乘用车设计流程

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产生驱动力,FF的汽车在操控性方面具有明显的转向不足 特性,这在汽车操控性评价中属于一种安全的稳态倾向, 是民用车的理想特性。抗侧滑的能力也比FR强。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
FF缺点
FF的驱动轮附着利用率较小,上坡时驱动轮的附着力会减
小;前轮的驱动兼转向结构比较复杂,引擎和传动系统集 中在引擎舱内,布局拥挤,局限了采用大型引擎的可能性。 这是大型轿车不采用FF的主要原因。针对这个问题,近年 来出现了纵置引擎的FF布局(以前FF的引擎都是横置的),
2.1.3 汽车的布局
以电视机为例,所有电视机的内部结构大多相差无几,
大致上都为立方体,造型所要提供的功能也不多。
汽车的内部结构复杂,使用功能的要求很严格(如乘 员/载货的空间、人体工程学要求等),这些构成了很多 在造型设计过程中必须遵循的条件。因此,汽车造型设 计师必须具备很清晰明确的布局观念,才能设计出具有
2.1.3 汽车的布局
一、何谓布局?
这里所讲的布局,是指如何安排一部汽车的各个组成
部分在整车中所处的相对位置,即全车的整体布局。布 局方案一般是由总工程师决定的,但对于车身造型设计 师,很好地理解甚至具备确定总体布局的能力也十分重 要,这是因为与其他工业产品相比,汽车构造的复杂多
变性要大得多。
二、概念设计阶段
安放了大型的水平对向12缸引擎,使其后轮距远大于前轮
距,这就需要以特别的造型设计来配合。在操控性方面, 轮距越大,转向极限和稳定性也会提高,很多高性能跑车 车身叶子板都向外抛,就是为了尽量扩大轮距。
二、概念设计阶段
2.1.2 尺寸参数的确定
7、离地距
离地距即车体最低点与地面的距离。后驱车的离地最低点
产品规划 设计任务书
市场营销
概念设计
狭义的开发概念 产品设计 产品试制 NO
试验评价 YES
生产准备 试生产
广义的开发概念
NO
试验评价 YES 批量生产 质量改进
汽车总体设计(乘用车)
§1 方案策划阶段 §2 概念设计阶段 §3 工程设计阶段 §4 样车试验阶段
§5 投产启动阶段
一、方案策划阶段
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
1)前置引擎后轮驱动(FR)
引擎纵置于车头,纵向与变速箱相连,经过传动轴驱
动后轮。最早期的汽车绝大部分采用FR布局,现在则主要 应用在中、高级轿车。
二、概念设计阶段
前置引擎后轮驱动(FR)的优点
轴荷分配均匀,即整车的前后重量比较平衡,因此 操控稳定性比较好。据物理原理,后轮作驱动轮时,
从而可以采用较大型的引擎。例如配2.8升V6的奥迪A6,
都属于为数不多的中大型FF轿车。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
3)后置引擎后轮驱动(RR)
早期广泛应用在微型车上,因为其结构紧凑,既没有沉
重的传动轴,又没有复杂的前轮转向兼驱动结构。它的缺 点是后轴荷较大,在操控性方面会产生与FF相反的转向过 度倾向,即高速过弯的稳定性差,容易侧滑。现在仍采用 RR布局的轿车已经很少。保时捷911是其一,而它极易甩
2.1.2 尺寸参数的确定
4、轴距 在车长被确定后,轴距是影响乘坐空间最重要的因素, 因为占绝大多数的2厢和3厢轿车,乘员的坐位都是布置
在前后轴之间的。长轴距使乘员的纵向空间增大,直接
得益的是对乘坐舒适性影响很大的脚部空间。在行驶性 能方面,长轴距能提高直路巡航的稳定性,但转向灵活 性下降, 回旋半径增大。因此在稳定性和灵活性之间必 须作出取舍,取得适当的平衡。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
2)前置引擎前轮驱动(FF)
将引擎横置在车头,经过变速箱直接驱动前轮,就可以
免去传动轴,从而解决了FR布局的车厢地台问题。这种方 案称为FF布局。FF是目前绝大部分微、小、中型轿车 采 用的布局方式。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
FF优势
除了车厢地台降低,在操控性方面由于重心偏前且由前轮
二、概念设计阶段
2.1.1 尺寸参数
因此日本汽车造型设计所追求的是“空间利用率”, 即在有限的车身尺寸下争取最大的内厢空间。可以说
日本车造得紧凑的目的是为了符合法规;欧洲人也热
衷于小型车,但他们造小车的主要目的是省油和使用 方便;而美国人的生活环境决定了他们用不着把汽车 造得太紧凑。
二、概念设计阶段
一、方案策划阶段
一、方案策划阶段
1.1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。
一、方案策划阶段
1.2 项目可行性分析
在市场调研的基础上,根据市场调研报告生成项目建议书, 进一步明确: 汽车形式(也就是车型确定是微型车还是中高级车);
市场目标;
外部的政策法规分析; 内部的自身资源和研发能力的分析,包括设计、工艺、 生产以及成本等方面的内容。
轮胎的附着利用率要优于前轮驱动,这是中、大型
轿车(马力、扭力较大)都采用后轮驱动的主要原 因。
二、概念设计阶段
前置引擎后轮驱动(FR)的缺点
传动部件多、传动系统质量大,贯穿坐舱的传动轴占 据了坐舱的地台空间。为了容纳传动轴,凡是采用FR, 其后座中间座椅的地台都是隆起来的,大大影响了脚
部空间和乘坐舒适性,这可以说是FR的最大缺点。
容纳车架的撞击缓冲结构。后悬则可以比前悬稍长一些。
二、概念设计阶段
2.1.2 尺寸参数的确定
例一 前置引擎前轮驱 动的轿车,因为要腾出 空间安放引擎,前轴要 向后移,形成很长的前 例二 图中的A、B角分别称为接 近角和离去角,是衡量汽车通过 性的重要指标。由图可见角度越 大,车身能安全通过的坡度越大 例三 悬长对汽车的动态 表现也会有影响,例如增 大前悬可以增加转向过多 ,以抵消车架本身的转向
一、方案策划阶段
1.2 项目可行性分析
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。
一、方案策划阶段
1.3 确认项目设计目标
① 将初步设定的要求发放给相应的设计部门;
② 各部门确认各个总成部件要求的可行性以后,确认项
尾的操控特性也是出了名的。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
4)中置引擎后轮驱动(MR)
即引擎放置在前、后轴之间的布局方式。最大的优点显
然是轴荷均匀,具有很中性的操控特性。缺点是引擎占去 了坐舱的空间,降低了空间利用率和实用性。因此采用MR 的大都是追求操控表现的跑车。
二、概念设计阶段
一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资
金投入,投资风险非常大,如果不经过周密调查研究与
论证,就草率上马新项目,轻则会造成产品先天不足, 投产后问题成堆;重则造成产品不符合消费者需求,没 有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为 了新项目至关重要的部分。
重要性
反面教材
一、方案策划阶段
总体做法:
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 和承载式车身底板的布置、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。
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二、概念设计阶段
2.1.1 尺寸参数
各级汽车的尺寸标准
确定汽车尺寸所要考虑的因素主要是机械布局和使用要求,其中机械布局视 乎厂家各自的设计方案有所差异;使用要求则主要由汽车所针对的目标市场 级别而定。下表为根据经验总结的各主要级别乘用车的常见尺寸范围: 单位:米 欧洲、亚洲轿车: 长度 宽度 高度 轴距 典型代表
悬。国产富康、夏利、
。其中接近角尤为重要,因此越
不足倾向。所以设计高性
能跑车不仅是要好看那么 简单。
桑塔纳都属于这种类型。 野车的前悬都很短。
二、概念设计阶段
2.1.2 尺寸参数的确定
6、轮距 轮距直接影响汽车的前后宽度比例。与其它尺寸相比,轮 距更受机械布局(尤其是悬挂系统类型)的影响,是需要 在很早就确定的参数。一般轿车的前轮距比后轮略大,这 与空气动力学有关。但一些特殊机械布局的汽车,如后轴
优秀功能性的汽车外型。事实上很多突破性的布局方案
都是由造型设计师在概念设计的阶段构想出来的。
二、概念设计阶段
2.1.3 汽车的布局
二、布局元素
汽车的布局元素包括发动机、传动系统、座舱、
行李舱、排气系统、悬挂系统、油箱等,
其中前三者:发动机、传动系统和座舱是决定布 局的三要素。
二、概念设计阶段
二、概念设计阶段
2.1.2 尺寸参数的确定
5、前、后悬 车长=前悬+后悬+轴距。
轴距越长,前后悬便越短。最短的悬殊长可以短至只有
车轮。但除了一些小型车要竭力增加轴矩来扩大乘坐空 间外,一般轿车的悬长都不能太短,一来轴矩太长会影 响灵活性,二来要考虑机械零件的布局。近年为了满足 严格的正面撞击测试法规,有加长前悬的趋势,目的是
2.1.3 汽车的布局
按这“三要素”可将布局方式分为前置引擎前驱
(FF)、前置引擎后驱(FR)、中置引擎(MR)及后置
引擎( RR)四大类型,确定布局类型后,其它部件可采 用见缝插针的原则。一个优秀的布局方案应该在使各部 件工作良好的基础上满足应有的使用功能(如载人、运 货、越野等)。 下面对各种布局方案作简单介绍:
部件的布置要求和特性参数等设计要求;
协调整车与总成间、相关总成间的布置关系和参数匹 配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达 到最优并满足产品目标大纲要求的整车参数和性能指标 的汽车。
二、概念设计阶段
2.1 总体布置草图
总体布置草图的主要内容:
车厢及驾驶室的布置,主要依据人机工程学来进行布置,
小型两厢轿车
小型三厢轿车 紧凑型轿车
3.6-4
1.5-1.7 1.3-1.5
2.2-2.5
2.3-2.6 2.6-2.8
夏利
丰田COROLLA 捷达
4.1-4.4 1.6-1.7 1.3-1.5 4.3-4.7 1.7-1.8 1.3-1.5
中大型轿车
大型轿车
4.6-4.9
4.8-5.2
1.7-1.9 1.3-1.6
制作零部件清单表格,以便进行后续开发工作。
二、概念设计阶段
2.1 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) 是汽车总体设计和总布置的重要内容。总体布置草图确
定的基本尺寸控制图是造型设计的基础。
二、概念设计阶段
2.1 总体布置草图
主要任务: 根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及
通过市场 调研对相 关的市场 信息进行 系统的收 集、整理、 纪录和分 析
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
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
目设计目标; ③ 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。 在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形 车,确定变形车的形式以及种类。
一、方案策划阶段
1.4 最终成果
项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求,开发
可行性能够保证得到研发各个部门确认的 新车型设计目
一般在后轴中央,前驱车一般在前轴,也有些轿车的离地 距最低点在前防撞杆下缘。离地距必须确保汽车在行走崎 岖道路、上下坡时的通过性,保证不“刮底”。但离地距高 也意味着重心高,影响操控性,一般轿车的最低离地距为
130mm-200mm。越野车离地距普遍高。赛车离地距可以
低至50mm,。
二、概念设计阶段
标大纲。 该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点,描 述了产品车型的最终定位,是后续研发各个过程的依据 和要求,是一份指导性文件。
二、概念设计阶段
主要任务包括:总体布置草图设计和造型设计两部分。
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;
1.8-2 1.4-1.6
2.7-2.9
2.8-3.2
日产CEFIRO
奔驰S-CLASS
二、概念设计阶段
2.1.1 尺寸参数
外形尺寸参数 我们看到美国车的尺寸比欧、日的标准大很多,这主 要是因为美国地大车少,油价低廉,对于汽车空间的要求 远大于对省油性能的要求。日本则正好相反,为了改善道 路拥挤情况,日本政府对汽车的税收等级是以外形尺寸 (主要是占地面积长*宽)来划分的,车身越大使用费用 越高。
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