总布置概述--2015年

1、1,总布置概述,任务不确定，不知如何下手； 过程中思路变化，工作重复； 总布置的步骤； 总布置的技术技巧是什么； 总布置做到何种程度，与部件设计的关系如何协调沟通； 总布置如何控制性能，用什么方法控制；,问题：,3,现在,4,历史,1886,Karl Benz,Benz Patent- Motorwagen,Henry Ford,1909,Ford Model T,state of the art,Panhard,1891,Traction Avant,1933,Citron,1900,1930,1950,1960,1980,2000,5,6,7,相关名词,Vehicle Layout:整车总

2、布置（总体布置）,Vehicle Package:整车集成, 目标明确 目标市场 /目标用户/目标售价/ 目标车型（包括技术目标）/其他目标 设计思想Design Philosophy 的确立 多方案 方案可能是排他的也可能是互补的 有约束 技术的 /经济的/ 法规的 /环境的/部件货源（供应商） 设计原则Design Criteria 的确立,总布置设计的特征,Handling package,Performance package,Trim package,Safety package,8,9,车身承载型式,10,总布置设计如何开展？,11,汽车开发的过程,产品开 发过程,产品开 发阶段,

3、概念选 择阶段,批准阶段,项目样 车阶段,试装阶段,投产阶段,改进阶段 /概念选 择阶段,反馈、评估和纠正措施,主要 关键点,汽车开发的过程,汽车总布置设计概论,什么是汽车 什么是汽车总布置设计 汽车工程师和设计师与汽车总布置设计的关系 如何进行汽车的总布置设计 范例,1.什么是汽车,11 汽车是功能序列的组合 111 价值工程对产品（汽车）的定义 功能定义动词名词 基本功能和辅助功能 使用功能和美观功能 必要功能和不必要功能 以起重臂为例 起重汽车，带起重臂的载重汽车，普通载重汽车，普通汽车,112 汽车的功能序列，功能树状图 并列关系和上下关系（目的和手段关系）,11. 3 功能的量化和评

4、价 功能和性能的关系可以直接量化的功能 评分量化的功能主观评价 N维功能评价曲线（曲面）向量的模及在平分轴上 的投影，单个功能可接受的最低界限,11. 性价比 功能（技术）和价格（经济）的关系,技术,经济, 汽车是空间序列的组合 1 汽车占据的空间汽车的外部轮廓占据的空间构成外部轮廓的构件运动到最外极限位置所扫过的空间,1 总布置设计时 汽车零部件占据的空间汽车占据的空间设计控制离地间隙面除去的空间,4 汽车的设计质量状态 确定有关的汽车质量，以便在统一的的静止状态条件下比较与地面有关的尺寸和汽车的姿态，汽车制图和/或建模在汽车处于设计质量状态下进行： 厂定最大质量状态 整备质量状态 部分载荷

5、质量状态 汽车的设计质量状态是重要信息，在指令性文件中颁布。,5 车轮位置Tire Position及车轮运动空间 设计位置，车轮中心的坐标，在产品项目描述书中颁布 整备质量状态时的位置 板簧伸直状态（FS）时的车轮位置 上跳限位装置铁碰铁位置 缓冲块压缩2/3时的位置 全下跳位置（下限位、减震器全伸长、） 厂定最大质量状态时的位置 转向轮最大内、外转角状态时的位置 整体桥斜跳状态时的位置 整体桥在钢板弹簧状态（制动或驱动）时的位置 车轮运动空间是车轮处在所有位置（包括上述位置的中间位置）由轮胎自由状态的外轮廓所形成的包络面围成的空间。,6 整车姿态 俯冲姿态Dive Attitude 铁碰铁

6、姿态Metal/Metal Attitude 加速姿态 Acceleration Atitude 7 设计控制离地间隙线（面）Ground Clearance Line 表示特定零部件所处的空间必须高于所限制范围的一组平面及/ 或曲面。 8 汽车零部件的静止占据空间及运动占据空间 汽车零部件占据空间必须由安装加以实现 空间序列的组成部分 安装与被安装 安装结构及尺寸 可拆卸安装与不可拆卸安装 连接件及安装拆卸工具,2 什么是汽车总布置,2 汽车总布置设计 是以给定约束为条件，设定汽车的空间并在该空间内提供并协调汽车的功能，确定直接在汽车上安装的零部件的位置和安装（连接）的设计工作。, 汽车总布

7、置的构成及任务 总体总布置设计 Package 整车/系统总布置设计 Layout, 整车全车总成全部系统安装图（或安装数模）的总和 整车是构成汽车全部零部件的总和及对此总和的技术文件表达，全部零部件与表达这些零部件的技术文件存在一一对应的关系，表达不得重复也不得遗漏。 在此定义下，整车是实体，总体是视角，一实一虚。,3 什么是汽车总布置,31 总布置设计的特征 目标明确 目标市场 /目标用户/目标售价/ 目标车型（包括技术目标）/其他目标,设计思想 Design Philosophy 的确立 多方案 方案可能是排他的也可能是互补的 有约束 技术的 /经济的/ 法规的 /环境的/部件货源（供应

8、商）/政治的。 设计原则 Design Criteria 的确立,32 系列化设计 车型型谱及选装组合,4 汽车工程师和设计师与总布置设计的关系,41 总体总布置设计与系统总布置设计的关系 全车总成与系统安装的关系 全车总成安装图00级（直接装车的）零部件图01最后级零部件图，构成表达整车技术文件的路径 00级零部件必须在安装图（或数模）的环境下完成全部细节设计,42 所有汽车工程师和设计师都应该是总布置设计的参与者 43 汽车设计的矩阵式工作方式,5 如何进行总布置设计,5 总布置设计的三段式程序 5 汽车参数的确定 汽车设计不是从零开始 市场报告 市场调研 以前的设计积累 对比车型 Com

9、petitive Vehicle 的分析评价 文献、报告、样本等信息的搜集 计算 对比计算的重要性 设计说明书及计算书,5 汽车的分类 法规性分类 GB/T15089-2001(代替1994) 与ECE R.E.3等效，增加了G类车 美国FMVSS，小客车、大客车、多用途汽车（MPV）、卡车。 越野汽车 军用汽车 设计性分类 SAE J1100 汽车尺寸，为统一汽车空间尺寸的比较进行分类 其他分类 术语及定义 GB/T3730.1-2001，市场的分类,54 设计工作的步骤 先整体、后局部、再细节 产品项目描述书 控制文件 唯一性 启动性 动态性 受控内容 文件化控制,55 设计验证 验证的必

10、要性 验证的方法 整体的/局部的 可行驶的/不可行驶的 MULE验证 客观测试及主观评价 工装参与验证,29,总布置设计开发流程与实例分析,汽车开发是一项非常复杂的过程，需要有高效的开发流程对开发过程进行控制。汽车产品开发过程和影响因素如下图：,30,造型趋势研究,产品战略阶段,典型产品技术平台分析,典型产品技术参数对比分析,典型产品空间布置和人机工程对比分析,标杆样车选定,产品目标确定,产品平台规划,产品可行性技术方案确定,预研草总布置,可行性研究评审,技术协议签订,市场可行性研究,技术可行性分析,2D效果图控 制要求发放,（相当于设计任务书）,31,2D效果图,概念选择阶段,零部件选型,整

11、车硬点,人机工程,空间布置,运动校核,法规分析,性能分析,预研总布置(建议取消),概念选择阶段总布置评审,产品技术描述书发放,项目启动,基型车数据采集及分析,基型车车身 结构断面图,1:4油泥模型,1:4油泥模型评审,造型控制 边界评审,基型车试验,基型车逆向,概念选择阶段总布置,基型车CAE 模型搭建,基型车CAE 分析,待与产品车对比,造型控制 边界制作,造型结果 检查,造型结果 检查评审,造型结果 检查,造型结果 检查评审,项目描述书发放,草总布置,1,2,32,CAS面制作,批准阶段,交付评审,电子样车装配、检查(完成),批准阶段总布置,零部件设计,油泥模型冻结评审,批准阶段总布置评审

12、,SE设计,分专业设计评审,相关零部件 CAE模型搭建,与基型车对比,造型结果 检查,造型结果 检查评审,CLASS面制作,1:1油泥模型,DFMEA,整车及零部件 CAE分析,造型结果检查,造型检查评审,造型结果检查,造型检查评审,Mule车装配,粗标定试验,供应商介入,零部件选型,整车硬点,人机工程,空间布置,运动校核,法规分析,性能分析,更加深入的,3,电子样车装配、检查(启动),33,工艺验证,项目样车阶段,技术支持,样车试制,设计修改,设计冻结,设计冻结评审,生产线验证,设计验证,主观评价,整车性能试验,标定试验,整车可靠耐久性试验,法规试验,零部件制造,样车试验,整车认证,整车技术

13、条件,工艺文件,售后文件,生产、市场技术服务,APQP控制,PPAP控制,零部件认证,机舱布置分类,机舱布置分类,机舱布置,划分,FF （发动机横置）,FR （发动机纵置）,机舱布置流程,概念设计,硬点设计,工程设计,电子样车,总体设计阶段,校核阶段,试验验证,项目管理,机舱,碰撞安全 B,电子样车 C,空间布置 A,整车间隙检查,机盖,碰撞溃缩量,前保,最小离地间隙,轮胎跳动空间,整车外廓尺寸,悬置,冷却系,变速器、分动器、传动轴,溃缩空间,发动机,造型,输出,横梁,发动机周边静态间隙,发动机装配间隙,排气系,进气系,悬架,转向,前大灯,发动机周边动态间隙,机舱视野、维修性,输入,整体概括,

14、机舱,碰撞安全 B,电子样车 C,空间布置 A,整车间隙检查,机盖,碰撞溃缩量,前保,最小离地间隙,轮胎跳动空间,整车外廓尺寸,悬置,冷却系,变速器、分动器、传动轴,溃缩空间,发动机,造型,输出,横梁,发动机周边静态间隙,发动机装配间隙,排气系,进气系,悬架,转向,前大灯,发动机周边动态间隙,机舱视野、维修性,输入,机舱布置关联性,机舱,碰撞安全 B,电子样车 C,空间布置 A,整车间隙检查,机盖,碰撞溃缩量,前保,最小离地间隙,轮胎跳动空间,整车外廓尺寸,悬置,冷却系,变速器、分动器、传动轴,溃缩空间,发动机,造型,输出,横梁,发动机周边静态间隙,发动机装配间隙,排气系,进气系,悬架,转向,

15、前大灯,发动机周边动态间隙,机舱视野、维修性,输入,机舱布置关联性,机舱,碰撞安全 B,电子样车 C,空间布置 A,整车间隙检查,机盖,碰撞溃缩量,前保,最小离地间隙,轮胎跳动空间,整车外廓尺寸,悬置,冷却系,变速器、分动器、传动轴,溃缩空间,发动机,造型,输出,横梁,发动机周边静态间隙,发动机装配间隙,排气系,进气系,悬架,转向,前大灯,发动机周边动态间隙,机舱视野、维修性,输入,机舱布置关联性,机舱,碰撞安全 B,电子样车 C,空间布置 A,整车间隙检查,机盖,碰撞溃缩量,前保,最小离地间隙,轮胎跳动空间,整车外廓尺寸,悬置,冷却系,变速器、分动器、传动轴,溃缩空间,发动机,造型,输出,横

16、梁,发动机周边静态间隙,发动机装配间隙,排气系,进气系,悬架,转向,前大灯,发动机周边动态间隙,机舱视野、维修性,输入,机舱布置关联性,输入,项目输入,标杆参考车,尺寸目标 性能目标 碰撞目标 造型目标 系统目标,发动机位置 变速器位置 前围位置 悬架、转向位置 轮胎位置 其它机舱部件位置,布置输入条件,空间布置,轮胎,发动机四大系统,转向,传动轴,变速器,发动机,横梁,发动机倾角（润滑、爬坡、空间） 发动机布置位置（间隙） 发动机最小离地间隙,最小离地间隙 润滑性 周边间隙,最小离地间隙 与发动机最小距离,进风量、出风量 发动机振动 进气效率 防热害,电器元件,悬架,电瓶 大灯 电控元件,与

17、悬架关系 跳动空间,周边间隙 最大转角,周边间隙 跳动行程,周边间隙 传动轴夹角,空间布置,碰撞安全,前保,溃缩空间,机盖与机舱内部硬件距离 机盖本身变形量,机盖,前保内部部件间隙 吸能结构 前保本身变形量 前保高度,部件间隙 可变性空间 不可变性空间 部件移动空间,碰撞安全,输出,1.机舱布置报告,2.电子样车,发动机 变速器 冷却系统 进气系统 燃油系统 悬置 排气系统 电器元件,整车集成 间隙检查 DMU工程 碰撞安全检查,输出,车身布置分类,概念设计,总布置设计,工程设计,主观评价,设计阶段,校核阶段,验证阶段,项目管理,时间流程,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输

18、入,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,整体概括,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输入,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,布置关联性,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输入,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,布置关联性,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输入

19、,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,布置关联性,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输入,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,布置关联性,整车,人机工程 B,GB/ECE C,空间布置 A,输入,整车标准检查,乘降性,视野可视性,室内居住性,座椅,安全带,手刹制动,踏板,换挡杆,转向盘,车身尺寸,操作性,仪表,后视镜,输出,布置关联性,整车,输入,项目输入,竞争车测量,造型目标 尺寸目标 技

20、术目标 性能目标 重量目标,前后轮心位置 前后R点位置 车身主要尺寸 人机工程主要尺寸（空间、操作力）,输入,空间布置 A,换挡杆,踏板,手刹制动,安全带,座椅,车身尺寸,转向盘,长、宽、高、门洞尺寸、ABC柱宽度 轴距、前、后悬 地面线,座椅滑动行程 座椅滑动倾角 操作手柄,转向盘前后位置 转向盘角度 转向盘直径 转向盘与踏板距离,踏板高度 踏板间距 踏板之间的落差 踏板与人体的关系,仪表,后视镜,盲区 反光性,操作舒适性 操作力,操作舒适性 操作力,后视野分析 内视镜操作分析,安装固定点 强度 佩戴区域,车身空间布置,人机工程 B,居住性,乘降性,视野、可视性,换挡机构位置，操纵力 手刹制

21、动操纵机构位置，操纵力 仪表板按钮布置,操作性,门洞尺寸 门框高度 坐垫通过性 门开度,人体关节舒适角度 座椅位置、形状、行程 前后座位的距离 内部空间：肩、肘、臀、头 腿部空间、膝部空间 仪表板、门板造型,前视野 后视野 侧视野 仪表、按钮可视性 除霜、除雾,人机工程,备注：后边知识点详细介绍,标准检查 C,与造型相关 EEC：10项 GB：10项,系统控制 EEC：27项 GB：22项,整车碰撞 EEC：4项 GB：3项,机动车辆牵引装置 机动车辆及其挂车加热系统 机动车及挂车的机械联接装置 可回收再生利用性 空调系统,行人保护,标准法规检查,输出,4.总布置图,1.车身总布置报告,2.造

22、型标准 符合性分析报告,系统描述 视野分析 舒适性分析 操作性分析 内部空间分析 上下车方便性分析,内饰造型符合性 外表面造型符合性,3.整车R点的确定报告,输出,初步总布置,有参考车的总布置,整车座标系的建立,整车座标系的建立,测量坐标系：X0/Y0/Z0,1）X向偏差（X=X左X右）,2）Y向偏差（Y=|Y左|Y右|）,3）Z向偏差（Z=Z左Z右）,截面定义,截面数据对比分析 断面偏差,Z0平面（XY平面）建立结果 选取三处相平行的地板平面，见图18。,Z0平面与整备地面夹角,整车R点确定,初定人机硬点 参考车测量，初步定义参考车人机硬点如表1所示：,驾驶员人体坐姿分析 前排驾驶员人体坐姿

23、角度如表2和图2所示：,人机硬点在X方向上的尺寸分析如表3和图3所示：,人机硬点Y方向分析（驾驶员） 人机硬点在Y方向上的尺寸分析如表4和图4所示：,人机硬点Z方向分析 驾驶员人机硬点Z方向尺寸分析如表6、图6-1、图6-2所示：,上下车方便性分析 上下车方便性尺寸如表7、图7所示：,直接视野分析 参考样车直接前视野和直接后视野如下表所示：,组合仪表盲区、反光,结论及建议 综合上述分析，可得出如下结论： 参考车人机硬点设定反应了原车R点位置，对不符合性进行充分分析，不影响R点设定，参考车人机硬点按照表1结果进行设定； 参考车上下车方便性较差，人机头部空间较小，不符合华冠推荐标准要求，分析原因为

24、参考车为CROSS车型，整车高度偏低，A柱倾角较大，为保证造型效果压缩了人机空间； 根据以上分析，建议如下： 在正向开发中，建议通过适当优化R点X和Y坐标、加大整车高度、降低门槛离地高度等手段，优化上下车方便性及人机头部空间。,安全规划,气囊，气帘空间的准备,行人保护的规划,Euro NCAP Protocols Presentation,行人保护 行人保护碰撞试验 试验规定,Adult Head form 成人头型 Free flight test 自由冲击试验 Mass质量 4,8 kg 165 mm Impact Angle碰撞角度65 Impact Speed 速度40 km/h 15

25、00 WAL2100 WAL,Lower Leg form 下腿型 Free flight test 自由冲击试验 Mass 质量13,4 kg Impact Speed 速度40 km/h Bumper Reference Line 保险杠基准线,Child Head form 头痛头型 Free flight test 自由冲击试验 Mass质量 2,5 kg 130 mm Impact Angle碰撞角度50 Impact Speed速度40 km/h 1000 WAL1500 WAL,Upper Leg form上腿型 Guided test 引导冲击试验 Test parameter

26、s 实验参数f(BLEH,BL) Mass质量10,5-17,5 kg Impact Angle 碰撞角度10-46 Impact Speed速度 20-40 km/h Bonnet Leading Edge 发动机盖前缘基准线,Page 119,Child Head form results 儿童头型结果,Pedestrian Protection Tests 行人保护试验,C2A,C2B,C3A,C2C,C2D,C3C,C3D,C3B,C4A,C5C,C5D,C4B,C4B(b),C5A,C5A(a),C5B(b),C5B,L2A Y = + 4 mm,L3B Y = - 420 mm,L

27、1B Y = + 325 mm,L1A Y = + 420 mm,* Moving the oilcan of steering wheel system 20 mm forward,Page 120,Possible Punctuation According Euro NCAP (after nominating areas) 根据欧洲NCAP可能得分标识（指定区域之后）,Pedestrian Protection Tests 行人保护试验,C2A HIC:1532.1,C2B(bcd) HIC:1056.0,C3A(acd) HIC:997,C3B HIC:1028.5,C4B HIC:

28、915.3,C5B HIC:1659.6,C5A(acd) HIC:843,L1A Tibia: 294.41 Shear: 3.79 Knee: 15.52,L1B(b) Tibia: 133.20 Shear: 3.16 Knee: 7.94,L2A Tibia: 87.62 Shear: 1.78 Knee: 4.24,L3B Tibia: 294.41 Shear: 3.79 Knee: 15.52,L3A(a)* Tibia: 133.20 Shear: 3.16 Knee: 7.94,Using the results of the point L1B(b) symmetric 使

29、用对称点L1B(b)的结果,Child Head form area 儿童头型区域 Maximum Score: 12 points Current Score: 6.719 points 最高得分：12分 当前得分：6.719分,Lower Leg form area 小腿型区域 Maximum Score: 6 points Current Score: 4 points 最高得分：6分 当前得分：4分,Total Score: 10.719 总得分10.719 Rounded 11 points 近似11分 Scored needed in 2010 for 4 Stars: 9 points 对于2010年四星级要求：9分,造型控制总体构想,作为M类车型造型控制及检查的模板； 各专业统一模板格式，便于工程部