第三章车身布置方法

1、1 第三讲 车身总布置设计 车身总布置设计是在整车总布置的基础上进行的； 整车总布置为车身总布置提供了汽车的长、宽、高、 轴距、轮距等控制尺寸，轴荷分配范围以及水箱、动力 总成、前后桥、传动轴与车轮等的轮廓尺寸； 再参考同类车型有关数据作为借鉴，即可初步确定 前悬和后悬的长度、前后风窗位置和角度、发动机罩 高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部 空间控制尺寸、方向盘位置角度与操纵机构和踏板的 相互位置等； 然后在此基础上，按满载情况绘制1：5的车身总布 置图。 2 1.轿车车身的布置 2.大客车车身的布置 3.货车车身的布置 主要介绍内容： 3 1.轿车车身的布置 一，原则： 1.舒适

2、性好，操纵方便； 2.有良好的空气动力性； 3.维修保养方便； 4.减轻车身质量、并具有良好的冲压、焊接、装配即涂装工艺； 5.在满足性能的前提下，尽量减小尺寸；在外形尺寸一定的情 况下，尽量扩大车内空间； 6.确保良好的密封、通风换气、隔音、隔热及防振； 7.满足国际、国内有关的各种法规和标准要求； 8.充分考虑车型的系列化、通用化。 4 1.轿车车身的布置 二，车身总布置的内容： 1.确定车身内、外尺寸； 2.确定乘坐与操纵空间； 3.校核各项性能及法规要求的尺寸数据； 4.确定发动机、传动系占用的空间，并对整车总布置提出反要求； 5.对有车架的非承载式车身，确定悬置型式及位置； 6.依据

3、车轮跳动图，确定翼子板及挡泥板等零部件的极限位置 与结构； 7.确定备胎、油箱的位置。 5 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 1.轿车的主要尺寸参数： 轿车的主要尺寸是由发动机等主要总成和室内空间 大小决定的。包括：总长、总宽、总高；室内尺寸； 轴距、前悬、后悬、轮距；最小离地间隙等。 6 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 1.轿车的主要尺寸参数： （1）总长与总宽 总宽总长/319560 mm （2）总长与轴距 一般用（轴距/总长）100来表示；轴距与总长 之比一般不超过62，否则将给机构布置带来困难。 另外，前悬也不应过小，以免增加整车造型上的困 难。轴距与

4、总长之比一般在5460之间。 7 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 1.轿车的主要尺寸参数： （3）轴距与室内长度 室内长度轴距/398050 mm 标准的两排四座轿车，其车身总长在3000mm 6000mm范围内，室内长度一般为1600mm 2000mm,平均尺寸1800mm为标准尺寸。 室内长度是指从制动踏板处于极限位置（下限）的上 表面到后座H点的距离。 8 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 1.轿车的主要尺寸参数： （4）轮距、总宽与室内宽度 轮距3/4 总宽10080 mm （5）车身总高、室内高度与离地间隙 车身总高增加会增加室内高度，改善乘坐舒适性

5、； 室内高度越低，则要求室内长度越长。 必须保证最小离地间隙，通常设计的离地间隙必须 大于240mm。 9 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 2.轿车的重量参数： （1）车辆重量与总长 当总长L4.2m时，车辆总重量约为27.5L2.5kg； 10 1.轿车车身的布置 三，轿车主要参数的初步确定： 2.轿车的重量参数： （2）车身比重量与总长 对于轿车，车身比重量与总长的关系为： 车身比重量（2528）L1.125kg/m2 11 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 1.前排座椅的布置： 对驾驶员座椅布置的关键舒适驾驶(指能够保证驾 驶员处于舒适的驾驶

6、和乘坐姿势的状态以及驾驶员与操 纵机构之间的相对合适的位置关系) 座椅位置布置必须恰当； 必须能以正常的姿势驾驶操作。 12 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 2.后排座椅的布置： （1）座椅的高度与地板上传动轴的凸包形状和高度 有关，应保证有足够的座垫厚度； （2）后座乘员的搁脚位置和姿势对乘坐姿势和座椅 间距影响很大； （3）前后排座椅的靠背厚度对后座的实际有效空间 影响较大，应根据轿车的级别和使用性能的要求进 行合理选取。 13 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 3.底板布置： （1）根据前后轮罩的位置和形状、最小离地间隙、 发动机

7、及传动系得的布置型式、底板结构和门槛下 沿线的高度初步确定底板的高度及布置型式； （2）汽车地盘的布置型式：FF、FR、RR，对与 FF和RR，由于底板下部没有传动轴通过，因此底 板可以降低，有利于座椅布置和提高舒适性； 14 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 3.底板布置： （3）对FR式的轿车，考 虑到发动机的安装高度要 保证油底壳有足够的离地 间隙；提高后排乘员的舒 适性要减小由于传动轴通 过底板下部而使底板中间 产生的凸包高度；降低车 身总高而需底板高度尽可 能降低等因素，通常在垂 直面上将传动轴呈U型布 置。 15 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布

8、置与外形尺寸的确定： 4.前围板、后围板上盖板部件的布置： （1）尽量使前轮前移、发动机布置位置前移，可使 前围板前移以加大前排乘员的搁脚空间，并便于踏 板布置； （2）应保证前围板与发动机后端之间有足够的间隙。 （3）前围板下部采用倾斜面挡板与前地板焊接。 16 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 布置发动机总成时的要求： （1）发动机罩与发动机零件之间的距离不小于30mm； （2）水箱的整个面积应接受风扇的吹风； （3）前横梁应采用箱型截面的型材，以改善撞车时缓冲 性能和保证必要的抗扭刚性； （4）在摘下油底壳时应不拆卸其他部件； （5）前悬置横梁最好做成保护发动

9、机的挡板型式； （6）发动机油底壳与横梁之间预留出至少20mm的间 隙； 17 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 布置发动机总成时的要求： （7）发动机与前围板之间必须留有足够间隙，以预防过热并保证 其他零件的安装； （8）前围板下部设置箱型截面梁以提高车身的抗扭刚度； （9）发动机前悬置点应布置在动力总成质心附近，支座应尽可能 宽并安排在排气管之前； （10）必须保证排气系统离地间隙，以布置两个消音器； （11）纵梁之间的距离应考虑从上面和下面来安装与拆卸发动机 的可能性，应尽可能避免拆卸其他辅助部件，如空调装置的压缩 机或转向助力泵。 18 1.轿车车身的布置

10、四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 5.后排座椅后部及后围板的布置： （1）应该在后风窗和后排座椅靠背之间设置杂物搁板； （2）后风窗下沿的外部应设计为行李箱盖的支撑位置； （3）后围板上部布置与后排座椅靠背的背面相平齐， 下部与地板连接以增加行李仓体积。 19 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 6.油箱和备胎的布置： （1）在轿车上油箱和备胎对车身的有效容积和汽车的轴 荷分配有很大影响； （2）油箱不应布置在发动机舱内，通常将它和备胎同时 布置在行李舱内； （3）当备胎布置在行李舱内时，应保证在装满行李的 情况下，仍能方便地取出备胎。 20 1.轿车车身的布

11、置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 6.油箱和备胎的布置： 21 1.轿车车身的布置 四，轿车车身的内部布置与外形尺寸的确定： 6.油箱和备胎的布置： 油箱的布置应考虑一下要求： （1）使行李舱的容积尽可能的大； （2）与备胎的位置关系合理； （3）确保必要的油箱容积； （4）加油口的位置合理、方便； （5）保证油箱的最小离地间隙； （6）油箱的位置应保证整车安全性，避免两次事故。 22 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 1乘坐舒适性： 乘坐舒适性归纳为三个方面的内容：居住性、振动的舒 适性和空气调节 （1）居住性 居住性是指人居住的乘室是否合人意，是舒适性的静 态特

12、性。 尺寸、形状和质感等物理原因，以及色彩、光线和装 饰效果等心理因素。 影响居住性的因素： 23 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： （2）振动的舒适性（主要因素） 多年来对人的振动感觉和人对振动的反应进行了多方面的 研究，得出人对振动的反应最敏感区域是410HZ 人体各部位对频率的敏感区域各不相同： 人对横向振动最敏感区为0.73HZ. 人体内脏对纵向振动最敏感区域为4HZ8HZ，但纵 向低频振动容易发生晕车现象，其敏感区为0.10.3HZ; 手臂振动敏感区为816HZ，对2HZ以下的振动极不 敏感； 24 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 1乘坐舒适性： （

13、2）振动的舒适性 综合评价振动对人体的影响，制定了三个基本的 人体指标： 保持工作效率（疲劳、熟练程度降低极限）； 保持健康或安全（承受极限）； 保持舒适（舒适性降低极限）。 25 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 1乘坐舒适性： （3）空气调节 保持室内空气新鲜、温度、湿度适宜，使乘员感到舒适、 愉快。 自然通风、强制通风、暖气、冷气等多种调节方式； 空气调节的目的： 空气调节的方式有： 26 对空气调节的技术参数要求： 相对湿度一般在3070之间； 室内新鲜空气量要保证30m3/h人； 室内空气流速：冬季一般在0.2m/s以下，夏季在 0.5m/s； 在暑热季节，当车速高于

14、25km/h时，室内温度不 高于室外5度； 为防止灰尘及有害气体进入车内，通风口应设置 在高处； 按照头冷脚暖的原则，头部温度应比室内平均温 度低23度，脚部比平均温度高25度。 27 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 2密封性、隔热性、防振性及隔声性： （1）车身的密封性 通常用淋水试验检验车身的水密封性，用扬灰试验检验 车身的气密封性。 一般采用密封胶、密封件对车身缝隙、孔、洞进 行密封。 28 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 2密封性、隔热性、防振性及隔声性： （3）车身防振性 车身振动的来源： 发动机、传动系、悬架及轮胎的振动传入车内； 防止方法： 车

15、身自身的振动。 使用高效率的隔振材料及采取防共 振措施。 29 地板、门、顶盖及发动机罩等面积大的钣金件要 有足够的刚度； 车身自身的振动防止方法： 不采用大平面拉延不足的钣金件、内覆盖件应尽 量采用加强筋增大刚度； 供各种管子、电线穿过的孔尽量地小，同时要采 取密封措施； 30 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： （4）车内的隔声性 一般用声压级来评价噪声的大小，声压级的单位时dB, 按照有关法规规定，车内噪声不得高于75dB。 防止方法： 内饰材料设有一层松软多孔的材料，以增强吸声效果； 地板、车门外板等大面积的覆盖件内侧涂以沥青基防声涂料； 增大车身刚性，提高其固有频率，以

16、避开发动机、传动系统的共 振频率区； 增强车身的流线型，采用适当的通风孔尺寸，以防产生风噪声； 门窗等处密封、减振件应按照牢固，以防脱落； 底盘及发动机操纵杠件应避免与车身钣金件发生摩擦。 31 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 3 操纵稳定性： 布置注意事项： 各种操纵杆件应易于分辨，开关、按钮等易于接触，并 有统一的标记，以防止误操作； 仪表清晰、明显、布置合理、不反光，不刺眼； 遮阳板与后视镜等附件应牢靠，调整方便； 各类仪表、信号器及报警器等应集中布置，并有 明显区别。 32 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 4 视野性： 视野性取决与座椅的布置、高度以

17、及座垫和靠 背的倾角，车窗的尺寸、形状和布置，立柱的 结构，发动机罩和翼子板的形状和布置， 33 1.轿车车身的布置 五，车身总布置中的性能要求： 5. 上、下车的方便性： 在车身侧围上，车门的开口形状和位置，以及车门的数 量都直接影响着乘员上下车的方便性。 车门上横梁的高度降低，不利于上下车方便性。现代轿 车车身采用薄顶造型，两侧小圆角过渡，并且在满足顶 盖刚度的前提下，减小车门上横梁断面的高度尺寸，从 而在车身高度不变的情况下，增加车门的开口的高度， 改善乘员的上下方便性。 在确定车身侧壁的倾斜角时，加大车门上横梁与门槛的 横向布置位置上的偏移量，也有利于上下车的方便性 34 1.轿车车身

18、的布置 五，车身总布置中的性能要求： 5. 上、下车的方便性： 在确定车身侧壁的倾斜角时，加大车门上横梁与门槛的 横向布置位置上的偏移量，也有利于上下车的方便性 35 1.轿车车身的布置 5. 上、下车的方便性： 对于双门轿车: 对于四门轿车: 为保证后排乘员能方便地上下车，一般在车门的布置中采取增大 车门开口宽度； 前排座椅靠背可翻转； 将门后柱后移并垂直布置以尽量让出后座的通道等。 中支柱应布置在后座通道的前面，并呈适当的倾斜布置。这样可 大大改善后座乘员的上下车的方便性； 对于前门，其前支柱下端应尽量前移，从而加大前座乘员的通道 空间。 36 2.大客车车身的布置 大客车按其用途来说，基

19、本上可以分为城市（包括近 郊）大客车和长途（包括旅游）大客车两大类，由于 使用不同，对其要求也不同 37 2.大客车车身的布置 一，车厢内平面布置 城市大客车一般多采用单、双排座的布置方案， 以增大过道宽度和立席面积 优点： 大大增加了载客量； 缺点： 恶化了乘坐舒适性；很不经济。 30座，有效 载客面积 22.52m2， 乘员座椅面 积10.82m2， 总容量110， 高峰是120。 38 2.大客车车身的布置 长途大客车主要应保证座椅的舒适性，而且座椅的布置 尽可能使乘客面朝前方，为增加载客量，一般可在两排座 中间的过道处增设活动座椅。 1.仅一扇门； 2.座椅间距 较大800 930mm

20、； 3.靠背高， 通道窄。 一，车厢内平面布置 39 2.大客车车身的布置 内室高度应保证乘客 在顶棚扶手栏杆下来回 自由走动； 城市大客车： 二，大客车的横截面 保证站着的乘客有 足够的视野角ag。 车厢地板平面（0线） 的高度决定乘客上、下 车的方便性； 综合上述要求，就必须缩小尺寸Sd以减小顶盖的凸度，同时限制 车身下部构件的高度。但是，缩小尺寸将会使侧壁立柱的高度增 加，从而降低刚度和增大车身内的应力。因此，又不得不采取适 当抬高窗台梁的措施来减小车窗高度。 40 2.大客车车身的布置 有较高的地板平面； 长途大客车： 二，大客车的横截面 地板平面高，因此 行李舱较大。 地板平面可以完

21、全消 除轮罩凸包，有利于座 椅布置； 41 2.大客车车身的布置 各国对城市大客车地板高度都有严格的规定： 城市大客车： 三，地板平面高度 欧洲经济共同体： 一级踏板不得超过400mm； 德国、英、法等国： 一级踏板350370mm；地板总 高度低于700mm； 日本： 美国： 一级踏板320380mm；地板总 高度低于900mm； 70年代所设计的大客车地板离地高度就由 863mm降低到432mm。 42 2.大客车车身的布置 地板高度的确定： 城市大客车： 三，地板平面高度 地板高度H决定于 下列参数：车轮半 径rd、后桥高度k以 及包括悬架压缩动 挠度、缓冲块压凹 后的附加挠度与地 板厚

22、度在内的c值。 43 2.大客车车身的布置 降低城市大客车地板采取的措施： 城市大客车： 三，地板平面高度 （1）各国大客车制造厂家采取的主要措施是减 小轮胎尺寸；英国采用比一般大客车小100mm的 轮胎，德国采用比一般大客车小160mm的轮胎。 （2）另一措施是采用后置发动机的布置方案。 44 2.大客车车身的布置 长途大客车： 三，地板平面高度 为了改善乘客的视野性，提高碰撞时的安全性以 及出于布置行李舱和其他生活设施的需要，反而 希望增加地板的高度；地板平面高度一般为 10001300mm。 45 2.大客车车身的布置 四，座椅的布置和尺寸 升高座椅的高度可使大客车的面积得到更好的利用，

23、 目前的趋势是增加座垫距地板的高度。 一般取常数 一般取常数 一般低于500mm 46 2.大客车车身的布置 四，座椅的布置和尺寸 长途大客车座垫前缘距前排座椅靠背的距离必须考虑 前排座椅可能调整的倾角大小，该尺寸在靠背处于极限 （后仰）情况下，应取其等于城市大客车上所采取的尺 寸。 在确定座椅宽度时，应取双人座椅作为原始尺寸，对 城市大客车来说此值小于865mm，长途大客车960mm， 三人座椅宽度可取为13001350mm，四人座宽度则可 取17501800mm。 47 2.大客车车身的布置 四，座椅的布置和尺寸 在座垫高度A确定的情况下， 随着方向盘倾角的减小，驾驶 员作用在方向盘上的力

24、随之增 大，因此应减小方向盘的倾角。 座垫的高度越高、座垫的倾 角和座椅的倾角越小，驾驶员 作用在踏板上的力越大。 48 2.大客车车身的布置 五，过道宽度、高度和扶手 过道宽度、高度和扶手的布置直接影响乘客在车 内走动的方便性和站立乘客的安全性。 外廓宽度系数a可定义为在座垫平面上量得乘客 室宽度b于大客车外廓宽度B之比值，设计时应尽量 提高此值，以增大大客车的有效面积和过道宽度。 通常a=b/B=0.9120.954 座垫平面处的过道宽度，在城市大客车上一般为 420650mm，当座椅成三行布置可达940 1060mm，长途大客车上约为310540mm。 49 2.大客车车身的布置 五，过

25、道宽度、高度和扶手 过道高度（地板至顶棚的距离）一般约为1950mm， 在容积较小的大客车上，过道处的允许取得小些（一 般为1750mm）。 通常扶手由直径2535mm的薄壁钢管或铝管制成。 50 2.大客车车身的布置 六，备胎、油箱和蓄电池的布置 （1）备胎 备胎的质量一般可达80140kg，所以布置时应考虑： 轴荷分布 驾驶员单独一人能装卸备胎（一般将备胎垂 直放置） 51 2.大客车车身的布置 六，备胎、油箱和蓄电池的布置 （2）油箱 油箱布置原则： 符合轴荷分布的要求； 尽可能远离排气管，且不应布置在乘客车门附近； 考虑加油的方便性。 52 2.大客车车身的布置 六，备胎、油箱和蓄电池的布置 （3）蓄电池 原则： 考虑轴荷分配； 考虑当蓄电池离起动马达的距离较远时， 电线的质量和电阻会增大。 53 2.大客车车身的布置 七，仪表板上的布置 原则： 控制按钮和手柄应布置在仪表板右侧驾驶员的右手能 方便接近的距离之内，在布置按钮和手柄时还应该考 虑到它们的使用频率，原则上系按频率高低从右至左 安排。 控制系统均尽量布置在驾驶员的右手边，仪表布置在 左手边，而指示灯则应安排在仪表的上方。 54 2.大