长途大客车总布置设计.doc

长途大客车总布置设计二 一 二届 毕 业 设 计 长途大客车总布置设计学 院： 汽 车 学 院专 业： 车 辆 工 程姓 名： 白新龙学 号： 2201080329指导教师： 张平完成时间：2010年6月15日二一二年六月 摘 要长途大客车日益在人们生活中凸显其重要性，而总布置是其他设计的前提条件，宏观操控全局。本设计参考市场同类客车及国家相关标准，对汽车的造型内饰等进行了设计，确定了基本尺寸工艺，构建了长途客车的基本结构及外形，并对驾驶员视野进行了校核，根据客车行驶条件及生产要求，选择了发动机，变速器和驱动桥等部件，按相关要求对质心、轴荷分配及动力性进行了计算，根据长途大中型客车相关法规和人体工程学，对大客车驾驶区进行布置和乘客区座椅进布置设计，在车身布置中利用人体样板和眼椭圆对驾驶区中的操纵件和座椅的位置进行了优化设计。大致估算了风窗玻璃，最后对车身附件进行了设计，大致完成了此总布置。通过这次设计了解了一辆汽车设计的严肃性及艰巨性，这将对我以后的工作起指导作用。关键字：长途客车,人体样板,车身布置,计算，设计ABSTRACT Touring bus in peoples life increasingly highlights its importance, and its the premise of other macroother design layout ,controled the global. This design reference market similar buses and relevant national standards for cars, the modelling of the interior design, make sure the process, to construct the basic size coach the basic structure and appearance, and checks the vision to the driver, according to passenger cars driving conditions and production requirements, choose the engine, transmission and clutch and other components, according to related requirements on centroid, shaft jose allocation and calculated according to the dynamic performance, long distance large and medium-sized buses with human body engineering related laws and regulations, the bus driver and passenger area decorate area layout design, in seat into the body is decorated in using the human body model and the eye of driving the elliptical seat area and the location of the manipulation of pieces for the optimization design. Roughly calculated the window, wind to body accessories model the final design, substantially completed the general arrangement. This design understand a car design and arduous, the seriousness of the will to my later work period instruction function.KEY WORDS ：touring bus，body model，layout ，calculate，design目录第一章 绪论11.1车身总布置的设计原则11.2车身总布置的设计内容1第二章 国内外客车行业现状及形势分析32.1 国外大中型客车行业技术特点32.1.1 欧洲客车行业形势32.1.2 美洲客车行业形势52.2 我国客车行业的现状62.3 现代客车的未来发展趋势9第三章 车身总布置设计113.1汽车车身总布置的主要方法113.2车身坐标系的确定113.3车身总体尺寸及车身结构的设计133.3.1 车身总体尺寸133.3.2 车身结构设计133.4 车身内部尺寸的设计153.4.1 驾驶区布置及尺寸的确定153.4.2 乘客区的布置及确定193.5 主要总成及附件22第四章 整车性能计算244.1整车整备质量、满载质量、质心位置及轴荷分配计算244.2 整车参数27第五章 动力性的确定305.1 汽车驱动力305.2 汽车行驶阻力305.3 汽车行驶加速度305.4 汽车爬坡度30第六章 驾驶员视野校核计算326.1概述326.2眼椭圆的样板制作336.3 眼椭圆样板在车身视图上的位置的确定34结 论37致 谢38参考文献39 第 4 页 共 45 页装订线长途大客车总布置设计第一章 绪论长途大客车日益在人们生活中凸显其重要性，而总布置是其他设计的前提条件，宏观操控全局。汽车设计尤其是大型长途客车车身的设计，是根据社会对该车型的使用要求而提出来的整体参数与性能指标进行计算的，显然，只能从宏观入手，即从整车得总体设计开始，然后通过总体设计的分析和计算，将整车参数和性能指标分解为有关组成的参数和功能后，再进行总成和部件设计，进而进行零件甚至某一更细微的局部设计与研究。1.1车身总布置的设计原则原则：符合国家公路型汽车相关法规，参照人体结构特点，舒适性、动力性、燃油经济性、环保性等达到相关标准。参照国家标准及指导教师建议。空间问题是车身总布置设计的一个重要方面。车身内部空间被分割，通常零部件总是在与乘坐者争夺空间。在总布置设计中必须找到一个两全的解决方案。从满足驾驶员操作和乘员乘坐的要求出发，车身设计中必须以人为中心。显然，轿车车身总布置设计的重点应该在确定室内空间大小和人体的活动空间上，又称为车身室内人体工程布置设计，以改善乘坐舒适度和提高产品实用性。具体方法是利用人体工程学知识来确定乘员做必须的室内空间及操纵件，控制件装备等的布置位置，保证驾驶员操纵轻便、准确、视野宽阔和乘坐舒适、安全等。在此基础上进行整车的发动机、传动系等总成、部件，以及备胎、油箱和行李舱等的布置，以确定车身的相关尺寸。总结起来车身总布置设计的原则具体表现为：（1） 市场目标性原则；（2） 从内到外的人体优先性原则；（3） 协调性原则；（4） “见缝插针”原则（5） 座位优先性原则；（6） “大多数人”原则；（7） 准舒适度性原则；（8） 方便性原则；（9） 总要设计原则1.2车身总布置的设计内容 内容：客车行业现状及发展趋势，座椅布置、车辆外形及总成设计、驾驶区布置、乘客区布置、发动机选型、变速器选型、各项性能计算及校核等。（1） 根据整车设计要求确定车身各部分尺寸：包括乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；（2） 确定整车外形前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸，前后风窗位置与角度等；（3） 驾驶区布置方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；（4） 乘客区布置座椅布置、通道宽度、内高等；（5） 空调系统的位置制冷、采暖、除霜、通风换气、空气净化装置的位置及管道位置；（6） 行李舱大小及位置（7） 视野设计校核；（8） 乘客上下车方便性确定；（9） 安全性设计被动安全性（安全带、扶手、软化等）。第二章 国内外客车行业现状及形势分析 2.1 国外大中型客车行业技术特点 大型客车按其用途和结构特征的不同，分为城市客车(即公共汽车，又称城市线路客车)与旅游客车2种类型。旅游客车包括市内游览车和中长途旅游车(一般专指后者)。大中城市间供长途旅行的高速线路客车所用的底盘与旅游客车底盘极为接近，也有直接采用旅游客车底盘的，其车身造型也与旅游客车大同小异，仅在车内布置和附属设施方面有一定的差异，故一般长途旅行客车不再单独作为一类。国外大型客车生产比较集中的国家和地区有欧洲、日本、加拿大等，其中欧洲的大型客车技术水平和科研能力居世界首位，中国客车企业引进客车技术也集中在欧日2大系列。全球比较著名的客车及客车底盘生产企业有：德国的奔驰、曼、凯斯鲍尔、尼奥普兰，法国的雷诺，意大利的依维柯(菲亚特集团)，瑞典的沃尔沃和斯堪尼亚，匈牙利的伊卡露斯和日本的五十铃、日产柴和日野等.由于客车行业具有产量低、品种多的特点，所以自动化水平都不是很高，一般大中型客车厂年产量基本保持在2000辆的水平。在上述厂家中，德国的大型客车技术在世界上一直保持领先地位。 2.1.1 欧洲客车行业形势欧洲作为世界商用车的中心，不仅拥有诞生世界上第一辆客车的荣耀，而且拥有庞大和成熟的客车工业体系。数量众多的客车制造企业以及强大的研发能力，使得欧洲在客车诞生100多年之后，依然引领着世界客车工业的方向。从发动机到变速器，从底盘到车身，欧洲无一不走在世界客车业的前列。我国沿用了欧洲的客车排放法规，欧洲IECER66安全标准也正逐渐成为世界的标准。欧洲大型客车的主要技术特点是：发动机功率大、转矩大，且发动机转速有下降的趋势(目前，欧洲大型客车用柴油机最大转矩时转速平均为1190r/min)，这使得车辆行驶速度更快，加速性、爬坡性和可靠性更强，经济性、环保性及安全性更好。1. 动力装置几乎全部采用柴油机，王要优点是：(1)热效率高，燃油经济性好，有利于降低大型客车的使用成本；(2)工作可靠，寿命长，一般而言，现代柴油机的大修间隔里程可达50万km，最长可达：100万km，而汽油机只有20万-30万km；(3)可以采用增压中冷技术，以进一步提高发动机的功率，减少废气排放 此外，近年采用混合动力、代用燃料(天然气)发动机的车型曰益增多，采用太阳能、氢燃料等为动力的车型也正处在实验或试用阶段，这2方面车型的市场占有率还无法与柴油机动力客车相抗衡。 2.发动机布置型式均采用后置方式。实践表明，在今后一个相当长的时间内，后置式将是高档豪华大型客车发动机布置的主要型式。其主要优点有：(1)发动机与车厢之间的隔离密封性好，车身振动和运行噪声小，舒适性好；(2)为大型客车布置空调提供了极大的方便，可设计容量较大的行李舱，并有利于内部装饰； (3)使车辆轴荷分布合理，解决了车辆前桥超载问题，从而使转向操纵方便； 3.底盘型式底盘的布置型式呈“柔性化”特点，以适应各种车身匹配要求。一般可归纳为3种类型：车架式底盘(非承载式)；三段式底盘(半承载式)、无车架式底盘(承载式)。其中后2种是欧洲目前大型客车底盘的主要型式。今后欧洲大型客车底盘型式的主要发展趋势是无车架底盘和桁架式车身。4.悬架、制动豪华大型客车均采用空气弹簧悬架，并出现了以钢板弹簧为导向元件，与空气弹簧组合的混合悬架，减振效果很好。制动系统采用双管回路式，布置型式为前后轴各自独立的双管回路系统；在结构设计上采用薄壁结构，以减轻制动系统的总质量。5.车身结构大型客车的车身一般分为应力蒙皮结构和骨架承载结构，欧洲大型客车一般采用无车架式底盘与骨架结构车身相结合的结构型式。骨架部分承受载荷，外蒙皮只起装饰作用现代车身设计广泛采用CAD、CAM等技术手段，多车身框架均要进行有限元计算和分析，以达到最佳的刚度和强度。6.造型欧洲大型客车的造型特点是内饰、色彩设计及车辆舒适性等的高度协调与统一，并通过精湛的加工工艺来实现。例如，在世界高档大型客车生产方面领衔的奔驰公司，其主要造型特点为：三维大曲面设计，所有车身外露线条，除侧围的侧窗下部窗框外，均以曲面连接，大圆弧过渡，其侧窗具有独特的上部弯曲主顶盖，既突出了整车大曲面的造型，又给乘客以良好的视野；普遍采用深色玻璃，增加了内饰的舒适感和居住性。这些完整地体现了客车的豪华、协调、优美和柔中带刚的造型精髓，代表了欧洲典型豪华大型客车的造型特点和风格。7.内饰充分体现以人为本的出发点。例如大型旅游客车的内饰特点是：以舒适、美观和统一协调为原则。乘客座椅设计完全符合人体工程学的各项要求，其造型、材质、色泽与车内统一和谐；车内各种设施齐备，一般都没有酒吧、卫生间、音像系统和完整的空调系统，有的车型还有会议室，甚至厨房等工作和生活设施；车内装饰设计专业化，艺术风格突出，无论是座椅、仪表板，还是侧壁、地板、侧窗等都要进行统一规划8.安全装置按欧共体法规要求，在欧洲生产和使用的大型客车必须在制动系统中安装防抱死制动系统(ABS)，在4星级标准大型客车上还要安装防侧滑装置(ASR)及缓速器。同时，在设计中重视主动安全中的制动、转向、视野、灯光和被动安全中的乘员保护、安全防护、防火设施等问题。此外，乘员保护系统、碰撞报警系统、侧向雷达探测系统、驾驶者信息系统等都已成为欧洲大型客车公司研究和应用的对象，它们同ABS等系统一样，在不久的将来也会成为大型客车的标准装备。2.1.2 美洲客车行业形势在我们的印象中，美洲的客车工业总是有些模糊。我们可以很容易在身边发现一辆“通用”牌轿车，也可以轻而易举地找到美洲轿车企业在我国的合作伙伴，但是在客车业合资合作的大潮中，我们却一直没有寻找到美洲客车工业的身影。然而，当我们认真研究美洲的汽车工业时会发现，美洲客车工业同样有着其骄人的一面。除了拥有MCI、Newtlyer等大型客车企业之外，还涌现出Marcopolo这样客车年产量突破1万4000辆的客车业巨人。美洲客车企业正在以其自己的方式成长。作为加拿大老牌客车企业，MCI的产品技术代表美洲的最高水平。从1942年制造了加拿大首辆电车之后，MCI-直保持着一辆客车运营时间长达25年的记录。MCI也曾在第二次世界大战时期全部生产军用吉普、登陆艇等军用装备，随后便专注于客车的制造。MCI在1963年进入美国市场，在20世纪70年代开始向澳大利亚、沙特以及我国台湾出口客车。现在MCI客车产品主要为长途客车、VIP客车、娱乐用车和房车。MCI长途客车主要有E4500、J4500、D4000、D4500等大型客车和F3500等中型客车，其中E4500和J4500在UMA2003展览会中获得了普遍好评。下面介绍MC，系列大型长途客车的主要特点。1.总成特点1)车架结构承载式整体结构。没有底盘车身之分，由每一段格栅片组焊而成。具有足够的刚度和强度，还能有效地降低影响客车寿命的振动和噪声。2)悬架前后悬架均采用空气悬架，双节式囊式空气弹簧，4根推力杆。前悬：4个空气弹簧、1个横向稳定杆、2个油压双向作用筒式重负荷减振器、1个高度控制阀。后悬：4个空气弹簧、2个高度控制阀、4个油压双向作用筒式重负荷减振器。两侧尾随轮：两侧各1个腰鼓形膜式空气弹簧及横向稳定装置，2根尾随轴的摆臂上各有1个筒式减振器。2.材料选用与工艺特点1)材料选用广泛采用不锈钢件。骨架下部分采用不锈钢管，而上部分结构采用高抗拉强度的低合金钢管。前后围蒙皮、地板以下的左右侧围蒙皮及所有行李舱门等，都采用；中压纵向筋条的不锈钢；乘客门处所有踏步板及两围护板、电瓶舱底板、冷却系统膨胀水箱、地板两侧的风道等也采用不锈钢板。地板副侧窗之间的左右侧围蒙皮则用铝板。2)T艺特点防锈、防腐处理：除选用不锈钢、铝(合金)及玻璃钢等防锈、防腐材料外，还进行了较为特殊的防锈、防腐处理。钢结构件在组焊(装)前浸泡或喷涂环氧树脂底漆；不同类型的金属接头之间用树脂或聚酯胶带分隔，以免电解腐蚀；在顶盖和侧围蒙皮的搭接处，填充铝粉树脂进行密封和金属保护。车身表面涂层采用经久耐用的聚氨酯彩色发光釉漆。隔热、隔声处理：顶盖和侧围采用中密度玻璃纤维隔热、隔声，在安装护板前冷压成形。在侧围隔热、隔声材料周围有一层防水膜。后置发动机上面的隔板处，也采用高密度玻璃纤维隔热、隔声。前后车桥上面的地板采用双层结构，中间填充隔热、隔声材料。 3.产品功能多样化MCI公司的部分车型，通过增减车内设施，改变整车布置，选用不同类型的零部件，实现气动折叠式乘客门的安装，降低车身高度，设置伸缩式踏步板装置；通过加装线路牌电子显示器，将普通座椅改为豪华旋转扶椅等措施，最大限度地满足不同用户的要求。总之，MCI除了注重大型客车的安全性、可靠性、舒适性和动力性外，还相当重视实用性及使用寿命。国外大型客车发展的总体趋势是向有利于节约能源，保护环境和提高客车的主被动安全性3方面发展，就客车本身来说，则是提高其动力性、燃油经济性、制动性能、平顺性和操纵稳定性、舒适性等，同时使车身结构与车内设施更理想、更实用。2.2 我国客车行业的现状 我国的客车工业起步于20 世纪70 年代，经过30 多年的发展和国家重点改造，通过引进技术、中外合资，现已具备一定的技术基础。随着国民经济的快速增长，我国客车市场得到较大规模的发展，大中型客车已经形成高、中、低档兼备的产品格局。近10 年来，通过合资、合作和技术引进，我国已具备了先进的客车车身和底盘制造技术；但是，整体上与国际水平相比仍有差距，主要表现在首次故障里程、平均故障里程、使用寿命等指标明显低于国际水平，缺少适合高速公路使用的客车发动机，特别是缺少适用于高速公路的高档客车底盘等。底盘的品种少、质量低，也制约了客车行业的发展。目前客车市场生产量和需求量已经达到一个较高的平台，而客车行业要想得到进一步的发展，打破现有的平衡局面，必须从内部进行新一轮调整，如客车企业组织机构的调整、产品结构的调整、人才的流动和市场营销策略的变化等，才能适应新的市场发展变化。从客车行业技术水平来看，要适应国际市场竞争的发展要求，必须进行新一轮调整。近年来，我国制造的客车产品不仅能够完全满足国内市场需求，而且已经逐步进入国际市场。其中，技术水平的不断提升是客车产品在市场上攻城掠地的首要基础。到目前为止，在我国基本上集中了世界上所有客车制造的先进技术，但我国客车企业走向国际市场后，却发现其产品品质、技术含量与发达国家的客车企业的产品仍存在很大差距，迫切需要进行新一轮的调整升级。从当前客车行业的现状来看，迫切需要进行新一轮调整。客车行业的市场集中度，远远低于轿车和卡车的水平，特别是在公交客车领域表现得更为明显。全国有近40 家公交客车生产企业，最大的企业年销量只有3000 多辆，企业之间很难拉开距离，没有领袖企业，不易形成主流趋势；产品档次不高，客车企业在市场上没有话语权，导致市场竞争混乱，企业盈利能力下降，这也迫切需要进行新一轮调整。随着环保概念的普及，人们的消费观念日益更新，特别是在全球石油紧缺、汽车等交通工具普及带来对燃油需求增多的情况下，燃油替代产业成为各国政府重点扶持发展的对象，发展节能、环保型客车产品自然成为未来市场开拓的重点。欧洲已经通过了旨在限制汽车污染物排放的欧洲5 号和欧洲6 号标准，其中欧5 标准将于2009年9 月1 日开始实施。这意味着从2009 年开始，中国客车出口欧洲市场的门槛将被提高，迫切需要客车行业进行新一轮调整。 中国客车发展史： 一、起步阶段（1956 年-1978 年）1974 年12 月，第一机械工业部汽车局和国家建委城建局联合下文，由常州客车制造厂研制大客车底盘。在独立自主、自力更生的思想意识下，中国的客车业也从次开始了漫长的大客车产品的自主研发之路。1975 年9 月，北京牌大型铰接公共汽车在北京公路上投入使用。虽然这一时期，中国的大客技术水平很落后。1978 年以前，中国汽车工业的年产量仅为40 多万辆。客车产品的年产量占汽车工业年产量的比例很小。中国对客车产品的重视程度也不高，再加上中国总体技术水平的落后，大型客车的发展也就处于刚刚起步的阶段。二、成长阶段（1978 年-2001 年）改革开放后的20 年间，中国的客车产品结构得到了很好的丰富和填充。1978 年之前，中国的大客产品结构很单一，即只有9-11 米的公交系列客车，产品在全国的覆盖率也很小，只有北京、上海、广州等大城市有。在此期间，中型客车产品技术不断发展，产品结构不断丰富，并逐渐趋于成熟。通过这一时期的发展，中型客车产品结构已经相当完善，产品系列也由7 米逐渐过度到10 米。中客的市场面逐渐拓宽，主要用于二三级城市的公路客运和中短途客运系列。中客产品技术的发展让中客慢慢面向旅游客车市场。轻客发展的这20 多年里，企业不断增多，产品种类也逐渐丰富。主要的轻客产品来自国内主流的轻客产品，即金杯海狮、南京依维柯、东南轻客、沈阳中顺和东风客车等。随着市场的发展，轻客市场在扩大的同时趋于稳定，主要就是短途客运、城市物流等。虽然市场面不宽，但是这一产品在国内客车市场上也是不可取代的。通过引进技术，我国客车工业技术在这一时期有飞速进步。1986 年，北方车辆制造厂与尼奥普兰公司(德)合作，使用尼奥普兰技术、工艺许可证生产北方牌高档豪华旅游客车。1988 年，厦门金龙联合汽车工业有限公司，引进德国曼豪华大客车技术，生产金龙曼豪华大客车。1992 年，常州客车厂与福莱西宝公司(美)合资成立中国福莱西宝车辆有限公司，生产高档大客车和高档城市公共汽车。1993 年，安微淝河汽车厂与赛特拉客车公司(德)，引进凯斯鲍尔大客车技术生产安凯豪华大客车.1996 年7 月2 日，东风汽车与日本的日产合资的东风日产柴汽车有限公司在杭州成立。主要生产的产品为RB 系列大型客车底盘。1996 年7 月8 日，我国首台YW6120 型豪华电动公共大客车通过国家级鉴定。该车由国防科工委组织，国防科技大学、北京理工大学、北京电车公司、河北胜利客车厂和美国老少普葛鲁门公司等联合研制成功。1999 年10 月河北长安胜利汽车有限公司继1996 年研制成功YW6120 型电动大客车之后，研制成功2 辆SL6700 型电动轻型客车，该车系河北长安胜利公司与香港联谊公司联合开发。此外，还与美国SK公司协议共同研制续驶400 公里以上的混合动力电动大客车。1999 年11 月2 日广州汽车集团有限公司与日本五十铃公司、日本五十铃(中国)投资有限公司在东京签署广州客车项目合作基础协议。年生产设计能力800 台整车，400 台底盘，依市场需要滚动发展。广州五十铃引进了日本五十铃最新款的高档客车和全套生产线、生产工艺。生产长度区间为9 米到12米。五十铃拥有世界上最先进的柴油机技术，旗下的6SD1、6HE1 等系列柴油机都深受客户好评，动力强劲，节油环保；此外，五十铃汇集多年的客车制造技术，特别是全承载车身技术和全车电控系统也是久负盛名的。通过合资企业向中国引进客车生产技术和中国客车企业的自主研发，中国大客产品在发动机技术，尤其是柴油机的动力性能和节能环保方面都有了很大进步。同时，大客的全称在车身技术、客车全身电控系统和客车底盘等技术都有很大的进步。三、成熟阶段（2001 年至今）经过了长期的发展，中国的大型客车产品结构逐渐与世界接轨，产品种类和产品的水平与国际水平逐渐接近。整车性能的普遍提高，市场需求的层次化，成为了我国大型客车发展的第三阶段的显著特点。各种品牌、各种配置、甚至各种派系的大型客车技术，带动了国产大型客车的发展。这一时期的产品结构已经非常完善，产品种类有中档车、高档车和豪华车之分。按用途又有公交系列、客运系列、旅游系列、团体车等多种。可以说，这一阶段已进入了百花齐放、百家争鸣的时代。2.3 现代客车的未来发展趋势 1.鼓励自主创新根据国家汽车产业十一五规划，国家要求客车制造企业落实科学发展观，全面提高自主创新能力，逐步实现由大到强的转变。依托现有基础加快产业自主发展。充分发挥汽车产业现有中资企业、中外合资企业已形成的产业基础，充分利用已有产能。通过提高自主研发和技术创新能力，发展自主品牌，增强企业核心竞争力。2.鼓励新能源汽车的生产和消费根据国家汽车产业十一五规划，国家要求客车制造企业依靠技术进步实现产业可持续发展。将节约资源、保护环境、提高车辆安全性作为汽车产品技术发展重点，将开发、推广新能源汽车作为缓解能源供应矛盾的重要战略措施，将提高材料回收再利用率作为发展循环经济的方向，实现汽车产业的可持续发展。同时，国家相关部委将在2008 年下半年率先出台购买柴油、混合动力汽车全免购置税的政策。中央还将鼓励地方政府出台地方政令支持新能源车型的市场开拓，促进新能源汽车的消费。3.促进产业结构优化根据国家汽车产业十一五规划，国家要求客车制造企业利用市场机制促进产业结构优化升级。充分发挥市场配置资源的基础作用，加快企业集团化发展步伐；推动国有企业体制、机制创新和资本多元化改造，促进民营企业发展，推进中外合资企业建立长期互利共赢的合作机制，形成国有、民营及中外合资企业协调发展的产业格局。引导市场消费，优化产品结构。企业应重视研究多元化市场需求的特点，发展满足城市与农村市场需求的各类产品。引导企业理性面对市场，充分利用已有产能，防止盲目扩张。限制汽车排放近年来我国机动车产量和保有量迅速增长，与此同时，机动车排放已成一些大城市的第一大空气污染源。国排放标准的实施进一步对汽车排放进行强制性的限制。2007 年7 月1 日起，国标准逐步在全国范围内实施，国标准的尾气污染物排放限值比第阶段标准降低了30%，国标准还要求汽车增加一个名为车载诊断系统(OBD)的装备，这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标。随着2008 年奥运会的逼近，欧标准也将在不久后提出来。而尾气排放上的改变，对汽车生产厂家主要是成本上的影响，生产成本都有不同的提高。国家排放标准实施进程及计划：2004 年开始实施相当于欧II 标准的第二阶段排放标准(简称“国II 标准”)。2006 年北京在全国范围内率先实施“国”排放标准。2006 年1 月1 日北京在全国范围内率先实施“国”排放标准。2006 年7 月31 日上海市环保局宣布，上海公交、出租车行业先行实施“国”排放标准。2006 年9 月1 日国务院正式批准广州实行“国”标准。2008 年1 月1 日在全国范围内对重型车的新车上牌执行“国”排放标准。2008 年7 月1 日将在全国范围内对轻型车的新车上牌执行“国”排放标准。2008 年国IV 排放标准实施。2009 年计划实施欧V 标准，其中，柴油SUV 执行欧V 标准的时间将推迟至2012 年9 月。4.限制汽车能耗国家标准委发布轻型商用车辆燃料消耗量限值强制性国家标准，标准制定过程中统计和分析了19 家单位提交的252 个车型（载货汽车217 个，客车35 个）的燃料消耗量，结合轻型商用车的特点确定了轻型商用车的燃料经济性评价体系。该标准实施的对象主要是总质量在3.5 吨以下，通常为9-12 座的轻型商用车，主要包括轻卡、轻客。目前它们的年均销量在100 万辆左右，因此降低轻型商用车的能耗对整个汽车行业的节能减排具有重要意义。此外，新汽车消费税将消费税对小汽车的分类与国家新的汽车分类标准统一起来，将小汽车税目分为乘用车和中轻型商用客车两个子目；调整小汽车税率结构，提高大排量汽车的税率。对乘用车(包括越野车)按排量大小分别适用六档税率，对中轻型商用客车统一适用5%税率，拉大了不同排量汽车的税率差距，加大了大排量和能耗高小轿车、越野车的税收负担，限制了高能耗汽车的生产及消费。第三章 车身总布置设计3.1汽车车身总布置的主要方法从内到外法：从内到外设计方法简单地说，即是人的位置定义到车身定义。 SAE 有关标准推荐的眼椭圆、头廓包络线、手伸及界面等都说明了以H 点为核心的从内到外的布置方法。1）由SAE推荐的适意线或区域法来确定不同百分位人体模型的H点位置；2）确定座椅参考点的位置座椅靠背角和座椅调节行程；3）调用头廓包络线结合内部空间控制尺寸确定顶盖的位置以及完成对车身内部宽度的确定；4）调用眼椭圆手伸及界面等设计布置工具设计仪表盘的断面形状及其操纵件的布置；5）而后进行方向盘操纵机构踏板等的布置；6）进行驾驶员的视野设计；7）前后风窗玻璃的设计和后围的布置等对于上述的步骤并不是严格的固定不变的过程，在真正的布置中它们往往是反复交叉进行。3.2车身坐标系的确定关于坐标系，汽车车身制图（QC/T490-2000）有如下的规定：（1） 坐标系的确定：用右手定则确定坐标系，X为汽车的长度方向，Y为汽车的宽度方向，Z为汽车的高度方向。（2） 零平面的确定：（按汽车满载时确定）零平面平行于图样的边框线。 高度方向的零平面：一般取沿车架纵梁上缘上表面平直且较长的一段所在的平面，无车架的车辆可沿车身地板下表面平直且较长的一段所在的平面作为高度方向的零平面。记作0Z，0Z上方为正，下方为负。 宽度方向的零平面：取汽车的纵向对称中心平面。记作0Y，0Y的右侧为负，左侧为正。（顺着汽车行驶的方向） 长度方向的零平面：取过前轮理论中线心并垂直于高度零平面的平面。记作0X，0X的后方为正，前方为负。（3） 坐标平面：平行于零平面的平面，它是用来确定车身各部分相对位置关系。（4）坐标线：坐标平面在投影平面上积聚而成的直线，用细实线表示，间隔为100mm或其整数倍。（5）坐标线的标记：每一根坐标线的一端（在0#图纸幅面以下的图样中）或两端（在0#图纸幅面及其以上的图样中）都应注有表示该坐标线距离零平面距离百分之一的数值标记和表示该坐标线方向的字母标记。数值和字母标记的字号为7号字且一律水平书写。例如“-4X”表示该坐标线为位于长度零平面之前，距离0X为400mm的长度方向坐标线。（6）图面布置：主视图按汽车自右向左行驶方向布置图面图3.1 坐标系示意图 图1、车身坐标示意图图3.2 坐标系轴线位置图3.3 车身总体尺寸及车身结构的设计车身设计主要参照国家标准及市场行业规范。3.3.1 车身总体尺寸 项目 尺寸(mm ) 总长/总宽/总高 11495/2490/3485 车内高 1925 轴距 6210 前悬/后悬 2135/3150 轮距(前/后) 1960/1808 座间距 800 过道宽 400 最小离地间隙 200 最小转弯半径(m) 8.7 3.3.2 车身结构设计1.轴数及驱动形式按照我国公路行车的相关规定，采用的是两轴式，前桥是转向桥，后桥采用双轮驱动的形式。 2.发动机布置及选择大客车发动机的布置形式有三种，发动机后置后驱形式，发动机前置后驱形式和发动 机中置后驱。三种形式优缺点如下表所示：布置形式优点缺点发动机前置后驱a、动力总成操纵机构结构简单b、散热器位于汽车前部，冷却效果好； c、发动机出现故障时驾驶员容易发现a布置座椅时会受到发动机的限制；b、地板平面离地面较高 ； c、传动轴长度长； d、发动机的声、气味和热量易于传入车厢内；隔绝发动机振动困难，影响乘坐舒适性；f、采用前开门布置会使前悬加长，同时可能使前轴超载发动机中置后驱 a、轴荷分配合理； b、传动轴的长度短； c、车厢内面积利用最好，并且座椅布置不会受发动机的限制； d、乘客车门能布置在前轴之前等a发动机必须用水平对置式的，且布置在地板下部，给检修发动机带来困难； b、驾驶员不容易发现发动机故障； c、发动机在热带的冷却条件和寒带的保温条件不好； d、发动机的噪声、气味、热量和振动均能传入车厢； f、动力总成操纵机构复杂； e、受发动机影响，地板平面距地面较高；发动机后置后驱a、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量； b、检修发动机方便；轴荷分配合理； c、能改善车厢后部的乘坐舒适性；g、传动轴长度短。 a、发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器； b、动力总成操纵机构复杂； c、驾驶员不容易发现发动机故障。 结合三种布置的优缺点发现，客车发动机后置的布置形式具有车内空间利用率高、车厢内的振动噪声小、轴荷分配较合理、发动机修理方便等优点。随着技术的进步，后置的缺点已经得到解决，现在主流公路客车普遍采用后置后驱的形式，另外，对于长途大客车，由于车高较高，发动机后置更容易降低地板高度，从而降低车总高。所以选择发动机后置。 3.4 车身内部尺寸的设计3.4.1 驾驶区布置及尺寸的确定 驾驶员坐在工作位置上，手握方向盘，脚置于踏板上，右手还经常操作变速杆，眼睛直视前方，这种人机关系确定了驾驶员的基本姿势，驾驶区的布置是否合理，影响到驾驶员得坐姿的舒适性和操纵的方便性，进而涉及行车安全。驾驶区域内布置的目的是合理布置脚踏板、座椅和转向盘的位置，确定硬点，踏板、座椅和转向盘的布置是客车驾驶区布置的设计的关键。我们对这些部件布置设计主要遵循两种思路：第一，人机工程设计，通过人机工程设计，使得设计结果符合人体机理，让操作人员操作更加舒适方便；第二，标准校核，把设计结果与相关标准比对，并不断修正，使得各个设计尺寸满足规定。 1.脚踏板的布置设计 对于需要一定踏板力的离合器踏板，制动踏板来说，仅确定与座椅的距离还不够，还必须考虑它们相对于座椅的高度差。因为踏板相对于座椅的高度差决定了脚掌踩在踏板力Pk的大小，一般来说Pk的大小随座椅高度的增加而增大，这是由于座椅高度增加使驾驶员的腿和踏板支杆几乎可成一直线，驾驶员背部得到有力的支承。为此，踏板相对于座椅表面的最佳位置是在两者高度差hp=100300mm范围内。同时参照国标GB/T13053-1991客车驾驶区尺寸有关制动器、油门、离合器、踏板中心的要求，使它们不太远，并使油门踏板低于制动踏板。油门与制动器踏板布置在同一侧，即右侧，这样符合人们的习惯，安全性能好。 踏板位置对驾驶员施于踏板上的力的影响如图3.1所示： 图3.3 踏板力示意图2.驾驶员座椅及位置关系确定驾驶员座椅与操纵机构的相对位置关系称为驾驶位置（driving position）。在进行车身总布置设计时，重要的一环就是驾驶位置，确定坐在驾驶员座椅上的人与汽车操纵机构之间的位置关系，它是汽车人机工程学中的一个重要研究课题。人机系统设计时，可借助人体模板进行辅助制图、辅助设计或者辅助测试。首先，要正确选择人体模板百分位，通常，确定外部尺寸，如手臂活动的可及范围、脚踏板的位置等，宜选用“小”身材的人体模板（如第5百分位）；确定内部尺寸，如腿、脚活动的占有空间，人体、头、手、脚的通过空间等，宜选用“大”身材的人体模板（如第95百分位）。为了更合理的进行驾驶位置的设计布置，我们采用女子第5百分位、男子第95百分位的尺寸制作人体模板。人体模板尺寸参见表：制作好相应的人体模板后，需要确定布置的基准。在行使过程中,驾驶员总是脚放在油门踏板上,油门踏板与地板的支点在行使过程中几乎总是与驾驶员脚后跟点相一致。在人体工程学上通常就将此点作为人体的踵点(A.H.P),在汽车人体工程学上,由于对不同车型,驾驶姿势不同,人体身躯与大腿活动的铰接点胯点(H.P)也将发生变化,因此在确定人车的关系时胯点也将发生变化,因而在确定人车的关系时把胯点(H.P)作为人体的基准点。一般说来 ,将A.H.P作为H.P的基准点,也就是说,如果用H.P将人体与人体舒适性联系起来,那么A.H.P就将汽车与人体联系起来。H.P以及方向盘中心W.P相对A.H.P在水平和垂直两个方向上的距离hx,hz,wx,wz,及体腿角、座椅靠背角、方向盘倾角等尺寸是相互关联的,它们之间按人体工程学上的某些关系紧密结合在一起。所以首先定好踵点位置以踵点为基准确定人体基准胯点和方向盘中心坐标，如图3.4:图3.4驾驶室布置图已知踵点（基准）坐标（X1，Y1，Z1）后，那么H点的坐标分量Hx、Hz为：Hx=X1-a*cos（180-8-）+b*cos（180-8-4）+c*cos(7)Hz=Z1-a*sin（180-8-）+b*sin（180-8-4）+c*sin(7)式中a表示踵点与踝点得连线距离；b表示小腿长度；c表示大腿长度；表示踵点与踝点连线与脚底线的夹角。人体模型舒适角度范围： 人体模型在相应的H点区域中任何一点定位时，都可对应有一组舒适关节角（3、4、8、9），这表明当驾驶员H点在此区域中定位时，通过脚跟的变化总可以找到舒适位置，因此分别在女子第5百分位、男子第95百分位的H点域中取设计H点，可获得90%用户满意度得舒适H点行程。设计的步骤：1) 选择适宜的人体样板，包括百分位和比例等；2) 画出加速踏板位置、地板线(先以水平线代表)确定出踵点的位置；3) 以踵点为人体布置的基准，分别将95%、5%的人体样板按选定的人体驾驶姿势摆放在车身布置图上。依据放好的人体样板的位置，从样板上的H点分别确定出95%、5%的百分位人体布置的设计H点的位置H95、H5；4) 以H95和H5间的水平距离和垂直距离选定座椅的水平及垂直调节量；5) 以95%百分位人体样板和H95点位置画出人体布置的轮廓形状曲线，考虑座椅靠背的压缩量与厚度等因素，确定出前座的最后设计界限；6) 比较两种百分位人体布置的各种关节角度变化和坐姿位置变化的情况，确定各H点位置和座椅调节行程量是否合格；7) 分析在加速踏板全程过程中，人体姿势的变化情况；8) 画出两种百分位人体布置的腿部轮廓线，供设计伸腿空间用；9) 后排布置与上述类似，一般95%即可，着重考虑搁脚位置姿势、伸腿空间。 标准校核：参照标准GBT 13053-2008 客车车内尺寸、GBT 13053-1991 客车驾驶区尺寸基本规定，如：R点至踵点的垂直距离:405-508，R点至风窗下缘：1000mm，风窗下缘至地板表面：650mm，风窗下缘至驾驶区挡板距离：1300mm，驾驶员座椅中心平面离侧围护板的距离W1：360-550mm，转向轮缘与侧围护板距离100mm，机械式变速杆手柄在R点所在Z平面上的投影与R点得距离600mm，手柄在任意位置都不高于转向盘、不低于驾驶坐垫上表面、位于驾驶员座椅右，R点之前。对不满足标准的设计做相应调整。3.4.2 乘客区的布置及确定客车一般分为三个大类,即: 1类车,包括市区公共汽车、城郊客车、短途客车; 2类车,包括一般长途客车、团体客车; 3类车包括旅游客车及高级长途客车,一般统称为高级客车。不同类别的客车,由于使用条件的不同对座椅布置的要求也各异。1类车由于行驶站距较短，乘客流动频繁，座椅布置主要保证乘客上、下车方便及便及在车内走动。过去主要采用单排+双排座椅布置方案，保证通道宽度和立席面积。近年来随着城市公交的发展，为进一步满足客流量增加的要求，车身总布置主要的变化为发动机后置，后车门位于车身中部，坐席数量有减小的趋势，而座椅布置采用车身前半部单排+单排，后半部为双排+双排且地板平面升高。 2、3类客车由于乘客乘坐时间长，站距远，座椅主要保证乘坐舒适性，座椅布置基本一致，一般均采用双排+双排的布置方案以保证乘客坐席数量，只是两类车使用的座椅总成的级别有所不同。以上3类车的乘客座椅布置示意图