)品的開發(fā)離不開市場、技術和資金。根據(jù)從市場獲得的信息，來預測市場對某種產(chǎn)品需求→市場的容量大小→最經(jīng)濟的生產(chǎn)綱領。其它公司對該產(chǎn)品的意向（有無開發(fā)計劃和生產(chǎn)準備）。投放市場的最佳時間。使用地區(qū)（國內(nèi)、國際市場）的法規(guī)。

市場信息包括：

A

產(chǎn)品需求→容量大小→經(jīng)濟生產(chǎn)綱領；B

其它公司的動向；C投放市場最佳時間；使用國的有關法規(guī)；如機場擺渡車有需求，但市場小。又如微型面包車有市場，需求量大，但國家安全法規(guī)出臺以后已開發(fā)出來的車不符合要求，幾個億的投資難回收。這就與領導人的決策失誤有關。

II

產(chǎn)品的使用調(diào)查

目的：了解同類產(chǎn)品在使用中的優(yōu)缺點，以便在新產(chǎn)品開發(fā)后能保留優(yōu)點，克服缺點。

內(nèi)容：

A

用戶對汽車形式的要求

經(jīng)濟型還是華貴型？

平頭型還是長頭型？

單排座還是雙排座？

車頭是翻轉(zhuǎn)式還是發(fā)動機罩為開啟式？B

使用條件

道路條件（普通公路、高速公路、山區(qū)山路）氣候條件（濕熱地區(qū)金屬板件易銹蝕；熱帶要求通風良好，寒帶要求密封，供熱）。貨物品種（散裝，箱裝）、裝卸方式、是否要求拖帶掛車。C

同類型汽車使用中的優(yōu)缺點。

使用調(diào)查結(jié)束后，對各方面意見（共性意見、個性意見）進行分析。對共性意見一并采納，對個別意見也盡可能處理好，盡可能滿足用戶的要求，爭取在市場上占有高的份額，設計師應該有這種意識。

使用調(diào)查可以豐富設計師的經(jīng)驗，借鑒從同類型車發(fā)現(xiàn)的問題，對于形成新開發(fā)的產(chǎn)品的概念設計是不可缺少的環(huán)節(jié)。

Ⅲ

產(chǎn)品水平分析（產(chǎn)品先進性分析）為了提高產(chǎn)品水平，應通過收集資料和進行樣車試驗與測繪，達到了解國內(nèi)外企業(yè)同類型產(chǎn)品的發(fā)展水平和動向。并確定趕超目標。初定整車主要性能應達到的指標，同時滿足國內(nèi)外有關標準與法規(guī)的規(guī)定，保證市場銷售對路。Ⅳ

形體設計

在產(chǎn)品制造出來以前，為了給人們以形體的概念，需要繪制概念草圖，初步布置圖，美術效果圖及制作縮尺比例模型等，為人們提供準備開發(fā)的車型形體概念。

A

如車身的外形要求做到：擁有較小的空氣阻力系數(shù)，同時具有符合審美規(guī)律的形體。

B

車身的內(nèi)部設計要符合人體工程學的要求，保證駕駛員操縱方便，乘員乘坐舒適。

美術效果圖：

在圖樣上表現(xiàn)新開發(fā)汽車造型效果的圖稱之為美術效果圖。如圖1-2所示，要求表示出車型前面、側(cè)面、后面的關系，汽車的前側(cè)面與后側(cè)面的美術效果。

油泥模型：

因為效果圖不能代替空間形體，所以還要制作油泥模型。概念設計階段可以制作1/10或1/5的模型。用油泥制作的優(yōu)點是：制作容易，修改方便，制作使用木板，木條先釘出一個大概架子，相當于人體骨架系統(tǒng)。然后將油泥壓擠在架子上，用一些小工具修、刷直至符合要求為止。這樣的模型有立體感。Ⅴ

產(chǎn)品的目標成本新產(chǎn)品在市場競爭中能不能有利可圖？決定于許多因素：性能、質(zhì)量、成本等。在概念設計階段就要求對成本進行控制，把產(chǎn)品的目標成本列入設計指標考核內(nèi)容。目標成本=售價-利潤同類產(chǎn)品的售價對新開發(fā)的產(chǎn)品售價有影響，過高沒有市場，低又沒有利潤。實際成本又受材料、工藝、結(jié)構復雜程度等因素的影響。

Ⅵ

通用化、標準化、系列化簡稱三化，有重要意義，設計師必須給予足夠重視。大量使用標準化的零、部件有利于降低成本。新、老產(chǎn)品有比較多的通用件，能夠減少投資，降低成本，生產(chǎn)設備和工藝裝備更換的少→投資少，便于維修。零、部件的系列化有利于用盡可能少零、部件，開發(fā)組裝出比較多的車型，滿足用戶的要求。VII

繪方案圖要求總體設計師畫出幾種方案圖，供分析比較用。方案圖的特點：只畫出主要總成，而且只有輪廓。目的：比較不同方案的優(yōu)、缺點。

VIII

初步性能計算對整車的動力型，經(jīng)濟性，機動性等主要性能進行初步核算，確認該車的性能水平在哪一個檔次上。

2.1.3

制定設計任務書

I

畫總布置草圖

與方案圖有區(qū)別：

A

各部件的布置位置更準確。

B

各部件的形狀、尺寸更準確。

C

確定各總成質(zhì)心位置與質(zhì)量大小?？傮w布置尺寸參數(shù)。

II

計算

A

軸荷分配，質(zhì)心位置（高度到前軸距離）如不滿足要求，可調(diào)整總布置草圖中的部件位置。

B

整車主要性能---據(jù)此確定各總成的技術參數(shù)并保證總成件參數(shù)匹配合理。

計算的目的：保證汽車各性能指標達到原定指標要求。

III

編寫設計任務書主要內(nèi)容

A

可行性分析產(chǎn)品開發(fā)的目的;市場預測；企業(yè)技術開發(fā)能力；企業(yè)生產(chǎn)能力；生產(chǎn)綱領；目標成本；技術經(jīng)濟分析等。

B

產(chǎn)品型號，主要使用功能，主要性能參數(shù)。

C

整車布置方案描述，主要總成結(jié)構，特性參數(shù)。三化水平（如標準件占百分比數(shù)，通用件占百分比數(shù)）。

D

國內(nèi)、外同類汽車技術性能分析和對比。

E

擬用的三新技術（材料、工藝、技術）。

2.2

技術設計階段總成設計師進行技術設計前的必備條件:2.2.1技術任務書

對整車包括（汽車行駛、汽車的各項技術指標），總成包括（各總成形式、尺寸、質(zhì)量、性能）均有明確的要求。

2.2.2總體對各總成的邊緣條件、要求等以書面形式確認并給出技術設計階段總體設計師的工作：

I

協(xié)調(diào)總成與整車的矛盾；

II

協(xié)調(diào)總成與總成的矛盾；

III

將各總成設計結(jié)果畫到整車校對圖上，發(fā)現(xiàn)并解決問題減少裝車時產(chǎn)生的問題，將矛盾消滅在圖上。

IV

運動校核；

V

編制整車明細表，技術條件等技術文件；

VI

整車性能計算；

VII

出試制圖；

2.3

試制、試驗、改進、定型階段

改進設計試制總成并進行總成試驗；試制整車并進行整車試驗；改進設計，再試制、試驗。鑒定類型工藝審查，成本核算，出圖，編制鑒定文件等。

2.4生產(chǎn)準備階段小批生產(chǎn)，交用戶試驗，主要工作有：進行生產(chǎn)準備，出生產(chǎn)圖，工藝調(diào)試，用戶使用試驗、改進。

2.5生產(chǎn)銷售階段

大批量生產(chǎn)，并銷售和注意進行售后服務工作（此前應對維修人員進行培訓），征求用戶意見，向技術部門反饋。

第二節(jié)汽車形式的選擇汽車形式是指：軸數(shù)-----------兩、三、四軸……驅(qū)動形式---4*2、4*4、6*6、8*8、6*4、8*4、6*2……布置形式------前置前驅(qū)動、前置后驅(qū)動、后置后驅(qū)動……的不同而言。

2.1

軸數(shù)影響汽車軸數(shù)的因素有：

汽車的總質(zhì)量

道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制輪胎的負荷能力

原則上總質(zhì)量大的汽車，受公路標準規(guī)定（四級公路及橋梁單軸最大允許軸荷質(zhì)量為10t）限制。軸數(shù)應該取多些，受輪胎負荷能力限制也應當取多些。軸數(shù)多，結(jié)構復雜，成本高。

實際上ma<19t的汽車，常采用兩軸汽車。

ma在19t~26t的汽車，常采用三軸汽車。

ma更大的汽車則可采用四軸以上的汽車。

特例：不在公路上行駛的車輛，不受此限制。

2.2

驅(qū)動形式

1“4*2”中，4表示車輪總數(shù)，2表示驅(qū)動輪數(shù)，以此類推。影響驅(qū)動形式選擇的因素：

總質(zhì)量m。m大的汽車，軸數(shù)才可能增加，驅(qū)動形式才可能是6*4、6*6、8*6、8*8。

2對汽車通過性的要求：為提高越野汽車通過能力，應該采用4*4、6*6、8*8等全驅(qū)動形式。

結(jié)構復雜程度及制造成本3驅(qū)動輪數(shù)少，結(jié)構簡單，成本低。

2.3

布置形式

布置形式不同會影響汽車的使用性能。布置形式是指發(fā)動機、驅(qū)動橋和車身三者之間的相互關系和位置而言。轎、貨、客的布置形式有些相似（同），有些區(qū)別較大。轎車的布置形式

(接上表)

因為發(fā)動機前置前橋驅(qū)動汽車明顯有較好的優(yōu)點，特別是操縱穩(wěn)定性好，目前這種方案用得多。發(fā)動機前置前驅(qū)動時，發(fā)動機可縱置，也可以橫置。

貨車布置形式1

貨車的駕駛室與發(fā)動機之間，相對位置有四種情況：

I長頭式

發(fā)動機在駕駛室前部，有獨立的發(fā)動機艙和單獨的罩蓋，與駕駛室一起形成貨車的車頭部分。

II短頭式與長頭式比較，短頭式的發(fā)動機有少部分位于駕駛室內(nèi)。

III平頭式發(fā)動機位于駕駛室內(nèi)，沒有車頭部分。

IV偏置式駕駛室偏置在發(fā)動機旁側(cè)，多用于重型貨車。(接上表)貨車按照發(fā)動機位置不同有三種布置型式

發(fā)動機前置后橋驅(qū)動汽車，因結(jié)構簡單，維修容易，發(fā)動機通用性好，目前應用多。發(fā)動機后置后橋驅(qū)動貨車，是由轎車改裝形成，故很少應用。大客車布置型式

大客車的布置形式可分為發(fā)動機后輪驅(qū)動，發(fā)動機中置后輪驅(qū)動，以及發(fā)動機后置后輪驅(qū)動（分為發(fā)動機縱置和發(fā)動機橫置）。

(接下表)注：目前發(fā)動機后置驅(qū)動客車使用較多。

第三節(jié)

汽車主要參數(shù)的確定一、汽車主要尺寸的確定

1.外廓尺寸

i)貨、越、客車

L--------軸距；ht-------車頂造型高度；hB-------室內(nèi)高度；hp-------地板及下部零件高度；hm-------軸間底部離地高度

ii)

轎車2.軸距L

i)

軸距L的變化，影響下列參數(shù)隨之改變：

整備質(zhì)量；

汽車總長；

Dmin;

傳動軸長度；縱向通過半徑；軸荷分配。以上參數(shù)在L小時均減少。ii)

L小時有下列不利之處：(a)車箱（廂）長度不足，后懸過長。

(b)上坡或制動時軸荷轉(zhuǎn)移過大制動性、操縱穩(wěn)定性下降。

(c)車身縱向角振動提高，平順型下降。

(d)傳動軸夾角變大。

iii)

L的選取原則(a)

轎車級別越高，L越長。

(b)

裝載量多的貨車L應取長些。

(c)

載客量多的客車L應取長些。

(d)

機動性要求高的汽車L應取短些。iv)

企業(yè)的實際生產(chǎn)狀況

標準軸距分為短軸距和長軸距，其變化范圍在0.4~0.6m。

3.前、后輪距B1、B2

i)B的變化影響下列參數(shù)變化：

隨著B的變大車箱（駕駛室）內(nèi)寬變大的較多；

側(cè)傾剛度變大的較多；總寬變大的較少；總質(zhì)量變大的較少；

Dmin變大的較少；

ii)

B的確定原則

(a)

因為總寬不超過2.5m所以B不宜取大。

(b)B1的確定要保證布置下發(fā)動機、車架、前懸架、前輪和轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動空間及轉(zhuǎn)向桿系與車架車輪之間的間隙。

(c)B2的確定要受后部車架寬度、懸架、輪胎寬度影響，并保證他們之間足夠的間隙。

4.前、后懸LF、LR(a)

前懸LF

LF的變化影響下列參數(shù)變化：

隨前懸的提高，接近角（通過性）下降。安全性提高；視野開闊；平頭車上、下車方便性提高；

前鋼板彈簧長度增加。

(b)

前懸的確定原則

a.

對長頭車、轎車應保證布置下發(fā)動機、保險杠、散熱器、風扇等部件。

b.

貨車的前懸變化范圍為1100~1300mm。

(c)

后懸LR

后懸變化影響下列參數(shù)變化貨箱長度（行李箱）；軸距；軸荷分配。

(d)

后懸的確定(a)

L的確定雙后軸三軸汽車

雙前軸三軸汽車

Va

LL5.貨車車頭長度

定義：從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。

（1）車頭長度變化影響下列因素變化：

外觀效果；駕駛室居住性能；發(fā)動機的接近性。

（2）車頭長度尺寸的確定

6.貨車車箱尺寸

（1）車箱尺寸（容積）應滿足如下要求：

運送美籍袋裝糧食時，能裝足額定噸位數(shù)。

（2）車箱尺寸變化影響下列因素變化

裝載量；

hg；（邊板高hg高）空氣阻力；整備質(zhì)量；裝卸貨物方便性；汽車寬度。

（3）確定原則

裝足額定噸位數(shù)

寬度不得超過標準規(guī)定

邊板高度在450~650mm內(nèi)取用。

二

汽車質(zhì)量參數(shù)的確定1整車整備質(zhì)量m0

(1)定義：車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水、不裝貨、不載人的整車質(zhì)量。

(2)m0的變化影響：

成本隨m0的增大而增大，使用經(jīng)濟性隨m0的增大而減小。

(3)減少m0的目的：增加裝載量，載客量；抵消因滿足排氣標準、排氣凈化，噪聲標準所引起的m0的增加。節(jié)約燃料，降低成本。

(4)減少m0的當前主要措施

采用高強度輕質(zhì)材料（塑料、鋁合金……）

結(jié)構應更合理。

(5)設計初期m0的確定方法

對轎車、客車按人均整備質(zhì)量值（t/人）定，見表1-6。對貨車要估算（依靠日積月累，將各總成累加后確定）。

2.

載客量、裝載質(zhì)量轎車載客量=座位數(shù)

大客車載客量=座位數(shù)+站立乘客數(shù)（8~10人/m2）;長途、觀光大客=座位數(shù)。

載客量

2)

裝載質(zhì)量mei)

定義：

在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。對越野車是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。

ii)me的確定

應符合行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃系列；貨流大、運距長、自卸車應用大噸位；貨源變化頻繁、運距短使用中、小噸位汽車。3.

質(zhì)量系數(shù)m0（1）定義：m0=me/ma

裝載量me越大，而整備質(zhì)量m0越小時m0提高。表明實際水平、工藝水平比較高，而結(jié)構也更為合理。

（2）m0用途

先行選定m0根據(jù)me估算出m0。原則上裝載質(zhì)量me越大得汽車，m0越高，m0變化范圍在0.80~1.70。

4.

汽車總質(zhì)量ma1）定義：ma是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。

2）確定公式：

轎車貨車

ma=mp+m0+mL

ma=mp+me+mp

mP-----乘客、駕駛員質(zhì)量me-----裝載質(zhì)量

mL-----行李質(zhì)量；m0-----整備質(zhì)量

5.

軸荷分配1）定義:

汽車在空載、滿載靜止狀態(tài)下，各軸對支承平面的垂直載荷（常用百分比表示）。

軸荷分配對下列因素有影響結(jié)論：不同性能對軸荷分配的要求是矛盾的。

3)

各類汽車的軸荷分配4)

影響軸荷分配的主要因素有：汽車的驅(qū)動行駛與發(fā)動機的位置；車頭的型式。當軸荷分配不滿足要求時，可通過移動某些部件（如油箱、備胎、電瓶……）位置來調(diào)整。

三汽車性能參數(shù)的確定

1.動力性能參數(shù)

1)

Vmax規(guī)律：車型（貨車）微型輕型中型重型

Vmax

14513512511575852)加速時間t

定義：

汽車在平直良好路面上，從原地起步開始以最大加速強度加速到一定車速所用去的時間。

(ii)

指標

Vmax100km/h時，用0100km/h用去的時間評價。

規(guī)律是轎車的加速時間短、貨、客車時間長。轎車中、高級轎車加速時間（8~17s）短，級別越低加速時間越長。

Vmax100km/h時，用060km/h加速時間來評價。

3)

上坡能力用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax表示汽車的上坡能力。要求：貨車能克服30%坡度；越野車能克服60%坡度。

4)

比功率、比轉(zhuǎn)矩

(i)

比功率——表明汽車動力性能

Pmax/ma[kw/t]100804020轎車貨車車型628比功率高級中、高級中級普通微型車型（轎車）306060110012060輕型微型中型重型車型（貨車）比功率30150(ii)

比轉(zhuǎn)矩

Temax/ma[Nm/t]

表明汽車牽引能力大小。

比轉(zhuǎn)矩車型轎車貨車5030501800比轉(zhuǎn)矩轎車車型高級中、高級中級普通微型180100501103018012060貨車車型微型輕型中型重型比轉(zhuǎn)矩3040502.

燃油經(jīng)濟性（1）評價指標

汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量（L/100km）。

（2）規(guī)律

從高級到微型轎車百公里油耗量逐漸降低。今后的發(fā)展趨勢是繼續(xù)下降，超經(jīng)濟型轎車要達到3L/100km.高級中級普通微型百公里油耗量

轎車車型1823.54.47.502030

貨車用單位質(zhì)量百公里燃油消耗量來評價L/100tkm.

變化規(guī)律是：

(i)

總質(zhì)量越大上述指標越小

(ii)

同樣噸位條件下用柴油機比汽油機時上述指標要小些。

百公里油耗量

汽油機

柴油機

ma

4t

4tma6t6tma12tma12t

ma

1.0

2.0

3.0

4.0

3.

最小轉(zhuǎn)彎直徑DminDmin定義：轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支撐平面上的軌跡園直徑稱之。

(2)

影響Dmin因素：

轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角增大，Dmin降低；汽車輪距增大，Dmin提高；汽車軸距增大，Dmin提高。3)

要求

GB7258-1997《機動車運行安全技術條件》規(guī)定：

（1）Dmin小于等于24m（2）Dmin=24m時，轉(zhuǎn)向軸與末軸的內(nèi)輪差（用兩內(nèi)輪軌跡中心計）小于等于3.5m。

≯3.5m

末軸內(nèi)輪前內(nèi)輪4)

各類汽車的Dmin

轎車因軸距小，Dmin要小于貨、客車。級別高的轎車因軸距長Dmin要大于級別低的轎車。

車型（轎車）高級中級普通微型Dmin

121311107894.

通過性幾何參數(shù)

hmin、接近角1、離去角2、縱向通過半徑1。

1）hmin

對貨車因使用條件復雜，要求hmin大些，轎車hmin小些。轎車的hmin150~220mm

貨車的hmin250~350mm

2）1、

2、1

5.

操縱穩(wěn)定性參數(shù)1）轉(zhuǎn)向特性參數(shù)

要求：不足轉(zhuǎn)向評價參數(shù)之汽車以0.4g的向心加速度沿定園轉(zhuǎn)向時，前、后輪側(cè)偏角之差1-2=1~3。

2）車身側(cè)傾角

評價參數(shù)值：要求汽車以0.4g向心加速度沿定圓等速行駛時，車身側(cè)傾角在3以內(nèi)，最大不得超過7。

3）制動前俯角

評價參數(shù)指：要求汽車以0.4g減速度制動時，車身前俯角不大于1.5。

6.

制動性參數(shù)要求：

制動距離短；制動時方向穩(wěn)定；上下坡時能保持穩(wěn)定的低速行駛；坡道上可靠得駐車。評價指標：制動距離；平均制動減速度。7.

舒適性汽車應為成員提供舒適的乘坐環(huán)境和方便的操作條件，稱之為舒適性。與舒適性有關的指標：

平順性；空調(diào)性能（溫度、濕度）；車內(nèi)噪聲；乘坐環(huán)境（車門及通道寬度，活動空間）；駕駛員操作性能。

第四節(jié)

發(fā)動機的選擇

一發(fā)動機型式的選擇

汽油機或柴油機氣缸排列型式冷卻方式1.汽油機、柴油機

選用趨勢：目前重型貨車、大客車用柴油機將來輕型車、轎車用柴油機要增多

型式參數(shù)

直列V型注結(jié)構簡單復雜

寬度尺寸窄寬

長度尺寸（缸數(shù)多時）長短短25%~30%高度尺寸高矮

系列少多L→8、V→12質(zhì)量重輕

成本低高

2氣缸排列形式

寬度窄、長度短的發(fā)動機在車上容易布置，但二者不可兼得。目前V型發(fā)動機用于中、高級以上轎車及重型貨車。

水平對置發(fā)動機的優(yōu)點是高度低，平衡性能良好；水平對置發(fā)動機的缺點是寬度寬，在車上布置困難。水平對置發(fā)動機在大客車上有用的。

型式

參數(shù)水冷風冷備注冷卻均勻可靠不均勻冷卻均勻氣缸變形小，可減少與氣缸之間的間隙，既有消耗下降散熱好不夠好發(fā)動機增壓要求散熱快，只要增加散熱器面積即可噪聲小大

車內(nèi)供暖容易不能

結(jié)構復雜簡單

使用與維修不便方便

冷卻性能變化變化小水冷夏季過熱，冬季過冷應用：水冷為主。

3水冷與風冷發(fā)動機

二

發(fā)動機主要性能指標的選擇1.Pemax、np

2.Temax、nT

α-----轉(zhuǎn)矩適應系數(shù)1.1~1.3NmKw式中參數(shù)取值范圍注ηT

90%4*2用單級主減速器fr轎車fr=0.0165*[1+0.01（va-50）]va=vamax貨車0.02礦用自卸車0.03CD轎車0.30~0.35

貨車0.80~1.00大客車0.60~0.70機型

車型汽油機np

3000~7000r/min柴油機np

1800~4000r/min轎車>40003200~4000輕型貨車4000~50003200~4000中型貨車

三

發(fā)動機懸置發(fā)動機與車架之間不是剛性連接，而是經(jīng)橡膠元件或液壓元件連接在一起，并稱他們?yōu)閼抑迷?/p>

1發(fā)動機懸置的作用：(1)減小發(fā)動機的振動向車身的傳遞，降低噪聲，提高舒適性；(2)提高零部件、整車的壽命。

2

發(fā)動機懸置應滿足的主要要求：1)剛度大些，以滿足承受動力總成質(zhì)量的同時，靜位移要小些；2)隔振性能良好；3)減振、降噪功能良好；

i.

發(fā)動機工作在怠速狀態(tài)下，處于低頻大振幅工 作狀態(tài)下，此時懸置元件應能提供大些阻尼特性。

ii.

高頻低幅振動激勵條件下，提供低的動剛度 特性以利衰減高頻噪聲。4)耐機械疲勞，橡膠材料熱穩(wěn)定性好，抗腐蝕能力強。

3

結(jié)構4

特性1)動剛度特性橡膠懸置的動剛度特性（見圖1-6A）隨振動頻率的變化基本不變。液壓阻尼式橡膠懸置的動剛度有很強的變頻特性，如圖所示10Hz左右動剛度最??；20Hz左右動剛度最大；30Hz左右動剛度平緩。

可滿足低頻振動時，動力總成位移小不影響正常工作。

2)阻尼損失角θ

阻尼損失角θ越大表明懸置元件提供的阻尼越大，衰減振動的效果越好。圖1-6b為某轎車采用兩種不同懸置式的實驗曲線。

表明：橡膠懸置的阻尼損失角基本不隨振動頻率的變化 而變化。液壓懸置的阻尼損失角在5-25Hz范圍內(nèi)較大，對 衰減發(fā)動機怠速段內(nèi)的振動有利。

第五節(jié)

車身型式一組成：發(fā)動機機艙、客廂、行李箱?；拘褪剑▓D見下頁）

應用規(guī)律：排量大的轎車用折背式的多，排量小用艙背式的多。

主要區(qū)別

特點基本型式折背式

頂蓋與車身后部成折線連接

直背式

后風窗與行李箱接近平直連接，流線型好，CD小，行李箱容積大。

艙背式

頂蓋比折蓋式長，后窗與行李箱蓋形成一體，后部車門行李箱容積小。變型兩廂式

頂蓋后延到車尾，形成兩廂，行李箱容積大。

敞篷式

短背式

背部短小，整車長度尺寸短，車身質(zhì)量下降。

一廂式旅行車

基本型式圖二

貨車車身型式1型式

型式主要區(qū)別長頭式

短頭式

平頭式

第六節(jié)

輪胎的選擇一輪胎及車輪部件應滿足的基本要求：足夠的負荷能力，速度能力；滾動阻力要??；噪聲低；良好的附著能力；質(zhì)量平衡；耐磨損、刺扎、老化；具有良好的氣密型；質(zhì)量??；拆裝方便、互換性好；價格低。二

輪胎的分類：分類方法名稱按胎體結(jié)構不同按簾線材料不同按用途不同按胎面花紋不同按斷面形狀不同按氣密方式不同輪胎子午線鋼絲乘用車公路花紋普通斷面有內(nèi)胎

半鋼絲商用車越野車花紋

斜交人造纖維非公路用車混合花紋低斷面無內(nèi)胎

棉簾線特種車特種花紋

三

特點1.子午線輪胎與斜交胎比較：優(yōu)點：缺點：應用日益增多。滾動阻力小、溫升低、油耗低；胎體緩沖性能、胎面附著性能好；壽命長、高速性能好。造價高；不宜翻修。2

乘用車、商用車、非公路用車輪胎

特點使用車型乘用車輪胎尺寸小、高速性、舒適性好轎車輕型客車商用車輪胎尺寸大、承載能力強貨車、大客車非公路用車輪胎附著性好、胎面耐刺扎越野車3

不同花紋輪胎

特點適用條件公路花紋縱向花紋滾動阻力、噪聲小良好路面橫向花紋土石路越野花紋

環(huán)路、無路混合花紋

使用條件變化4低斷面輪胎高速穩(wěn)定性好。

5無內(nèi)胎輪胎高速安全性好。轎車、輕型客車多采用（子午線、低斷面、無內(nèi) 胎）輪胎。

四

輪胎負荷系數(shù)輪胎負荷系數(shù)==0.9~1.0輪胎超載時壽命降低（超載20%時壽命降低30%）；操縱穩(wěn)定性下降；行駛安全性下降。靜負荷計算方法：貨車按滿載計算。市內(nèi)大客車按座位坐滿+站立面積8人/m2計算。四座轎車按前、后各一人計算。五六人做轎車按前排兩人，后排一人。微型轎車按滿載工礦計算。五

輪胎選擇的依據(jù)輪輞規(guī)格；額定負荷；氣壓；簾線層數(shù)；汽車行駛速度。

第七節(jié)

汽車的總體布置一基準線（面）——零線的確定

條件：滿載；車頭在左側(cè)1車架上平面線車架上平面在測試圖上的投影線成為車架上平面，該面座位垂直方向尺寸的基準線。（Z坐標線）且向上為正。向下為負。Z坐標線的標記。

Z200Z0-200Z貨車車架前低后高約傾斜0.5o~1.5o，畫圖時地面畫成斜的，車架上平面畫成水平的。承載時車身中部地板或邊梁上緣面在測試圖上的投影也可作為Z坐標線。

2前輪中心線

通過左、右前輪中心，并垂直于車架平面線的平面，在測試圖和俯視圖上的投影線稱為前輪中心線，做為縱向方向尺寸的基準線（X坐標線），向前為-，向后為+。X坐標線標記為。3汽車中心線

汽車縱向垂直對稱平面在俯視圖和前視圖上的投影線稱為汽車中心線。汽車中心線作為橫向尺寸基準線（Y坐標線），向左為-，向右為+。標記。

4地面線地面線用來作為標注汽車高、接近角、離去角、 hmin、貨臺高度的基準線。

5前輪垂直線通過左、右前輪中心，并垂直于地面的平面，在 測視圖和俯視圖上的投影線稱之。用來標注軸距、前懸。

二

各部件的布置1發(fā)動機的布置1）發(fā)動機的上下位置發(fā)動機的上下位置影響：

布置原則：保證hmin要求,盡可能降低發(fā)動機的高度。對轎車油底殼下方即為hmin。對貨車前軸下方為hmin處，前軸上方為油底殼。二者之間必須有足夠間隙。hmin→要求抬高發(fā)動機的位置。視野→要求降低發(fā)動機的位置。hg→要求降低發(fā)動機的位置。標記：用氣缸體前端面與曲軸中心線交點K到地面高度尺 寸b標明發(fā)動機的高度位置（圖1-10）

2)

發(fā)動機前后位置發(fā)動機前后位置影響：

a.

軸荷分配；

b.

轎車前排乘員乘坐舒適性；

c.

傳動軸長度及夾角希望發(fā)動機后移，后者 又要求前移；

d.

面積利用率。標記：用K點到前輪中心線之間的距離標明。（圖1-10尺寸c）

3)

發(fā)動機左右位置應使曲軸中心線與汽車中心線一致。4*4汽車可能會使主減速器向相反方向偏移一些， 以防止上述二者運動干涉。

2傳動系的布置

1)離合器、變速器隨發(fā)動機位置確定而確定。2)驅(qū)動橋位置由驅(qū)動輪位置而確定驅(qū)動橋左右位置，應考慮左右半軸尺寸相同。主減速器軸線應稍稍向上翹起。3)傳動軸布置成U形，對轎車有利降低地板凸包 高度，提高舒適性和增加后排中間座椅坐墊厚度。

3

轉(zhuǎn)向裝置的布置1)轉(zhuǎn)向盤位置轉(zhuǎn)向盤平面與水平面夾角要適當，因車型不同而異。轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)小，應有利于觀察儀表。轉(zhuǎn)向盤邊緣與周圍物體之間有足夠大的間隙。2)轉(zhuǎn)向器位置轉(zhuǎn)向器應位于前鋼板彈簧跳動中上部。3)轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向器的連接轉(zhuǎn)向器固定在車架上，靠近內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)向盤在座椅前方靠近外側(cè)，兩者軸線不重合，需用萬向節(jié)傳動軸連接，不然轉(zhuǎn)向盤平面相對駕駛員傾斜一角度，使操作舒適性降低。4)角度βαα與β≈900

4懸架的布置1)前鋼板彈簧布置在縱梁下，提高轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角。2)前鋼板彈簧應前高后低，為了主銷有后傾角。3)后鋼板彈簧布置在車架外側(cè)。4)固定吊可在前，活動吊可在后，有力緩和沖擊載荷。5)減振器應盡可能呈直立狀布置。5制動系布置1)踏板應在油門踏板內(nèi)側(cè)，以保證有足夠的力踩下。2)管路有鋼管和軟管，軟管用于有相對運動處的連接。

6

踏板的布置布置注意事項：離合器踏板在左，油門踏板、制動踏板在右方。離合器踏板左邊應留有放腳空間。制動踏板比油門踏板略高，兩者之間有>60mm的距離，防止雙踩。

7

其它1)油箱

原則：油箱遠離消聲器、排氣管，對轎車要求此距離 >300mm，油箱遠離發(fā)動機。具體布置位置：轎車布置在行李箱內(nèi)；貨車布置在縱梁上，撞車時難碰到的位置。2)備胎轎車備胎布置在行李箱內(nèi)；貨車備胎布置在車架中部、貨箱下或者車架尾部。3)行李箱要求：中級轎車有效容積為0.4~0.7m3。

高級轎車有效容積為0.7~0.9m3。4)蓄電池要求：蓄電池與起動機位于同側(cè)，兩者之間距離宜短些；接近性良好。

8

車身內(nèi)部布置乘員坐在座椅上，要求舒適，撞車時又能保證足夠的安全。舒適：與座椅的結(jié)構、尺寸、放置位置、面料、各部分的配合有關。b.人體本身的結(jié)構、尺寸、坐時保持的姿態(tài)有關。

人體有21項基本尺寸見表1-15(下頁)，表中