皮卡总体设计论文汽车毕业设计

皮卡总体设计论文汽车毕业设计第一章总体设计汽车总体设计是汽车设计工作中十分重要的一环。

汽车使用性能、外廓尺寸、重量、外形和生产成本与总体设计有密切关系。

汽车性能的好坏不仅取决于各部件性能如何，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，取决于总布置。

在汽车设计开始阶段应该有一个很好的总体设计，使整车设计有一个统一的目标、统一的设想和统一的指挥。

§1.1 汽车类型的选择用途可分为轿车、客车、载货汽车、越野汽车、牵引汽车、专用汽车、自卸汽车、农用汽车等。

另外，随着时代的进步和技术的发展出现了以新能源为动力的电动汽车、燃料电池汽车等。

我们本次设计的是一款柴油皮卡车，经技舒适，具有良好的动力性、制动性、安全性，这就是我们本次设计所贯穿的主线。

§1.2 汽车形式的选择§1.2.1轴数汽车的轴数（二轴、三轴或四轴）是根据汽车的用途、总重、使用条件、公路车辆的法规限制和轮胎负荷能力来确定的。

我国公路干线和桥梁所允许的双轴汽车后轴的单轴负荷为130kN，前轴的单轴负荷允许为60kN，三轴汽车的双后轴负荷为240kN。

双轴汽车总重一般不超过180~190 kN，而三轴汽车的总重不超过320 kN。

总重更大的公路用车可采用四轴。

因本次设计的车型质量较轻，故采用两轴。

§1.2.2驱动形式驱动形式常用4×2、4×4、6×6等代号表示。

其中第一个数字表示汽车车轮总数，第二个表示驱动轮数。

4×2式汽车结构最简单，汽车自重较轻，制造成本低，油耗量也较小，故在轿车和总重小于190 kN的公路用车上得到最广泛的采用。

因本次设计车型总重不高，所以采用4×2形式。

§1.2.3布置形式汽车布置形式是指发动机、驱动轴和车身的相互位置关系和布置特点而言的。

汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数外，起布置形式对使用性能也有重要影响。

皮卡属于客货两用车，一般采用发动机前置后轮驱动(FR)。

该布置有如下优点：轴荷分配合理，因而有利于提高轮胎的使用寿命；前轮不驱动，因此不需要采用等速万向节，有利于减少制造成本；操纵机构简单；采暖机构简单，且管路短供暖效率高；发动机冷却条件好；上坡行驶时，因驱动轮上的附着力增大，故爬坡能力强；变速器与主减速器分开，故拆装、维修容易；发动机的接近性良好。

主要缺点是：因为车身地板下方有传动轴，所以地板上有凸起的通道，并使后排座椅中部坐垫的厚度减薄，影响了乘坐舒适性；汽车正面与其他物体发生碰撞时，易导致发动机进入车厢，会使前排乘员受到严重伤害；汽车的总长、轴距均较长，整车整备质量增大，同时影响到汽车的燃油经济性和动力性。

总体还是应用很广泛的。

§1.3 汽车主要技术参数确定§2.3.1汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸是指汽车的外廓尺寸、轴距、轮距、车厢尺寸等。

1.外廓尺寸汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸。

应根据汽车的用途、道路条件、吨位（或载客数）、外型设计、公路限制和结构布置等因素来确定。

在总体设计时要力求减少汽车的外廓尺寸，以减轻汽车自重，提高汽车的动力性、经济性和机动性。

本次设计参考日产锐骐皮卡初步确定：La=4980mm,Ba=1690mm,Ha=1650mm2.轴距L轴距L 对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯半径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。

轴距短一些，汽车长度就短，自重就轻，最小转弯半径和纵向通过半径就小。

但若轴距过短，则会带来一系列缺点：如车厢长度不足或后悬过长，汽车行驶时的纵摆和横摆较大；汽车制动或上坡时重量转移也大，使操纵性和稳定性变坏。

此外，还会导致万向节传动的夹角过大等问题。

因此，在确定轴距时要考虑各方面的要求，在保证所设计车型的主要性能、装载面积和轴荷分配等方面均得到满足的前提下把轴距设计得短一些较好。

本次柴油皮卡设计参考锐骐选取L=2950mm 。

3.前、后轮距B1和B2汽车轮距B 会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、最小转弯直径等。

轮距愈大，车厢内宽随之增加，并有利于增加倾斜刚度，横向稳定性愈好；但轮距宽了，汽车的总宽和总重一般也加大，并导致汽车的比功率、比转矩指标下降，机动性变坏，而且容易产生向车身侧面甩泥的缺点。

所以，轮距不宜过大，轮距的数值必须与所要求的汽车总宽相适应。

受汽车总宽不得超过2.5m 限制，并参考同类车型选取前轮距B1=1415mm ，后轮距B2=1410mm 。

4.前悬F L 和后悬R L前悬和后悬的长度是在总布置过程中确定的。

前悬的长度应足以固定和安装驾驶室前支点、发动机、水箱、转向机、弹簧前托架和保险杠等零件和部件。

驾驶室的型式和驾驶员座位的前后位置对前悬的大小也有很大影响。

汽车的前悬不宜过长，否则汽车的接近角过小。

后悬的长度主要取决于货箱长度、轴距和轴荷分配情况，同时要保证适当的离去角。

一般说来，后悬不宜过长，否则上、下坡时容易刮地，转弯时也不灵活。

货车后悬一般在1200～2200mm 之间。

§1.3.2汽车质量参数确定 汽车的质量参数包括整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配等。

1.整车整备质量整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的汽车质量。

参考同类车型及设计要求，选取汽车自重=1.62t。

2.汽车的装载质量和载客量（简称载质量）参考同类汽车选定汽车载重为0.50t。

3.质量系数质量系数是指汽车载质量与整车整备质量的比值，即质量系数=/。

该系数反映了汽车的设计水平和工艺水平，值越大，说明该汽车的结构和制造工艺越先进。

在参考同类型汽车选定后，可根据给定的计算整车整备质量。

4.汽车总质量汽车总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

皮卡的总质量由整备质量、载质量和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即式中，为包括驾驶员及随行人员在内的人数，应等于座位数。

本次设计汽车总质量=2.445t。

5.汽车的轴荷分配汽车的轴荷分配是汽车的重要质量参数，它对汽车的主要使用性能（牵引性、制动性、通过性、操纵稳定性等）和轮胎的使用寿命有很大的影响。

为了使轮胎磨损均匀，一般希望满载时每个轮胎的负荷大致相等，例如，对于后轴为单胎的双轴4×2式汽车，希望在满载时前后轴的负荷各为50%左右。

而后轴为双胎的4×2式汽车则希望前后轴负荷大致按1/3和2/3的比例分配。

表1-1 汽车的前后轴荷分配车型满载空载前轴% 后轴% 前轴% 后轴% 货车4×2后轮单胎32~40 60~68 50~59 41~50货车4×2后轮双胎，25~27 73~75 44~49 50~56 乘用车前置后驱45~50 50~55 51~56 44~49结合上表，参考同类车型确定皮卡轴荷分配：表2—2轴荷分配满载空载前轴% 后轴% 前轴% 后轴%46 54 55 451124.7kg 1320.3kg 891kg 729kg§1.4发动机的选择P§1.4.1发动机最大功率maxe柴油皮卡选用柴油机作为动力装置，柴油机体积大，质量大，油耗大，但是柴油机扭矩大，动力性好。

选用发动机要根据汽车的最高车速来确定。

本次柴油皮卡最高车速为150km/h，因此发动机最大功率可用下式估算。

(1-1)式中，——发动机最大功率；——传动系效率，=85%；——汽车总质量（kg）；g——重力加速度（m/）；——滚动阻力系数，，用最高车速代入；——空气阻力系数，综合货车与轿车取=0.40；A——汽车迎风面积（），根据外形取A=2.0；——最高车速。

则：=（2445x9.8x0.033x150/3600+0.52x2.56x/76140）x0.85=78.16KW根据结果选取ZD25TCR 柴油机（郑州日产锐骐）。

§1.4.2发动机的最大转矩max e T 及其相应转速T n当发动机的最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下面公式计算：=max e T （1-2） 式中：α——转矩适应系数，一般去1.1～1.3，取1.2； ——最大功率(kw)；P n ——最大功率时转速(r/min)；max e T ——最大转矩(m N •)；其中，P n /T n 在1.4～2.0之间取。

这里取1.8。

根据公式（2-2）=max e T m N 7.235380016.7895492.1•=⨯⨯ 发动机ZD25TCR 最大扭矩：260 m N •。

最大扭矩点转速：2400r/min 满足要求。

表1-3 ZD25TCR 柴油机性能参数 最高功率/转速km/(r/min) 80/3800最大转矩/转速N/（r/min ） 260/1600-2400排量（mL ） 2498最高转速（r/min ） 4180轮廓尺寸（mm ） 730/648/791图1-1 ZD25TCR发动机外特性图§1.5 车身形式的选择根据柴油皮卡的设计要求，外形设计主要参考日产锐骐皮卡。

§1.6 轮胎的选择轮胎的型号主要根据汽车的类型、使用条件、轮胎的净负荷、轮胎的承载能力（额定负荷）以及汽车行驶速度来选择。

此外，还要考虑到汽车的最小离地间隙，汽车的高度等因素。

在选择轮胎尺寸型号还需要考虑汽车的使用条件、路面承载能力和性能要求。

对公路用车，在轮胎负荷允许下尽可能采用尺寸较小的轮胎，以提高汽车的动力因素，降低汽车及其重心的高度，减轻非簧载重量。

查GB2978-89以及根据参考车型，本次采用型号为：LT215/75R15的子午线轮胎。

该轮胎优点是：滚动阻力小、温升低、胎体缓冲性能和胎面附着性能都比斜交轮胎好，装车后油耗低、寿命长、高速性能好。

适应现代汽车对安全、高速、低能耗的发展要求。

§1.7主减速比及各档传动比确定（1-3）式中：—汽车最大车速（km/h）；r—轮胎滚动半径，取r=351.75mm；n—发动机最大功率转速。

取n=3800r/min；—超速档传动比。

取=0.7；—主减速比。

则：=3.0。

由此可计算出变速器各档传动比：表1-4 汽车的传动比变速箱档位变速箱速比后桥速比总速比Ⅰ 3.53.0 10.5Ⅱ 2.45 7.35 Ⅲ 1.7 5.1 Ⅳ 1.0 3.0 Ⅴ0.7 2.1 倒 3.5 10.5第一章汽车的整体布置§2.1 总布置图的绘制在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置的有关计算(参数确定和性能计算)工作，并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基础上正式绘制和布置整车总布置图。

整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布置图。