rl7050h0總布置設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文

第1章緒論1.1FSAE方程式研究現(xiàn)狀近年來，汽車技術(shù)突飛猛進(jìn)，方程式賽車也逐步被大多數(shù)人所了解，F(xiàn)ormulaSAE，是由各國SAE，即汽車工程師協(xié)會(huì)舉辦的面向在讀或畢業(yè)7個(gè)月以內(nèi)的本科生或研究生舉辦的一項(xiàng)學(xué)生方程式賽車比賽，要求在一年的時(shí)間內(nèi)制造出一輛在加速、剎車、操控性方面有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久，能夠成功完成規(guī)則中列舉的所有項(xiàng)目業(yè)余休閑賽車。自1981年創(chuàng)辦以來，F(xiàn)SAE已發(fā)展成為每年由7個(gè)國家（美國、英國、澳大利亞、日本、意大利、德國及巴西）舉辦的9場賽事所組成，并有數(shù)百支來自全球頂級(jí)高校的車隊(duì)參與的青年工程師盛會(huì)。SAE方程式（FormulaSAE）系列賽源于1978年。第一次比賽于1979年在美國波斯頓舉行，13支隊(duì)伍中有11支完賽。當(dāng)時(shí)的規(guī)則是制作一臺(tái)5馬力的木制賽車。SAE方程式（FormulaSAE）系列賽將挑戰(zhàn)本科生、研究生團(tuán)隊(duì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造小型具有越野性能的方程式賽車的能力。為給車隊(duì)最大的設(shè)計(jì)彈性和自我表達(dá)創(chuàng)意和想象力的空間，在整車設(shè)計(jì)方面將會(huì)限制很少。賽前車隊(duì)通常用8至12個(gè)月組的時(shí)間設(shè)計(jì)、建造、測試和準(zhǔn)備賽車。在與來自世界各地的大學(xué)代表隊(duì)的比較中，賽事給了車隊(duì)證明和展示其創(chuàng)造力和工程技術(shù)能力的機(jī)會(huì)。2009年中國國產(chǎn)汽車產(chǎn)銷分別為1379.10萬輛和1364.48萬輛，首次成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國。汽車從中國人眼中的奢侈品到代步工具，到躍居世界汽車產(chǎn)銷量第一的頭把交椅，中國只用了短短十年時(shí)間?；仡櫴陙碇袊嚬I(yè)的突飛猛進(jìn)，一浪高過一浪的市場消費(fèi)力，驅(qū)使中國一躍成為全球最大的汽車消費(fèi)大國，而非真正意義上的汽車產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國。中國汽車工業(yè)一直是在借鑒和應(yīng)用，國外汽車一百多年來成熟的技術(shù)和制造工藝一路走來，而缺乏自主創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)的能力和人才培育。中國大學(xué)生方程式汽車大賽（以下簡稱"FSAE"）是中國汽車工程學(xué)會(huì)及其合作會(huì)員單位，在學(xué)習(xí)和總結(jié)美、日、德等國家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情，精心打造的一項(xiàng)全新賽事。我國從2006年起開始組建FSAE車隊(duì)。湖南大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門理工大學(xué)與同濟(jì)大學(xué)自2007年至2009年共參加了在美國和日本舉辦的4場FSAE賽事，獲得了多個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)及新秀獎(jiǎng)。為搭建國內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的選拔平臺(tái)，培養(yǎng)和提高汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，2010年第一屆中國FSAE由中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國二十所大學(xué)汽車院系、國內(nèi)領(lǐng)先的汽車傳媒集團(tuán)——易車（BITAUTO）聯(lián)合發(fā)起舉辦。中國FSAE秉持“中國創(chuàng)造擎動(dòng)未來”的遠(yuǎn)大理想，立足于中國汽車工程教育和汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，吸收借鑒其他國家FSAE賽事的成功經(jīng)驗(yàn)，打造一個(gè)新型的培養(yǎng)中國未來汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工程師的交流盛會(huì)，并成為與國際青年汽車工程師交流的平臺(tái)。中國FSAE致力于為國內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)，F(xiàn)SAE要求各參賽隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，自行設(shè)計(jì)和制造方程式類型的小型單人座休閑賽車，并攜該車參加全部或部分賽事環(huán)節(jié)。比賽過程中，參賽隊(duì)不僅要闡述設(shè)計(jì)理念，還要由評(píng)審裁判對(duì)該車進(jìn)行若干項(xiàng)性能測試項(xiàng)目，通過全方位考核，提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營銷、溝通與協(xié)調(diào)等五方面的綜合能力，全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行長期的人才積蓄，促進(jìn)中國汽車工業(yè)從“制造大國”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國”的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。1.2FSAE方程式目的、依據(jù)和意義汽車總布置設(shè)計(jì)是新車型開發(fā)的第一道工序，而新車型總體方案的確定是總布置設(shè)計(jì)的第一步。首先通過充分準(zhǔn)備和綜合分析，選擇一個(gè)合理的整車方案，并經(jīng)過一定的程序?qū)⑵涠ㄏ聛怼７桨复_定后，進(jìn)行準(zhǔn)確布置和計(jì)算，并為各總成下一步開展的工作打好基礎(chǔ)、準(zhǔn)備條件、提出要求并與各專業(yè)組協(xié)同完成全部的設(shè)計(jì)，共同實(shí)現(xiàn)整車的總目標(biāo)。一種新車型的投產(chǎn)，除產(chǎn)品開發(fā)過程外，還要做大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如投入資金設(shè)備廠房、人員及制定一整套相關(guān)工藝等。這些都是為了保證整車能夠穩(wěn)定的大量的投入生產(chǎn)，并確保其整車性能和質(zhì)量能被客戶接受，所以整車總體方案和全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，也直接決定著工廠的投入。因此，總布置工作——方案選擇、布置、和計(jì)算，都是非常重要的，而且是不可缺少的。做好整車設(shè)計(jì)工作，必須做好以下兩點(diǎn)：第一、要能準(zhǔn)確地分析市場形勢、了解客戶的心理狀態(tài)、車輛使用特點(diǎn)，熟悉工廠的生產(chǎn)條件，以便真正確定出合理的整車方案；第二、要有獨(dú)立工作的能力。因?yàn)榉桨复_定后，實(shí)現(xiàn)該方案的所有布置、計(jì)算及整車的開發(fā)工作，基本上是由一個(gè)人來完成，所以要求設(shè)計(jì)者工作不應(yīng)該有任何失誤，否則會(huì)造成反工和浪費(fèi)，甚至失掉搶占市場的機(jī)會(huì)。因此要求設(shè)計(jì)者必須具有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、細(xì)致、負(fù)責(zé)的精神，在整個(gè)開發(fā)過程中能協(xié)調(diào)和解決各方面問題和矛盾，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？偛贾霉ぷ麟m然以完成全部圖紙及技術(shù)文件資料來標(biāo)志著階段性的結(jié)束，但還應(yīng)該進(jìn)行整車裝配圖的校核工作，即利用已完成的全部圖紙或三維數(shù)模進(jìn)行全面的細(xì)致的整車裝置的圖面及運(yùn)動(dòng)校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，使設(shè)計(jì)中存在的問題消除在試制和試裝車之前?？偛贾迷O(shè)計(jì)在整車開發(fā)的過程中，占有非常重要的位置，必須認(rèn)真做好這項(xiàng)工作。目前，中國汽車工業(yè)已處于大國地位，但還不是強(qiáng)國。從制造業(yè)大國邁向產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國已成為中國汽車人的首要目標(biāo)，而人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國目標(biāo)的基礎(chǔ)保障之一。此次對(duì)大學(xué)生方程式賽車的總體布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，其目的主要有：一是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、成本控制能力和團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力，使學(xué)生能夠盡快適應(yīng)企業(yè)需求，為企業(yè)挑選優(yōu)秀適用人才提供平臺(tái)；二是通過設(shè)計(jì)交流創(chuàng)造學(xué)術(shù)競爭氛圍，為師生之間、同學(xué)之間提供良好的交流平臺(tái)，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)科建設(shè)的提升；汽車總體布置設(shè)計(jì)是新車型開發(fā)的第一道工序，其在提高和檢驗(yàn)汽車行業(yè)院校學(xué)生的綜合素質(zhì)，為汽車工業(yè)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展積蓄人才,對(duì)增進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研三方的交流與互動(dòng)合作等方面具有十分廣泛的意義。

第2章總布置設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及整車型式選擇2.1總布置設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備2.1.1市場調(diào)研市場調(diào)研是制定商品規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)，企業(yè)為了獲取對(duì)外部環(huán)境的認(rèn)識(shí)，需要設(shè)置專門機(jī)構(gòu)，不斷地進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致和規(guī)范的市場調(diào)查和預(yù)測。調(diào)研工作可以分為市場普查和專項(xiàng)調(diào)查。市場普查：可參與每年進(jìn)行的市場情況調(diào)查，包括國內(nèi)外制造廠家的產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)銷售國家政策地方規(guī)定、社會(huì)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)情況統(tǒng)計(jì)、營運(yùn)費(fèi)用、管理維修、車輛性能、可靠性、壽命及備件供應(yīng)等，從而掌握國內(nèi)外市場情況、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢、用戶的使用和需求狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)市場需求和預(yù)測未來。專項(xiàng)調(diào)查：參加為開發(fā)某車型而專門進(jìn)行的市場調(diào)查，明確調(diào)查目標(biāo)，細(xì)化調(diào)研提綱，對(duì)整車總成性能參數(shù)必須有初步的設(shè)想后，再對(duì)使用者和使用現(xiàn)場逐項(xiàng)進(jìn)行的了解、找出差異，特別重點(diǎn)調(diào)研有關(guān)技術(shù)難點(diǎn)——性能要求、結(jié)構(gòu)處理、特殊用途或要求等。調(diào)研的方法主要是通過聽問看和測試手段，達(dá)到預(yù)期目的，通過研究思考達(dá)到完善和創(chuàng)新，形成一個(gè)比較完整的方案。中國FSAE賽車總體設(shè)計(jì)要求：1．賽車構(gòu)造賽車必須是裸露式車輪和敞開式駕駛艙（方程式車型），以及四個(gè)車輪不能在一條直線上。2．車身從車的前端到主防滾架或者防火墻的這段空間里，除了駕駛艙必須的開口，車體上不允許有其他的開口。允許在前懸架處有微小的開口。3．軸距賽車必須有至少1525mm（60英寸）的軸距。軸距是指在車輪指向正前方時(shí)同一側(cè)兩車輪與地面的接觸點(diǎn)之間的距離。4．輪距賽車較小的輪距（前輪或后輪）必須不小于較大輪距的75%。5．可視性檢查表格上所有的條目必須在不使用工具，比如內(nèi)窺鏡或是鏡子的情況下清楚地呈現(xiàn)給技術(shù)檢察官看。呈示時(shí)可以拆卸車身外板或提供可拆卸的可見套件。2.1.2樣車分析選同類型的樣車，作為設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)的目標(biāo)車型。第一屆FSAE北京理工大學(xué)參賽賽車，如圖2.1,2.2所示：圖2.1北京理工大學(xué)參賽賽車后視圖圖2.2北京理工大學(xué)參賽賽車側(cè)視圖

北京理工大學(xué)參賽賽車車身尺寸為：長2868mm、寬1450mm、高1048mm，軸距1650mm，前輪輪距為1250mm，后輪輪距為1200mm，車身小巧，最小轉(zhuǎn)彎半徑為3m。整備質(zhì)量也為208kg，前后軸荷比被設(shè)計(jì)成46:54。10英寸KEIZER鋁合金輪轂，與規(guī)格為18*6-10（R25B）的Hoosier方程式熱熔胎相搭配。駕駛艙內(nèi)裝有薩波爾特(Sabelt)的五點(diǎn)式安全帶。CF188自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為493cc，最大功率可達(dá)32kw，引擎最高轉(zhuǎn)速可達(dá)7000rpm，極速為135km/h，百公里加速時(shí)間5.2s。前后懸結(jié)構(gòu)采用的是雙橫臂式、四輪盤式制動(dòng)、傳動(dòng)方式為鏈條傳動(dòng)、后驅(qū)動(dòng)輪（該車為后輪驅(qū)動(dòng)）設(shè)有對(duì)稱錐齒輪式差速器，而與發(fā)動(dòng)機(jī)相搭配的是一臺(tái)CVT無級(jí)變速器。車身是由4130鋼材焊接而成的，車架之間的焊接加工工藝采用的是二氧化碳保護(hù)焊，如圖2.3所示。前后willwoodcaliperps1雙活塞卡鉗，可在保證足夠的制動(dòng)力同時(shí)大幅減小制動(dòng)總成質(zhì)量。圖2.3車架2.1.3制定設(shè)計(jì)目標(biāo)RL7050H0賽車主要應(yīng)用于FSAE比賽，對(duì)于各總成部件要求符合比賽規(guī)則。為了使RL7050H0賽車能夠在賽事中取得優(yōu)異的綜合測評(píng)，要求其在動(dòng)態(tài)項(xiàng)目中，賽車必須保持其機(jī)械性能完整性。能夠順利的完成加速性測試，8字繞環(huán)測試，高速避障測試，燃油消耗測試和耐久測試。并要將制造成本控制到最低。2.2整車型式的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)整車型式進(jìn)行方案分析，主要包括以下幾個(gè)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發(fā)動(dòng)機(jī)與前軸的位置關(guān)系（4）輪胎的選擇2.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和布置型式驅(qū)動(dòng)賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)必須為四沖程、排量610cc以下。第一年中國FSAE大賽，發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)一采用贊助單位提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在規(guī)則的限制范圍內(nèi)改造發(fā)動(dòng)機(jī)。CF188（500cc）四氣門ATV專用發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖2.4所示）是春風(fēng)控股集團(tuán)有限公司根據(jù)國內(nèi)外ATV車生產(chǎn)廠家對(duì)大型ATV車專用發(fā)動(dòng)機(jī)特有使用要求專門全新研發(fā)的四氣門無極變速ATV專用發(fā)動(dòng)機(jī)。既保持了春風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長、動(dòng)力強(qiáng)、聲音輕、省油、環(huán)保等五大特點(diǎn)，又利用春風(fēng)水冷機(jī)的特點(diǎn)解決了沙灘車大扭矩低車速長期工作情況下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求。單缸水冷四氣門四沖程化油器發(fā)動(dòng)機(jī)，具有前后軸傳動(dòng)輸出，電和手拉兩種起動(dòng)方式，帶發(fā)動(dòng)機(jī)易起動(dòng)減壓功能，CVT自動(dòng)無極變速，帶下坡發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，帶停車變換的發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)一體化高檔、低檔、空檔、停車檔、倒檔和檔位顯示，帶車速里程輸出，帶汽車式易更換機(jī)油濾；還可以根據(jù)廠家需要選擇配套4x4車、4獨(dú)立懸架的前后橋和所有傳動(dòng)軸，可以電控方式方便的進(jìn)行4x2、4x4、前橋差速鎖死的變換，ECU點(diǎn)火器帶危險(xiǎn)工況的保護(hù)功能，還可以選裝空濾器、散熱器、風(fēng)扇等。圖2.4CF188發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸圖發(fā)動(dòng)機(jī)：CF188（500CC）缸徑×行程：87.5×82最大功率：24kW/6500r/min點(diǎn)火方式：無觸點(diǎn)、CDI直流點(diǎn)火外形尺寸（長x寬x高）：610×587.5×519（mm）發(fā)動(dòng)機(jī)形式：單缸、四沖程、水冷、四氣門、頂置式凸輪軸、單平衡軸壓縮比：10.2:1最低燃油消耗率(g/kw.h)：340潤滑方式：壓力飛濺潤滑啟動(dòng)方式：

電起動(dòng)/手拉起動(dòng)2.2.2駕駛室的型式駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸的布置位置，可組成不同的布置結(jié)構(gòu)，形成不同的整車外型，對(duì)使用性能也有一定的影響。方案一：發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FF）這種布置型式為微型、普通級(jí)和中級(jí)轎車所廣泛采用。與后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車相比較，前輪驅(qū)動(dòng)乘用車的前橋軸荷大，有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能；因?yàn)榍拜喪球?qū)動(dòng)輪，所以越過障礙的能力高；主減速器和變速器裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)緊湊，且不需要在變速器與主減速器之間設(shè)置傳動(dòng)軸，車內(nèi)地板凸包高度降低，有利提高乘坐舒適性；發(fā)動(dòng)機(jī)布置在軸距外時(shí)，汽車的軸距可以縮短，因而有利于提高汽車的機(jī)動(dòng)性；汽車的散熱器布置在汽車前部，散熱條件好，發(fā)動(dòng)機(jī)可以得到足夠的冷卻；行李箱布置在汽車后部，固有足夠大的行李箱空間；容易改裝為客貨兩用車或救護(hù)車；供暖機(jī)構(gòu)簡單，且因管路短而供暖效率高；發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器與駕駛員位置近，所以操縱機(jī)構(gòu)簡單；發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)能縮短汽車的總長，加上取消了傳動(dòng)軸等因素的影響，汽車消耗的材料明顯減少，使整備質(zhì)量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)，原主減速器的錐齒輪需要用圓柱齒輪取代，這又降低了制造難度，同時(shí)在裝配和使用時(shí)也不必進(jìn)行齒輪調(diào)整工作，此時(shí)，變速器和主減速器可以使用同一種潤滑油。前輪驅(qū)動(dòng)并轉(zhuǎn)向需要采用等速萬向節(jié)，其結(jié)構(gòu)和制造工藝均復(fù)雜；前橋負(fù)荷較后軸重，并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪，故故前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；上坡行駛時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力減小，汽車爬坡能力降低，特別是在爬越泥濘的坡路時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪容易打滑并使汽車喪失操縱穩(wěn)定性；由于后軸負(fù)荷小而且制動(dòng)時(shí)軸荷要前移，后輪容易抱死并引起汽車側(cè)滑；當(dāng)發(fā)動(dòng)橫置時(shí)受空間限制，總體布置工作困難，維修與保養(yǎng)時(shí)的接近性變差；一旦發(fā)生正面碰撞事故，因發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件損失較大，維修費(fèi)用高。方案二:：發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FR）汽車的傳統(tǒng)布置形式，常為中高級(jí)及高級(jí)轎車所采用。軸荷分配合理，因而有利于提高輪胎的使用壽命；前輪不驅(qū)動(dòng)，因而不需要采用等速萬向節(jié)，這有利于減少制造成本；操縱機(jī)構(gòu)簡單；采暖機(jī)構(gòu)簡單，且管路供暖效率高；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件好；上坡行駛時(shí)，因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增大，故爬坡能力強(qiáng)；改裝為客貨兩用車或救護(hù)車比較容易；有足夠大的行李箱空間；因變速器與主減速器分開，故拆裝、維修容易；發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性良好。因?yàn)檐嚿淼匕逑路接袀鲃?dòng)軸，所以地板上有凸起的通道，并使后排座椅中部座墊的厚度減薄，影響乘坐舒適性；汽車正面與其他物體發(fā)生碰撞時(shí)，易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入客廂，會(huì)使前排乘員受到嚴(yán)重傷害；汽車的總長、軸距均較長，整車整備質(zhì)量增大，同時(shí)影響到汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。方案三：發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（RR）這種布置在微型汽車和小型轎車上曾得到廣泛使用，但現(xiàn)在轎車上已很少采用。動(dòng)力總成布置成一體而使機(jī)構(gòu)緊湊，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)后置，汽車前部高度有條件降低，改善駕駛員視野；同時(shí)排氣管不必從前部向后部延伸，加上可以省掉傳動(dòng)軸，故可向內(nèi)地板凸包只需要有較低的高度用來容納操縱機(jī)構(gòu)的桿件和加強(qiáng)地板剛度即可，這就改善了后排座椅中間座位乘員出入的條件；整車整備質(zhì)量?。怀丝妥文軌虿贾迷谑孢m區(qū)域；上坡行駛時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增加，爬坡能力提高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)布置在軸距外時(shí)軸距短，汽車機(jī)動(dòng)性能好。后軸負(fù)荷重，使汽車具有過多轉(zhuǎn)向傾向，操縱性變壞；前輪附著力小，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響操縱穩(wěn)定性；行李箱在前部，受轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向時(shí)要占據(jù)一定空間和改善駕駛視野的影響，行李箱體積不夠大；因動(dòng)力總成在后部，距駕駛員較遠(yuǎn)，所以操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；駕駛員發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障不如發(fā)動(dòng)機(jī)前置容易；發(fā)動(dòng)機(jī)后置不僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和前風(fēng)擋玻璃除霜帶來不利，而且發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲容易傳給駕駛員，一旦汽車發(fā)生追尾事故，又會(huì)對(duì)后排乘員構(gòu)成危險(xiǎn)；受發(fā)動(dòng)機(jī)高度影響，改裝為客貨兩用車或救護(hù)車?yán)щy。方案四:：發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)（MR)是大多數(shù)運(yùn)動(dòng)型轎車和方程式賽車所采用的型式。此外，某些大、中型客車也采用該型式，但采用該型式的貨車很少。對(duì)于運(yùn)動(dòng)型車,可獲得最佳的軸荷分配，操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好.發(fā)動(dòng)機(jī)臨近驅(qū)動(dòng)橋，無需傳動(dòng)軸，從而減輕車重，具有較高的傳動(dòng)效率；重量集中，車身平擺方向的慣性力矩小，轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤操作靈敏，運(yùn)動(dòng)性好；對(duì)于大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動(dòng)軸短、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的布置占據(jù)了車廂和行李箱的一部分空間，通常，車廂內(nèi)只能安放2張座椅；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的隔音和絕熱效果差，乘坐舒適性有所降低；對(duì)于大、中型客車,發(fā)動(dòng)機(jī)需要特殊設(shè)計(jì)，且其冷卻和防塵不易；遠(yuǎn)程操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)不便.地板高度難于降低。因賽車的布置結(jié)構(gòu)緊湊，選用此種布置發(fā)動(dòng)機(jī)。2.2.3輪胎的選型根據(jù)車輛類型、總質(zhì)量、道路條件、車速及其他特殊要求，合理地選擇輪胎。輪胎選擇的好壞直接影響整車的使用性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、安全性等。因此必須按使用要求、道路條件和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的選擇。一般在汽車滿載時(shí)，輪胎所受的靜負(fù)荷應(yīng)等于小于它的額定負(fù)荷（約0.9—1.0）。這主要根據(jù)車輛的使用情況和道路條件而定，在條件比較好的情況下－不超載、道路條件好，輪胎的靜負(fù)荷可與額定負(fù)荷相等或相近，氣壓也可選高一點(diǎn)，這樣會(huì)提高整車的經(jīng)濟(jì)性能。輪胎選擇的另一個(gè)關(guān)鍵因素是車速。隨著高速公路的發(fā)展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來越高，對(duì)于輪胎來說，車速越高，輪胎的發(fā)熱量也越大，致使輪胎的磨損和壽命都受到影響。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的，超過該車速長期使用合適輪胎的壽命急劇下降。另外，還要考慮的一個(gè)因素是超載。車輛超載或減載運(yùn)行將對(duì)輪胎的負(fù)荷能力和使用壽命產(chǎn)生直線下降或上升的影響。所以要根據(jù)具體的使用條件－道路、載荷、車速等因素來選擇輪胎的規(guī)格、基本參數(shù)、氣壓和負(fù)荷能力，以保證整車的正常使用和性能的發(fā)揮。汽車常用的輪胎有普通斜交胎和普通子午線胎。普通斜交胎的胎體簾線層較多，胎側(cè)厚，使用中不易刺破，側(cè)向剛度大，但是緩沖性能差。而子午線胎的簾布層呈子午線排列，是簾布線的強(qiáng)度得到充分的利用，緩沖層也較多，加強(qiáng)了胎冠，所以提高了輪胎的緩沖性能、附著性能和使用壽命，滾動(dòng)阻力比普通斜交胎要小，因而提高了整車的經(jīng)濟(jì)性。但是制造成本較高，由于胎側(cè)較薄，側(cè)向剛度小，太側(cè)易被刺破。但是其優(yōu)點(diǎn)較明顯，相對(duì)斜交輪胎，子午線輪胎具備以下特點(diǎn):良好的操縱穩(wěn)定性能、安全的轉(zhuǎn)彎性能、良好的耐磨性能、生熱少、滾動(dòng)阻力低，節(jié)省燃油費(fèi)用、牽引能力強(qiáng)，打滑少、高速行駛時(shí)的乘車舒適感好。2010中國FSAE攢足輪胎相關(guān)參數(shù)見表2.1，賽事規(guī)定賽車可裝備如下兩套輪胎：表2.SEQ表3.\*ARABIC12010中國FSAE贊助\o""輪胎的相關(guān)參數(shù)規(guī)格180/530R13輪胎接地面寬(mm

inch)185

7.3標(biāo)準(zhǔn)輪輞內(nèi)距8.0輪胎半徑(mm)244輪胎胎面寬(mm

inch)223

8.8輪胎周長1626輪胎外徑(mm

inch)533

21.0輪輞內(nèi)距7.5-8.5干胎——在檢查時(shí)安裝在賽車上的輪胎定義為干胎。干胎尺寸任意，型號(hào)任意。他們可以是光頭胎，也可是有紋的雨胎——雨胎可以是如下規(guī)定的任何型號(hào)和尺寸的有花紋和溝槽的樣式：（1）花紋和溝槽的圖案必須是由輪胎廠商塑造成型的，任何被刻制的花紋溝槽必須有文件證明它是符合比賽的相關(guān)規(guī)定的。（2）溝槽最淺為2.4mm（2.2.4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)型式的選擇1．齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中小型轎車以及前軸軸荷小于1.2t的客車、貨車，多采用該種型式，如圖2.5所示。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副為齒輪與齒條。轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒條便做直線運(yùn)動(dòng)。有時(shí)，靠齒條來直接帶動(dòng)橫拉桿，就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。通常均布置在前輪軸線之后。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副的主動(dòng)件是一斜齒圓柱小齒輪，它和裝在外殼中的從動(dòng)件——齒條相嚙合，外殼固定在車身或車架上。齒條利用兩個(gè)球接頭直接和兩根分開的左、右橫拉桿相聯(lián)。橫拉桿再經(jīng)球接頭與梯形臂相接。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是依靠齒條背部靠近主動(dòng)小齒輪處裝置的可調(diào)節(jié)壓力的彈簧來消除齒輪齒條傳動(dòng)副的齒間間隙的。為了轉(zhuǎn)向輕便，主動(dòng)小齒輪的直徑應(yīng)盡量小。通常，這類轉(zhuǎn)向器的齒輪模數(shù)多在2～3mm范圍內(nèi)，壓力角為20。，主動(dòng)小齒輪有5～8個(gè)齒，螺旋角為9°～15°。根據(jù)小齒輪螺旋角和齒條傾斜角的大小和方向的不同，可以構(gòu)成不同的傳動(dòng)方案。齒輪齒條式液壓助力轉(zhuǎn)向器，是相對(duì)于機(jī)械轉(zhuǎn)向器而言的，其增加了轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油壺、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向油缸等部件，以期達(dá)到改善駕駛員手感，增加轉(zhuǎn)向助力的目的的轉(zhuǎn)向裝置。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；布置方便；制造容易，成本低廉；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量較?。晦D(zhuǎn)向靈敏,傳動(dòng)效率高達(dá)90%；齒輪與齒條間因磨損出現(xiàn)間隙以后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動(dòng)消除齒間間隙，能提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，防治工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；占用體積小,便于布置，制造容易。但轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比較小，(一般不大于15)，且齒條沿其長度方向磨損不均勻；逆效率高（60%~70%），不易控制。2．循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器當(dāng)前廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)，高級(jí)轎車和輕型及以上的客車、貨車均多采用，如圖2.6所示。由齒輪機(jī)構(gòu)將來自轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行減速，使轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合，因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，螺母再與扇形齒輪嚙合，直線運(yùn)動(dòng)再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使連桿臂搖動(dòng)，連桿臂再使連動(dòng)拉桿和橫拉桿做直線運(yùn)動(dòng)，改變車輪的方向。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器又有兩種結(jié)構(gòu)型式，即常見的循環(huán)球一齒條齒扇式,和另一種即循環(huán)球一曲柄銷式。它們各有兩個(gè)傳動(dòng)副，前者為：螺桿、鋼球和螺母傳動(dòng)副以及螺母上的齒條與搖臂軸上的齒扇傳動(dòng)副；后者為：螺桿、鋼球和螺母傳動(dòng)副以及螺母上的銷座與搖臂軸上的錐銷或球銷傳動(dòng)副。兩種結(jié)構(gòu)的調(diào)整間隙方法均是利用調(diào)整螺栓移動(dòng)搖臂軸來進(jìn)行調(diào)整。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、可靠，操縱起來比較輕便舒適，螺桿及螺母上的螺旋槽經(jīng)滲碳、淬火及磨削加工，耐磨性好、機(jī)械部件的磨損較小，使用壽命相對(duì)較長。齒扇與齒條嚙合間隙的調(diào)整方便易行，這種結(jié)構(gòu)與液力式動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓裝置的匹配布置也極為方便。但逆效率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，制造精度要求高。圖2.5齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器圖2.6循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器3．蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向器它是以蝸桿為主動(dòng)件，曲柄銷為從動(dòng)件的轉(zhuǎn)向器。蝸桿具有梯形螺紋，手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上，曲柄與轉(zhuǎn)向搖臂軸制成一體。轉(zhuǎn)向時(shí)，通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿、嵌于蝸桿螺旋槽中的錐形指銷一邊自轉(zhuǎn)，一邊繞轉(zhuǎn)向搖臂軸做圓弧運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)曲柄和轉(zhuǎn)向垂臂擺動(dòng)，再通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。這種轉(zhuǎn)向器通常用于轉(zhuǎn)向力較大的載貨汽車上，如圖2.7所示。轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比可以做成不變的或者變化的；指銷和蝸桿之間的工作面磨損后，調(diào)整間隙工作容易。固定指銷式磨損快、工作效率低。旋轉(zhuǎn)指銷式結(jié)構(gòu)復(fù)雜。雙指銷式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸和質(zhì)量大，并且對(duì)兩主銷間的位置精度、螺桿上的形狀及尺寸精度等要求較高。傳動(dòng)比的變化特性和傳動(dòng)間隙特性的變化受限制。應(yīng)用很少。4．球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器曾廣泛應(yīng)用在輕型和中型汽車上，如圖2.8所示。如前軸軸荷不大于2.5t且無動(dòng)力轉(zhuǎn)向和不大于4t帶動(dòng)力轉(zhuǎn)向的汽車。這種轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副是球面蝸桿及滾輪。滾輪用滾動(dòng)軸承支承在搖臂軸上，又有雙齒滾輪和三齒滾輪之分。球面蝸桿上的螺旋齒是在凹圓弧線繞一軸線旋轉(zhuǎn)而成的表面上切削而成的，因此又稱為圓弧面蝸桿，其承載能力比通常齒頂在同一圓柱表面上的圓柱蝸桿大1.5～2倍。這可由球面蝸桿同時(shí)有更多的齒進(jìn)人嚙合和嚙合時(shí)接觸較好來解釋。球面蝸桿也可使搖臂軸有更大的轉(zhuǎn)角。采用雙齒滾輪時(shí)搖臂軸轉(zhuǎn)角可達(dá)80。左右，采用三齒滾輪時(shí)可達(dá)100。。由于其傳動(dòng)副以滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦，使摩擦損失減小，傳動(dòng)效率η+可達(dá)0.77～0.82，而逆效率η-則較低，約為0.6。其磨損小，工作可靠，使用壽命長。可利用軸向移動(dòng)搖臂軸以改變滾輪與蝸桿中心距的方法來調(diào)整傳動(dòng)間隙。正效率低；工作齒面磨損以后，調(diào)整嚙合間隙比較困難，轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)比不能變化。圖2.7蝸桿曲柄銷式轉(zhuǎn)向器圖2.8球面蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器2.2.5制動(dòng)器型式的選擇鼓式制動(dòng)器的各種結(jié)構(gòu)形式如圖2.9a~f所示。不同形式的鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別有：蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同；張開裝置的形勢與數(shù)量不同；制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。制動(dòng)力大小的比較：按照制動(dòng)力由大到小排列為雙向增力式、單向增力式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。制動(dòng)穩(wěn)定性的比較：按照制動(dòng)穩(wěn)定性由大到小排列為雙從蹄式、領(lǐng)從蹄式、單向雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向增力式、雙向增力式。盤式制動(dòng)器分為全盤式（如圖2.10所示）和鉗盤式兩種，鉗盤式又分為浮動(dòng)鉗盤式（如圖2.11所示）和固定鉗盤式（如圖2.12所示）。鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)鉗的布置可以在車軸之前或之后。制動(dòng)鉗位于軸前可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥水污物；位于軸后則可減小制動(dòng)時(shí)輪轂軸承徑向合力。盤式制動(dòng)器尤其是浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器已十分廣泛地用于轎車的前輪。與鼓式后輪制動(dòng)器配合，也可使后輪制動(dòng)器較容易地附加駐車制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兼作駐車制動(dòng)器之用。有些高性能轎車的前、后輪都采用盤式制動(dòng)器，主要是為了保持制動(dòng)力分配系數(shù)的穩(wěn)定。(f)(d)(e)(c)(b)(a)QQQQccaaaaaceeeeeePRRRRN1N1N1N1N1N1N1N1N1N1N1(f)(d)(e)(c)(b)(a)QQQQccaaaaaceeeeeePRRRRN1N1N1N1N1N1N1N1N1N1N1N1PPPPPPPP2P1圖2.9鼓式制動(dòng)器簡圖（a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）（b）領(lǐng)從蹄式用制動(dòng)輪缸張開）

（c）領(lǐng)從蹄式（非雙向，平衡式）（d）雙向領(lǐng)從蹄式（e）單向增力式（f）雙向增力式盤式制動(dòng)器也開始用于某些不同等級(jí)的客車和載貨汽車上。有些重型載貨汽車采用多片全盤式制動(dòng)器以獲得大的制動(dòng)力矩，但制動(dòng)盤的冷卻條件差，溫升較大。AAA-AAAA-A圖2.10多片全盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖P1P1（a）滑動(dòng)前盤式P1P1（a）滑動(dòng)前盤式（b）擺動(dòng)鉗盤式圖2.11浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)機(jī)器工作原理圖圖2.12固定鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖與鼓式制動(dòng)器比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）熱穩(wěn)定性較好。這是因?yàn)橹苿?dòng)盤對(duì)摩擦襯塊無摩擦增力作用，還因?yàn)橹苿?dòng)摩擦襯塊的尺寸不長，其工作表面的面積僅為制動(dòng)盤而積的12％～16％．故散熱比較好。（2）水穩(wěn)定性較好。因?yàn)橹苿?dòng)襯塊劉。盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，同時(shí)在離心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上襯塊對(duì)盤的擦拭作用，因而，出水后只需經(jīng)一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常；而鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)過甚至十余次制動(dòng)方能恢復(fù)正常制動(dòng)效能。（3）制動(dòng)穩(wěn)定性好。盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩與制動(dòng)油缸的活塞推力及摩擦系數(shù)成線性關(guān)系，再加上無自行增勢作用，因此在制動(dòng)過程中制動(dòng)力矩增長較和緩，與鼓式制動(dòng)器相比，能保證高的制動(dòng)穩(wěn)定性。（4）制動(dòng)力矩與汽車前進(jìn)和后退行駛無關(guān)。（5）在輸出同樣大小制動(dòng)力矩的條件下，盤式制動(dòng)器的質(zhì)量和尺寸比鼓式的要小。（6）盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡單，維修保養(yǎng)容易。（7）制動(dòng)盤與摩擦襯塊間的間隙小(0.05～0.15mm)，這就縮短了油缸活塞的操作時(shí)間，并使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比有增大的可能。（8）制動(dòng)盤的熱膨脹不會(huì)像制動(dòng)鼓熱膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，這也使間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)可以簡化。（9）易于構(gòu)成多回路制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性．以保證汽車在任何車速下各車輪都能均勻一致地平穩(wěn)制動(dòng)。（10）能方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器磨損報(bào)警，以便及時(shí)更換摩擦襯塊。盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是：（1）難以完全防止塵污和銹蝕(但封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外)。（2）兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，因此有的汽車采用前輪為盤式后輪為鼓式的制動(dòng)系統(tǒng)。（3）由于無自行增勢作用，制動(dòng)效能較低，中型轎車采用時(shí)即需加力裝置。2.2.6懸架布置形式汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖，減振和力的傳遞作用。從轎車上來講，彈性元件多指螺旋彈簧，它只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對(duì)車體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單，無需潤滑的優(yōu)點(diǎn)，但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器指液力減振器或壓縮空氣減振器，是為了加速衰減車身的振動(dòng)，它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。傳力裝置是指車架的上下擺臂等叉形剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，用來傳遞縱向力，側(cè)向力及力矩，并保證車輪相對(duì)于車架(或車身)有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。汽車懸架的形式分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩種：方案一：非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸掛架的左右車輪裝在一根整體的剛性周或非斷開時(shí)驅(qū)動(dòng)橋的橋殼上。結(jié)構(gòu)簡單，制造、維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好；工作可靠，使用壽命長；車輪跳動(dòng)時(shí)，輪距、前柬不變，因而輪胎磨損小；轉(zhuǎn)向時(shí)，車身側(cè)傾后車輪的外傾角不變，傳遞側(cè)向力的能力不降低；側(cè)傾中心位置較高，有利于減小轉(zhuǎn)向時(shí)車身的側(cè)傾角。由于車橋與車輪一起跳動(dòng)，因而需要較大的空間，影響發(fā)動(dòng)機(jī)或行李箱的布置。用于轎車或載貨汽車的前懸架時(shí)，一般需要抬高發(fā)動(dòng)機(jī)或是將車橋(軸)做成中間下凹的形狀以利發(fā)動(dòng)機(jī)布置，這將增加制造成本；用于轎車后懸架時(shí)，會(huì)導(dǎo)致行李箱容積減小，備胎的布置也不方便；用于驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，會(huì)使得非懸掛質(zhì)量較大，不利于汽車的行駛平順性及輪胎的接地性能；當(dāng)兩側(cè)車輪跳動(dòng)高度不一致時(shí)(例如左右車輪駛過的凸起高度不同)，整根車橋會(huì)傾斜，使左右車輪直接相互影響；在不平路面直線行駛時(shí)，由于左右車輪跳動(dòng)不一致而導(dǎo)致的軸轉(zhuǎn)向會(huì)降低直線行駛的穩(wěn)定性；用于驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋的輸入轉(zhuǎn)矩會(huì)引起左右車輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移。如圖2.13所示為導(dǎo)向桿系非獨(dú)立懸架應(yīng)用于轎車后驅(qū)動(dòng)橋。方案二:：獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架相比，獨(dú)立懸架具有如下優(yōu)點(diǎn)：非懸掛質(zhì)量小，懸架所受到并傳給車身的沖擊載荷小，有利于提高汽車的行駛平順性及輪胎的接地性能；左右車輪的跳動(dòng)沒有直接的相互影響，可減少車身的傾斜和振動(dòng)；占用橫向空間少，便于發(fā)動(dòng)機(jī)布置，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置，從而降低汽車質(zhì)心位置，有利于提高汽車的行駛穩(wěn)定性；易于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向。圖2.13導(dǎo)向桿系非獨(dú)立懸架1．雙橫臂式獨(dú)立懸架（如圖2.14所示）按其上、下橫臂的長短又可分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種。等長雙橫臂式懸架在其車輪作上、下跳動(dòng)時(shí)，可保持主銷傾角不變，但輪距卻有較大的變化，會(huì)使輪胎磨損嚴(yán)重，故已很少采用，多為不等長雙橫臂式懸架所取代。后一種型式的懸架在其車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)剡x擇上、下橫臂的長度并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許范圍內(nèi)。這種不大的輪距改變，不應(yīng)引起車輪沿路面的側(cè)滑，而為輪胎的彈性變形所補(bǔ)償。因此，不等長雙橫臂式獨(dú)立懸架能保證汽車有良好的行駛穩(wěn)定性，已為中、高級(jí)轎車的前懸架所廣泛采用，也適用于跑車和賽車的驅(qū)動(dòng)橋。突出優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的靈活性，可以通過合理選擇空間導(dǎo)向桿系的鉸接點(diǎn)的位置及導(dǎo)向臂(或稱為控制臂)的長度，使得懸架具有合適的運(yùn)動(dòng)特性(亦即當(dāng)車輪跳動(dòng)或車身側(cè)傾時(shí)，車輪定位角及輪距的變化能盡量滿足設(shè)計(jì)的要求)，并且形成恰當(dāng)?shù)膫?cè)傾中心和縱傾中心。垂直方向尺寸小，車輪接地性能好。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占用空間較多，鉸接點(diǎn)多，制動(dòng)似的點(diǎn)頭效應(yīng)會(huì)引起彈簧傾斜。2．麥弗遜式獨(dú)立懸架（如圖2.15所示）可將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及減振裝置集合到一起，將多個(gè)零件集成在一個(gè)單元里。這樣一來，相對(duì)雙橫臂懸架而言，它不僅簡化了結(jié)構(gòu)，減小了質(zhì)量，還節(jié)省了空間，降低了制造成本，并且?guī)缀醪徽加脵M向空間，有利于車身前部地板的構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)布置，這一點(diǎn)在用于緊湊型轎車(例如微型轎車，它們幾乎全部采用前置前驅(qū)動(dòng)方式)的前懸架時(shí)，具有無可比擬的優(yōu)勢。麥克弗遜懸架的另外一些優(yōu)點(diǎn)包括：鉸接點(diǎn)的數(shù)目較少；上下鉸點(diǎn)之間有較大的距離，下鉸點(diǎn)與車輪接地點(diǎn)之間距離較小，這對(duì)減少鉸點(diǎn)處的受力有利；彈簧行程較大。另外，當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，其輪距、前束及車輪外傾角等均改變不大，減輕了輪胎的磨損，也使汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。圖2.14雙橫臂式獨(dú)立懸架圖2.15麥弗遜式獨(dú)立懸架由于自由度減少，懸架運(yùn)動(dòng)特性的可設(shè)計(jì)性不如雙橫臂懸架；振動(dòng)通過上支承點(diǎn)傳遞給汽車頭部，需采取相應(yīng)措施隔離振動(dòng)、噪聲；減振器的活塞桿與導(dǎo)向套之間存在摩擦力，使得懸架的動(dòng)剛度增加，彈性特性變差，小位移時(shí)這一影響更加顯著；對(duì)輪胎的不平衡較敏感；減振器緊貼車輪布置，其間空間很小，有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。2.2.7差速器型式的選擇方案一：對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器最廣泛地用在轎車、客車和各種公路用載貨汽車上，如圖2.16所示。普通的對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器由差速器左、右殼，2個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪(少數(shù)汽車采用3個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車多采用2個(gè)行星齒輪)，行星齒輪軸(不少裝4個(gè)行星齒輪的差速器采用十字軸結(jié)構(gòu))，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)、制造方便、用在公路汽車上也很可靠等。當(dāng)汽車在壞路上行駛時(shí)，嚴(yán)重影響通過能力。如當(dāng)汽車的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪陷入泥濘路面時(shí)，雖然另一驅(qū)動(dòng)輪在良好路面上，汽車卻往往不能前進(jìn)（俗稱打滑）。此時(shí)在泥濘路面上的驅(qū)動(dòng)輪原地滑轉(zhuǎn)，在良好路面上的車輪卻靜止不動(dòng)。這是因?yàn)樵谀酀袈访嫔系能囕喤c路面之間的附著力較小，路面只能通過此輪對(duì)半軸作用較小的反作用力矩，因此差速器分配給此輪的轉(zhuǎn)矩也較小，盡管另一驅(qū)動(dòng)輪與良好路面間的附著力較大，但因平均分配轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，使這一驅(qū)動(dòng)輪也只能分到與滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪等量的轉(zhuǎn)矩，以致驅(qū)動(dòng)力不足以克服行駛阻力，汽車不能前進(jìn)，而動(dòng)力則消耗在滑轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪上。此時(shí)加大油門不僅不能使汽車前進(jìn)，反而浪費(fèi)燃油，加速機(jī)件磨損，尤其使輪胎磨損加劇。方案二：強(qiáng)制鎖止式防滑差速器（如圖2.17所示）當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪在壞路上滑轉(zhuǎn)時(shí)，能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給在良好路面上的驅(qū)動(dòng)輪，以充分利用這一驅(qū)動(dòng)輪的附著力來產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力，使汽車順利起步或繼續(xù)行駛。圖2.16普通圓錐齒輪圖2.17嚙合套式強(qiáng)制鎖止差速器差速器的工作原理簡圖左、右驅(qū)動(dòng)車輪可以傳遞由附著力決定的全部轉(zhuǎn)矩。當(dāng)汽車因某一驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)而停車時(shí)，已經(jīng)失去原有的沖力，再起步時(shí)需要克服比行駛時(shí)大得多的阻力，因而驅(qū)動(dòng)車輪需要發(fā)揮更大的牽引力，而這時(shí)由于滑轉(zhuǎn)而遭到破壞的地表而往往不能承受這樣大的牽引力。除非另一驅(qū)動(dòng)車輪附著良好，否則，當(dāng)左右車輪都處在附著系數(shù)比較小的路面上，則雖鎖住差速器，牽引力仍然會(huì)超過車輪與路面的附著力，汽車仍無法起步和前進(jìn)。因此在一般表面狀況變化不大的路面上，即使鎖住差速器，汽車總牽引力的增加往往不超過25％。另外，當(dāng)汽車駛?cè)胼^好的路面時(shí)，差速器的鎖止機(jī)構(gòu)應(yīng)即時(shí)松開．否則將產(chǎn)生與無差速器時(shí)一樣的問題，例如使轉(zhuǎn)彎困難、輪胎加速磨損、使傳動(dòng)系零件過載和消耗過多的功率等。方案三：Torson差速器托森差速器主要由蝸桿行星齒輪，差速器殼體，前輸出軸和后輸出軸四套大部件組成，如圖2.18所示。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力直接用來驅(qū)動(dòng)托森差速器的殼體，殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)三組蝸桿行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪與殼體之間是由直齒連接的，與前后輸出軸之間是由蝸桿連接的。這樣動(dòng)力可以順利的通過行星齒輪分配給前后輸出軸從而能夠驅(qū)動(dòng)前后車橋。正是因?yàn)樾行驱X輪的蝸桿設(shè)計(jì)，讓它具備了一個(gè)自鎖死功能。一旦某一車輪遇到較大阻力時(shí)，托森差速器會(huì)向這個(gè)車輪傳輸更大的動(dòng)力。Torsen差速器是恒時(shí)4驅(qū)，牽引力被分配到了每個(gè)車輪，于是就有了良好的彎道、直線(干/濕)駕駛性能。Torsen自鎖中心差速器確保了前后輪均一的動(dòng)力分配。任何速度的不同，如前輪遇到冰面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)快速做出反應(yīng)，75%的扭矩會(huì)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速慢的車輪，在這里也就是后輪。Torsen差速器實(shí)現(xiàn)了恒時(shí)、連續(xù)扭矩控制管理，它持續(xù)工作，沒有時(shí)間上的延遲，但不介入總扭矩輸出的調(diào)整，也就不存在著扭矩的損失，與牽引力控制和車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)相比具有更大的優(yōu)越性。因?yàn)闆]有傳統(tǒng)的自鎖差速器所配備的多片式離合器，也就不存在著磨損，并實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。純機(jī)械LSD具有良好的可靠性。BBBB圖2.18Torsen差速器Torsen差速器可以與任何變速器、分動(dòng)器實(shí)現(xiàn)匹配，與車輛其它安全控制系統(tǒng)ABS、TCS(TractionControlSystems，牽引力控制)、SCS(StabilityControlSystems)，車身穩(wěn)定控制)相容。Torsen差速器是純機(jī)械結(jié)構(gòu)，在車輪剛一打滑的瞬間就會(huì)發(fā)生作用，它具有線性鎖止特性，是真正的恒時(shí)四驅(qū)，在平時(shí)正常行駛時(shí)扭矩前后分配是50∶50。但是造價(jià)高，所以一般托森差速器都用在高檔車上；重量太大，裝上它后對(duì)車輛的加速性是一份拖累。2.3本章小結(jié)本章主要介紹了總體布置的方法和原則，通過市場調(diào)研制定初步方案，再通過樣車分析得到相關(guān)數(shù)據(jù)，最后制定總體布置的設(shè)計(jì)目標(biāo)，明確設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，提出被開發(fā)車型的整車型式方案，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式、軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)形式、駕駛室的型式、輪胎的選擇，確定基本的部件。

第3章新車型主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定3.1幾個(gè)主要“目標(biāo)參數(shù)”的確定2010年第一屆中國FSAE大賽中，部分車隊(duì)賽參數(shù)：北京理工大學(xué)參賽賽車，最高車速可達(dá)135km/h，整車整備質(zhì)量哈爾濱工業(yè)大學(xué)參賽賽車，最高車速可達(dá)160km/h，整車整備質(zhì)量265Kg。根據(jù)以上參數(shù)初步選定RL7050H0最高車速為140km/h，整車整備質(zhì)量210Kg3.2發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速 (3.SEQ4-\*ARABIC1)式中，——發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率kw；——傳動(dòng)系效率，取95%；——汽車總質(zhì)量，整車整備質(zhì)量與承載質(zhì)量之和，=285kg；——重力加速度，g/s2；f——滾動(dòng)阻力數(shù)，良好的瀝青或混泥土路面滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.010～0.018，此處取0.015；——空氣阻力系數(shù)0.35；A——迎風(fēng)面積，取0.7（前輪距×總高）；——最高車速，140km/h根據(jù)公式(3.1)可得：=11.011kw通過上述方法計(jì)算得出結(jié)論：RL7050H0賽車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率要求是不得低于11.011kw。3.3發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩及其轉(zhuǎn)速當(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)的最大轉(zhuǎn)矩。 (3.SEQ4-\*ARABIC2)式中，——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nm；——扭矩適應(yīng)性系數(shù),即=Memax/Mp；——最大功率點(diǎn)扭矩Nm；——最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速。一般汽油機(jī)=1.2～1.35，柴油機(jī)=1.1～1.25；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)增加扭矩能力。的值大小可參考同類樣機(jī)的數(shù)值進(jìn)行選取。發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該認(rèn)真選取，一般希望該轉(zhuǎn)速于最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速有一定比例關(guān)系，即保證在1.4～2.0之間，如果取得過高，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)，故希望不要太高。根據(jù)選定的發(fā)動(dòng)機(jī)CF188的具體參數(shù)和公式(4.2)可得：=38.745Nm3.4傳動(dòng)系速比的選擇根據(jù)CF188發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)定條件下可根據(jù)主軸和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速確定傳動(dòng)系的變速比，規(guī)定條件如表3.1所示，變速比關(guān)系如表3.2所示：表3.1CF188測試條件離合器型號(hào)CF188結(jié)合轉(zhuǎn)速(rpm)1950滾珠重量（g)25.1產(chǎn)品來源裝配軸環(huán)長度（mm)90.8中心距(mm)215測試日期2008-5-25表3.2CF188傳動(dòng)系變速比主軸RPM從動(dòng)輪RPM變速比主軸RPM從動(dòng)輪RPM變速比主軸RPM從動(dòng)輪RPM變速比390136.12.872150.7748.52.87390445000.87585203.52.872346.1817.62.874097.850500.81780.3271.52.872541.3901.62.824298.35632.40.76976.5340.52.872737.110552.594495.36158.50.731171.9408.92.872932.21303.12.254704.76626.30.711367.6476.82.873126.31931.71.624902.469300.711563.1545.22.873320.528001.195089.67188.70.711759.5612.82.873516.23358.41.055301.77428.30.711955681.42.873710.139800.93根據(jù)表3.1和表3.2得出后傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速曲線，如圖3.1所示。7500700075007000550050004000后從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速rpm390585780.3976.511721368156317601955215123462541273729323126332135163710390440984298449547054902509053026500650060006000450045003500350025002000100050003000300015001500主軸轉(zhuǎn)速rpm主軸轉(zhuǎn)速rpm圖3.1后傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速曲線圖3.4.1最小傳動(dòng)比的選擇整車傳動(dòng)系統(tǒng)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確定。普通的汽車沒有分動(dòng)器或副變速器，而變速器的最小傳動(dòng)比常為1，所以傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比就是。若變速器的最高檔不是直接檔，或?yàn)槌贆n，則最小傳動(dòng)比應(yīng)為變速器最高檔傳動(dòng)比為主減速器傳動(dòng)比的乘積，即：(3.SEQ4-\*ARABIC3)選取主減速比為3.0，根據(jù)CF188動(dòng)力總成參數(shù)和公式（3.3）可得：=最大傳動(dòng)比的選擇最大傳動(dòng)比為變速器頭檔速比與主減速器速比的乘積，若主減速比確定，則在確定變速器頭檔速比即可。該速比主要是用來爬坡與道路條件很差的情況汽車仍能行駛。此時(shí)變速器最大速比為： (3.SEQ4-\*ARABIC4)式中，——最大爬坡角度；——車輪滾動(dòng)半徑，m。 (3.SEQ4-\*ARABIC5)由上式得 =0.2587m =2.23求出以后，驗(yàn)算附著條件，牽引力不應(yīng)大于附著力即 (3.SEQ4-\*ARABIC6)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)，=0.7。所以：3.093經(jīng)上述計(jì)算可得出，變速器的最大傳動(dòng)比2.87符合使用條件。3.4.3變速器檔位數(shù)的選擇變速器檔位數(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。在最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比值越大，則檔位數(shù)應(yīng)增多。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），即增加了動(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。RL7050H0賽車所采用的變速器是與發(fā)動(dòng)機(jī)相搭配的是一臺(tái)CVT無級(jí)變速器。其優(yōu)點(diǎn)在于：能實(shí)現(xiàn)速比無級(jí)調(diào)節(jié)；提高燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，加速性能和燃油經(jīng)濟(jì)性有很大提高，平順性更好；降低有害物質(zhì)的排放；實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高。3.5本章小結(jié)明確了新車型的主要用途、使用條件和一些特殊要求，在整車的方案初步確定后，經(jīng)過計(jì)算和選擇，初步確定了最高車速、最大爬坡度、各總成質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、總重、發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大扭矩及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速以及變速器的速比和檔位數(shù)。

第4章尺寸參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)的初步確定4.1轎車的級(jí)別與載荷確定RL7050H0賽車發(fā)動(dòng)機(jī)排量為0.5L,整車整備質(zhì)量為210kg。表4.1所示為中國、大眾汽車、福特汽車對(duì)轎車的分級(jí)表。根據(jù)此表可定義RL7050H0賽車級(jí)別為微型。表4.1轎車的分級(jí)表VWA00A0ABCDFORDABCDEF中國微型小型次中級(jí)中級(jí)中高級(jí)高級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)排量(L)小于1.01.0~1.31.3~1.61.6~2.02.0~2.52.5以上軸距（m）2.00～2.202.20～2.302.30～2.452.45～2.602.60～2.802.80以上總長（m）3.30～3.703.70～4.004.00～4.204.20～4.454.45～4.804.80以上自重(kg)小于680680～800800～970970～11501150～13801380以上4.2轎車主要參數(shù)的確定根據(jù)2010年第一屆中國FSAE大賽對(duì)整車技術(shù)規(guī)范初步確定RL7050H0賽車的主要參數(shù)。4.2.1駕駛員單元1．在本文中涉及的名詞定義在其他要求之下，賽車的結(jié)構(gòu)必須包括兩個(gè)帶有支撐的防滾架，有支撐系統(tǒng)的前隔板，緩沖結(jié)構(gòu)和側(cè)邊防撞機(jī)構(gòu)。主環(huán)：位于車手旁邊或是身后的一個(gè)防滾架。前環(huán)：位于車手雙腿之上，接近方向盤的防滾架。防滾架：前環(huán)和主環(huán)統(tǒng)稱為“防滾架”。車架單元：最小的不可切割的，連續(xù)的單元。車架：“車架”是被設(shè)計(jì)用來支撐所有賽車的功能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)部件，該部件可能是單個(gè)焊接結(jié)構(gòu)，也可是復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)或是復(fù)合結(jié)構(gòu)與焊接結(jié)構(gòu)的組合。緩沖結(jié)構(gòu)：個(gè)位于前隔板前的可變形的吸能裝置。2．主環(huán)和前環(huán)的總體要求（1）車手的頭和手在任何翻車的狀態(tài)下都不能與地面接觸。（2）車架必須包括在圖中顯示的一個(gè)主環(huán)和一個(gè)前環(huán)。（3）當(dāng)車手正常乘坐并且在車手約束系統(tǒng)的約束下，一個(gè)第95百分位男性和該車隊(duì)所有車手的頭盔：必須與前環(huán)頂端和主環(huán)頂端的連線有至少50.8毫米(2英寸)的距離（圖4.1）；如果主環(huán)支撐置后，頭盔必須與主環(huán)頂部和主環(huán)支架底端末尾連線至少有50.8毫米的間距（圖4.2）；如果主環(huán)支撐置前，頭盔不能超過主環(huán)后表面（圖4.3）。至所有車手和第95百分位男性模板最少50mm至所有車手和第95百分位男性模板最少50mm（2英寸）圖4.1頭部距上端安全距離至所有車手和第95百分位男性模板至少50mm至所有車手和第95百分位男性模板至少50mm（2英寸）圖4.2頭部距后端安全距離僅使用向前主環(huán)支撐時(shí)頭盔不可向后超越這條線僅使用向前主環(huán)支撐時(shí)頭盔不可向后超越這條線圖4.3頭盔和主環(huán)的關(guān)系主環(huán)必須由兩個(gè)在主環(huán)兩側(cè)并且向前或向后延伸的支架支撐。從側(cè)視圖看，主環(huán)和主環(huán)支架禁止倒向通過主環(huán)頂端垂線的同側(cè)。也就是說，若主環(huán)向前傾，支架必須在主環(huán)之前。同樣的，若主環(huán)向后傾斜，支架必須在主環(huán)后部。主環(huán)支架和主環(huán)接觸點(diǎn)必須與主環(huán)頂越近越好，并且與主環(huán)最高面距離不超過160毫米(6.3英寸)。主環(huán)和主環(huán)支架所構(gòu)成的角度至少為30度，如圖4.4所示。前防滾架不可低于方向盤的頂端支撐上端離前環(huán)頂端距離不超過前防滾架不可低于方向盤的頂端支撐上端離前環(huán)頂端距離不超過50mm（2英寸）前防滾架及其支撐必須統(tǒng)一并入車架和環(huán)繞結(jié)構(gòu)中最小30度最小30度支撐上端距離主環(huán)頂端不超過16cm（6.3英寸）主防滾架的前后支撐在左右兩邊。到防滾架的角度最少為30度。圖4.4前環(huán)和主環(huán)間位置關(guān)系3．第95百分位男性尺寸模板（見圖4.5）一份用來代表第95百分位男性的二維模板尺寸如下：用直徑為200毫米(7.87英寸)的圓代表髖部和臀部；用直徑為200毫米(7.87英寸)的圓代表肩膀及頸部區(qū)域；用直徑為300毫米(11.81英寸)的圓代表頭部（包含頭盔）；用一條長為490毫米(19.29英寸)的直線連接兩個(gè)直徑為200毫米圓的圓心；用一條280毫米(11.02英寸)的直線連接位于上方的直徑為200毫米和300毫米的頭部圓的圓心。4．第95百分位男性模板將如下放置（見圖4.5）：將座椅調(diào)整到最后位置；將部直徑為200毫米的圓將被放到椅背與座椅底部的連接處，并且與兩者相切；4．前后制動(dòng)力的分配比 (7.SEQ10-\*ARABIC6)由式（7.6）得： ＝（320×0.7＋888.52）/1940＝0.5737.4本章小結(jié)本章主要是對(duì)各相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件或零件的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行校核，以防止運(yùn)動(dòng)干涉，保證必要的運(yùn)動(dòng)間隙。

結(jié)論對(duì)RL7050H0賽車總布置設(shè)計(jì)，是基于FSAE所做的一個(gè)新車型的總體布置設(shè)計(jì)，從市場調(diào)研著手掌握FSAE技術(shù)規(guī)范以及各總成在國標(biāo)中的規(guī)定，完成整車型式的選擇、尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)的確定、車身和發(fā)動(dòng)機(jī)的總布置設(shè)計(jì)以及各總成及附件的布置，經(jīng)過一系列的匹配工作，通過運(yùn)動(dòng)校核，滿足整車的使用性能和使用要求，在不影響整車性能的前提下，將成本降到最低。從而實(shí)現(xiàn)具有較高的綜合水平的整車布置設(shè)計(jì)。在RL7050H0賽車總布置設(shè)計(jì)中取得的階段性成果：（1）充分做好總布置設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，對(duì)整車各總成的型式要有深刻的理解與掌握，以便于進(jìn)行各總成的匹配工作；（2）明確新車型的主要“目標(biāo)參數(shù)”，包括賽車的最高車速140Km/h、整車整備質(zhì)量210Kg、總重285Kg、輪胎規(guī)格180/530R13，選定CF188發(fā)動(dòng)機(jī)，確定CVT變速器變速比0.71至2.87。（3）根據(jù)比賽規(guī)則，初步確定賽車的外形尺寸參數(shù)，包括整車的長度2968mm、寬度1468mm、高度1497mm。（4）進(jìn)行各總成的匹配工作及總布置圖的繪制，明確總布置圖繪制的基本原則，合理布置各總成位置。（5）對(duì)賽車整體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校核，確保各總成彼此相互運(yùn)動(dòng)時(shí)無干涉，無卡滯現(xiàn)象的發(fā)生。此方案具有一定的可行性，但是整體尺寸偏大。進(jìn)一步改進(jìn)賽車動(dòng)力系統(tǒng)，采用0.6L的發(fā)動(dòng)機(jī)，匹配手動(dòng)變速器，以改善賽車在動(dòng)態(tài)測試項(xiàng)目中的不足。采用鏈條傳動(dòng)，縮短賽車軸距，減小賽車的轉(zhuǎn)彎半徑，以提高其靈活性能，更加合理的布置其他總成，使其能有更加優(yōu)越的性能。希望在2012年FSAE賽事中能夠展現(xiàn)到RL7050H0新車型的風(fēng)采。

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致謝此項(xiàng)設(shè)計(jì)是在李涵武老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，他是一個(gè)學(xué)識(shí)淵博、品德高尚且和藹可親的老師，在設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)他都嚴(yán)格把關(guān)并不辭辛苦的指點(diǎn)，生活上也給予我細(xì)致的關(guān)心和幫助，所有的一切都深深感動(dòng)了我。導(dǎo)師開闊的學(xué)術(shù)視野、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)作風(fēng)、樂觀積極的人生態(tài)度都給我留下了深刻的印象。雖然即將離開大學(xué)校園，進(jìn)入工作崗位，但導(dǎo)師在做人和做事等方面給我的熏陶將使我受益終身，在此對(duì)李涵武老師表示衷心地感謝!近二十年的求學(xué)生活行將結(jié)束，二十年的成長和求學(xué)過程都飽含著父母的艱辛勞動(dòng)和不倦教誨，對(duì)父母的感謝、感激與感恩之情溢于言表。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加努力的拼搏精神和豐厚的成果來答謝所有曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的親人、老師和同學(xué)們。是你們的默默支持，才有了我今天的成績！今天的終點(diǎn)將迎來明天更高的起點(diǎn)！衷心感謝各位老師為畢業(yè)設(shè)計(jì)付出的審閱工作付出的辛勤勞動(dòng)！

附錄AFormulaSAEisastudentcompetitionsponsoredbySocietyofAutomotiveEngineers(SAE),werestudentsdesign,build,andcompetewithasmallformulastyleracecar.Thebasisofthecompetitionisthatafictitiouscompanyhascontractedagroupofengineerstobuildasmallformulacar.Sincethecarisintendedfortheweekendautocrossracer,thecompanyhassetamaximumpriceof$8,500.Theracecarisalsolimitedtoasingle610ccdisplacementenginewithasingleinletrestrictor.Othermajorrulesrequirethatthecarmusthaveasuspensionsystemwithaminimumwheeltravelof50mmandawheelbasegreaterthan1524mm.Theremainderoftherulesdefinesafetyrequirementssuchassideimpactprotection.Thecompetitionisseparatedintostaticanddynamicevents.Thestaticeventsincludethecostnalysis,salespresentation,andengineeringdesign.Thedynamicportionsofthecompetitionarethe15.25mdiameterskid-pad,91.44maccelerationevent,0.8kmautocross,44kmendurancerace,andfueleconomy.TheFSAEcompetitionhasbeenestablishedtoprovideaneducationalexperienceforcollegestudentsthatisanalogoustothetypeofprojectstheywillfaceintheworkforce.ToparticipateinFSAE,studentgroupsworkwithaprojectfromtheabstractdesignuntilitiscompleted.Theaspectsofengineeringdesign,teamwork,projectmanagement,andfinancehavebeenincorporatedintothebasicrulesofFormulaSAE.ThispaperisintendedtocoversomeofthebasicconceptsofsuspensionandframedesignandalsohighlightstheapproachUM-Rollausedwhendesigningtheir1996suspensionandframe.Thesuspensionsectionaddressesthebasicdesignparametersandpresentsspecificexamples.Next,theframesectiondiscusseshowtoachieveacompromisewiththeFSAEdesignconstraints.Finally,thedesignsectiongivesabriefoverviewofthedesignmethodologyusedbyUM-Rollaforthe1996racecar.1.SuspensionGeometryFSAEsuspensionsoperateinanarrowrealmofvehicledynamicsmainlyduetothelimitedcorneringspeedswhicharegovernedbytheracetracksize.Therefore,FSAEsuspensiondesignshouldfocusontheconstraintsofthecompetition.Forexample,vehicletrackwidthandwheelbasearefactorsgoverningthesuccessofthecar'shandlingcharacteristics.Thesetwodimensionsnotonlyinfluenceweighttransfer,buttheyalsoaffecttheturningradius.NotonlydothekinematicshavetobeconsideredforFSAEsuspension,butthecomponentsmustalsobereasonablypricedforthecostanalysisandmarketableforthesalespresentation.Forexample,inboardsuspensioncouldbeamoremarketabledesign,whileoutboardsuspensionmightcostlessandbeeasiertomanufacture.ThesuspensiongeometrysectionconcentratesonsomeofthebasicareasofsuspensiondesignandhighlightswhattheUM-Rolladesignteamselectedfortheir1996racecarsuspensiongeometry.UM-Rollachosetouseafourwheelindependentsuspensionsystemwithpushrodactuatedinboardcoilovershocks.Thisdecisionwasmainlybecauseofpackagingconstraints.Furthermore,theappearanceofinboardsuspensionwasconsideredimportantforboththedesignjudgingandthesalespresentationbecauseofitssimilaritytomodernracecars.Also,thissectionofthepaperwaswrittenwithshort-longarmsuspensionsystemsinmind.However,manyoftheconceptsarevalidforothersuspensiontypes.2.TrackWidthandWheelbaseThedefinitionoftrackwidthisthedistancebetweentherightandleftwheelcenterlineswhichisillustratedinFigure1.ThisdimensionisimportantforcorneringsinceitresiststheUpperBallJointUpperBallJointTrackWidthLowBallJointUpperControlArmUpperControlArmFigure1.TrackWidthoverturningmomentduetotheinertiaforceatthecenterofgravity(CG)andthelateralforceatthetires.Forthedesigner,trackwidthisimportantsinceitisonecomponentthataffectstheamountoflateralweighttransfer.Also,thedesignersmust