第一章汽车总体设计ppt课件

1、内蒙古工业大学能动学院交通运输系 1汽车设计主讲教师：刘占峰内蒙古工业大学能动学院交通运输系 2第一章 汽车总体设计内蒙古工业大学能动学院交通运输系 3本章重点汽车类型的选择 主要尺寸参数及性能参数确实定 汽车总布置设计运动校核 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 4第一节 概述一、汽车设计技术的开展历程 汽车是一种包罗了典型机械元件、零部件和各种金属与非金属资料以及各种机械加工工艺的典型机械产品，因此其设计实际显然要以机械设计实际为根底，并思索到其构造特点、运用条件的复杂多变以及大批量消费等情况，它涉及到许多根底实际、专业根底实际和专业知识，如：工程数学、工程力学、热力学与传热学、流膂力学、空

2、气动力学、振动实际、机械制图、机械原理、机械零件、工程资料、电工学、工业电子学、电控技术、液压技术、汽车实际、发动机原理、汽车构造、车身美工与外型、汽车制造工艺、汽车维修等。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 5 汽车设计技术阅历了由阅历设计到以科学实验和技术分析为根底的设计阶段，进而自上世纪60年代中期在设计中引入电子计算机后又构成了计算机辅助设计CAD等新方法，并使设计逐渐实现半自动化和自动化。 阅历设计是以已有产品的阅历数据为根据，运用一些带有阅历常数或平安系数的阅历公式进展设计计算的一种传统的设计方法。这种设计由于缺乏准确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不是过于笨重就是可靠性差

3、。一种新车型的开发往往要经过设计试制实验改良设计试制实验等二次或多次循环，反复修正图纸，完善设计后才干定型，设计周期长，质量差，耗费大。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 6 以科学实验和技术分析为根底的设计是在汽车设计过程中引进新的测试技术和公用的实验设备，进展科学实验，从各个方面对产品的构造、性能和零部件的强度、寿命进展测试，同时广泛采用近代数学物理分析方法，对产品及其总成、零部件进展全面的技术分析、研讨。 利用计算机作为分析计算手段，可采用较准确的多自在度的数学模型来模拟汽车在各种工况下的运动，采取现代先进的数学方法进展分析，可获得较准确的结果，这就为设计人员分析多种方案进展发明性的任务提

4、供了很大的方便。汽车构造参数及性能参数的优化选择与匹配、零部件的强度核算与寿命预测、产品有关方面的模拟计算或仿真分析、车身的美工外型、设计图纸的绘制与修正、设计方案的选择及定型等均可在计算机上进展。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 7 将计算机的快速计算和逻辑判别才干、大容量的数据储存及高效的时间处置才干、计算结果的动态图像显示功能与人的发明性思想才干及阅历结合起来，实现人机对话式的半自动化设计，或与产品设计的专家系统相结合，实现自动化设计。CADcomputer aided design：利用计算机及其外部设备进展产品设计的方法，统称为计算机辅助设计。CAM computer aided m

5、anufacture：计算机辅助制造。CAT computer aided test：计算机辅助测试。CAD + CAM +CAT= CADMAT内蒙古工业大学能动学院交通运输系 8 并行工程CE，concurrent engineering:集成、并行设计产品及相关过程包括制造、维修等的系统工程，它思索到产品从概念设计、设计定型、制造、运用、维修直到报废这一全过程中的一切相关要素，能处理因设计与制造工艺脱节而引起的设计改动频繁、开发时间长、本钱高等问题，可最大限制地提高设计质量和开发效率，提高产品的市场竞争力。面向制造与装配的设计DFMA， design for manufacturing

6、assembly是并行工程的重要内容。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 9DFMA的设计原那么：使产品零件的数量及类型最少；使产品的装配方向最少；模块化设计；减少紧固件的数量和种类；使产品零件易于定位；最少手工装配、最少装配夹具、最少装配中的调整；防止运用柔性零件。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 10二、汽车设计的内容 汽车设计的内容包括整车总体设计、总成设计和零件设计。1.整车总体设计 整车总体设计又称汽车的总布置设计，其义务是使所设计的产品到达设计义务书所规定的整车参数和性能目的的要求，并将这些整车参数和性能目的分解为有关总成的参数和功能。汽车各总成之间的联络人车之间的联络内蒙古工业大学

7、能动学院交通运输系 112.总成设计 总成设计的主要义务是满足整车设计对总胜利能和布置的要求。各零部件之间的联络人车之间的联络能否易于维修3.零件设计 零件设计主要是满足总成的设计要求并处理强度、寿命和消费技术问题。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 12三、汽车设计的特点和要求零件规范化、部件通用化、产品系列化。规范化：设计中广泛采用规范件，以利于组织消费、提高质量、降低本钱和方便维修。通用化：在同一系列或总质量相近的一些车型上，采用通用的总成或部件，以简化消费、提高效率。系列化：为了能供应各种型号的产品，又能进展大批量消费，而将产品合理分档，组成系列，并思索各种变型。内蒙古工业大学能动学院交

8、通运输系 13思索运用条件的复杂多变。 为了使汽车产品具有竞争力，设计中就要充分思索提高其对复杂多变的运用条件的顺应性。高原地域：发动机增压。热带地域：车厢隔热、空调或通风。寒带地域：发动机冷起动、车厢隔热、暖风。山区：爬坡才干、辅助制动。沿海地域：防腐才干。风沙地域：三滤。14注重汽车运用中的平安、可靠、经济、环保。 汽车的运用性能是多方面的，而且在某些性能之间有时是相互矛盾的。因此，在汽车设计中，要在给定的运用条件下，协调各种运用性能的要求，优选各种运用性能目的，使汽车在该运用条件下的综合运用性能到达最优。车身设计既注重工程要求更注重外观外型。工程设计：满足构造的强度要求、整车布置的匹配要

9、求、冲压分块的工艺要求，顺应车身的空气动力学要求。美工设计：顺应时代的特点和人们的喜好，给人以高度美感，起到美化环境的目的。 汽车车身的外形、油漆及颜色是汽车给人们的第一个外观印象，是人们评价汽车最直接的方面，也是汽车设计非常重要的内容。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 15在保证可靠性和平安性的前提下尽量减小汽车的本身质量。整车尺寸限制规范；汽车设计要在有关规范和法规的指点下进展。汽车平安性规范；油耗限制规范；汽车排放物限制规范；汽车噪声限制规范。 汽车作为运输工具和大批量消费的产品，本身质量直接影响其燃油经济性和消费本钱。合理地减小汽车本身质量，不仅可以减小燃料耗费，还可以节约大量的制造资

10、料，降低消费本钱，对汽车工业和汽车运输业会带来宏大的经济效益。16汽车设计是思索人机工程、交通工程、制造工程、运营 工程和管理工程的系统工程。汽车是由人来驾驶和乘坐的，因此其设计必需思索人车关系，即汽车支配要方便，乘坐要温馨；汽车是一种交通工具，其设计必需符合交通工程的要求，如转向盘的位置、灯光与显示系统、外廓尺寸及轴荷等均要符合交通法规；汽车设计必需思索制造工艺，使零件易于加工、便于装配，适于大批量消费；汽车设计必需思索其运营效益：运用性能好、运输效率高、便于维修保养；汽车设计应符合有关管理部门制定的汽车产品型谱及一切与汽车有关的管理法规。17四、汽车设计的任务方针及原那么 汽车设计的任务方

11、针是汽车设计任务的指点思想，而设计原那么是指点设计的总那么。它包括对产品在技术先进性、制造工艺性、构造承继性、零件规范化与部件通用化程度及消费本钱等主要技术和经济方面的要求以及对汽车变型的规定，同时要规定在各种运用性能中优先保证的主次。汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术开展趋势和企业的产品开展规划进展。选型应在对同类型产品进展深化的市场调查、运用调查、消费工艺调查、样车构造分析及全面的技术、经济分析的根底上进展。新车型应是技术先进、构造合理、经济适用、美观畅销的产品。18应从已有的根底出发，对原有车型和引进的样车进展分析比较，承继优点，消除缺陷，采用已有的且成熟可靠的先进技术与构造

12、，开发新车型。应从处理设计中的主要矛盾或关键问题入手，依次处理设计方案中的其他问题和要求。设计应遵守有关规范和法规，不得进犯他人专利。力求零件规范化、部件通用化、产品系列化。设计要从严要求。为了防止发生严重的错误，每个步骤都应进展检查，每个阶段应作能够进展的实际考验，以便高质量地完成设计义务。19五、汽车总体设计的义务正确选择性能目的、分量和尺寸参数，提出整车总体 设计方案。对各部件进展合理布置，并进展运动校核。对汽车性能进展准确控制和计算，保证主要性能目的 的实现。协调各种矛盾。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 20六、汽车开发程序 汽车产品的开发概括来说可分为四个阶段：决策阶段、设计阶段、

13、试制实验阶段和消费阶段。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 21商品方案 商品方案是商品开发的首要步骤，而且是商品开发其他步骤产品设计、消费预备、销售谋划的任务根据和指点文件。 商品方案从市场分析和前景预测以及对本企业现有产品的评价出发，确定新开发商品的概念和在本企业系列商品中的定位以及对象用户，制定目的纲领、目的销售量及价钱，并决议投产时间等。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 22商品方案工程及内容项 目内 容商品开发目的根据社会、市场需求及企业实际，明确商品开发的必要性和目的商品定位目标用户和市场、发往地、用途及商品级别等商品概念大致规定商品应具备的特性、造型风格、主要性能、附属设备、目标价

14、格等，用数量、实物和图像等表示其他目标纲领、销量、利润目标及投产时间等内蒙古工业大学能动学院交通运输系 23概念设计 概念设计是指从创意、构思、草图到模型和概念样车的全过程的活动。 技术人员经过概念设计把商品方案中确定的大致产品定义笼统化、详细化，到达可以详细设计工业化设计的程度。 概念设计在商品开发过程中起着非常重要的作用，它不仅影响商品开发的进度和质量，对开场确定的开发根本想象能否实现也起到关键作用。因此，它是商品开发胜利与否的关键环节。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 24车型构成车身方式、驱动方式、商品等级、发动机、 变速器和悬架等；车辆根本构造方式和尺寸；装用的主要部件和附属设备；车

15、辆总体布置；性能、质量、质量和本钱目的；开发日程。概念设计主要思索的工程：内蒙古工业大学能动学院交通运输系 25 进展积极的市场调研和技术调研，提出准确的市场预测和技术可行性报告。 进展可行性分析。 对可行性报告进展评审。 可行性报告经过决策并同意立项，那么列入企业产品开发方案。 编写产品开发义务书或开发建议书。1.决策阶段规划阶段 决策阶段的义务是选定设计目的，并制定产品设计任务方针及设计原那么。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 262.设计阶段开发阶段调查研讨与初始决策 其义务是选定设计目的，并制定产品设计任务方针及设计原那么。调查研讨的内容包括：老产品在运用中的表现及用户意见；当前本行业

16、与相关行业的技术开展，特别是竞争对手的新产品与新技术；资料、零部件、设备和工具等行业能够提供的条件；本企业在科研、开发及消费方面所获得的新成果。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 27总体方案设计 其义务是根据决策所选定的目的以及对开发目的所制定的任务方针和设计原那么等主导思想，提出整车想象，因此又称为概念设计concept design或构思设计。绘制不同的总体方案图比例为1：5供选择；在总体方案图上进展初步布置和分析，对主要总成只画出大轮廓而突出各方案间的主要差别，使方案对比简明明晰；方案论证选出最正确者。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 28汽车外形美术效果图 内蒙古工业大学能动学院交通运

17、输系 29构思草图内蒙古工业大学能动学院交通运输系 30彩色效果图内蒙古工业大学能动学院交通运输系 31绘制总布置图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能目的以及各总成的根本方式。在总布置草图上要较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸，并进展详细的布置；对轴荷分配和质心高度作计算与调整，从而较准确地确定汽车的外廓尺寸及轴距、轮距、离地间隙、货厢或车身地板高度等，并使之符合有关规范和法规；进展性能计算及参数匹配。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 32车身外型设计及绘制车身布置图绘制不同外形、不同方向、不同颜色的车身外形图；制造相应外型的1:5整车模型；用三维坐标丈量仪丈量车身模型坐标点并用联机的CAD

18、系统绘制车身图及相应的车身布置图。选优后再制造1:5或1:1的准确模型；经征求意见、工艺分析评审及风洞实验后作进一步修正并审定；内蒙古工业大学能动学院交通运输系 33编写设计义务书义务来源、设计原那么和设计根据；产品的用途及运用条件；规范化、通用化、系列化程度及变型方案；汽车型号、承载容量、布置方式及主要技术目的和参数，包括整车尺寸、轴荷及性能参数，有关的可靠性目的及环保目的等；各总成及部件的构造方式和特性参数； 作为对以后的设计、实验及工艺预备的指点和根据。其内容包括：内蒙古工业大学能动学院交通运输系 34拟采用的新技术、新构造、新配备、新资料和新技术；维修、保养及其方便性的要求；设计义务书

19、还可以添加如下内容：续驶里程；消费规那么、设备条件及预期制造本钱和技术经济预测等。与国内外同类型汽车技术性能的分析和比对。附有汽车总布置方案草图和车身外形方案图。35汽车的总布置设计绘制汽车总布置图：在总布置草图和各总成、部件设计的根底上，用1:1或1:2的比例准确绘制出，用于准确控制各部尺寸和位置，为各总成和部件分配准确的布置空间，因此又称为尺寸控制图。要特别留意汽车整体布置的合理性，驾驶室和车厢内部布置应具有视野好、驾驶操作方便、座位温馨、平安，维修方便等特点。 主要义务是根据汽车的总体布置和整车性能，提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求；协调整车与总成间、相关总成间、总成与有

20、关部件间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定运用条件下的运用性能到达最优并满足设计义务书所要求的整车参数和性能目的的汽车。详细任务有：内蒙古工业大学能动学院交通运输系 36确定各总成的质心位置，核算空载和满载时的轴荷分配及整车质心高度。绘制转向车轮跳动等有关部分的运动图，用于校核布置空间以防止发生运动干涉。确定有关总成和部件支承的型式、构造参数与特性等，特别是对发动机前后支承、驾驶室支承和排气管支承的位置和刚度要精心选择。根据总布置设计确定的整车参数和性能目的，提出对各总成和部件的设计要求，包括构造方式、特性参数、尺寸与质量限制等。提供整车有关数据与技术载荷。内蒙古工业大学能动学院交通

21、运输系 37绘制汽车总成装配图：其目的是进展图面装配校核，仔细检查相关总成及部件的衔接关系、衔接部分的尺寸与配合以及拆装的方便性；核算与标注整车和有关总成与部件的安装尺寸链，为汽车总装做技术预备和提供根据。设计图纸的工艺审查及必要的修正。汽车总成、部件及零件的选型与设计：其义务除了保证总成和整车的性能目的外，还要思索零部件本身的强度、寿命与可靠性等问题。制造模型进展布置空间的校核：通常制造1:1 的车身内、外模型来检查驾驶操作及上下车的方便性、视野范围、乘坐空间及温馨性等。383.试制实验阶段 设计完成后投入样品试制时，应思索有一定数量的零部件和总成投入台架实验，至少有34辆样车投入整车室内实

22、验与道路实验，由于实验尤其道路实验一直是考验汽车的设计与制造工艺最重要和不可替代的手段。试制与实验中暴显露的设计问题应及时处理并记录在档，作为修正设计的根据。留意了解制造和装配中的工艺问题及质量控制情况并及时把关，杜绝不合格的样本样品装车。要查明整车、总成及零部件的尺寸参数、质量参数、性能参数能否符合设计要求及问题所在，以便修正图纸或采取其他措施予以纠正。应按有关规范、法规进展全面的实验，以检查新产品的各项性能目的。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 394.消费阶段消费阶段包括定型投产阶段和继续改良阶段。a、 对产品正式批量消费；b、对产品进展销售和售后效力任务；c、售后效力任务中征求用户意见

23、，反映给有关部门，以利改良 和不断提高产质量量、扩展市场。40第二节 汽车方式的选择一、汽车的分类GB/T3730.1-2001 由动力驱动，具有四个1或四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和/或货物；牵引载运人员和/或货物的车辆；特殊用途。1.汽车的定义 本术语还包括：a与电力线相联的车辆，如无轨电车；b整车整备质量超越400kg的三轮车辆。 1 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 41GB/T15089-2001GB/T3730.1-2001M类： M1、 M2 、 M3N类： N1、 N2 、 N3O类： O1、 O2 、 O3 、 O4G类：越野车辆乘用车商用车2.汽车的分

24、类内蒙古工业大学能动学院交通运输系 42二、汽车方式的选择 不同方式的汽车，主要表达在轴数、驱动方式以及布置方式上有区别，汽车方式对整车的运用性能、外形尺寸、整车质量、轴荷分配和制造本钱等方面的影响很大。1.轴数 汽车轴数的选择应根据车辆的用途、总质量、运用条件、道路法规和轮胎负载才干等方面要素综合思索。在满足道路法规和轮胎负载才干的情况下，尽量采用构造简单、制造本钱低的两轴方案 。如乘用车、总质量小于19t的公路运输车辆以及非公路车辆等。总质量在1926t的公路运输车辆采用三轴方式，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的方式。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 43汽车及挂车单轴的最大允许轴荷

25、GB1589-2004 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 44汽车及挂车并装轴的最大允许轴荷限值452.驱动方式 汽车的驱动方式有42、44、62、64、66、84、88等。汽车的驱动方式常由汽车的运用条件、经过性和平顺性等条件决议。 添加驱动轮数能提高汽车的经过才干，驱动轮数越多，汽车的构造越复杂，整备质量和本钱也随之添加，同时也使汽车的总体布置任务变得困难。乘用车和总质量较小的商用车，多采用构造简单、制造本钱低的42驱动方式 。总质量在1926t的公路车辆，采用62或64的驱动方式。越野汽车，采用44 、66或88的驱动方式。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 46 汽车的布置方式是指发动机

26、、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点。汽车的运用性能除取决于整车和各总成的有关参数外，其布置方式对运用性能也有重要影响。 3.布置方式乘用车的布置方式 发动机前置前轮驱动的布置方式在发动机排量在2.5L以下的乘用车上运用比较广泛，且技术曾经非常成熟。发动机前置前轮驱动FF内蒙古工业大学能动学院交通运输系 47主要缺陷：前桥构造和制造工艺复杂，上坡时前轮附着力减小，驱动轮易打滑；制动时质心前移，后轮易发生制动抱死引起侧滑 。主要优点：布置紧凑，发动机、离合器、变速箱及主减速器等部件连成一体，省掉传动轴，同时降低了车内地板高度，添加了内部空间，坐椅布置方便，便于降低整车本钱。发动机前置前

27、轮驱动FF内蒙古工业大学能动学院交通运输系 48常见的几种前置前驱乘用车的布置方案发动机横置发动机纵置在前桥前发动机纵置在前桥后内蒙古工业大学能动学院交通运输系 49发动机前置后轮驱动(FR) 普通是将发动机、离合器、变速器装配成一体，位于汽车前部，经过万向传动安装将动力传至后桥的主减速器，实现后轮驱动。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 50主要优点：汽车的轴荷分配均匀；添加了轮胎的运用寿命；发动机舱布置宽阔，爬坡才干较强。发动机前置后轮驱动(FR) 主要缺陷：轴距普通较大 ，汽车的总长和本身质量都大，制造本钱高；影响了地板的平整度和高度，坐椅布置也遭到一定的影响。内蒙古工业大学能动学院交通运

28、输系 51发动机后置后轮驱动(RR) 发动机后置后轮驱动普通是将发动机、离合器、变速箱及主减速器等装配成一体，无传动轴，发动机通常位于后桥之后，因以后悬相对较大。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 52主要缺陷：后轴轴荷过大，汽车的转向和支配性能不佳；前轮附着力过小、高速行驶时转向不稳定，发动机冷却不良，变速支配机构复杂。发动机后置后轮驱动(RR)主要优点：发动机后置后轮驱动方式的主要优点是减小了整车长度、降低了质心、使地板平整。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 53 四轮驱动乘用车在对地面的顺应性、经过性和平安性等方面都有较好的表现。但是构造复杂，制造本钱较高，同时经济性也较差。四轮驱动内蒙古

29、工业大学能动学院交通运输系 54 商用车的布置方式 客车的布置方式A、发动机前置前轮驱动内蒙古工业大学能动学院交通运输系 55主要优点：支配方便，由于发动机、离合器、变速箱等位于车身前部，不需求长间隔的支配机构；乘客区较为宽阔，车身后半部分可以很平整，地板可以降低，方便乘客上下车辆；乘客区噪声较低 。主要缺陷：由于发动机前置，离合器、变速箱和主减速机构等全部集中车身前部，转向等机构聚集在一同，使构造复杂，布置困难；前转向驱动桥的产量较低，价钱居高不下。A、发动机前置前轮驱动内蒙古工业大学能动学院交通运输系 56主要缺陷：身前部空间利用率较低 ，车内的噪声较大，隔热、隔振比较困难；轴荷分配不理想

30、，易引起转向繁重；传动轴过长，传动效率低，易引发共振；地板较高，普通需求二级踏步甚者三级踏步，乘客上下车不方便；空调部件布置困难。 B、发动机前置后轮驱动 主要优点：与货车通用部件多，便于由货车改装消费； 便于发动机的冷却；动力和支配机构相对简单。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 57主要缺陷：整车的变速支配和动力支配间隔较长，布置较复杂；行驶中，驾驶员对于发动机的缺点不易及时发现；不利于发动机散热。 C、发动机后置后轮驱动 主要优点：车厢的噪声和振动较小，乘坐温馨性提高；轴荷分配合理；发动机维修方便；有较大行李舱空间；地板降低，方便乘客上下客车；车身前部空间充足，可以布置较为宽阔的乘客门。内

31、蒙古工业大学能动学院交通运输系 58 D、发动机中置后轮驱动 主要优点：车厢的空间利用率较高，座位布置和外形受发动机的限制较小；传动轴较短，轴荷分配合理。主要缺陷：发动机的尺寸遭到限制，需求特殊设计程度对置式；发动机的冷却、保温、防尘和隔热性较差；发动机维修的接近性和方便性较差；发动机的可靠性要求比较高。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 59商用车的布置方式 货车的布置方式 货车普通均采用发动机前置后轮驱动的方式，但按照驾驶室与发动机的相对位置的不同，可分为平头式、短头式、长头式和偏置式四种。目前，平头式货车得到广泛运用。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 60货车的布置方式A、平头式发动机位于

32、前轴之上、驾驶室的正下方。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 61A、平头式主要优点：可以获得最短的轴距和车长；由于减少了车身的尺寸，可以降低整车整备质量；机动性和视野良好；前面驾驶区缩短，可以大大提高货箱面积的利用率。主要缺陷：驾驶室容易遭到发动机的振动、噪声、热量等影响；发动机占用部分驾驶室空间，发动机罩突出于驾驶室内正副驾驶座之间，中间不易布设座位；大多数采用翻转式驾驶室，支配机构相对复杂；驾驶室地板高，普通采用多级踏步，上下车不便。汽车正面与其他物体发生碰撞时，驾驶员及前排乘员遭到严重损伤的能够性添加。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 62货车的布置方式B、长头式 发动机位于前轴之上、驾

33、驶室前部。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 63B、长头式主要优点：平安系数高；发动机维修的接近性好；振动、噪声和热量对驾驶室的影响较小；发动机散热性能好；驾驶室的地板高度较低，上下车相对比较方便，驾驶室布置容易；汽车的支配机构简单，易于布置；轴荷分配比较合理。主要缺陷：身前部较长；转弯半径较大；由于车头部分体积较大，货箱相对整车的面积利用率较低；由于车头突出，前部视野较差。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 64货车的布置方式C、短头式 发动机位于前轴之上，大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内。其特点介于平头式和长头式之间。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 65D、偏置式 特点：驾驶室位于发

34、动机之旁；具有平头式货车的一些优点；轴距短、视野好；还具有长头式货车的一些优点；驾驶室通风条件好、 维修发动机方便。运用：主要用于重型矿用自卸车。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 66第三节 汽车主要参数的选择1.外廓尺寸 汽车的主要参数包括尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。 汽车的主要尺寸参数有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和货厢尺寸等。一、汽车主要尺寸参数确实定 汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公路和市内行驶的汽车最大外廓尺寸遭到有关法规限制，不能随意确定。GB 15892004对汽车的外廓尺寸进展了详细界定。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 67 乘用车的总长La是

35、轴距L 、前悬LF和后悬LR之和。与轴距有如下关系：式中，c为比例系数，其值在0.520.66之间。乘用车形式CFF0.620.66RR0.520.56内蒙古工业大学能动学院交通运输系 68 乘用车的宽度尺寸由乘员空间和车门厚度来决议，同时必需保证发动机、车架、悬架、转向系统和车轮等的布置。乘用车总宽度与车辆总长之间有如下关系： 乘用车总高度Ha主要由轴间底部离地高度 hm、地板及下部零件高hp、室内高hB和车顶外型高度ht等决议。轴间底部离地高度hm应大于最小离地间隙hmin 。由座位高、乘员上身长和头部及头上空间构成的室内高hB普通应为11200mm，车顶外型高度ht普通为20-40mm。

36、 后排乘坐三人的乘用车， Ba不应小于1410mm。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 692.轴距一、汽车主要尺寸参数确实定 轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向经过半径、轴荷分配等都有影响。轴距过短会使车厢长度缺乏或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性能和支配稳定性变差；车身纵向振动角过大，汽车的平顺性变差；万向传动轴夹角也会增大。乘用车的级别越高，载质量多的货车或载客量多的客车轴距获得长些。对机动性要求高的汽车，轴距宜取短些。对于不同轴距变型车的轴距变化，在 0.40.6m为宜 。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 703.轮距一、汽车主要尺寸参数确实定 轮距

37、B对车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等都有影响。增大轮距：车厢内宽随之添加，并有利于添加侧倾刚度， 汽车横向稳定性变好；但汽车总宽和总质量及 最小转弯直径等添加，并导致汽车的比功率和 比转矩目的下降，机动性变差。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 71前轮距B1 ：应能布置下发动机、车架、前悬架和前 轮，并保证前轮有足够的转向空间，同 时转向杆系与车架、车轮之间有足够的 运动间隙。 后轮距B2 ：应思索两纵梁之间的宽度、悬架宽度和 轮胎宽度及它们之间 应留有必要的间隙。确定总原那么：受汽车总宽不得超越2.5m限制，轮距 不宜过大。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 72车

38、型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车(V ：发动机排量/L)微型车(V 1.0)2000220011001380普通级(1.0 V 1.6)2100254011501500中级(1.6 V 2.5)2500286013001500中高级(2.5 V 4.0)2850340014001580高级(V 4.0)290039001560162042货车(ma ：总质量/t)微型(ma 1.8)1700290011501350轻型(1.8 ma 6.0)2300360013001650中型(6.0 ma 14.0)3600550017002000重型(ma 14.0)4500560018402000矿用

39、自卸车总质量ma/t6039004800大客车城市大客车（单车）长途大客车（单车）450050001740205050006500各类汽车的轴距和轮距初选值 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 734.前悬LF和后悬LR 前悬对汽车的经过性、碰撞平安性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、轴荷分配、上下车的方便性以及汽车外型等都有影响。初选的前悬尺寸，应在满足布置的情况下尽能够短一些。对于载客量少的平头车，为了维护驾驶员和前排乘员的平安，要求前悬有一定的尺寸。长头货车的前悬，普通在11001300mm范围内。一、汽车主要尺寸参数确实定 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 744.前悬LF和后悬LR 后悬对

40、汽车的经过性、汽车被追尾时的平安性、轴荷分配、货厢或行李箱长度以及汽车外型等都有影响。轻型、中型货车普通在12002200mm之间。专长货箱汽车的后悬可达2600mm，但不得超越轴距的55% 。客车后悬长度不得超越轴距的65%，绝对值不大于3500mm。 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 755.货车车头长度 货车车头长度指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的间隔。货车车头长度对汽车外型、驾驶室居住性、汽车面积利用率、和发动机的接近性等都有影响。长头型货车车头长度尺寸普通在25003000mm之间；平头型货车普通在14001900mm之间。一、汽车主要尺寸参数确实定 内蒙古工业大学能动学院交通运输系

41、 766.货车车厢尺寸 要求货车车厢的尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。车厢边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响，普通在450650mm之间；车厢内宽在满足汽车外廓符合国家规范的前提下可适当取宽些。车厢内长在满足运送上述货物到达额定吨位的条件下尽能够取短些。一、汽车主要尺寸参数确实定 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 77二、汽车质量参数确实定 汽车的质量参数包括整车整备质量m0、载客量、装载质量me 、质量系数m0 、汽车的总质量ma、轴荷分配等。1.整车整备质量m0 整车整备质量是指车上带有全部配备(包括备胎，随车工具等)，加满燃料、冷却水等，但没有装载货物和载人时的整

42、车质量。定义 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 78减少m0 的措施 整车整备质量对汽车汽车的制造本钱和运用经济性有很大影响，减少整车整备质量是从事汽车设计任务必需遵守的一项重要原那么。新设计的车型应使其构造更合理； 减少整车整备质量的详细措施有：采用强度足够的轻质资料。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 79对m0 的估算乘用车和商用客车的整备质量可按每人所占整车整备质量的统计平均值估算。 整车整备质量在设计阶段需求估算确定。货车的整车整备质量采用质量系数法估算；内蒙古工业大学能动学院交通运输系 80车型类别人均整备质量值/（t人-1）乘用车(V ：发动机排量/L)微型车(V 1.0)0.15

43、0.16普通级(1.0 V1.6)0.170.24中级(1.6 V 2.5)0.210.29中高级(2.5 V 4.0)0.290.34高级(V 4.0)0.290.34商用客车 (L ：车辆总长/m)L 10.00.0960.160L 10.00.0650.130乘用车和商用客车人均整备质量值 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 81二、汽车质量参数确实定 2.汽车载客量和载质量轿车的载客量用座位数表示。 微型和普通级轿车为24座；中级以上轿车为47座。城市大客车的载客量，由等于座位数的乘客和站立乘客两部分构成。站立乘客按每平方米810人计算。长途大客车和旅游大客车，其载客量等于座位数。汽车载

44、客量GB/T15089-2001GB/T3730.1-2001GB 15892005内蒙古工业大学能动学院交通运输系 82汽车的装载质量me 汽车的装载量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。货流大、运距长或矿用自卸车应采用大吨位货车；货源变化频繁、运距短的市内运输车采用中、小吨位的货 车比较经济。 货车装载质量确定：首先应与行业产品规划的系列符合，其次要思索到汽车的用途和运用条件。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 83二、汽车质量参数确实定 3.质量系数m0 质量系数是指汽车装载质量与整车整备质量的比值。 质量系数反映了汽车

45、的设计程度和工艺程度，m0越大，阐明该汽车的构造和制造工艺越先进。 利用质量系数m0 ，根据给定的载质量me可以计算出整备质量m0 。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 84车型类别m0货车(ma ：总质量/t)微型(ma 1.8)0.801.10轻型(1.8 ma 6.0)0.801.10中型(6.0 ma 14.0)1.201.35重型(ma 14.0)1.301.70矿用自卸车最大装载质量me/t451.301.70装柴油机的货车为0.81.00不同类型汽车的质量系数 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 85二、汽车质量参数确实定 4.汽车总质量ma 汽车的总质量是指汽车在配备齐全并按规定载

46、满乘客或货物时的汽车质量。式中， ma ：汽车总质量，kg； m0 ：整备质量，kg； n ：驾驶员和乘员数量，人； ：行李系数，按下表选取。乘用车和商用客车总质量内蒙古工业大学能动学院交通运输系 86车 型乘用车发动机排量2.5L5发动机排量2.5L10商用车城市客车0长途客车1015行李系数式中， ma ：汽车总质量，kg； m0 ：整备质量，kg； me ：装载质量，kg； n ：驾驶员和乘员数量，人。商用货车总质量内蒙古工业大学能动学院交通运输系 87二、汽车质量参数确实定 5.轴荷分配 汽车的轴荷分配是指汽车在程度、静止形状下，各车轴对支撑平面的垂直载荷。通常用空载或满载情况下占总质

47、量的百分比来表示。在计算时分空载和满载两种情况。 轴荷分配对轮胎寿命和汽车许多运用性能有影响，而且汽车各运用性能对其要求相互矛盾。因此，要求设计时应根据对整车性能的要求和运用条件等，合理地选取载荷分配。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 88轴荷确实定原那么：轮胎磨损均匀和寿命相近 各车轮负荷应相近；保证足够的附着才干良好的动力性和经过性 驱动桥应有足够大的载荷；保证良好的支配稳定性 转向轴的负荷不应过小；保证转向轻便 转向轴的负荷不应过大；轴荷转移尽量小。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 89车型满载空载前轴后轴前轴后轴乘用车发动机前置前轮驱动47%60%40%53%56%66%34%44%发

48、动机前置后轮驱动45%50%50%55%51%56%44%49%发动机后置后轮驱动40%46%54%60%38%50%50%62%商用货车42后轮单胎32%40%60%68%50%59%41%50%42后轮双胎，长、短头式25%27%73%75%44%49%51%56%42后轮双胎，平头式30%35%65%70%48%54%46%52%64后轮双胎19%25%75%81%31%37%63%69%各类汽车的轴荷分配 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 90三、汽车性能参数确实定 1.动力性参数 汽车动力性参数包括最高车速vamax、加速时间t、爬坡才干imax 、比功率Pb和比转矩Tb等。 最高车

49、速是指汽车在平直、良好的路面上行驶时所能到达的最高速度。最高车速vamax思索汽车的用途公路条件及平安设备发动机功率内蒙古工业大学能动学院交通运输系 91随着道路条件的改善，汽车特别是发动机排量较大的乘用车的最高车速有逐渐提高的趋势。乘用车的最高车速大于货车、客车的最高车速。级别高的轿车的最高车速要大于级别低些轿车的最高车速。微型、轻型货车最高车速大于中型、重型货车的最高车速，重型货车最高车速较低。 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 92 汽车以厂定最大总质量形状，在风速3m/s的条件下，在枯燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由某一低速或起步加速到某一高速所需的时间。加速时间t对于vamax

50、 100km/h的汽车，常用 加速到100km/h所需的时间来评价 评价对于vamax低于100km/h的汽车，可 用060km/h的加速时间来评价。 发动机排量大于1.6L的乘用车，加速时间普通在817s。发动机排量小些的乘用车，加速时间普通在1225s。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 93 用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数imax来表示 。爬坡才干imax 货车能抑制30%坡度； 越野汽车能抑制60%坡度。 要求： 轿车、货车、越野汽车的运用条件不同，对它们的上坡能 力要求也不一样。 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 94定义比功率：汽车所装发动机最大净功率或0.9倍的发动机额

51、 定功率，或0.9倍的发动机标定功率与汽车最大 允许总质量之比。 比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。 可以综合反映汽车的动力性 能反映汽车的牵引才干 轿车的比功率大于货车和客车；货车的比功率随总质量的添加而减小。GB7258-2021规定：低速汽车及迁延机运输机组的比功率应大于等于4.0KW/t，除无轨电车外的其它机动车大于等于5.0KW/t。要求比功率Pb和比转矩Tb内蒙古工业大学能动学院交通运输系 95汽车类别最高车速vamax/（kmh-1）比功率Pb/（kWt-1）比转矩Tb/（Nmt-1）乘用车发动机排量V/L微型车(V 1.0)110150306050110普通级(

52、1.0 V1.6)120170356580110中级(1.6 V 2.5)130190407090130中高级(2.5 V 4.0)1402305080120140高级(V 4.0)16028060110100180货 车最大总质量ma/t微型(ma 1.8) 8013516283044轻型(1.8 ma 6.0) 8013515253844中型(6.0 ma 14.0) 7512010203347重型(ma 14.0) 751206202950客车车辆总长La/mLa 3.5851203.5 La 7.01001607.0 La 10.095140La 10.085120 汽车动力性参数范围

53、 96评价目的： 汽车在程度的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油耗费量L/100km 注: 货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价 总质量ma/t汽油机柴油机总质量ma/t汽油机柴油机122.502.601.431.53乘用车货车三、汽车性能参数确实定 2.燃油经济性参数发动机排量V/LV 1.01.0V1.61.6V 2.52.5 V 4.0百公里燃油消耗量/L（100km）-14.47.5712101614.020.0V 4.01823.5内蒙古工业大学能动学院交通运输系 97影响要素转向轮最大转角轴距轮距参与转向的车轮数等机动车的最小转弯直径不得大于24m。当转弯直

54、径为24m时，前转向轴和末轴的内轮差以两内轮轨迹中心计不得大于3.5m。要求GB7258-2021 三、汽车性能参数确实定 3.汽车的最小转弯直径Dmin 转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径。内蒙古工业大学能动学院交通运输系 98车型类别Dmin/m乘用车V ：发动机排量/LV 1.07.09.51.0V 1.68.511.01.6V 2.59.012.02.5V 4.010.014.0V4.011.015.0商用客车La：车辆总长/mLa 3.58.011.03.5La 7.010.013.07.0La 10.014.020.0La 10.017.022.

55、0车型类别Dmin/m商用货车ma ：总质量/tma 1.88.012.01.8ma 6.010.019.06.0ma 14.012.020.0ma 14.013.021.0矿用自卸车me ：载质量/tme4515.019.0me4518.024.0各类汽车的最小转弯直径Dmin 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 99三、汽车性能参数确实定 4.经过性几何参数评价目的最小离地间隙hmin接近角离去角纵向经过半径等 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 100车型hmin/mm/（）/（）/m42乘用车150220203015223.08.344乘用车210455035401.73.642货车250

56、300406025452.36.044货车、66货车260350456035451.93.642客车、64客车22037010406204.09.0汽车经过性的几何参数内蒙古工业大学能动学院交通运输系 101设计目的与总体设计有关 转向特性参数要求：向心加速度ay=0.4g 时，前、后轮侧偏角之差1-2 =13为宜 车身侧倾角要求：ay=0.4g 时， 3较好， max 7。 制动前俯角 要求：j=0.4g 时， 车身的前俯角不大于1.5 三、汽车性能参数确实定 5.支配稳定性参数内蒙古工业大学能动学院交通运输系 102三、汽车性能参数确实定 6.制动性参数 汽车在制动时，能在尽能够短的间隔内

57、停车且坚持方向稳定，下长坡时能维持较低的平安车速并有在一定坡道上长期驻车的才干。制动效能评价 制动间隔St制动力F平均制动减速度j 详细的制动性能要求参看GB7258-2021中的相关规定。 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 103车辆类型行车制动应急制动制动初车速/(kmh-1)制动距离/mFMDD/(ms-2)试车道宽度/m踏板力/N制动初车速/(kmh-1)制动距离/mFMDD/(ms-2)操纵力/N()座位数9的客车满载50205.92.550050382.9手400脚500空载196.2400其它总质量4.5t的汽车满载50225.42.570030182.6手600脚700空载21

58、5.8450其它汽车、汽车列车满载30105.03.070030202.2手600脚700空载95.4450路实验检验行车制动和应急制动性能要求 内蒙古工业大学能动学院交通运输系 104三、汽车性能参数确实定 7.温馨性 汽车应为乘员提供温馨的乘坐环境和方便的操作条件，称之为温馨性。 评价目的汽车行驶平顺性空气调理性能温度、湿度、干净程度车内噪声乘坐环境活动空间、通道宽度、内部 设备 驾驶员支配性能内蒙古工业大学能动学院交通运输系 105 汽车行驶平顺性常用垂直振动参数评价，包括振动频率和振动加速度等。另外，悬架动挠度也用来作为评价参数之一。悬架的静挠度、动挠度和偏频内蒙古工业大学能动学院交通

59、运输系 106第四节 发动机的选择一、汽车用发动机的分类内蒙古工业大学能动学院交通运输系 107 当前汽车上运用的发动机依然是以往复式内燃机为主。 往复式内燃机：(按油类分 )汽油机柴油机 特点：平稳、噪声小、转速高、体积 小、易启动、转矩顺应性好等。缺陷： 排污大、功率小、ge大 特点：功率大、排污小、ge小、寿命长、 本钱低等。缺陷： 任务粗暴、噪声大、ne小、体积 大、启动困难二、发动机方式的选择运用：汽油机主要用于轻型车和轿车柴油机主要用于货车、大型客车上。随着发动机技术的提高， 轻型车和轿车用柴油机有日益增多的趋势。 1.汽油机与柴油机的选用内蒙古工业大学能动学院交通运输系 108二

60、、发动机方式的选择2.气缸陈列方式与冷却方式的选用构造简单、宽度窄、布置方便。但当发 动机缸数多时，在汽车上布置困难，且高度尺寸大。适用于6缸以下 的发动机。平衡好，高度低。在少量大客车上得到运用 。 曲轴刚度小，高度尺寸小，发动机系列多。但用于平头车时，发动机宽布置较为困 难，造价高。主要用于中、高轿车以及重型货车上。直列式程度式v 型式汽缸陈列型式内蒙古工业大学能动学院交通运输系 109二、发动机方式的选择2.气缸陈列方式与冷却方式的选用构造简单、维修方便、顺应性好。冷却不均匀、噪声大、耗功大。主要用于摩托车和军用汽车。冷却均匀可靠、散热好、噪声小；能提供车内供暖、较好顺应发动机增压后散热