第2章 汽车总体设计(罗永革)
《汽车设计》吉林大学第四版期末复习题库要点
第一章汽车总体设计名词解释：乘用车：在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。
商用车：在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并可以牵引挂车。
整车整备质量：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整车质量。
质量系数：指汽车载质量与整车整备质量的比值，即汽车总质量：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。
比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比,即（综合反映汽车的动力性，比功率大的汽车加速性能、速度性能要好于比功率小些的汽车）比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比，即（反映汽车的牵引能力）最小转弯直径：转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支撑平面上的轨迹圆直径。
（用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和转向安全性能的一项重要指标）轮胎负荷系数：轮胎所承受的最大静负荷值与额定负荷值之比。
1、汽车总体设计的基本要求P21.汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所确定的指标。
2.严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。
3.尽最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。
4.进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5.拆装与维修方便2、影响选取轴数的因素有哪些？轴数的增加会有哪些影响？P8、9影响因素：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、汽车的结构等汽车轴数增加以后，不仅轴，而且车轮、制动器、悬架等均相应增多，使整车结构变得复杂，整备质量以及制造成本增加。
若转向轴数不变，汽车的最小转弯直径又增大，后轴轮胎的磨损速度也加快，所以增加汽车轴数是不得已的选择。
影响选取驱动形式的因素：汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求3、乘用车的布置形式有哪些？各自的优缺点？P9、10、11发动机前置前轮驱动FF：优点：A、前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；B、前轮是驱动轮，越过障碍的能力高；C、主减速器与变速器装在一个壳体内，故动力总成结构紧凑，不需要在变速器与主减速器之间设置传动轴，车内地版凸包高度降低，有利于提高乘坐舒适性；D、发动机布置在轴距外时，汽车的轴距可以缩短，因而有利于提高汽车的机动性；E、散热条件好，发动机可得到足够的冷却；F、有足够大的行李箱空间；G、容易改装为客货两用车或救护车；H、供暖机构简单，且管路短而供暖效率高；I、发动机、离合器、变速器与驾驶员位置近，所以故操纵机构简单；J、发动机横置时能缩短汽车的总长，整备质量减轻；K、发动机横置时，降低了齿轮的制造难度，同时在装配和使用时也不必进行齿轮调整工作，变速器和主减速器可以使用同一种润滑油。
《汽车设计》pdf
《汽车设计》核心考点整理：庄市府品精是必品出庄老2017年11月品精是必品出庄老1-2：发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m 小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。
1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
2）质量参数：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。
3）性能参数：①动力性参数：最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距；②燃油经济性参数；③汽车最小转弯直径；④通过性几何参数；⑤操纵稳定性参数；⑥制动性参数；⑦舒适性 1-5：总布置设计的一项重要工作是运动校核，运动校核的内容与意义是什么？答：内容：从整车角度出发进行运动学正确性的检查；对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查 意义：由于汽车是由许多总成组装在一起，所以总体设计师应从整车角度出发考虑，根据总体布置和各总成结构特点完成运动正确性的检查；由于汽车是运动着的，这将造成零、部件之间有相对运动，并可能产生运动干涉而造成设计失误，所以，在原则上，有相对运动的地方都要进行运动干涉检查。
《汽车设计》 核心考点老庄出品必是精品2接合平顺；3分离要迅速彻底；4从动部分转动惯量小，减轻换档冲击；5吸热和散热能力好，防止温度过高；6应避免和衰减传动系扭转共振，并具有吸振、缓冲、减噪能力；7操纵轻便；8作用在摩擦片上的总压力和摩擦系数在使用中变化要小；9强度足，动平衡好；10结构好，拆装、维修、调整方便1踏板力2踏板行程一般在80~150mm ，最大不超过180mm ；3应有踏板行程调整装置；4应有踏板行程限位装置；5应有足够的刚度； 6传动效率要高；7发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作；8工作可靠、寿命长，维修保养方便2-3：何谓离合器的后备系数？影响其取值大小的因素有哪些？ 答： 后备系数β：离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，反映离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
汽车总体设计0403
（2）、确定设计原则 • 主要经济技术指标：
– 技术先进性、工艺性，工厂的能力达标； – 继承性； – 成本； – 零部件的通用性；
• 必须满足的性能：
– 与车型具体用途结合考虑
• 矛盾协调的原则：
• （3）、依据上述原则可以提出整车的初
步设想
– 载重、车身的承载方式、驾驶室、发动机、底 盘选型、冷却系、传动系、制动系、转向系、 悬架等，总之，对汽车整车有个大概轮廓。
注意： – 缩小比例的模型还可以用于风洞试验，用来确 定空气动力学特性。缩小比例模型是在彩色效 果图的基础上更进一步表达造型构思，具有立 体形象，比效果图更有真实感，要求比例严格、 曲线流畅、曲面光顺。 – 雕塑一个缩小比例汽车模型，需要从各个角度 审视，反复推敲，精工细雕，因而很难在两三 天内完成。
– 生产条件调查
• 了解生产规模、生产方式、设备及工艺条件，以合理的选择材 料、结构、加工工艺及装配方式。
– 同类型参考样车试验及分析
• 可将与设计相近的车进行全面的性能实验，了解该车型及其部 件的结构形式及参数，按照目前我们的使用条件，会有哪些优 势，为新设计提供必要的依据，努力做到扬长避短。
特别说明： 上述调研过程是在实现新车设想，即把设计任务变成 具体设计方案时，所要做的不可缺少的重要工作。其 先后顺序可视具体情况而定。
• 设计阶段包括设计草图和设计效果图两个阶段， 最初的设计草图都比较简单，它也许只有几根线 条，但是能够勾勒出设计造型的神韵，设计师通 过设计大量的草图来尽可能多的提出新的创意。 • 每个设计师都会对少数几个自己认为比较好的草 图进行完善，包括绘制多个角度的草图，进一步 推敲车身的形体，突出造型特征等等。下面是菲 亚特Bravo设计草图，我们可以看出最初的草图形 体是比较简练的，只强调部分的特征线。而后来 的深入设计草图则比较完整的表达了车身的整个 形态。
chap1-1.1-1.2
c、最小转弯半径小；
a、前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏 ；
缺点
b、驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构复杂； c、进、出驾驶室不如长头式货车方便 ； d、驾驶室内受热及振动均比较大； f、正面碰撞时， 特别是微型、 轻型平头货 车，使驾驶 员和前排乘 员受到严重 伤害的可能 性增加。 应用：各种级别的货车
汽车设计的一般顺序
设计规划：需求分析、市场战略制定和概 念构想。 技术设计：收集和分析国内外同类车的结 构、性能、参数、产品系列、技术发展趋 势。 施工设计：产品的详细设计，正式图纸的 设计绘制和评审，包括工艺设计在内，模 具、工装等 设计定型：通过对施工设计图纸的评定， 再反馈到总体设计中，修改。
汽车的设计、制造过程1
A从脑到手： 草图
B初步定稿：
草图＋说明
汽车的设计、制造过程2
汽 车 外 形 美 术 效 果 图
汽车的设计、制造过程3
汽车的设计、制造过程4
C理念表达：效果图
D内部设计：内厢效 果图
汽车的设计、制造过程5
E：1/5油泥
模型
汽车的设计、制造过程6
F 测量 阶段： 三维坐 标测量
汽车的设计、制造过程7
汽车的设计、制造过程8
风洞实验
汽车的设计、制造过程9
路试
模拟及实车碰撞实验
汽车的设计、制造过程10
戴姆勒在奥地利维也纳的全球最大气候实验场
汽车的设计、制造过程11
§1-2 汽车形式的选择
汽车的分类： GB／T3730.1-2001将汽车分为乘用车和商用车。
b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客 FR缺点：
厢，会使前排乘员受到严重伤害；
汽车总体设计课件上部.pdf
第一章汽车的总体设计§1 概述§2 汽车形式的选择§3 汽车主要尺寸和参数的选择§4 汽车发动机选择§5 车身形式§6 轮胎的选择§7 汽车的总布置§8 运动校核第一节概述一、汽车设计的内容：总体设计系统设计（总成设计）零部件设计二、汽车设计技术的发展（一）、发展过程1、经验设计以经验数据和经验公式为主要方法2、“科学实验+ 技术分析”的设计3、计算机辅助设计（二）、发展特点1、基础理论成果的应用2、测试与实验新技术不断发展道路实验（实验场），室内实验（测功、风洞、电液振动），虚拟实验3、新工艺、新材料的应用（三）、发展趋势1、更注重安全性主动和被动安全2、更注重节能与环保代用燃料，电动汽车，绿色设计3、向高速化、轻量化、低噪音方向发展NVH（Noise,Vibration,Harshness) 4、向自动控制、智能化方向发展三、总体设计应满足的要求1、公路上行驶，外形尺寸应予以限制；2、排放要满足环保要求——排放法规；3、使用环境复杂，应满足安全性要求－强制性安全法规；4、汽车各性能应满足开发所确定的指标；5、知识产权保护；6、“三化”要求：系列化，通用化，标准化;7、避免部件发生运动干涉；8、质量可靠，拆装维修方便…四、汽车开发程序1、新产品开发流程：商品规划：商品计划和概念设计商品计划的内容：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。
2、概念设计1）.概念设计的概念从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活的全过程。
2）.概念设计的内容车型构成；车辆主要尺寸、驱动方式和采用的主要部件和附属设备；车辆的总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本及开发成本3）.概念设计的具体工作◎形体设计◎总体方案草图◎用户使用调查，市场预测◎产品水平分析◎设计任务的形成和编写概念设计/形体设计※外部造型※内饰造型※色彩设计整车和车身内部尺寸布置绘制外形构思草图美术效果图制作油泥模型◎车身外形应在保证汽车拥有较小空气阻力系数的同时，具有符合审美规律的形体。
汽车总体设计(罗永革)
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 汽车形式的选择 汽车主要尺寸和参数的选择 汽车总布置设计 汽车总布置CAD技术 运 动 校 核
汽车总体设计
第一节 汽车形式的选择
一、汽车的分类 二、汽车形式的选择
一、汽车的分类
图2-1 汽车分类(GB/T 15089—2001)
二、汽车形式的选择
(2)商用车的布置形式
① 发动机前置后桥驱动。采用这种布置形式的优点是与货车通用的部件多，易于从
货车改装；动力总成操纵结构简单；散热器位于汽车前部，冷却效果好；发动机易维 修。缺点是由于发动机罩突出在地板之上，乘客面积利用率差；车内噪声大，隔热、 隔振困难，影响乘坐舒适性；且前轴容易过载，轴荷分配不理想；并可能造成转向沉 重。 ② 发动机中置后桥驱动。采用这种布置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，车内噪声小；布置座椅不会受发动机限制；乘客车门能布 置在前轴之前，以利于实现单人管理。缺点是发动机必须用水平对置式的，要专门设 计；因布置在地板下部，其冷却、防尘和维修困难，动力总成的操纵机构复杂。目前 这种布置形式采用不多。
3.布置形式
(1)乘用车的布置形式 乘用车的主要布置形式可分为：发动机前置前轮驱动(FF)、
发动机前置后轮驱动(FR)和发动机后置后轮驱动(RR)三种驱动形式，如图2-2所示。 (2)商用车的布置形式
3.布置形式
图2-2 乘用车的布置形式
3.布置形式
图2-3 发动机前置前轮驱动乘用车的发动机布置方案 a)发动机横置于前轴之前 b)发动机纵置于前轴之前 c)发动机横置于前Байду номын сангаас之后
1.轴数 2.驱动形式 3.布置形式
1.轴数
RL6460混合动力微型客车总布置设计
1.1 课题研究的目的和意义............................................................................................... 1 1.2 混合动力汽车概述...................................................................................................... 1 1.3 混合动力汽车的现状及发展趋势............................................................................... 2 1.3.1 国内混合动力汽车的发展现状.......................................................................2 1.4 研究的基本内容和拟解决的主要问题...................................................................... 4 1.4.1 论文主要研究内容...........................................................................................4 1.4.2 拟解决的主要问题........................................................................................4
汽车设计习题库及部分答案58页 2
第一章汽车的总体设计1. 设计任务书包括哪些内容？答：设计任务书主要应包括下列内容：（1）可行性分析，其内容包括市场预测，企业技术开发和生产能力分析，产品开发的目的，新产品的设计指导思想，预计的生产纲领和产品的目标成本以及技术经济分析等。
（2）产品型号及其主要使用功能、技术规格和性能参数。
（3）整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数；标准化、通用化（4）国内、外同类汽车技术性能的分析和对比。
（5）本车拟采用的新技术、新材料和新工艺。
2. 汽车总体设计的主要任务？答：要对各部件进行较为仔细的布置，应较为准确地画出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还要进行调整。
此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间的参数匹配合理，保证整车各性能指标达到预定要求。
3. 简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？答：（1）轴距对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。
当轴距短时，上述各指标减小。
此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。
（2）轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大，使汽车制动性或操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。
（3）原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长。
对机动要求高的汽车，轴距宜取短些。
为满足市场需要，工厂在标准轴距货车的基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。
对于不同轴距变型车的轴距变化，推荐在0．4~0．6m的范围内来确定为宜。
4.公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？答：公路车辆法规规定的单车外廓尺寸：长不应超过12m；宽不超过2.5m；高不超过4m。
5. 简要回答汽车轮距的大小会对汽车产生哪些影响？单就货车而言，如何确定其前后轮距？答：汽车轮距的大小会对汽车总质量、最小转弯直径、侧倾刚度产生影响。
第1章 汽车设计 绪论 (罗永革)
2. CAE软件
(1)MSC.NASTRAN MSC.NASTRAN是MSC公司于1971年推出的大型通用结构有限元分析软
件，公司通过多次收购、合并和重组，使该软件功能不断完善，逐步成为有限元分析 领域的行业标准；主流的CAD/CAE软件都提供与MSC.NASTRAN的直接接口。 (2)ANSYS ANSYS由美国ANSYS公司开发，它涵盖结构学、热学、流体学、电磁学、声 学等领域，提供与多数CAD软件的接口，广泛应用于航空航天、机械制造、石油化工、 交通、电子、土木等学科领域。 (3)ADAMS ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是最初由 美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的机械系统动力学仿真分析软件，目 前已被美国MSC公司收购成为MSC.ADAMS。 (4)AVL Cruise 奥地利AVL李斯特(List)公司开发的CRUISE软件是用来研究汽车动力 性、燃油经济性、排放性能及制动性能的高级模拟分析软件。 (5)MATLAB MATLAB(Matrix Laboratory)是美国MathWorks公司出品的商业数学软件， 是用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式 环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
SJ1
主编
第1 章
第一节 第二节 第三节 第四节 汽车设计概述 汽车产品开发方法 汽车产品开发程序 汽车设计技术发展
绪论
第一节 汽车设计概述
一、汽车设计的内容 二、汽车设计的特点和要求
一、汽车设计的内容
二、汽车设计的特点和要求
1.考虑工作环境的复杂多变 2.坚持“三化”原则 3.遵循相关的标准和法规 4.重视汽车使用中的安全、可靠、经济和环保
汽车设计讲稿汽车总体设计
第一章汽车的总体设计§1―1 概述一．总体设计1．对总体设计的原则要求：一个成功的汽车产品设计应该满足技术、社会、经济和艺术造型等方面的要求。
总体设计应根据整车设计的总目标，明确各种的要求的主次地位，统一协调，使它们和谐地组合在一起，形成既先进又合理的方案，以达到预期目的。
2．对总体设计的基本要求：1）各项性能、成本等，要达到设计任务书指标。
2) 遵守和贯彻有关法规、标准，不侵犯专利。
3) 尽量三化，标准化，通用化，系列化。
4）进行运动校核，保证运动正确，不干涉。
5）拆装维修方便。
要特别注意正实施的强制性标准，已有40项，如GB1589-89汽车外廓尺寸限界，汽车污染物排放标准，公路法规对汽车轴荷的限定等。
3．对总设计师要求：1）丰富的工作经验，工作几年，最好搞过底盘和车身。
2）理论水平高（力学）。
3）熟悉掌握国内、国外汽车市场和技术、国内外工业动向。
4）善于团结周围同志一道工作，有一定的组织能力。
4．准备（日常，设计前）1）收集资料与分析收集：设计结构使用、试验、生产、技术等方面资料、表格各种参数画出参数图（广告）技术发展水平报告、前后对比其他国家法规2）进行使用调查使用条件：包括道路、气候、风沙使用情况：运货品种、装卸方式、运输距离、行李箱、质量用户对汽车行使要求，需求量。
3）进行生产调查：生产条件：厂地面积、厂房面积、技术力量（技术人员、技工技术等级）原材料来源及运输方式、水、电供应、排污。
生产设备：现有和要买的设备、工艺水平。
4）进行样车对比、试验分析二．汽车开发程序：对应竞争，企业要一手抓在产品，一手抓新产品开发。
为进行新产品开发，要制定企业发展规划，核心是商品规划（系列和单个）0．单个商品规划包括商品计划和概念设计。
1）商品规划：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。
2）概念设计：车型构成：主要尺寸、驱动方式和主要部件及附属设备；总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本和开发日程。
汽车设计课后答案精简型
汽车设计课后答案第4版王望予吉林大学第一章汽车总体设计一、轿车（乘用车）的布置形式有哪几种？各自有什么优缺点？发动机前置前驱的布置形式为什么在乘用车上得到广泛采用？大客车（商用车）有哪几种布置形式？各自有什么优缺点？发动机后置后驱的布置形式为什么在客车上得到广泛采用？乘用车：发动机前置前驱动优点：（a、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的能力高c、动力总成结构紧凑；d、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）e、有利于提高汽车的机动性；（轴距可以缩短）f、有利于发动机散热，操纵机构简单；g、行李箱空间大；h、变形容易。
）缺点：结构与制造工艺均复杂；（采用等速万向节）；前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）；汽车爬坡能力降低；发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大；维修费用高。
商用车：发动机后置后桥驱动优点：a、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量；b、检修发动机方便；轴荷分配合理；c、能改善车厢后部的乘坐舒适性；d、当发动机横置时，车厢面积利用较好，并有布置座椅受发动机影响较少；f、行李箱大（旅游客车）、地板高度低（城市客车）g、传动轴长度短。
缺点：a、发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；b、动力总成操纵机构复杂；c、驾驶员不容易发现发动机故障。
二、汽车的主要参数分为几类？各类又含有哪些参数？各质量参数是如何定义的？汽车的主要参数包括尺寸参数、质量参数和汽车性能参数1．尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸2．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；整车整备质量：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整车质量。
汽车的载客量和装载质量：汽车的装载质量me定义：指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。
注：越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。
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4.汽车的操纵稳定性参数
(1)不足转向特性参数 为了使汽车具有一定的不足转向特性，以达到较好的操纵稳 定性，通常在总体设计时做到前、后轮胎的侧偏角之差大于零。 (2)车身侧倾角 为保持较好的侧向稳定性，当整车以0.4g向心加速度定圆等速行驶 时，车身侧倾角应控制在3°以内，最大不允许超过7°。 (3)制动点头角 为使汽车具有较好的乘坐舒适性，当汽车以0.4g的减速度制动时， 车身的点头角不大于1.5°。
(2)商用车的布置形式
③ 发动机后置后桥驱动。目前国内外长途和旅游大客车，很多都采用这种布置方案。 其优点是动力总成紧凑，机动性好，整车整备质量小。车内布置趋于合理，车厢内地 板平坦，且发动机与车厢分隔开，所以室内振动和噪声小，对车内温度有所改善，舒 适性好，车厢面积利用率高；轴荷分配较合理，可在车外修理发动机；此外地板下可 形成容积较大的行李箱。缺点是发动机冷却条件不好，动力操纵机构复杂，故障不易 及时判别。
1.外廓尺寸
⑩ 运送不可拆解物体的低平板专用半挂车车宽限值3 000mm；车长限值不适用于运送 不可拆解物体的低平板专用半挂车、运送车辆的专用半挂车(但与牵引车组成的列车 长度需符合本标准规定)和运送单箱长度大于12.2m(40ft)集装箱的框架式集装箱半挂 车。
二、汽车质量参数的确定
1.整车整备质量mo 2.汽车的载客量和装载质量me 3.汽车的总质量ma 4.汽车轴荷分配的确定
第三节 汽车总布置设计
一、整车布置的坐标系 二、整车布置的基准线 三、各部件的布置
一、整车布置的坐标系
图2-7 整车坐标系(GB/T 19234—2003)
二、整车布置的基准线
1)车架上平面线。 2)前轮中心线。 3)汽车中心线。 4)地面线。 5)前轮铅垂线。
二、整车布置的基准线
图2-8 总布置图的基准线
8.车身内部布置
(1)驾驶员的操纵方便性 驾驶员操纵方便性主要是指手操纵元件、脚踏板的位置和 活动空间。 (2)乘用车车身的内部布置 (3)车身内部布置方案校核 安全性是汽车设计需要考虑的重要内容。
8.车身内部布置
图2-11 二维人体模型样板
8.车身内部布置
图2-12 三维人体模型 a) H点人体模型各构件名称 b)H点人体模型各构件的尺寸与负荷分布 1—连接膝关节的T形杆 2—大腿重块垫块 3—座位盘 4—臀部角度量角器 5—靠
(2)商用车的布置形式
1)货车的布置形式。 ① 长头式。长头式货车的发动机位于驾驶室前部，称为长头式货车，如图2-4a所示。 发动机完全突出在驾驶室前部，发动机有独立的发动机舱和单独的罩盖。其优点是维 修发动机方便，离合器、变速器等操纵机构简单，易于布置；驾驶室隔热、隔振效果 好，地板低，驾驶员上、下车方便；驾驶员的安全性好。缺点是载货面积利用率低， 整车总长较大，转向不灵活，驾驶员视野差。 ② 短头式。短头式货车发动机的大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内，如图2 -4b所示。其车身部分的结构特点是：因发动机大部分突出在驾驶室前部，所以有独 立的发动机舱和单独的发动机罩盖，发动机舱与驾驶室共同形成货车的车头部分。
1.动力性参数
(1)最高车速vmax 随着汽车性能特别是主动安全性能的提高以及各国公路路面的改善 和高速公路的发展，汽车最高速度有了普遍性提高，选择时应考虑汽车的类型、用途 和道路条件、具备的安全条件和发动机的功率等，并以汽车行驶的功率平衡为依据来 确定。 (2)加速时间 汽车的加速时间对平均行驶车速有着很大影响。 (3)上坡能力 用汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度imax来表示上坡能力。 (4)汽车的比功率和比转矩 比功率是汽车所装发动机最大功率与汽车最大总质量之 比，可作为评价汽车动力性的综合指标；比转矩是发动机的最大转矩与汽车总质量之 比，反映了汽车的牵引能力。
第2章 汽车总体设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
汽车形式的选择 汽车主要尺寸和参数的选择 汽车总布置设计 汽车总布置CAD技术 运动校核
第一节 汽车形式的选择
一、汽车的分类 二、汽车形式的选择
一、汽车的分类
图2-1 汽车分类(GB/T 15089—2001)
1.轴数 2.驱动形式 3.布置形式
二、汽车形式的选择
1.轴数
① 安装名义断面宽度超过400mm(公制系统)或13.00in(英制系统)轮胎的车轴，其最 大允许载荷不得超过各轮胎规定的负荷之和，其最大限制为10 000kg。 ② 装备空气悬架时最大允许轴荷的最大限值为11 500kg。 ① 驱动轴为每轴每侧双轮胎且装备空气悬架时，最大允许轴荷的限值为19 000kg。
(2)商用车的布置形式
③ 平头式。平头式货车的发动机位于驾驶室内，如图2-4c所示。汽车总长和轴距尺 寸短，最小转弯直径小，机动性能良好；驾驶员视野得到明显改善；采用翻转式驾驶 室时能改善发动机及其附件的接近性；汽车的面积利用率比较高。但空载时前轴负荷 大，因而在坏路上的汽车通过性变差；进、出驾驶室不如长头式货车方便；离合器、 变速器等操纵机构复杂；驾驶室隔热、隔振效果差。平头式布置又分为发动机在前轴 之上两侧座位之间(见图2-5a)、发动机在前轴之上座位之下(见图2-5b)、发动机在前 轴之后座位之下(见图2-5c)等几种形式。图2-5a的形式在重型货车上用得较多，其发 动机位置较高，易维修，座位较低，汽车总高较低，可降低风阻；缺点是驾驶室内较 拥挤，隔热、隔振困难。图2-5b、c的形式主要用于发动机外形较小的微型或轻型货 车上，优点是其发动机位置较低、驾驶室内较宽敞，隔热、隔振较好，但发动机不易 维修，为解决这一问题，可采用驾驶室可翻转的结构。 2)客车的布置形式。
8.车身内部布置
图2-14 手臂操纵力与操纵姿势和操纵位置的关系
8.车身内部布置
图2-15 踏板行程方向与驾驶员踏板力的关系
8.车身内部布置
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—
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点的Y
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—前座R
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图2-16 —
乘用车车身内部空间的布置尺寸图
—转向盘在Y-
—转向盘到前轮中
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—R点之间
—前座R
—前客厢肩部空间
—后客肘部宽度座R点的Y
(2)商用车的布置形式
① 发动机前置后桥驱动。采用这种布置形式的优点是与货车通用的部件多，易于从 货车改装；动力总成操纵结构简单；散热器位于汽车前部，冷却效果好；发动机易维 修。缺点是由于发动机罩突出在地板之上，乘客面积利用率差；车内噪声大，隔热、 隔振困难，影响乘坐舒适性；且前轴容易过载，轴荷分配不理想；并可能造成转向沉 重。 ② 发动机中置后桥驱动。采用这种布置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，车内噪声小；布置座椅不会受发动机限制；乘客车门能布 置在前轴之前，以利于实现单人管理。缺点是发动机必须用水平对置式的，要专门设 计；因布置在地板下部，其冷却、防尘和维修困难，动力总成的操纵机构复杂。目前 这种布置形式采用不多。
4.汽车轴荷分配的确定
1)应使轮胎磨损均匀。 2)应满足汽车使用性能的要求。 3)轴荷的分配还要考虑到汽车的操纵稳定性，使汽车具有不足转向特性。
4.汽车轴荷分配的确定
三、汽车主要性能参数的确定
1.动力性参数 2.燃油经济性参数 3.汽车的通过性参数 4.汽车的操纵稳定性参数 5.制动性参数 6.舒适性参数
一、汽车主要尺寸的确定
1.外廓尺寸
2.轴距L的选择
3.前轮距B1和后轮距B2 4.前悬LF和后悬LR
1.外廓尺寸
① 挂车车长为挂车最前端至最后端的距离。 ② 即原三轮农用运输车，下同。 ③ 当采用转向盘转向、由传动轴传递动力、具有驾驶室且驾驶人座椅后设计有物品 放置空间时，车长、车宽、车高的限值分别为5 200mm、1 800mm、2 200mm。 ④ 指低速载货汽车，即原四轮农用运输车，下同。 ⑤ 车长限值不适用于不以运输为目的的专用作业车。 ⑥ 最大设计总质量不超过26 000kg的汽车起重机的车长限值为13 000mm。 ⑦ 当货厢与驾驶室分离且货厢为整体封闭式时，车长限值增加1 000mm。 ⑧ 对于货厢为整体封闭式的厢式货车(且货厢与驾驶室分离)、整体封闭式厢式半挂 车及整体封闭式厢式汽车列车，以及车长大于11 000mm的客车，车宽最大限值为2 55 0mm。 ⑨ 定线行驶的双层客车车高最大限值为4 200mm。
一、底盘总布置Top-Down的设计方法
8)模块化设计使得相似组件的互换性设计及并行设计变得容易。 9)嵌套了知识Pro/ENGINEER的设计对象在将来的设计中可以被方 便地重用。
一、底盘总布置Top-Down的设计方法
图2-19 商用货车底盘总布置Top-Down的设计方法
二、底盘总布置Top-Down的设计过程
(2)商用车的布置形式
图2-4 货车的布置形式 a)长头式 b)短头式 c)平头式
(2)商用车的布置形式
图2-5 平头式货车的几种布置形式 a)发动机在前轴之上两侧座位之间
b)发动机在前轴之上座位之下 c)发动机在前轴之后座位之下
第二节 汽车主要尺寸和参数的选择
一、汽车主要尺寸的确定 二、汽车质量参数的确定 三、汽车主要性能参数的确定
背角水平仪 6—躯干重块悬架 7—靠背盘 8—头部空间探测杆 9—靠背角量角器 10—H点标
记钮 11—H点支枢 12—横向水平仪 13—大腿杆 14—膝部角量角器 15—小腿夹角量
角器 16—躯干重块 17—臀部重块 18—大腿重块 19—小腿重块
8.车身内部布置
图2-13 舒适驾驶姿势的人体生理角度
5.确定总成及零部件装配方式
图2-22 骨架模型 a)整车骨架模型 b)制动系统骨架模型 c)制动元件与制动骨架模型
第五节 运 动 校 核
1)转向轮在跳动和转向过程中与翼子板、转向杆系之间的运动关系。 2)传动轴跳动时的运动关系。 3)后轮跳动时与翼子板的相对关系。 4)转向杆系与转向轮悬架共同工作所产生的转向干涉。 5)制动时前轴扭转所产生的转向干涉。 6)驾驶区各种操纵机构的运动轨迹，主要是校核各种操纵动作是否会发生干 涉或人体的动作是否舒适。 7)可翻转的驾驶室翻转时，连接驾驶室和车架之间的杆件和软管的运动轨迹， 包括转向传动轴、变速操纵杆及其他各种操纵杆件、软轴、连接软管、线束 等的校核。 8)自卸车举升机构的运动关系，校核举升机构的运动轨迹。