汽车总体布置设计应考虑的问题

汽车总体布置设计应考虑的问题

摘要：汽车设计过程中最重要的工作是汽车的总体布置设计，总体布置工作贯

穿于整个设计过程中。针对此问题，本文介绍了汽车制造在进行汽车总体布置设

计时的一些实际做法及所涉及的一些步骤。

关键词：汽车总体布置；设计；步骤

引言：国外汽车公司的技术部门（技术本部）根据分工一般由商品策划部、

机种管理部、造型设计部、车体设计部、发动机设计部、驱动设计部、电装设计部、实验设计部、试验设计部和品质保证部等部门组成。为了达到在汽车产品策

划阶段决定的诸参数、造型形式、车辆性能等目标，必须对汽车的主要构件进行

布置设计工作。这项工作是技术本部各部门协调的结果，也是各部门设计工作的

指导和目标。

1 汽车总体布置开始前应完成的工作

汽车总体布置开始前，策划部门应完成以下一些工作内容，以便于设计部门

进行布置工作时顺利开展工作：(1)指定本次设计是几种模式中的哪一种；(2)明确

产品开发的目的（面向的用户群、销售地、车辆的大小、价格）；(3)产品开发的

概念（型风格、造型设计的方向、装备及价格等）车、开发周期、销售量、利益

目标；(4)车型构成；(5)车辆基本尺寸（总长，总宽，总高轴距，前悬，后悬，室

内长、宽，货室长、宽，头部空间等基本尺寸）；(6)车辆的基本构造及搭载物品（发动机、驱动系统、制动系统、悬架系统、转向系统、车身、内饰部件和电装

品等）；(7)驱动方式与布置形式（发动机驱动轮：FF、FR、MR、RR；发动机布

置方式：纵置、横置；驱动方式：2WD、4WD）；(8)车辆性能、品质、重量。

2 汽车总布置设计的内容与步骤

2.1 方案策划阶段

通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、记录和分析，可以

了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定顾客对新

的汽车产品是否有需求，或者是否有潜在的需求等待开发，然后根据调研数据进

行分析研究，总结出科学可靠的市场调研报告，为企业决策者的新车型研发项目

计划提供科学合理的参考与建议。汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、

产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的，根据市场

调研报告生成项目建议书，进一步明确汽车形式以及市场目标。在完成可行性分

析后，就可以对新车型的设计目标进行初步的设定，设定的内容包括车辆形式、

动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。将初步设定的要求发放

给相应的设计部门，各部门确认各个总成部件要求的可行性以后，确认项目设计

目标，编制最初版本的产品技术描述说明书，将新车型的一些重要参数和使用性

能确定下来。

2.2 概念设计阶段

概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划，确定各个设计阶段的时间节点；评估研发工作量，合理分配工作任务；进行成本预算，及时控制开发成本；

制作零部件清单表格，以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括

总体布置草图设计和造型设计两个部分。（1）总体布置草图：总体布置草图也

称为整体布置草图、整车布置草图。总体布置草图的主要布置内容包括：车厢及

驾驶室的布置，主要依据人机工程学来进行布置，在满足人体的舒适性的基础上，合理的布置车厢和驾驶室。发动机与离合器及变速器的布置、传动轴的布置、车

架和承载式车身底盘的布置、前后悬架的布置、制动系的布置、油箱、备胎和行

李箱等的布置、空调装置的布置。（2）造型设计：在进行了总体布置草图设计

以后，就可以在其确定的基本尺寸的基础上进行造型设计了。汽车的造型设计现

在已经成为汽车研发中至关重要的环节，包括外形和内饰设计两部分。而造型设

计过程也分为设计和模型制作两个阶段。汽车造型设计师根据要设计的车型，首

先收集同类车型的图片资料，对同类车型进行造型上的比较，根据这些车型在市

场上的受欢迎程度，得出目前的流行趋势以及时尚元素，作为设计的主题或关键词。比如简洁、复古、前卫等词语。

2.3 工程设计阶段

在完成造型设计以后，项目就开始进入工程设计阶段，工程设计阶段的主要

任务就是完成整车各个总成以及零部件的设计，协调总成与整车和总成与总成之

间出现的各种矛盾，保证整车性能满足目标大纲要求。工程设计就是一个对整车

进行细化设计的过程，各个总成分发到相关部门分别进行设计开发，各部门按照

计划规定的时间节点分批提交零部件的设计方案。工程设计阶段主要包括以下几

个方面:（1）总布置设计：在前面总布置草图的基础上，深入细化总布置设计，

精确的描述各部件的尺寸和位置，为各总成和部件分配准确的布置空间，确定各

个部件的详细结构形式、特征参数、质量要求等条件。主要的工作包括发动机舱

详细布置图、底盘详细布置图、内饰布置图、外饰布置图以及电器布置图。（2）车身造型数据生成：车身或造型部门在油泥模型完成后，使用专门的3维测量仪

器对油泥模型进行测量，测量的数据包括外形和内饰两部分。测量生成的数据称

为点云，工程师根据点云使用汽车A面制作软件，比如Alias、IceM-surface等来

构建汽车的外形和内饰模型。在车身造型数据完成以后，通常要使用这些数据来

重新铣削一个模型，目的是验证车身数据是否有错误。这个模型通常使用高密度

塑料来进行加工，以便日后保存。

2.4 发动机工程设计

一般新车型的开发都会选用原有成熟的发动机动力总成，发动机部门的主要

工作是针对新车型的特点以及要求，对发动机进行布置，并进行发动机匹配，这

一过程一直持续到样车试验阶段，与底盘工程设计同步进行。

3 整车主要参数的确定

（1）前悬、后悬、轴距的确定：根据设计任务书提供的车身型号、货厢内部

尺寸确定前悬、后悬、轴距的尺寸。前悬长：主要依据车身前悬及车身布置位置，前翻车身还要考虑车身前翻时与保险杠的间隙。后悬长：也是确定轴距长度，后

悬除要符合法规要求之外，要充分考虑对离去角、质心位置的合理性，车身与货

厢的合理间隙，应该保证高位进气在车身翻转时有至少30mm间隙。安全架与车

身顶盖高度差: (GB7258规定：装载量为1吨及1吨以上的货车、农用车为70-

100mm)

（2）整车宽度的确定：一般来言，车辆的最宽决定于货厢的宽度。

（3）轮距确定，前轮距的确定实际上就是前桥的选取，前桥的选取主要决定

于设计载质量，前轮距主要受车身轮罩的宽度、车轮的偏距影响，并且受到法规

的限制，同时要考虑前轮的最大转角。后轮距，后轮距的确定实际上就是后桥的

选取，后桥的选取主要决定于设计载质量，同时再根据货厢的宽度来选取合适的

轮距。

结语：汽车总体布置的过程就是汽车设计的过程。总体布置图的制作在汽车

设计中最花费时间，一直要到汽车投入批量生产时才算完成。总体布置工作不是

一个部门能独立完成的工作，而是以一个部门为主(车体设计部门，国外没有相当