浅谈客车底盘总布置设计

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性能匹配
动力性、经济性匹配
要同时保证动力性和经济性就必须合理匹配动力传动系 统，可以通过动力性和燃油经济性仿真软件进行计算匹配。源自文库
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
Cruise软件的主要功能是计算各种的动力性、经济性、排放、制动性能等 经济性 动力性 排放 路况 驾驶员 控制策略 等速油耗、加速油耗、道路循环油耗、特定工况油耗 加速度、各档加速时间、各档爬坡性能 怠速和工况下CO、NOX、HC排放 变坡度、变摩擦系数、变风阻、变大气温度、湿度 踩下离合器、制动踏板及换档的习惯 各种动力元件都可加上控制器，换档策略是两参数的
各模块都有输出结果的图表和数值，数据量庞大，以下取几个典型图表予以说明
右侧是EQ6111LH的各档稳态百 公里油耗图 可以清楚看到不同档位、不同 车速下油耗值及其变化规律
同一车速油耗值基本随档位升 高而下降
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
右侧是EQ6111LH的循环工况分布密度 车辆使用工况是千差万别的，经济性的 好坏不能用直接档的等速油耗简单评价， 必须找到一个接近实际使用工况的循环 工况来评价。本Cycle根据十堰到襄樊 道路试验制定 从图上可以看到在Cycle内发动机在转 速轴上的时间使用密度，将其叠加在万 有特性图上，可以分析在经济区内的使 用频率，从而评价经济性的好坏
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性能匹配
经济性
由于汽车在不同地区和不同使用条件下行驶，其常用车 速也不相同： 公路客车：90～120km/h，公交客车：30～45km/h； 山区公路：40～60km/h，城郊等级公路：60～70km/h。 因此必须合理的匹配动力传动系统，使汽车大多数时间 内变速箱能用高档或直接档行驶，而且是常用车速所对应的 发动机工况（包括转速和负荷率）均处于经济区内运行。 另外，为提高燃油经济性，所选用的总成也不同，如选 用经济环保的柴油机，比汽油机节约25～30%；选用滚阻系 数小的子午线轮胎，比普通胎节油4～9%等。
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动力总成及传动比的选择
发动机的选择
根据汽车动力性能的要求，按公式：
Pe max 1 Ga ⋅ g ⋅ f r CD ⋅ A 3 = ⋅ Va max + ⋅ Va max ηT 3600 76140
求出发动机最大功率。 或用比功率法估算发动机最大功率。
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动力总成及传动比的选择
浅谈客车底盘总布置设计
东风汽车有限公司商用车研发中心客车部 ○○五年五月 二○○五年五月 1
概述
主要任务
提出对各大系统及总成的布置要求和特性参数的设计 要求； 协调相关总成间的布置关系和参数匹配关系； 可以分为性能匹配和结构设计两个部分。
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概述
具体工作
性能参数匹配，包括动力性、经济性匹配等； 对各系统提出设计要求，包括结构型式、特性参数、尺寸限 制等； 绘制底盘总布置图； 运动校核，包括转向轮跳动图、传动轴跳动图、转向转动装 置与悬架的运动校核图等。 协调各系统及总成间的布置关系，校核各系统间的尺寸链。 总布置设计的计算验算，包括轴荷分配及质心位置计算、动 力性经济性验算、总成及零部件可靠性分析等。
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动力总成及传动比的选择
离合器的选择
在任何行驶情况下，离合器能可靠地传递发动机的最大 扭矩，保证汽车起步平稳。 按公式： D =
M e max ×100 A
来确定摩擦片外径。
离合器总成设计中有两个主要性能参数：后备系数和最 大摩擦力矩。离合器起着传递发动机扭矩，同时防止其它传 动系统过载，起到保护其他系统的作用。因而，从整车传递 发动机扭矩来讲，希望离合器的后备系数不能过小，但从保 护其它系统来讲，不能过大，同时，后备系数过大，最大摩 察力矩大，则离合器尺寸过大，导致变速箱选换挡力大。
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性能匹配
动力性
由于不同用途的车辆追求的设计目标不同，对动力性的 要求也不相同。 公路客车一档最大动力因数为0.28～0.35，直接档最大 动力因数0.06～0.10； 公交客车一档最大动力因数为0.30～0.40，直接档最大 动力因数0.04～0.06； 轻型车一档最大动力因数为0.30～0.40，直接档最大动 力因数0.06～0.10； 因此对车辆其他总成也产生相应的要求： 公交客车采用变速箱为直接档，大速比后桥； 公路客车采用变速箱位超速档，小速比后桥。
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动力总成及传动比的选择
变速箱的选择
从整车设计角度来讲，变速箱一挡速比要求尽可能大一 些，这点除与一挡爬坡度有关外，还与离合器寿命有直接的 关系，采用较大的变速箱头挡速比可以减少汽车起步时的滑 磨功，避免了离合器温度过高引起离合器从动盘烧坏，同时 使操纵轻便。采用较大尺寸的离合器，增大了离合器的热容 量，避免了汽车起步时离合器温度过高，但却使得变速箱操 纵力过大，同时增大了变速箱同步器的负荷，影响了同步器 的使用寿命。
发动机的选择
利用所追求的最高档最大动力因数将汽车的常用车速和 发动机的最大扭矩点的转速结合起来，同时将发动机的经济 区综合考虑 ，来依据所要求的最高档最大动力因素及常用 车速来确定发动机的最大扭矩和转速是比较现实的。一般情 况下，总重较小的车型，采用低扭矩，高转速的发动机，总 重较大的车型，采用大扭矩，低转速的发动机，这样能使发 动机尽量发挥经济区。
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动力总成及传动比的选择
离合器的选择
城市公交客车，由于变速箱选换挡频繁，因而导致离合 器压盘、从动盘温度过高，离合器磨损加剧、摩擦系数降低， 摩擦力矩降低，由于静摩擦力矩降低，将导致传递的扭矩降 低，将导致从动盘打滑，从而加大滑磨功。从滑磨功的的角 度来讲，汽车起步时，发动机的转速越高，滑磨功越大；从 动部分的转动惯量越大，滑磨功越大；汽车质量越重，滑磨 功越大；降低传动比，滑磨功越大；后备系数过小，滑磨功 越大；轮胎滚动半径越大，滑磨功越大。因而从城市公交的 使用来看，希望离合器的后备系数大一些的好。 对于旅游客车，从变速箱的换挡力及变速箱使用及载货 来讲，希望离合器的后备系数小一些的好。
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
Cruise共7个计算模块，功能如下：
Cycle run Climbing Performance Constant drive Full Load Acceleration Max Traction Force Cruising Brake
道路循环油耗与排放，主要用于评价特定工况下油耗 准静态或动态爬坡度、加速度、加速时间 稳态油耗与排放 最大加速度下动力性能 驱动性能、储备功率 近似Cycle run 制动性能
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
Cruise模型由许多小的动力学模块构成，如整车模块、发动机模块、离合器模块、变速 器模块、差速器模块、制动器模块、轮胎模块、功率消耗元件模块、控制器模块构成， 有较大的自由度，可组成复杂或简单模型 整车 离合器 变速器 发动机 制动器 取力器 轮胎
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
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性能匹配
仿真软件Cruise介绍
输出结果（二档起步加速）
可以读出时间轴上加速距 离和车速
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主要尺寸和参数的选择
轴距与前、后悬
轴距的变化影响整车质量分配、稳态转向特性、转弯直 径以及纵向通过半径。轴距增大，前轴负荷增大，不足转向 的趋势增加，转弯直径、纵向通过半径增大，转弯时，通道 宽度减小；而轴距减小，后悬过长，制动或上坡轴荷转移过 大，汽车的制动性和操纵稳定性变坏，车身纵向角振动过大、 传动轴夹角过大等问题。因此，确定轴距应综合整车主要性 能、载质量、使用工况和轴荷分配等方面考虑。 根据GB7258，客车后悬长度不超过轴距65% 。
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主要尺寸的选择
前、后轮距
轮距大些，对增大车内宽度和提高整车横向稳定性有利，但 轮距过大，使汽车总宽增大。 前轮距B1主要取决于车架前部的宽度和前悬架的宽度以及布 置形式、前轮最大转角和轮胎宽度、转向杆与转向轮以及车架间 的运动间隙，因此，通过具体布置设计和相关系统件运动校核。 后轮距B2主要取决于车架后部的宽度、后悬(弹簧宽度)、轮 胎宽度以及它们之间的间隙。 前、后轮距B1和B2的确定应能保证满足GB 1589汽车总宽的要 求。