汽车总布置设计

L
后悬Lr
货车货箱布置－影响汽车总体尺寸、轴荷分配、质心高度与货
物装卸方便性、安全性等。
Lr
△L
hP
△
总体尺寸较核图－货车
△
H
αF
LF
γ
L
L∑ ρ
αr
hd
Lr
10、安全带与安全气囊
1、乘员受伤主要源自于二次碰撞； 2、安全带有两点式、三点式和四点式之分 3、腰带、肩带固定点(日本标准）
第八 汽车总体运动校核
转向杆系－悬架导向机构运动协 调校核
转向摇臂
B
纵拉杆
转向杆系结构
转向摇臂
B
纵拉杆
A1
转向节臂
转向杆系－悬架导向机构 运动协调校Biblioteka Baidu图
转向节臂A1 随悬架跳动中心
δ
转向摇臂 B
O２
上跳
O1
纵拉杆
HG 转向节臂
动挠度
钢板弹簧跳动中心
Ａ1 C
钢板弹簧
静挠度
G’
H’
δ’
下跳
转向轮跳动
转向节臂端点Ａ1随悬架跳动绕O2 点运动轨迹JJ’，上跳G／下跳G’ 转向节臂端点Ａ1随转向纵拉杆绕B 点运动轨迹KK’ ，上跳H／下跳H’ 运动的不协调所产生的转向干涉量(上跳δ／下跳δ’)是否在控制范围内?
A
车架上平面线
a
αF（0.5°～1.5°）
L
X
O2
r0 rr
b
B
发动机的上下位置－影响质心高度、离地间隙和驾驶员视野； 同
发动机的前后位置－影响前后轴荷分配、轿车前排座位的乘坐 时
舒适性、传动轴长度和夹角、货车的面积利用率；
考
发动机的左右位置－影响底盘系统的受力和发动机悬置
虑
2、传动系布置
发动机前置－后驱动
人体的基本尺寸（图1-21、表1-15，21项的均值和标准差 ） 车内空间、操纵机构、座椅的布置均以之作为依据 ； 以均值决定基本尺寸，标准差决定调整量； 男子身高为例，取μ±1.645σ，表明90%男子的身高在 1553~1822mm范围内。
（2）人体样板
将躯干、大腿、小腿、脚 等模型板利用铰链联接， 用来进行车身内部布置的 平面人体模型。
汽车总布置设计
总布置考虑的主要项目
整车各项性能的设计计算 发动机与传动系布置； 转向装置、悬架和制动系布置； 车身内部（载货、客）空间布置； 驾驶区座椅、踏板和变速杆等布置； 燃料箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置； 底板、仪表板等车身基本骨架形状; 发动机舱、室内装置和后行李舱等局部空间布置； 悬架、轮胎(车轮)的工作范围
总布置草图绘制
（满载状态）
画总布置基准线－总布置坐标系
车身与驾驶区布置 货车车箱布置
动力总成（发动机-离合器-变速器）布置 驱动桥－传动轴布置
转向－悬架布置
制动系布置
油箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置
一、整车布置基准线（面）－零线的确定
基准线－坐标系画法？
前轮中心线
X∥地面线
O
车架上平面线＊
汽车中心线
O
地面线
＊：货车、客车－车架上平面（车架纵梁上翼面较长的一段）； 客车（承载式车身）－车身中部地板或边梁上翼面； 轿车－车身地板平面或通过前轮中心的水平线
轿车总布置基准线－坐标系
Z
前轮中心 O
X
地面线
总布置基准线－坐标系画法
货车与客车的车架上平面线Ｘ∥地面线，一般设计成与地面线有一 个小夹角αF（0.5°～1.5°），即前低后高，以保证汽车在驱动行驶时 车厢能趋于水平。画总布置草图常将车架上平面线置为水平线，而地面 线为斜线；轿车不必如此，Ｘ∥地面线皆为水平线！
人体样板上的胯点要与初选的座椅上的“胯”点重合； 人体样板的踵点应安放在油门踏板处的地板上的踵点。
然后根据选定的坐姿角α、β、γ及δ在图样上进行布置， 检查初选的b值等是否合适。
驾驶时，人体各部分的夹角应符合人体工程学的要求。
22
9、乘用车外廓尺寸的确定
（1）H点与R点 胯点能够比较准确地确定驾驶员或乘员
23
（2）顶盖轮廓线的确定
纵向轮廓线的确定 横向轮廓线的确定
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货车驾驶室内部布置 （表1-17）
轿车车身内部布置
例
轿车车身内部布置示例
客车车身内部布置（表1-18)
货车车箱布置
△ ( 50～100mm )
平头车和自卸车 △ L( 12～22 ％L )
货箱底板平面
O
hP ( 1～1.4m )
③传动轴长度及其变化△L=Lmax-Lmin
AO1+O1A2
min{AE,AE”}
人体样板通常有三种尺寸： 第10、50、95百分位，分 别代表矮小、中等、高大 的人体身材；
它们的躯干尺寸相同，但小腿和大腿尺寸不一样； 人体样板用有机玻璃或胶合板制作，比例为1:5（设计
初期）、1:2和1:1。
21
（2）人体样板（续） 布置人体样板时，首先要确定其踵点与胯点的位置；
Z αF
前轮中心线 前轮垂直线
O
O1
r0 rr
a
车架上平面线
后轮中心线
αF（0.5°～1.5°）
r0
后轮垂直线
X
O2
rr
b
A
L
B
总布置基准线－坐标系
Z
前轮
中心线
αF
前轮垂直线
后轮中心线 后轮垂直线
O
车架上平面线
XY
Y 前轴中心线
αF
地面线
后轴中心线
汽车中心线
Z
汽车中心线
二、各部件的布置
1、动力总成（发动机-离合器-变速器）布置
油箱－油箱应远离消声器、排气管和裸露的电器接头及开关，
备胎－应保证备胎拆装方便，并有利于汽车质心位置的降低。 轿车备胎）；货车备胎
行李箱－应保证有足够的有效容积 客货两用轿车将后排座椅设计成可翻式，形成大容积的行李箱。
蓄电池－蓄电池与起动机应位于同侧：
8、车身内部布置
（1）人体尺寸分布规律
百分位数： 例如，成年男子身高第50百分位数为1688mm，即第50份 点上的数值为1688mm，表明有50%的人身高低于此值。
发动机前置－后驱动
发动机前端面
K
αE
前轮中心
b c
∥车架上平面线
γ1
发动机曲轴中心线 传动轴中心线
注：发动机曲轴中心线一般设计成与 车架上平面线向下有一个小夹角αE
（货车1°～4°；轿车3°～4° ），
即前高后低，以减小传动轴夹角γ1 ！
总布置－动力总成布置
发动机前置－后驱动
Z αF
K
O O1
r0 rr
CA1091前悬架
前悬架钢板弹簧布置在纵梁下面，且成前高后低状。。 减振器应尽可能布置成直立状，
前悬架装置布置示例
EQ1090E前悬架
后悬架装置布置示例
某轿车非对称钢板弹簧后悬架
后悬架钢板弹簧－布置在车架纵梁外侧与车轮之间。 减振器－应尽可能布置成直立状。
后悬架装置布置示例
少片簧钢板弹簧后悬架
αE
γ1
αr
γ2
车架上平面线
主减速器主动轴线位置－与车架上平面有一个夹角αr(４°～７°)， 即向上翘起，以减小传动轴夹角，并使万向节传动轴两端夹角相等。轿车 常将传动轴布置成Ｕ形方案（图1-19），可降低传动轴轴线的高度，有利 于客厢地板和后排中间座椅的布置（减小地板凸包）；
驱动桥半轴中心位置－与驱动轮中心重合； 差速器壳体中心线位置－最好与汽车中心线重合，以使左、右半轴通用
3、转向装置布置
转向盘的位置－保证驾驶员能舒适 地进行转向操作
转向器的位置－转向器布置在前钢 板弹簧跳动中心附近
转向器用万向节和转向传动轴将它 们连接起来
转向轴在水平面内与汽车中心线之 间的夹角不得大于５°
转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵 拉杆之间的夹角，在中间位置时应尽 可能布置成接近直角。
4、悬架布置
传动轴跳动较核
传动轴随后轮跳动时的运动关系
O2
γ1
A
γ2
传动轴跳动 A2
A1 后轮跳动
传动轴随车轮跳动校核图
钢板弹簧A1跳动中心
传动轴A-A2
O2
E
A1
θmax
A
O1
传动轴A2跳动中心
A2
E’
fd –动挠度 fc-静挠度 △f-反跳
校核：
E”
车轮跳动
①传动轴上下极限位置及其最大摆角θmax
②传动轴夹角及其变化γmax,γ满载 ,γ空载 , γ1 =γ2?
在座椅中的位置。
H点——人在座椅中坐定，实车测得的胯点 位置；
R点——设计之初，根据总布置要求初选的 一个座椅调至最后、最下位置时的“胯点”。 它是设计参考点。
试制出样车后，将座椅调至最后、最下位置， 测量胯点即为H点；
如果测定的H点不超出以R点为中心的水平 边长30mm、铅直边长20mm的矩形方框范 围，并且靠背角与设计值的差值不大于3°， 则认为H点与R点的相对位置满足要求。
后悬架装置布置示例
某渐变刚度钢板弹簧后悬架
5、制动系布置
制动踏板布置－考虑人体特性要求， 制动管路布置－要注意安全可靠、整齐美观。
6、踏板布置
考虑人体特性要求 离合器踏板、制动踏板和油门踏板： 油门踏板一般比制动踏板稍低： 油门踏板保证驾驶员应当用脚后跟支靠在地板上：
7、油箱、备胎、行李箱和蓄电池等 附件布置
运动校核一般包括以下各项：
１、转向轮跳动和转向过程中与翼子板、转向杆系之间运动关系; ２、传动轴随后轮跳动时的运动关系; ３、转向杆系与悬架导向机构（转向轮）运动协调 ４、后轮跳动时与翼子板间的相对关系; ５、制动时前轴的扭转所产生的转向干涉，防止产生制动跑偏; ６、驾驶区各种操纵机构的运动轨迹： ７、可翻转的驾驶室翻转时：