工程车辆结构及参数

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2. 2主要参数
• 4.专用汽车质心高度 • 质心高度主要影响专用汽车的使用性能，包括其纵向稳定性和侧向稳
定性，也包括其制动、驱动和坡道行驶时的轴质量转移系数，因此希 望质心较低为好。一般车辆的纵向稳定性都能满足要求，而侧向稳定 性对厢式汽车、罐式汽车和集装箱运输车等质心较高的专用汽车来说， 由于诸多条件的限制，使其质心比较高，设计时必须充分考虑。质心 过高，很容易导致车辆横向失稳，特别是弯道行驶时，易造成侧向倾 翻。因此，使用厢式汽车和集装箱运输车时，除选用质心较低的车辆 以外，还应注意合理配载，即将密度较大的货物尽可能地装在其厢的 下部，而密度较小的货物则应装在上部，以保证专用汽车的行驶稳定 性和安全性。
• 汽车驱动形式有4 x2, 4 x4, 6 x2, 6 x4, 6 x6, 8 x4, 8 x8等，“x”前的 数字表示汽车车轮总数，“x”后的数字表示驱动轮数。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。 增加驱动轮的数量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。
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2. 1总体结构
• 图2一3 (c)所示为侧边传动的8 x8越野汽车。除此之外，还有采用混 合传动的8 x8汽车，如图2一3 (d)所示。
• 2. 1. 4总体布置的注意因素
• 专用汽车品种繁多，不同种类专用汽车总体布置千差万别。但不论何 种专用汽车，总体布置时都应考虑如下几方面的因素。
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2. 1总体结构
• (3)发动机后置后驱动(RR) • 可使车辆的发动机、离合器、变谏器和主减谏器易布置成一体而使结
构紧凑:能较好地隔绝发动机的气味和热量，发动机噪声和振动的影 响小;整车整备质量小;检修发动机方便;轴荷分配合理，上坡行驶时， 由于后驱动轮上附着力增加，爬坡能力提高;当发动机布置在轴距之 外时，汽车轴距短，机动性能好;由于后桥的簧上质量与簧下质量之 比增大，可改善车厢后部的乘坐舒适性，如图2一1(a)所示;发动机横 置时，车厢面积利用率高，座椅布置受发动机影响较小;当作为长途 客车使用时，能够在地板下方和客车的全宽范围内设立较大的行李箱; 当作为客车不需要行李箱时，因后桥前面的地板下方无传动轴，则可 以降低地板高度，乘客上、下车方便;传动轴长度较短，如图2一1 (c) 所示。
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2. 1总体结构
• 发动机后置后驱动的主要缺点是:后桥负荷重，使汽车具有过度转向 的倾向，操纵性变坏;前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响 操纵稳定性;发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果好的散热器; 动力总成的操纵机构复杂;驾驶员不容易发现发动机故障。
• (4)发动机中置后驱动(MR) • 发动机中置后驱动一般是将水平对置式发动机布置在车厢或地板下方、
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2. 1总体结构
• 3.越野汽车的布置形式 • 越野汽车特别是多轴的越野汽车，主要是在传动系统、轴距和采用转
向轮的方案上有较大的区别，它们对传动系统的复杂程度、汽车的通 过能力、最小转弯直径以及零部件的互换性等有影响。根据驱动桥数 不同，越野汽车分为4 x4, 6 x6, 8 x8等形式。 • 图2-3 (a)所示为具有非贯通式驱动桥的6 x6越野汽车。其布置特点是 动力由发动机传至分动器，然后从分动器传给各桥时，是经分动器的 三个输出轴和万向节传动轴分别传给三个桥。 • 图2一3 (b)所示为具有贯通式驱动桥的8 x8越野汽车。其布置特点是 从分动器输出的动力传至各桥时所经过的各传动轴，皆布置在同一纵 向铅垂平面内，且通往一或四驱动桥的传动轴要经过第二或第三驱动 桥。采用这种布置方案，不仅传动轴数少，而且桥壳、半轴等零部件 有互换的可能。
同，只是发动舱和车头部分更长些. • 4)偏置式驾驶室偏置于发动机侧面，这种汽车称为偏置式汽车，如
图2一2 (d)所示。偏置式驾驶室多用于重型矿用自卸车、起重汽车等 专用汽车上。它具有平头式汽车轴距短，视野良好，驾驶室通风条件 好，发动机的工作噪声、气味、热量对驾驶员的影响很小，维修发动 机方便等优点。
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2. 1总体结构
• (5)四轮驱动(4WD)与全轮驱动(nWD) • 四轮驱动或全轮驱动可提高车辆的通过性和安全性，提高路面适应性。
一般发动机前置，在变速器后面装有分动器，将动力输送到全部车轮 上。图2一1 (f)所示为发动机前置四轮驱动的形式。 • 2.驾驶室的布置形式 • 汽车按照驾驶室相对位置的不同，可分为平头式、短头式、长头式和 偏置式四种形式。 • 1)平头式发动机位于驾驶室内或下面时的汽车，称为平头式汽车。发 动机可以布置在驾驶员和副驾驶员座位中间，因此驾驶室的前端不必 外凸，无独立的发动机舱，如图2一2 (a)所示;也可以布置在驾驶室座 椅下后部，此时中间座椅处无很高的凸起，可以布置三人座椅，故得 到广泛应用〕
• 1.专用汽车的外廓尺寸 • 专用汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸，其大小直接与轴距、轮距、
驾驶室、车身和专用设备的布置有关，一般根据专用汽车的功能、吨 位、容量、外形、专用设备、结构布置和使用条件等因素确定。在满 足使用要求的前提下，力求减小专用汽车的外廓尺寸，以减轻其整体 质量，降低制造成本，提高其动力性、经济性和动力性。减小汽车长 度尺寸可以增加车流密度，减少停车面积;减小汽车宽度、高度尺寸 可以减小迎风面积，降低空气阻力。\
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2. 1总体结构
• 2)短头式发动机的大部分在驾驶室前部，发动机小部分位于驾驶室 内的汽车，称为短头式汽车，如图2一2 (b)所示。发动机大部分凸出 在驾驶室前部，有独立的发动机舱和单独的罩盖，发动机舱与驾驶室 共同形成汽车的车头部分
• 3)长头式发动机位于驾驶室前部，这种汽车称为长头式汽车，如 • 图2一2(c)所示这种形式的汽车车身部分的结构特点与短头式汽车相
• 1.发动机布置和驱动形式 • 发动机布置和驱动形式主要有发动机前置前驱动、发动机前置后驱动、
发动机后置后驱动、发动机中置后驱动，少数汽车采用四轮驱动或全 轮驱动，如图2一1所示。
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2. 1总体结构
• (1)发动机前置前驱动(FF) • 发动机可以横置或纵置，也可以布置在轴距外、轴距内或前桥的上方。
第２ 章 工程车辆结构及参数
• ２.１ 总体结构 • ２.２ 主要参数 • ２.３ 底盘及车架的选用
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2. 1总体结构
• 2.1.1轴数
• 专用汽车可以有两轴、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、轮胎的负 荷能力及汽车的结构等。
• 2. 1. 2驱动形式
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2. 1总体结构
• 供暖机构简单、管路短，因而提高了供暖效率;因为发动机、离合器、 变速器与驾驶员位置较近，所以操纵机构简单;发动机横置能缩短汽 车的总长，加上取消了传动轴等因素的影响，汽车消耗的材料明显减 少，使整备质量降低。发动机横置时，主减速器可用圆柱齿轮取代锥 齿轮，降低了制造成本，省去了复杂的锥齿轮装配调整，变速器和主 减速器也可用同一种润滑油，如图2一1 (a)所示。
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2. 2主要参数
• 2.专用汽车轴距 • 轴距的长短直接影响专用汽车的长度、质量和许多使用性能。在保证
专用汽车功能的前提下，轴距设计得越短，其长度就越短，质量越小， 最小转弯直径和纵向通过半径也越小，机动性好。这对某些专用汽车 来说，显得尤为重要。轴距还影响轴荷分配，所以轴距不能过短。轴 距过短，车辆的后悬太长，行驶时纵摆较大，车辆制动、加速以及坡 道行驶时质量转移过大，使操纵性和稳定性变坏。此外，轴距过短还 会导致万向节传动的夹角增大，从而造成较大的传动不均匀性。
发动机的布置对前排座椅的位置、汽车总长、轴距、车身造型、轴荷 分配、整备质量、主减速器齿轮形式以及发动机的接近性等均有影响。 前置前驱动可提高前驱动桥的轴荷，易获得明显的不足转向;前轮驱 动可提高越过障碍的能力;主减速器与变速器装在一个壳体内，因而 动力总成结构紧凑，且不再需要在变速器与主减速器之间单独设置传 动轴，车内地板凸起高度可降低(此时地板凸起仅用来容纳排气管和 加强地板刚度)，有利于提高乘坐舒适性。发动机布置在轴距外或布 置在前轴上方时，可以使轴距缩短，有利于提高汽车的机动性;散热 器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可得到足够冷却;行李箱布 置在汽车后部，故有足够大的行李箱空间，容易改装为客货两用车或 救护车;
• 发动机前置前驱动的主要缺点是:前轮驱动并转向需要采用等速万向 节，其结构和制造工艺均复杂;前桥的负荷较后轴重，前轮既驱动又 转向，故其工作条件恶劣，前轮胎寿命较短;上坡行驶时因前驱动轮 上的附着力减小，汽车爬坡能力降低，特别是在爬越泥泞的坡道时， 前驱动轮容易打滑而使汽车丧失操纵稳定性;由于后轴负荷小且在制 动时轴荷前移，后轮容易抱死而引起汽车侧滑;发动机横置受空间限 制，总体布置较困难，维修与保养时的接近性变差;汽车一旦发生正 面碰撞事故，发动机及其附件损失较大。
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2. 1总体结构
• 总质量小的车辆，多采用结构简单、制造成本低的4 x2驱动形式。总 质量在19~26t的公路用车辆，采用6 x2或6 x4驱动形式。对于越野汽 车，为提高其通过性，可采用4 x4, 6 x6, 8 x8的驱动形式〕
• 2. 1. 3布置形式
• 汽车的布置形式是指动力装置、驱动桥、上装部分和车身(或驾驶室) 的相互关系及布置特点。汽车的使用性能取决于整车和各总成的有关 参数，其布置形式对使用性能也有重要影响。
位于前轴与后桥之间，如图2一1 (e)所示。该形式的优点是:轴荷分配 合理;传动轴的长度短;车厢内面积利用最好，并且布置座椅不会受发 动机限制;乘客车门能布置在前轴之前，有利于实现单人管理。 • 中置后驱动的发动机需用水平对置式的，因布置在车厢或地板下部， 不容易发现和检修发动机故障;发动机的冷却条件和保温条件较差;发 动机的工作噪声、气味、热量和振动易传入车厢，影响乘坐舒适性; 动力总成的操纵机构复杂;受发动机所在位置影响，地板平面距地面 较高;汽车质心位置高;在泥泞道路上行驶时，发动机极易被污染。
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2. 2主要参数
• 3.专用汽车轮距 • 轮距的大小对专用汽车的宽度、质量、横向通过半径、横向稳定性和
机动性影响较大。 • 轮距越大，则横向稳定性越好，悬架的角刚度也越大。但轮距增加，
专用汽车的宽度和质量一般也要增大，改变汽车轮距还会影响车厢或 驾驶室内宽、侧倾刚度、最小转弯直径等。轮距过宽会使机动性变坏， 还易导致车轮向车身侧面甩泥。 • 轮距不宜过大。一般在确定前轮距时，应能布置下发动机、车架、前 悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、 车轮之间有足够的运动间隙。在确定后轮距时，应考虑车架两纵梁之 间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度以及它们之间应留有必要的间隙。
• 1)发挥专用汽车的功能。 • 2)满足汽车底盘的要求。 • 3)满足有关法规的要求。 • 4)避免上装载荷的集中。 • 5)减少底盘总成的改动。 • 6)提高质量系数。
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2源自文库 2主要参数
• 2. 2. 1专用汽车的主要尺寸
• 专用汽车的主要尺寸是指汽车的外廓尺寸、轴距、轮距、质心高度、 前后悬、车头长度和车厢尺寸等。
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2. 1总体结构
• (2)发动机前置后驱动(FR) • 发动机前置后驱动的专用汽车底盘通用性好，动力总成操纵机构的结
构简单;轴荷分配合理，有利于提高轮胎的使用寿命;前轮不驱动，不 需要采用等速万向节，有利于降低制造成本;采暖系统简单、保温条 件好且管路短，供暖效率高;发动机冷却条件好;上坡行驶时，驱动轮 的附着力增大，爬坡能力增强;变速器与主减速器分开，容易布置、 拆装和维修;发动机的接近性良好，如图2一1 (b)所示。 • 发动机前置后驱动的主要缺点是:汽车的总长、轴距均较长，整备质 量增大，同时影响到汽车的燃油经济性和动力性;若采用平头式驾驶 室，而且将发动机布置在前轴之上，处于驾驶员、副驾驶员座位之间 时，驾驶室内部比较拥挤，隔绝发动机工作噪声、气味、热量和振动 较困难，离合器、变速器等操纵机构复杂;若采用长头式驾驶室，在 增加整车长度的同时，为保证驾驶员有良好的视野，需将座椅布置得 高些，这又会增加整车和质心高度等。