轻型货车前后独立悬架

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西南交通大学
本科毕业设计
轻型汽车前后独立悬架设计
THE DESIGN OF A LIGHT TRUCK'S INDEPENDENT
SUSPENSIONS
摘要
悬架是汽车中的一个重要总成部分,它把车架与车轮弹性地联系起来,影响到汽车的多种使用性能。

悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。

本文根据设计要求对轻型货车前后悬架进行设计。

首先根据要求完成汽车的总体设计,并选择汽车的主要参数,包括尺寸参数、质量参数和主要性能参数。

在完成汽车的总体设计的基础上,分析悬架的类型及结构特点,为汽车选择前后悬架的类型。

本设计中前悬架采用麦弗逊独立悬架,后悬架采用斜置单臂式独立悬架。

接着对悬架的性能参数进行选择,并且完成悬架的结构元件的设计计算,包括螺旋弹簧、减振器、导向机构、横向稳定杆等。

螺旋弹簧的设计计算,包括刚度和强度等的校核,使设计的弹簧能满足设计的偏频要求。

为前、后悬架匹配减振器,计算减振器的尺寸参数,并且检验减振器是否满足强度要求。

为了防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾,为前后悬架各匹配了一个横向稳定杆,提高悬架的侧倾刚度。

关键词:麦弗逊悬架单斜臂
Abstract
Suspension is an important assembly part in the vehicle.It used to connect the wheels to the body elasticity,affects a variety of performances of car.Suspension is not only meet the vehicle requirements of comfort, but also meet the requirements of its handling stability.The two aspects are mutually exclusive.
This article is designed to design the front and rear suspension of light trucks.First, it designs the scheme of whole car based on the parameters which were already been given,and selects the main parameters of the car,Including the size parameters, quality parameters and main performance parameters.Based on the completion of automotive Design,it analysis the structural characteristics and type of suspensions, choose the types of suspensions for front and rear suspensions.It chooses the McPherson independent suspension for front suspension,and the Oblique single arm for rear suspension.Then on the suspension of the performance parameters of selection, and the complete suspension of the structural elements of the design calculation,including the coil spring, shock absorber, oriented institutions, horizontal stabilizer bar and so on.Helical spring's design and calculation, including the stiffness and strength of the check, make the design of the spring biasing to meet the design requirements. For the front and rear suspension matched shock absorber, damper size calculation parameters, and test whether the shock absorber to meet the strength requirements. In order to prevent the body in turn occurs when excessive lateral roll, each match for the front and rear suspension, a roll bar, to increase suspension roll stiffness.
key words:Mcpherson suspension Oblique single arm
目录
第1章绪论 (1)
1.1 论文的研究目的和意义 (1)
1.2 国内外研究现状发展趋势 (2)
1.3 论文的主要研究内容 (4)
第2章汽车总体参数的确定 (5)
2.1汽车形式的选择 (5)
2.2 汽车主要参数的选择 (5)
2.2.1汽车主要尺寸的确定 (5)
2.2.2 汽车质量参数的选择 (8)
2.2.3 汽车主要性能参数的选择 (10)
2.3汽车发动机的选择 (12)
2.4 轮胎的选择 (14)
2.5 本章小节 (16)
第3章汽车悬架方案的选择 (17)
3.2 悬架的结构型式与分析 (17)
3.2.1 非独立悬架和独立悬架 (17)
3.2.2 独立悬架结构形式分析 (19)
3.3 前、后悬架方案的选择 (20)
3.4 本章小节 (22)
第4章悬架的设计计算 (24)
4.1悬架主要参数的选择计算 (24)
4.2弹性元件的计算 (26)
4.2.1 前悬架螺旋弹簧的设计计算 (26)
4.3独立悬架导向机构的设计 (29)
4.3.1设计要求 (29)
4.3.2前轮定位参数与主销轴的布置 (30)
4.3.3导向机构的布置参数 (33)
4.3.3 麦弗逊式独立悬架导向机构设计 (39)
4.4 减振器的设计 (42)
4.4.1 相关参数的计算 (42)
4.4.2 减振器主要尺寸 (44)
4.5 横向稳定杆的设计 (45)
结论 (47)
致谢 (48)
参考文献 (49)
第1章绪论
1.1 论文的研究目的和意义
悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。

弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。

根据导向装置,悬架系统分为独立悬架和非独立悬架。

独立悬架:两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连接,当一侧车轮受到冲击时,其运动不会直接影响到另一侧车轮。

因独立悬架允许车轮有较大的跳动空间,这样便于选装较软的弹性元件,使平顺性得到改善,同时独立悬架簧载质量小,可提高汽车车轮的附着性能。

独立悬架按车轮运动形式可分为如下3种:
1)车轮在汽车横向平面内摆动的悬架(横臂式独立悬架,分为单横臂式和双横臂式)。

2)车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架(纵臂式独立悬架,分为单纵臂式和双纵臂式)。

3)车轮沿主销移动的悬架(如滑柱连杆式悬架,分为烛式悬架和麦弗逊式悬架)。

非独立悬架:特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车身上。

非独立悬架由于簧载质量大,所以汽车平顺性较差。

本次设计中前悬架采用麦弗逊独立悬架,取消了前轴,可使发动机的位置降低,汽车质心下降,从而提高了汽车行驶稳定性,左右车轮的单独跳动,减少了车身的倾斜和振动;同时正确的导向机构型式和参数,有助于消除前轮摆振、纵倾现象等。

本设计中后悬架采用单斜臂式独立悬架,是单横臂和单纵臂独立悬架的折衷方案。

其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动,选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。

本论文的研究内容是根据给定参数对汽车进行总体设计,然后对前后悬架进
行设计匹配,满足前后悬架的偏频要求。

1.2 国内外研究现状发展趋势
1934年世界上出现了第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架。

被动悬架的参数根据经验或优化设计的方法确定,在行驶过程中保持不变。

它是一系列路况的折中,很难适应各种复杂路况,减振的效果较差。

为了克服遣弛缺陷,采用了非线性刚度弹簧和车身高度调节的方法,虽然有一定成效,但无法根除被动悬架的弊端。

被动悬架主要应用于中低档轿车上,现代轿车的前悬架一般采用带有横向稳定杆的麦弗逊式悬架,比如桑塔纳、夏利、赛欧等车,后悬架的选择较多,主要有复合式纵摆臂悬架和多连杆悬架。

半主动悬架的研究工作开始于1973年,由D.A.C r o s b y和D.C.Ka r n -o p p首先提出。

半主动悬架以改变悬架的阻尼为主,一般较少考虑改变悬架的刚度。

工作原理是:根据簧上质量相对车轮的速度响应、加速度响应等反馈信号,按照一定的控制规律调节弹簧的阻尼力或者刚度.半主动悬架产生力的方式与被动悬架相似,但其阻尼或刚度系数可根据运行状态调节,这和主动悬架极为相似.有级式半主动悬架是将阻尼分成几级,阻尼级由驾驶员根据“路感”选择或由传感器信号自动选择。

无级式半主动悬架根据汽车行驶的路面条件和行驶状态,对悬架的阻尼在几毫秒内由最小到最大进行无级调节。

由于半主动悬架结构简单,工作时不需要:消耗车辆的动力,而且可取得与主动悬架相近的性能,具有很好的发展前景。

随着道路交通的不断发展,汽车车速有了很犬的提高,被动悬架的缺陷逐渐成为提高汽车性能的瓶颈,为此人们开发了能兼顾舒适和操纵稳定的主动悬架。

主动悬架的概念是1954年美国通用汽车司在悬架设计中率先提出的。

它在被动悬架的基础上,增加可调节刚度和阻尼的控制装置,使汽车悬架在任何路面上保持最佳的运行状态。

控制装置通常由测量系统、反馈控制系统、能源系统等组成。

20世纪80年代,世界各大著名的汽车公司和生产厂家竞相研制开发这种悬架。

丰田、洛特斯、沃尔沃、奔驰等在汽车上进行了较为成功的试验。

装置主动悬架的汽车,即使在不良路面高速行驶时,车身非常平稳,轮胎的噪音小,转向和制动时车身保持水平.特点是乘坐非常舒服,但结构复杂、能耗高,成本昂贵,可靠性存在问题。

由于种种原因,我国的汽车绝大部分采用被动悬架。

在半主动和主动悬架的研究
方面起步晚,与国外的差距大。

在西方发达国家,半主动悬架在20世纪80年代后期趋于成熟,福特公司和日产公司首先在轿车上应用,取得了较好的效果。

主动悬架虽然提出早,但由于控制复杂,并且牵涉到许多学科,一直很难有大的突破。

进入20世纪90年代,仅应用于排气量大的豪华汽车,未见国内汽车产品采用此技术的报道,只有北京理工大学和同济大学等少数几个单位对主动悬架展开研究。

被动悬架是传统的机械结构,刚度和阻尼都是不可调的,依照随机振动理论,它只能保证在特定的路况下达到较好效果.但它的理论成熟、结构简单、性能可靠,成本相对低廉且不需额外能量,因而应用最为广泛.在我国现阶段,仍然有较高的研究价值.被动悬架性能的研究主要集中在三个方面:
1)通过对汽车进行受力分析后,建立数学模型,然后再用计算机仿真技术或有限元法寻找悬架的最优参数
2)研究可变刚度弹簧和可变阻尼的减振器,使悬架在绝大部分路况上保持良好的运行状态;
3)研究导向机构,使汽车悬架在满足平顺性的前提下,稳定性有大的提高。

半主动悬架的研究集中在两个方面: 1)执行策略的研究; 2)执行器的研究。

阻尼可调减振器主要有两种,一种是通过改变节流孔的大小调节阻尼,一种是通过改变减振液的粘性调节阻尼。

节流孔的大小一般通过电磁阀或步进电机进行有级或无级的调节,这种方法成本较高,结构复杂、通过改变减振液的粘性来改变阻尼系数,具有结构简单、成本低、无噪音和冲击等特点,因此是目前发展的主要方向。

在国外,改变减振液粘性的方法主要有电流变液体和磁流变液体两种。

北京理工大学的章一鸣教授进行了阻尼可调节半主动悬架的研究,林野进行了悬架自适应调节的控制决策研究,哈工大的陈卓如教授对车辆的自适应控制方面进行了研究。

执行策略的研究是通过确定性能指标,然后进行控制器的设定。

目前,模糊控制在这方面应用较多。

主动悬架研究也集中在两个方面:1)可靠性;2)执行器。

由于主动悬架采用了大量的传感器、单片机、输出输入电路和各种接口,元器件的增加降低了悬架的可靠性,所以加大元件的集成程度,是一个不可逾越的阶段。

执行器的研究主要是用电动器件代替液压器件。

电气动力系统中的直线伺服电机和永磁直流直线伺服电机具有较多的优点,今后将会取代液压执行机构。

运用磁蓄能原理,结合参数估计自校正控制器,可望设计出高性能低功耗的电磁蓄能式自适应主动悬架,使主动悬架由理论转化
为实际应用。

悬架技术的每次跨越,都和相关学科的发展密切相关。

计算机技术、自动控制技术、模糊控制、神经网络、先进制造技术、运动仿真等为悬架的进一步发展提供了有力的保障。

悬架的发展也给相关学科提出更高的理论要求,使人类的认识迈向新的、更高的境界。

现有的被动悬架将逐渐向半主动、主动悬架过渡。

电动器件的优越性,将会取代液压器件。

大规模和超大规模集成电路的发展,会使电子元件集成度得以提高,从而促进可靠性得到保障,使悬架更加智能化而满足人们的要求。

1.3 论文的主要研究内容
根据给定的设计要求设计汽车的前后悬架。

完成汽车的总体设计及悬架的主要结构元件螺旋弹簧等的设计,然后对前后悬架进行设计匹配,满足前后悬架的偏频要求。

第2章汽车总体参数的确定
设计说明书中的参数如下表所示:
2.1汽车形式的选择
(1)轴数
汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。

影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。

有关部门制定了道路法规,对汽车的轴载质量加以限制,包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆,如矿用自卸车等,均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案。

总质量在19~26t的公路运输车采用三轴形式,总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式。

(2)驱动形式
汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等,是影响选取驱动形式的主要因素。

增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力,驱动轮数越多,汽车的结构越复杂,整备质量和制造成本也随之增加,同时也使汽车的总体布置工作变得困难、乘用车和总质量小些的商用车,多采用结构简单、制造成本低的4 2驱动形式。

(3)布置形式
汽车的布置形式为前置后驱轻型载货汽车。

2.2 汽车主要参数的选择
2.2.1汽车主要尺寸的确定
汽车的主要尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、总长、总宽、前悬、后悬、接近角、离去角、最小离地间隙等。

(1) 汽车的外廓尺寸
汽车的外廓尺寸包括其总长、总宽、总高。

它应根据汽车的类型、用途、承载量、道路条件、结构选型与布置以及有关标准、法规限制等因素来确定。

GB1589-79对汽车外廓尺寸界限做了规定,总高不大于4m ,总宽(不包括后视镜)不大于2.5m ;外开窗,后视镜等突出部分宽250mm 。

总长:货车及越野车不大于12m ;一般大客车不大于12m ,铰接式大客车不大于18m ;牵引车带半挂车不大于16m ,汽车拖带挂车不大于20m ,挂车长度不大于8m 。

(2) 轴距L
轴距L 的选择要考虑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响。

轴距短些,汽车总长、质量、最小转弯半径和纵向通过半径就小一些。

但轴距过短也会带来一系列问题,例如车厢长度不足或后悬过长;汽车行驶时其纵向角振动过大;汽车加速、制动或上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操稳性变坏;万向节的夹角过大等。

因此,在选择轴距时应综合考虑有关方面的影响。

当然,在满足所设计的汽车的车厢尺寸、轴荷分配、主要性能和整体布置等要求的前提下,将轴距设计得短一些为好。

轴距的最终确定应通过总布置和相应的计算来完成,其中包括检查最小转弯半径和万向节传动的夹角是否过大,轴荷分配是否合理,乘坐是否舒适以及能否满足整车总体设计的要求等。

从最小转弯半径的角度来设计轴距的大小:
由转向中心O 到外转向轮与地面接触点的距离称为汽车转弯半径R 。

转弯半径越小,则汽车转向所需场地就越小。

由图可知,当外转向轮偏转角达到最大值max α时,转弯半径R 为最小。

在图示的理想情况下,最小转弯半径min R 与外转向轮最大偏转角max α的关系为:
min max sin L
R α=
一般来说,max 33.5α=o ,min R =6.5m ,则计算出最大轴距为3588mmm
所以,取汽车的轴距为:L=3200mm
图2-1 理想的内、外转向轮转向角间的关系
(3) 前后轮距12B B 与
汽车轮距B 对汽车的总宽、总质量、横向稳定性和机动性都有较大的影响。

轮距越大,则悬架的角刚度越大,汽车的横向稳定性越好,车厢内横向空间也越大。

但轮距也不宜过大,否则,会使汽车的总宽和总质量过大。

轮距必须和汽车的总宽相适应。

载货汽车的前轮距1B 与车架前部宽、前悬架宽、轮胎宽、前轮最大转角、转向拉杆和转向车轮以及和车架间的运动空间等因素有关,应经过具体布置和计算才能最后确定。

后轮距2B 与后板宽、后板簧距、轮胎宽、板簧与轮胎间的间隙等尺寸有关。

设计时依然可以通过内、外转向轮转向角间的关系来初选出轮距。

如图2-1,两轴汽车在转向时,若不考虑轮胎的侧向偏离,则为了满足内外转向轮转向角间的匹配应保证当汽车转弯行驶时,全部车轮绕同一瞬时转向中心旋转,各车轮只有滚动而无侧滑的要求其内、外转向轮理想的转角关系如图2-1所示,由下式决定:
0cot cot i CO DO K
BD L
θθ--=
= 其中内轮最大转角033.5θ=o ,外轮最大转角39.6i θ=o ,轴距L=3200mm ,可计
算出K=964mm 。

由于前轮为转向轮,即前轮两转向主销中心线与地面交点间的距离为K=964mm ,轮距一般都比K 大,所以取前轮轮距B 1=1600mm ,后轮距B 2=1600mm 。

(4) 汽车的前悬F R L L 和后悬
汽车的前悬F R L L 和后悬尺寸是由总布置最后确定的。

前悬的长度与汽车的类型、驱动形式、发动机的布置形式和驾驶室的形式以及布置密切相关。

汽车的前悬不宜过长,以免使汽车的接近角过小而影响通过性。

汽车的后悬长度主要与货箱长度、轴距及轴荷分配有关。

后悬也不宜过长,以免使汽车的离去角过小而引起上下坡时刮地,同时转弯也不灵活。

城市大客车的后悬一般不大于其轴距的60%,绝对值不大于3.5m 。

轻型及以上的货车的后悬一般在1.2m ~2.2m 。

长轴距、特长货箱的汽车,其后悬可长达约2.6m 。

综上,本轻型货车主要尺寸参数的选择如表2-2:
表2-2 汽车的主要尺寸参数
2.2.2 汽车质量参数的选择
汽车的质量参数包括整车整备质量0m ,载客量、装载质量、质量系数0m η,汽车总质量a m 、轴荷分配等。

其中装载质量的参数已给定,即G m =1.5t (1)汽车的整备质量0m
汽车的整备质量就是汽车经整备后在完备状态下的自身质量,即指汽车在加满燃料、轮滑油、工作油液及发动机冷却水和装备齐全后但未载人、货时的质量。

它是一个重要的设计指标。

载货汽车可参考国内外同类型同级别的汽车的装载量与整备质量之比0
/e m m (称为汽车的整备质量利用系数0m η)为新车型选择一个适当的整备质量利用系数,
然后按其装载量e m 计算汽车的整备质量00(/)e m m m η=。

由于质量系数00/m e m m η=在(0.8~1.1)之间,取0m η=1.1,所以0m =1.65t 。

(2) 汽车的总质量a m
汽车的总质量是指已整备完好、装备齐全并按规定载满客、货时的汽车质量。

除包括汽车的整备质量及装载量外,载货汽车还应计入驾驶室坐满人的质量。

计算公式为:
0a e p
m m m m =++,驾驶室可乘坐两人,652130p m kg =⨯=,
所以货车的总质量计算为a m =3.28t 。

(3) 汽车的轴荷分配
汽车的轴荷分配是汽车的重要质量参数,它对汽车的牵引性、通过性、制动性、操纵性和稳定性等主要使用性能以及轮胎的使用寿命都有很大的影响。

因此,在总体设计时应根据汽车的布置型式、使用条件及性能要求合理地选定其轴荷分配。

轴荷的分配对前后轮胎的磨损有直接影响。

为了使其磨损均匀,对后轮装单胎的双轴汽车,要求其满载时的前后轴荷分配为50%,而对后胎为双胎的双轴汽车,则前后轴荷大致按1/3和2/3分配。

由于货车的总质量为=3.28t ,所以假设后轮采用单胎时,则四个轮胎每个轮胎承受的静载荷约为8200kg ,而对于货车所常用的轮胎中,轮胎所能承受的载荷大都小于9000kg ,所以这里采用后轮单胎的形式。

表2-3 4×2后轮单胎平头形式的货车轴荷分配范围
综上,汽车的质量参数如下:
表2-4 汽车的质量参数
表2-5 设计货车的轴荷分配
2.2.3 汽车主要性能参数的选择
(1)汽车的动力性参数
汽车的动力性参数主要有直接档和一档最大动力因数、最高车速、加速时间、汽车的比功率和比转矩等。

1)直接档最大动力因数
0max
D
0max
D的选择主要是根据对汽车加速性和燃油经济性的要求,以及汽车类型、用
途和道路条件而异。

载货汽车的
0max
D值是随汽车总质量的增大而逐渐减小的,但也
有个限度。

微型货车的
0max
D值较大,轻型货车次之,因为它们不会拖挂车,而且对平均车速和加速性能的要求也较高。

表2-6 轻型载货汽车的动力性参数的取值范围
根据表2-6,可以初步选取直接档动力因数为:
0max 0.08
D=。

2)一档最大动力因数
max
I
D
max
I
D直接影响汽车的最大爬坡能力和通过困难路段的能力以及起步并连续换挡时的加速能力。

它和汽车总质量关系不明显而主要取决于所要求的最大爬坡度和附着
条件。

根据表2-6,可以初步选取I档动力因数为:
max 0.35
I
D=。

3)最高车速
max
a
V
最高车速max a V =125km/h 4)汽车的比功率和比转矩
这两个参数分别表示发动机最大功率和最大转矩与汽车总质量之比。

比功率是评价汽车动力性能如速度性能和加速性能的综合指标,比转矩则反映了汽车的比牵引力和牵引能力。

各类汽车的比功率和比转矩值的范围见表2-6,比功率初选为18kw/t, 比转矩为40N.m/t 。

(2) 汽车的燃油经济性参数
汽车的燃油经济性用汽车在水平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消耗率(L/100km )来评价。

该值越小燃油经济性越好。

而货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价(表2-7)
表2-7 载货汽车的单位燃料消耗量
(3) 汽车的机动性参数
汽车的最小转弯半径min R 是汽车机动性的主要参数。

min R 是指转向盘转至极限位置时转向中心至前外轮接地中心的距离,它反映了汽车通过小曲率半径道路的能力和在狭窄路面上或场地上掉头的能力。

其值与汽车的轴距、轮距及转向车轮的最大转角等有关,并应根据汽车的用途、类型、道路条件、结构特点及轴距等尺寸选取。

min R =6.5mm
(4) 汽车的通过性参数
总体设计要确定的通过性参数有:最小离地间隙min h 、接近角α、离去角β及纵向通过半径ρ。

这些参数取值主要是根据汽车的类型和道路条件., 其范围见表2-8:
表2-8 汽车通过性的几何参数
由上表,可以初步选取的通过性几何参数分别为: 最小离地间隙为:min h =260mm , 接近角: α=42° 离去角:β=26°, 纵向通过性ρ=3mm 。

综上,汽车的主要性能参数选定如下:(表2-9)
表2-9 汽车的主要性能参数值
2.3汽车发动机的选择
(1) 发动机的选型
在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机,其次是汽缸的排列型式和发动机的冷却方式。

1) 汽油机与柴油机的选择
与汽油机相比,柴油机具有燃料经济性好,工作可靠,寿命长,使用成本低及排污少等优点。

但是柴油机也有工作粗暴,振动及噪声大,尺寸和质量大,造价高,起动较困难及易生黑烟等缺点。

近年来,由于柴油机设计的不断完善,以上缺点得到较好的克服,并提高了转速,故在轻型车和轿车上采用柴油机的也日益增多。

在选用发动机型式时,除了上述因素外,还要考虑燃料使用的平衡,汽油大部分供应汽车,而柴油用途广泛,需要的部门多。

因此从全局出发,今后将仍然以汽油为汽车的主要燃料,在2000年时,汽油机和柴油机的分工将是这样的:装载2t 以下的轻型车用汽油机;装载质量6t 以上的汽车将全部用柴油机。

由于设计的该货车的装载质量为2t ,并且对动力性要求较高,(最高车速为115km/h ,最大爬坡度为30°)故采用汽油机作为发动机。

2) 发动机排列形式的选择
按汽缸排列形式,发动机又有直列、水平对置和V 型等区别。

直列式的结构简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置,因而在中型及以下的货车上和排量不大的轿车上使用。

在中高级以上的轿车、重型载货汽车和越野汽车上,水平对置式的发动机高度低易于平衡。

综合考虑结构、工作可靠性以及造价成本,动力性要求等,选择6缸直列式汽油机。

3) 发动机冷却形式的选择
发动机按冷却方式分为水冷和风冷发动机两种,后者的优点是冷却系统简单,维修方便,对沙漠和异常气候环境的适应性好,但存在冷却不均,消耗功率大和噪声大等缺点,在汽车上应用不多,只在22kW 以下的小发动机和军用越野车上有所应用。

大部分汽车都采用水冷发动机。

它的主要优点有冷却均匀可靠,散热性好,噪声小,能解决车内供暖等。

所以在本次设计中采用水冷方式。

综上,对于设计的货车初步选取的发动机型式为:6缸直列水冷式汽油机。

(2)发动机主要性能指标的选择
1)发动机最大功率
max
e p
3max max
max 1360076140a D e a a T m gf
C A p v v η⎛⎫=
+ ⎪⎝⎭
式中:
max
e p —发动机最大功率,kw ;。

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