第一章汽车总体设计

50%～59%
44%～49% 48%～54% 31%～37%
41%～50%
51%～56% 46%～52% 63%～69%
4×2后轮双胎， 25%～27% 货 长、短头式 车 4×2后轮双胎， 30%～35% 平头式 6×4后轮双胎 19%～25%
三、汽车性能参数的确定
1．动力性参
数 2．燃油经济性参数 3．机动性参数（汽车最小转弯直径） 4．通过性的几何参 5．操纵稳定性参数 6．制动性参 数 7．舒适 性
微型乘用车 普通级乘用 车 中级乘用车
3．汽车总质量ma
定义：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质 量。 乘用车和商用客车总质量：
由整备质量、乘员和驾驶员质量以及乘员的行李质
量三部分构成。
商用货车的总质量：
由整备质量、载质量和驾驶员以及随行人员质量三 部分构成。
4．轴荷分配 定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂
最大装载质量 矿用自卸车 me/t
<45
>45
1.10～1.50
1.30～1.70
b、乘用车和客车人均整备质量
车型
人均整备 质量值 /（t· -1） 人 0.15～0.16 0.17～0.24 0.21～0.29
车型 中高级以上乘用 车 中型以下客车 大型客车
人均整备质 量值 /（t· -1） 人 0.29～0.34 0.096～0.16 0.065～0.13
定 义
要 求
我国GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》规定：农用运 输车与运输用拖拉机的比功率不小于4.0kW/t，其它机动车不小 于4.8kW/t。
•客车的比功率见交通部行业标准JT/T325-1997 。
汽车动力性参数范围
汽车类别
微型级 乘 用 车 普通级 最高车速vamax /（km·-1） h 110～150 120～170 比功率P· a-1 m /（kW·-1） t 35～65 比转矩T· a-1 m /（N· t-1） m· 80～110
的车型应使其结构更合理。
2．汽车的载客量和装载质量
（1）汽车的载客量
定义： a、 乘用车的载客量用座位数表示。 微型和普通级乘用车为2～4座；中级以上乘用车为4～7座。 b、城市大客车的载客量，由等于座位数的乘客和站立乘客 两部分构成。 站立乘客按每平方米8～10人计算。 c、长途大客车和专供游览观光用的大客车，其载客量
高级
微型 客车
11～14
10～13
重型
矿用 装载质量 自卸 me/t 车
13～21
<45 >45 15～19 18～24
中型
大型
14～20
17～22
4．通过性的几何参数
评 价 指 标
最小离地间隙hmin 接近角γ 离去角β 纵向通过半径ρ等
汽 车 通 过 性 的 几 何 参 数
车型 4×2乘用车 4×4乘用车
二、汽车质量参数的确定
1．整车整备质量 2．汽车的载客量和装载质量
3．质量系数
4. 汽车总质量
5. 轴荷分配
二、汽车质量参数的确定
1．整车整备质量m0 定义：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。
影响： 汽车的成本
使用经济性
减少m0 的措施主要有：采用强度足够的轻质材料，新设计
2100～2540 2500～2860
1100～1380
1150～1500 1300～1500
中、高级
高级 微型 4×2货车
2850～3400
2900～3900 1700～2900
1400～1580
1560～1620 1150～1350
轻型
中型 重型
2300～3600
3600～5500 4500～5600
220～370
10～40
6～20
4.0～9.0
5．操纵稳定性参数 转向特性参数
要求：ay=0.4g 时，
（α1-α2） =1°～3°为宜
设计指标 （与总体设计有关）
车身侧倾角Φ
（2） 加速时间t
定义： 汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大的加
速强度加速到一定车速所用去的时间称为加速时间。
对于vamax >100km/h的汽车，
常用加速到100km/h所需的时
评价 间来评价 对于vamax低于100km/h的汽车， 可用0～60km/h的加速时间来评
价。
（3）上坡能力

复习
1. 汽车总体设计的任务及开发程序 规划、设计、试制试验、生 产、销售
2. 汽车形式的选择 （1）乘用车（FF、FR、RR） （2）商用车: 客车、货车
第一章
§1 §2 §3 §4 §5 §6 §7 §8
汽车的总体设计
概述 汽车形式的选择 汽车主要参数的选择 发动机的选择 车身形式 轮胎的选择 汽车总布置草图及各部件布置 运动校核
5）撞车安全性 1）整车协调性
前悬LF ：长头货车一般在1100～1300mm范围内。 后悬LR ：轻型、中型货车一般在1200～2200mm之间；
特长货箱汽车的后悬可达2600mm，但不得超过轴 距 的55%； 客车后悬长度不得超过轴距的65%，绝对值不大于
3500mm。
5．货车车头长度 定义：指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。
空载 后轴 前轴
56%～66% 51%～56% 38%～50%
后轴
34%～44% 44%～49% 50%～62%
乘 发动机前置后 用 轮驱动 车 发动机后置后 轮驱动
发动机前置前 轮驱动
40%～53% 50%～55% 54%～60%
4×2后轮单胎
32%～40%
60%～68%
73%～75% 65%～70% 75%～81%
汽车长 汽车外廓尺寸限界规定 （GB1589-2004）
汽车宽 ≤2.5m（不包括后视镜 ）
汽车高 ≤4m （空载、顶窗关闭状态下 ） 注：不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。
2．轴距L
整备质量
影响
汽车总长
车厢长度不足或后悬过长
汽车最小转弯直径
传动轴长度 纵向通过半径
汽车制动性和操纵稳定性变坏
等于座位数。
（2）汽车的载质量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。
货车装载质量确定：首先应与行业产品规划的系列符合，其次
要考虑到汽车的用途和使用条件。
a、货流大、运距长或矿用自卸车应采用大 吨位货车； b、货源变化频繁、运距短的市内运输车采用 中、小吨位的货车比较经济。
确 定 原 则
估算：a、货车采用质量系数法；
b、乘用车和客车的整备质量也可按每人所占整车整备质量
的统计平均值估计。 a、质量系数ηm的定义：指汽车载质量与整车整备质量的比值。 质量系数反映了汽车的设计水平和工艺水平。 不同类型汽车的质量系数
汽车类型
轻型 货车 中型 重型 0.80～1.10 1.20～1.35 1.30～1.70
汽油机
3.0～4.0 1.9～2.1
柴油机
2.0～2.8 1.9～2.1
汽油机
柴油机
货 车
2.68～2.82 1.55～1.86 2.50～2.60 1.43～1.53
3．机动性参数
评价指标：最小转弯直径Dmin
定义: 转向盘转至极限位置时，汽车前外转
向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径
影 响 因 素 要求
学习重点：汽车主要参数的选择
§1-3 汽车主要参数的选择
汽车的主要参数包括 尺寸参数、质量参数和汽车性能参数。
§1-3 汽车主要参数的选择
一、 汽车主要尺寸的确定
外廓尺寸 轴距
汽车的主要尺寸 ： 轮距
前悬、后悬 货车车头长度和车箱尺寸等
Байду номын сангаас．外廓尺寸（汽车长、宽、高）
货车、越野车、整体式客车≤13.7m 单铰接式客车≤18m 半挂汽车列车≤16.5m 全挂汽车列车≤20m
对平顺性不利 万向节传动轴的夹角增大
轴荷分配
确定原则：乘用车的级别越高、装载量或载客量多的货车或
客车轴距取得越长。 对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。
推荐范围：不同轴距变型车的轴距变化0.4～0.6m为宜
各类汽车的轴距和轮距
车型 类别 轴距L/mm 轮距B/mm
微型车
普通级 乘用车 中级
2000～2200
最小转弯直径 侧倾刚度
确定总原则：受汽车总宽不得超过2.5m限制，轮距不宜过大。 前轮距B1 ：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。 后轮距B2 ：应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它
们之间应留有必要的间隙。
4．前悬LF和后悬LR 确 定 2）轴荷分配的要求 原 3）安装要求 则 4）通过性要求
定义： 用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数imax来
表示 。
货车能克服30%坡度；
要求：
越野汽车能克服60%坡度。
乘用车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡
能力要求也不一样。
（4）汽车比功率和比转矩
可以综合反映汽车的动力性 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。 比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。 能反映汽车的牵引能力 乘用车的比功率大于货车和客车； 货车的比功率随总质量的增加而减小。
直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。 a、轮胎磨损均匀和寿命相近 ；
确 定 原 则
b、保证足够的附着能力；（驱动桥应有足够大的载荷） c、转向轻便； d、轴荷转移尽量小； f、良好的操纵稳定性 ；（不足转向特性）
g、通过性要求。
各类汽车的轴荷分配
车型
满载 前轴
47%～60% 45%～50% 40%～46%
1300～1650
1700～2000 1840～2000 2000～4000 1740～2050
矿用自卸车 大客车
总质量 ma/t
<60
>60
3200～4200
3900～4800 4500～5000
城市大客车（单车） 长途大客车（单车）
5000～6500
3．前轮距B1和后轮距B2
汽车总宽
影响
总质量
中型 重型
6～20
2．燃油经济性参数 评价指标： 汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多
工况满载行驶百公里的燃油消耗量（L/100km）
注: 货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价
乘 用 车
车型 百公里燃油消耗量 /[L（100km）-1] 总质量 ma/t <4 4～6 微型乘用 车 4.4～7.5 普通级乘 用车 7～12 总质量 ma/t 6～12 >12① 中级乘用 车 10～16 高级乘用 车 18～23.5
转向轮最大转角 汽车轴距 轮距等
机动车的最小转弯直径不得大于24m。 当转弯直径为24m时，前转向轴和末轴
GB7258-2004 《机动车运行安全技术条件》
的内轮差（以两内轮轨迹中心计）不得
大于3.5m。
各类汽车的最小转弯直径Dmin
车型 级别 微型 乘用车 普通级 中级 Dmin/m 7～9.5 8.5～11 9～12 货车 车型 级别 微型 轻型 中型 Dmin/m 8～12 10～19 12～20
数
三、汽车性能参数的确定
1．动力性参数 （1）最高车速vamax 考 虑
汽车的用途 公路条件及安全设施 发动机功率
随着道路条件的改善，汽车特别是中、高级乘用车的最高车速有 逐渐提高的趋势。 乘用车的最高车速大于货车、客车的最高车速。 级别高的乘用车的最高车速要大于级别低些乘用车的最高车速。 微型、轻型货车最高车速大于中型、重型货车的最高车速，重 型货车最高车速较低。
hmin/mm 150～220 210 ～250
γ/（°） 20～30 45～50
β/（°） 15～22 35～40
ρ/m 3.0～8.3 1.7～3.6
4×2货车
4×4货车、 6×6货车 4×2客车、 6×4客车
250～300
260～350
40～60
45～60
25～45
35～45
2.3～6.0
1.9～3.6
汽车外观效果
影响
驾驶室居住性 发动机的接近性等
范围：长头型货车车头长度尺寸一般在2500～3000mm之间；
平头型货车一般在1400～1500mm之间。
6．货车车厢尺寸 要求车厢尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定 吨数。
范围：车厢边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方
便性有影响，一般应在450～650mm范围内选取。
表1-9 汽车动力性参数范围 30～60 50～110
中级
中、高级 高级
130～190
140～230 160～280 80～135
40～70
50～80 60～110
90～130
120～140 100～180
微型 轻型
货 车
16～28 15～25 10～20
75～120
30～44 38～44 33～47 29～50