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1、第一章第一章 汽车总体设计汽车总体设计第一章第一章 汽车的总体设计汽车的总体设计v1 汽车总体设计的任务及开发程序汽车总体设计的任务及开发程序 v2 汽车形式的选择汽车形式的选择v3 汽车主要尺寸和参数的选择汽车主要尺寸和参数的选择v4 汽车发动机选择汽车发动机选择v5 汽车总布置草图及各部件布置汽车总布置草图及各部件布置v6 运动校核运动校核1-1 汽车总体设计的任务及开发程序汽车总体设计的任务及开发程序 一、汽车总体设计的任务一、汽车总体设计的任务 1正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整正确选择性能指标、重量和尺寸参数，提出整车总体车总体 设计方案。设计方案。2对各部件进行合理布置，并
2、进行运动校核。对各部件进行合理布置，并进行运动校核。3.对汽车性能进行精确限制和计算，保证主要对汽车性能进行精确限制和计算，保证主要性能指性能指标的实现。标的实现。.协调各种冲突。协调各种冲突。二、汽车开发程序二、汽车开发程序 1设计任务书编制阶段设计任务书编制阶段 a、调查分析：社会调查、调查分析：社会调查 运用调查运用调查 生产调查生产调查 b、市场预料及形体设计、市场预料及形体设计 市场预料市场预料 分析市场容量的大分析市场容量的大小，最经济的生产纲小，最经济的生产纲 领、生领、生 产方式，用产方式，用户对产品的要求以及户对产品的要求以及 有关法规的规定。有关法规的规定。形体设计形体设计
3、 美术效果图和制作美术效果图和制作油泥模型油泥模型 汽汽车车外外形形美美术术效效果果图图 C、总体设计方案 分析 供应多幅总体方案图 方案论证 总布置草图 对比 d、编写设计任务书 内容：1）可行性分析;2）产品型号及其主要运用功能，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、系列化水平;4）国内、外同类汽车技术性能分析和对比;5）拟用的新技术、新材料和新工艺。2技术设计阶段技术设计阶段 各部件的设计全面绽开，总体设计师各部件的设计全面绽开，总体设计师 的工作：的工作：a、协调总成与整车、总成与总成之间的各种冲突；、协调总成与整车、总成与总成之间
4、的各种冲突；b、将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对，、将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对，进行进行“图面装配图面装配”；c、运动校核、运动校核；d、性能的精确计算；、性能的精确计算；f、编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术、编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文件文件。3试制、试验、改进、定型阶段试制、试验、改进、定型阶段 试制目的试制目的：a、暴露设计中的问题，以便在投产前解、暴露设计中的问题，以便在投产前解决；决；b、秤重。（零部件质量、轴荷、总质、秤重。（零部件质量、轴荷、总质量）量）试验目的试验目的：检测样车的性能是否满足设计要求。检测样车的性能是否满足设计
5、要求。试验分：试验分：整车基本性能试验整车基本性能试验 5万公里的牢靠性试验万公里的牢靠性试验 典型地区的运用试验和依据运用条件在特殊典型地区的运用试验和依据运用条件在特殊地区的地区的 适应性试验适应性试验注：注：试验应依据国家制定的有关标准逐项进行。试验应依据国家制定的有关标准逐项进行。不同车型有不同的试验标准。不同车型有不同的试验标准。试制、试验完成后应对结果进行分析，并针对暴露出来的技术问试制、试验完成后应对结果进行分析，并针对暴露出来的技术问题进行改进设计，再进行其次轮试制和试验，直至产品定型。题进行改进设计，再进行其次轮试制和试验，直至产品定型。4生产准备阶段生产准备阶段 主要工作：
6、进行生产准备和小批量试生产，并让试主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进一生产车进一 步经受步经受 用户的考验。用户的考验。5生产销售阶段生产销售阶段 主要工作：主要工作：a、对产品正式批量生产；对产品正式批量生产；b、对产品进行销售和售后服务工作；、对产品进行销售和售后服务工作；c、售后服务征求用户看法，反映给有关部门，、售后服务征求用户看法，反映给有关部门，以利改进和不断提高产品质量、扩大市场。以利改进和不断提高产品质量、扩大市场。1-2 汽车形式的选择汽车形式的选择 一、轴数一、轴数 1、影响选取轴数的因素：、影响选取轴数的因素：汽车的总质量汽车的总质量 道路法规对轴载道路
7、法规对轴载质量的限制质量的限制 轮胎的负荷实力轮胎的负荷实力 2、我国马路标准规定、我国马路标准规定：单轴最大允许轴载质单轴最大允许轴载质量为量为10t；（四级马路及桥梁）（四级马路及桥梁）双连轴最大允许轴双连轴最大允许轴载质量为载质量为18t（每轴（每轴9t）总质量小于总质量小于19t的马路运输车辆的马路运输车辆：双轴汽车：双轴汽车 总质量在总质量在1926t的马路运输车的马路运输车：三轴形式：三轴形式 3、不在马路上行驶的汽车、不在马路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁，轴荷不受道路桥梁标准的标准的 限制限制,如矿用自卸车等多数如矿用自卸车等多数 接受两轴形式。接受两轴形式。二、驱动形式二、驱
8、动形式 42 轿车和总质量小的马轿车和总质量小的马路用车辆路用车辆 44 越野汽车越野汽车 62 总质量在总质量在1926t的马路用汽车的马路用汽车 汽车驱动形式：汽车驱动形式：64 66 越野汽车越野汽车 84 2632t的马路用的马路用汽车汽车 88 越野汽车越野汽车 三、布置形式三、布置形式 定义定义:指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点。1轿车的布置形式轿车的布置形式 发动机前置前驱动发动机前置前驱动 分：分：发动机前置后驱动发动机前置后驱动 发动机后置后驱动发动机后置后驱动 （1）发动机前置前驱动）发动机前置前驱动 a、有明显的不足转
9、向性能；、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的实力高；、越过障碍的实力高；c、动力总成结构紧凑；、动力总成结构紧凑；特点：特点：d、有利于提高乘坐舒适性；车内地板凸包高度降、有利于提高乘坐舒适性；车内地板凸包高度降低低 e、有利于提高汽车的机动性；（轴距可以缩短、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、有利于发动机散热，操纵机构简洁；，操纵机构简洁；g、行李箱空间大；、行李箱空间大；h、变形、变形 简洁。简洁。结构与制造工艺均困难；（接受等结构与制造工艺均困难；（接受等速万向节速万向节）前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）（前桥
10、负荷较后轴重）主要缺点：主要缺点：汽车爬坡实力降低；汽车爬坡实力降低；正面碰撞事故中，发动机及其附件损失正面碰撞事故中，发动机及其附件损失较大，修理费用高。较大，修理费用高。应用：应用：Santana、伊兰特、福克斯、科鲁兹、伊兰特、福克斯、科鲁兹、Passat、斯柯达、斯柯达 标记标记307轿车，均接受发动机前置前轮轿车，均接受发动机前置前轮驱动的布置形式。驱动的布置形式。（2）发动机前置后驱动）发动机前置后驱动 a、轴荷分协作理、轴荷分协作理；b、有利于削减制造成本；（不须要接受等速、有利于削减制造成本；（不须要接受等速 万向节万向节）c、操纵机构简洁；、操纵机构简洁；特点：特点：d、采暖
11、机构简洁，且管路短供暖效率高、采暖机构简洁，且管路短供暖效率高；e、发动机冷却条件好；、发动机冷却条件好；f、爬坡实力强；、爬坡实力强；g、行李箱空间大；、行李箱空间大；h、变形简洁。、变形简洁。a、地板上有凸起的通道，影响、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；了乘坐舒适性；b、汽车正面与其它物体发动碰撞、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客易导致发动机进入客 主要缺点：主要缺点：厢，会使前排乘员受到严峻损害；厢，会使前排乘员受到严峻损害；c、汽车的总长较长，整车整备质、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的量增大，影响汽车的 燃油经燃油经 济性和动力性。济性和动力性。应用：应
12、用：中高级和高级轿车（客厢较长，乘中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，坐空间宽敞，行驶平稳行驶平稳）丰田锐志丰田锐志 宝马宝马318i 凯迪拉凯迪拉克克CTS 奔驰奔驰C200k 英菲尼迪英菲尼迪G37 别别克林荫大道克林荫大道 （3）发动机后置后驱动）发动机后置后驱动 a、结构紧凑；、结构紧凑；（发动机、离合器、变速器和主（发动机、离合器、变速器和主减速器布置减速器布置 成一体）成一体）b、改善了驾驶员视野；、改善了驾驶员视野；（汽车前部高度有条件降（汽车前部高度有条件降低低）c、整车整备质量小；、整车整备质量小；特点：特点：d、客厢内地板比较平整、客厢内地板比较平整；e、乘客座椅能够
13、布置在舒适区内；、乘客座椅能够布置在舒适区内；f、爬坡实力强；、爬坡实力强；g、汽车轴距短，机动性能好。、汽车轴距短，机动性能好。a、后桥负荷重，使汽车具有过、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；多转向的倾向；b、前轮附着力小，高速行驶时转、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵主要缺点：向不稳定，影响操纵主要缺点：稳定性；稳定性；c、行李箱在前部，行李箱空间不、行李箱在前部，行李箱空间不够大；够大；d、操纵机构困难；、操纵机构困难；f、变形困难。、变形困难。应用：应用：较少较少 保时捷旗下的保时捷旗下的911 奔驰奔驰smart2货车布置形式货车布置形式 长头式 按驾驶室与发动机相对
14、位置的不同可分按驾驶室与发动机相对位置的不同可分 短头式 平头式 偏置式 （1）长头式）长头式 a、发动机位于驾驶室前部、发动机位于驾驶室前部；特点特点 b、发动机及其附件的接近性好、发动机及其附件的接近性好；c、有利于发动机散热、有利于发动机散热，操纵机构布置简洁。，操纵机构布置简洁。a、汽车面积利用率低；、汽车面积利用率低；缺点缺点 b、视野差、视野差；c、机动性差。、机动性差。应用：运用条件差的货车、越野车应用：运用条件差的货车、越野车 （2）平头式）平头式 a、驾驶室位于发动机之上、驾驶室位于发动机之上；特点特点 b、汽车面积利用率高、视野好；、汽车面积利用率高、视野好；c、最小转弯半
15、径小；、最小转弯半径小；a、前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏、前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏；缺点缺点 b、驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构困难；、驾驶室有翻转机构和锁住机构，机构困难；c、进、出驾驶室不如长头式货车便利、进、出驾驶室不如长头式货车便利；d、驾驶室内受热及振动均比较大；、驾驶室内受热及振动均比较大；f、正面碰撞时，、正面碰撞时，特殊是微型、特殊是微型、轻型平头货轻型平头货 车，使驾驶车，使驾驶 员和前排乘员和前排乘 员受到严峻员受到严峻 损害的可能损害的可能 性增加。性增加。应用：各种级别的货车应用：各种级别的货车 （3）短头式）短头式 a、发动机有少部分位于驾驶室、发动机有
16、少部分位于驾驶室内内；特点特点 b、汽车面积利用率及视野有所改善；、汽车面积利用率及视野有所改善；c、有利于发动机散热、有利于发动机散热，操纵机构，操纵机构布置简洁；布置简洁；a、汽车面积利用率低；、汽车面积利用率低；缺点缺点 b、视野差、视野差；c、机动性差；、机动性差；d、驾驶室内部相对拥挤。、驾驶室内部相对拥挤。应用：中重型货车、越野车应用：中重型货车、越野车 （4）偏置式）偏置式 a、驾驶室位于发动机之旁、驾驶室位于发动机之旁；特点特点 b、具有具有平头式货车的一些优点；、具有具有平头式货车的一些优点；（轴距短、视野好）（轴距短、视野好）c、还具有长头式货车的一些优点；、还具有长头式货
17、车的一些优点；（驾驶室通风条件好、（驾驶室通风条件好、修理发动机便修理发动机便利）利）应用：主要用于重型矿用自卸车应用：主要用于重型矿用自卸车 3大客车的布置形式大客车的布置形式 发发动动机机前前置置后后桥驱动桥驱动 依据发动机的位置不同可分依据发动机的位置不同可分 发动机后置后桥驱动发动机后置后桥驱动 发发动动机机中中置置后后桥桥驱驱动动（1）发动机前置后桥驱动）发动机前置后桥驱动 a、动力总成操纵机构结构简洁；、动力总成操纵机构结构简洁；特点特点 b、散热器位于汽车前部，冷却效果好；、散热器位于汽车前部，冷却效果好；c、冬季在散热器罩前部蒙以爱护棉被，、冬季在散热器罩前部蒙以爱护棉被，能改
18、善发能改善发 动机的保温条件；动机的保温条件；d、发动机出现故障时驾驶员简洁发觉、发动机出现故障时驾驶员简洁发觉。a、布置座椅时会受到发动机的限制；b、地板平面离地面较高；缺点 c、传动轴长度长；d、发动机的声、气味和热量易于传入车厢内；隔绝 发动机振动困难，影响乘坐舒适性；f、接受前开门布置会使前悬加长，同时可能使前轴超载。发动机前置后发动机前置后驱动的大客车，常驱动的大客车，常在货车底盘基础上在货车底盘基础上改装而成。改装而成。（2）发动机后置后桥驱动）发动机后置后桥驱动 a、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量；热量；特点特点 b、检修发动机便利；轴荷分协
19、作理；、检修发动机便利；轴荷分协作理；c、能改善车厢后部的乘坐舒适性；、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，、当发动机横置时，车厢面积利用较好，并有布置并有布置 座椅受发动机影响较少；座椅受发动机影响较少；f、行李箱大（旅游客车）、地板高度低、行李箱大（旅游客车）、地板高度低（城市客车）（城市客车）g、传动轴长度短。、传动轴长度短。a、发动机的冷却条件不好，必需接受冷却效果强的散热器；、发动机的冷却条件不好，必需接受冷却效果强的散热器；缺点缺点 b、动力总成操纵机构困难；、动力总成操纵机构困难；c、驾驶员不简洁发觉发动机故障。、驾驶员不简洁发觉发动机故障。发动机后
20、置后桥驱动 发动机后置后桥驱发动机后置后桥驱动大客车优点明显。动大客车优点明显。目前，这种布置形目前，这种布置形式的大客车得到广式的大客车得到广泛应用。泛应用。（3）发动机中置后桥驱动）发动机中置后桥驱动 a、轴荷分协作理；、轴荷分协作理；特点特点 b、传动轴的长度短；、传动轴的长度短；c、车厢内面积利用最好，并且座椅布置不会受、车厢内面积利用最好，并且座椅布置不会受 发动机的限制；发动机的限制；d、乘客车门能布置在前轴之前等。、乘客车门能布置在前轴之前等。应用于旅应用于旅游大客车游大客车 a、发动机必需用水平对置式的，且布置在地板下部，给检修发动机带来困难；b、驾驶员不简洁发觉发动机故障；缺
21、点 c、发动机在热带的冷却条件和寒带的保温条件均 不好；d、发动机的噪声、气味、热量和振动均能传入车厢；f、动力总成操纵机构困难；e、受发动机影响，地板平面距地面较高；1-3 汽车主要参数的选择汽车主要参数的选择 一、一、汽车主要尺寸确定汽车主要尺寸确定 外廓尺寸 轴距 主要尺寸主要尺寸：轮距 前悬、后悬 货车车头长度和 车箱尺寸等 1外廓尺寸外廓尺寸 货车、越野车、整体式客车货车、越野车、整体式客车13.7m 外廓尺寸长外廓尺寸长 单铰接式客车单铰接式客车18m 汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸限界规定 半挂汽车列车半挂汽车列车16.5m （GB1589-2004）全挂汽车列车全挂汽车列车2
22、0m 汽车宽汽车宽 2.5m（不包括后视镜（不包括后视镜）汽车高汽车高 4m（空载、顶窗关闭状态下（空载、顶窗关闭状态下）注：不在马路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。注：不在马路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。2轴距轴距L 整备质量整备质量 影响影响 车厢长度不足或后悬过长车厢长度不足或后悬过长 L 汽车总长汽车总长 L 汽车制动性和操纵稳定性变坏汽车制动性和操纵稳定性变坏 传动轴长度传动轴长度 对平顺性不利对平顺性不利 纵向通过半径纵向通过半径 万向节传动轴的夹角增大万向节传动轴的夹角增大 轴荷安排轴荷安排 确定原则：轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或确定原则：轿车
23、的级别越高，装载量或载客量多的货车或 客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。变形车的轴距变更：变形车的轴距变更：0.40.6m为宜为宜 车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型车2000220011001380普通级2100254011501500中级2500286013001500中、高级2850340014001580高级290039001560162042货车微型1700290011501350轻型2300360013001650中型3600550017002000重型4500560018402000矿用自卸车总质量ma/t6
24、039004800大客车城市大客车（单车）长途大客车（单车）450050001740205050006500各类汽车的轴距和轮距各类汽车的轴距和轮距 3前轮距前轮距B1和后轮距和后轮距B2 汽车总宽 影响影响 总质量 最小转弯直径 侧倾刚度 确定总原则确定总原则：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 1）整车协调性 2）轴荷安排的要求 3）
25、安装要求 4）通过性要求 5）撞车平安性 前悬LF：长头货车一般在11001300mm范围内。后悬LR：轻型、中型货车一般在12002200mm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%，确定值不大于 3500mm。确确定定原原则则：5货车车头长度货车车头长度 定义定义：指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。汽车外观效果 影响影响 驾驶室居住性 发动机的接近性等 范围范围：长头型货车车头长度尺寸一般在长头型货车车头长度尺寸一般在25003000mm之间；之间；平头型货车一般在平头型货车一般在14001500mm之间。之间。二、汽车质量参
26、数的确定二、汽车质量参数的确定 1整车整备质量整车整备质量m0 定定义义：指指车车上上带带有有全全部部装装备备（包包括括随随车车工工具具、备备胎等），胎等），加加满满燃燃料料、水水，但但没没有有装装货货和和载载人人时时的的整车质量。整车质量。影响：影响：汽车的成本汽车的成本 运用经济性运用经济性 削削减减m0 的的措措施施主主要要有有：接接受受强强度度足足够够的的轻轻质质材材料，新设计料，新设计 的的车车型型应应使使其其结结构更合理。构更合理。估算：估算：a、货车接受质量系数法；、货车接受质量系数法；b、轿轿车车和和客客车车的的整整备备质质量量也也可可按按每每人人所所占占整整车车整备质量整备质
27、量 的统计平均值估计。的统计平均值估计。a、质质量量系系数数m的的定定义义：指指汽汽车车装装载载质质量量与与整整车车整整备备质质量量的的比值。比值。质质量量系系数数反反映映了了汽汽车车的的设设计计水水平平和工艺水平。和工艺水平。汽汽车类车类型型货车货车轻轻型型0.801.10中型中型1.201.35重型重型1.301.70矿矿用自卸用自卸车车最大装最大装载质载质量量me/t451.301.70不同类型汽车的质量系数不同类型汽车的质量系数 车车型型人均整人均整备备质质量量值值/（t人人-1）车车型型人均整人均整备质备质量量值值/（t人人-1）微型微型轿车轿车0.150.16中高中高级级以上以上轿
28、轿车车0.290.34普通普通级轿车级轿车0.170.24中型以下客中型以下客车车0.0960.16中中级轿车级轿车0.210.29大型客大型客车车0.0650.13b、轿车和客车人均整备质量轿车和客车人均整备质量 2汽车的载客量和装载质量汽车的载客量和装载质量 （1）汽车的载客量）汽车的载客量 定义：定义：a、轿车的载客量用座位数表示。轿车的载客量用座位数表示。微微型型和和一一般般级级轿轿车车为为24座座；中中级级以以上上轿轿车车为为47座。座。b、城城市市大大客客车车的的载载客客量量，由由等等于于座座位位数数的的乘乘客客和站立乘客和站立乘客 两部分构成。两部分构成。站立乘客按每平方米站立乘
29、客按每平方米810人计算。人计算。c、长长途途大大客客车车和和专专供供巡巡游游观观光光用用的的大大客客车车，其其载客量载客量 等于座位数。等于座位数。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运用条件。要考虑到汽车的用途和运用条件。a、货货流流大大、运运距距长长或或矿矿用用自自卸卸车车应应接接受大受大 吨位货车；吨位货车；b、货货源源变变更更频频繁繁、运运距距短短的的市市内内运运输输车接受车接受 中、小吨位的货车比较经济。中、小吨位的货车比较经济。确确定定原原则则（2）汽车的装载质量）汽车的装载质量me 定
30、义定义：指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。注：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。a、轮胎磨损匀整和寿命相近、轮胎磨损匀整和寿命相近；b、保保证证足足够够的的附附着着实实力力；（驱驱动动桥桥应应有有足足够够大的载荷）大的载荷）c、转向灵活；、转向灵活；d、轴荷转移尽量小；、轴荷转移尽量小；f、良好的操纵稳定性、良好的操纵稳定性；（不足转向特性）；（不足转向特性）g、通过性、通过性 要求。要求。确确定定原原则则3轴荷安排轴荷安排 定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂平面的垂 直载荷，也可以用
31、占空载或满载总质量的百分直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。比来表示。车车型型满载满载空空载载前前轴轴后后轴轴前前轴轴后后轴轴轿轿车车发动发动机前置前机前置前轮驱动轮驱动47%60%40%53%56%66%34%44%发动发动机前置后机前置后轮驱动轮驱动45%50%50%55%51%56%44%49%发动发动机后置后机后置后轮驱动轮驱动40%46%54%60%38%50%50%62%货货车车42后后轮单轮单胎胎32%40%60%68%50%59%41%50%42后后轮轮双胎，双胎，长长、短、短头头式式25%27%73%75%44%49%51%56%42后后轮轮双胎，双胎，平平头头
32、式式30%35%65%70%48%54%46%52%64后后轮轮双胎双胎19%25%75%81%31%37%63%69%各类汽车的轴荷安排各类汽车的轴荷安排 随着道路条件的改善，汽车特殊是中、高级轿车的最高车速 有渐渐提高的趋势。轿车的最高车速大于货车、客车的最高车速。级别高的轿车的最高车速要大于级别低些轿车的最高车速。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。（1）最高车速）最高车速vamax 1动力性参数动力性参数考考虑虑汽车的用途马路条件及平安设施发动机功率三、汽车性能参数的确定三、汽车性能参数的确定（2）加速时间）加速时间t 对于vamax 100km
33、/h的汽车，常用 加速到100km/h所需的时间来评价 定义定义：汽车在平直的良好路面上，从原地起步起先以最大的加速强度加速到确定车速所用去的时间称为加速时间。评价评价对于vamax低于100km/h的汽车，可 用060km/h的加速时间来评价。（3）上坡实力）上坡实力 货车能克服30%坡度；(16.7)定义定义：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。越野汽车能克服60%坡度。(31)要求：要求：轿车、货车、越野汽车的运用条件不同，对它们的上坡实力要求也不一样。（4）汽车比功率和比转矩）汽车比功率和比转矩 定定义义比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质 量之比。
34、比转矩：汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。可以综合反映汽车的动力性 能反映汽车的牵引实力 轿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。我国GB7258-2004机动车运行平安技术条件规定：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 。要要求求表1-9 汽车动力性参数范围汽车类别最高车速vamax/（kmh-1）比功率Pma-1/（kWt-1）比转矩Tma-1/（Nmt-1）轿车微型级110150306050110普通级120170356580110中级130190407
35、090130中、高级1402305080120140高级16028060110100180货车微型8013516283044轻型15253844中型7512010203347重型6202950 汽车动力性参数范围汽车动力性参数范围 2燃油经济性参数燃油经济性参数评价指标：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）注注:货车有时用单位质量的百公里油耗量来评价 车型微型轿车普通级轿车中级轿车高级轿车百公里燃油消耗量/L（100km）-14.47.571210161823.5总质量ma/t汽油机柴油机总质量ma/t汽油机柴油机122.502
36、.601.431.53轿轿车车货货车车 3机动性参数机动性参数评价指标：评价指标：最小转弯直径最小转弯直径Dmin 定义定义: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影响响因因素素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，前转向轴和末轴的内轮差（以两内轮轨迹中心计）不得大于3.5m。要求要求GB7258-2004机动车运行平安技术条件机动车运行平安技术条件 车型级别Dmin/m车型级别Dmin/m轿车微型79.5货车微型812普通级8.511轻型1019中级912中型1220高级1114重型1321客车微型1013矿
37、用自卸车中型1420装载质量me/t451824各类汽车的最小转弯直径各类汽车的最小转弯直径Dmin 4通过性的几何参数通过性的几何参数评评价价指指标标最小离地间隙hmin接近角离去角纵向通过半径等 汽汽车车通通过过性性的的几几何何参参数数车型hmin/mm/（）/（）/m42轿车150220203015223.08.344轿车210455035401.73.642货车250300406025452.36.044货车、66货车260350456035451.93.642客车、64客车22037010406204.09.05操纵稳定性参数操纵稳定性参数设计指标设计指标（与总体设计有关）与总体设计
38、有关）转向特性参数要求要求：ay=0.4g 时，时，前后轮侧偏角前后轮侧偏角（1-2）=13为宜为宜 车身侧倾角要求：要求：ay=0.4g 时，时，3较好，较好，max 7。制动前俯角 要求要求：ax=0.4g 时，时，车身的前俯角不大于1.5 6制动性参数制动性参数汽车制动性定义：汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持汽车制动性定义：汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持 方向稳定，下长坡时能维持较低的平安车速并有在方向稳定，下长坡时能维持较低的平安车速并有在 确定坡道上长期驻车的实力。确定坡道上长期驻车的实力。制动效能评价：制动效能评价：制动距离St平均制动减速度j 有关（GB
39、7258-2004）机动车运行平安条件中规定的路试检验行车制动和应急制动性能要求见下表。车辆类型行车制动应急制动制动初车速/kmh-1制动距离/mFMDD/ms-2试车道宽度/m踏板力/N制动初车速/kmh-1制动距离/mFMDD/ms-2操纵力/N()座位数9的客车满载50205.92.550050382.9手400脚500空载196.2400其它总质量4.5t的汽车满载50225.42.570030182.6手600脚700空载215.8450其它汽车、汽车列车满载30105.03.070030202.2手600脚700空载95.4450路试验检验行车制动和应急制动性能要求路试验检验行车制
40、动和应急制动性能要求 1-4 发动机的选择发动机的选择 一、发动机形式的选择一、发动机形式的选择 当前汽车上运用的发动机仍旧是以往复式内燃机为主 a、往复式内燃机：、往复式内燃机：(按油类分按油类分)汽油机柴油机 特点特点：平稳、噪声小、转速高、体积 小、易启动、转矩适应性好等。缺点缺点：排污大、功率小、ge大 特点特点：功率大、排污小、ge小、寿命长、成本低等。缺点缺点：工作粗暴、噪声大、ne小、体积 大、启动困难应用：应用：汽油机主要用于轻型车和轿车柴油机主要用于货车、大型客车上。随着发动机技术的进步，轻型车和轿车用柴油机有日益增多的趋势。b、按汽缸排列型式、按汽缸排列型式 直列式直列式：
41、结构简洁、宽度窄、布置便利。但：结构简洁、宽度窄、布置便利。但 当发当发 动机缸数多时，在汽车上布置动机缸数多时，在汽车上布置 困困 难，且高度尺寸大。适难，且高度尺寸大。适 用于用于6缸缸 以下以下 的发动机的发动机水平式水平式：平衡好，高度低。在少量大客车上 得到应用。v 型式：型式：曲轴刚度高度，尺寸小，发动机系列 多。但用于平头车时，发动机宽布置 较为困 难，造价高。主要用于中、高 轿车以及重型货车上。c:按冷却形式按冷却形式 风冷：风冷：结构简洁、修理便利、适应性好。结构简洁、修理便利、适应性好。冷却不匀整、噪声大、耗功大。冷却不匀整、噪声大、耗功大。主要用于摩托车主要用于摩托车水冷
42、：水冷：冷却匀整牢靠、散热好、噪声小；冷却匀整牢靠、散热好、噪声小；能供应车内供暖、较好适应发动机增压能供应车内供暖、较好适应发动机增压 后散后散 热的须要。热的须要。缺点是冷却系结构困难；运用与修理不方缺点是冷却系结构困难；运用与修理不方 便；冷却性能受环境温度影响较大，夏季便；冷却性能受环境温度影响较大，夏季 冷却水简洁过热，冬季又简洁过冷，并且冷却水简洁过热，冬季又简洁过冷，并且 在室外存放，水结冰后能冻坏气缸缸体和在室外存放，水结冰后能冻坏气缸缸体和 散热器。散热器。大部分汽车用水冷发动机大部分汽车用水冷发动机 赛车？赛车？二、发动机主要性能指标的选择二、发动机主要性能指标的选择Pem
43、ax的确定的确定：1 发动机最大功率发动机最大功率Pemax及相应转速及相应转速np a:最大功率最大功率Pe Pemax 影响动力性初步设计：初步设计：同类车的比功率统计值由设计的vamax b:转速转速npnp 发动机的类型 vamax 确定Pemax 一般：一般：汽油机np=30007000r/min 柴油机np=18004000r/min式中式中:Temax为最大转矩（Nm）；a为转矩适应系数，一般在1.11.3之间选取；Pemax为发动机最大功率（kW）；np为最大功率转速（r/min）。Temax计算计算:nT:一般np/nT1.4 (1.42.0 发动机设计保证)2最大转矩最大转
44、矩Temax及相应的转速及相应的转速nT Temax 影响加速性能、爬坡性和动力因素三三 发动机的悬置发动机的悬置发动机是汽车的主要振源之一发动机是汽车的主要振源之一 1 悬置设计的要求悬置设计的要求 a、悬置元件应具有确定的刚度。（发动机正常工作时，静位移小）、悬置元件应具有确定的刚度。（发动机正常工作时，静位移小）b、良好的隔振性能。、良好的隔振性能。c、具有确定的减振降噪功能。、具有确定的减振降噪功能。低频段：供应大阻尼降低振幅低频段：供应大阻尼降低振幅 高频段：提凹凸的动刚度衰减高频噪声高频段：提凹凸的动刚度衰减高频噪声 （发动机工作频率（发动机工作频率10500HZ）d.耐机械疲惫、
45、橡胶材料的热稳定性好、抗腐蚀性强耐机械疲惫、橡胶材料的热稳定性好、抗腐蚀性强 2发动机悬置的结构发动机悬置的结构 结结构构橡胶悬置：动刚度确定、阻尼损失角确定橡胶悬置：动刚度确定、阻尼损失角确定。用于货车用于货车液压悬置：动刚度和阻尼损失角液压悬置：动刚度和阻尼损失角随频率变更，随频率变更，在在525HZ内较大，有利于衰减发动机内较大，有利于衰减发动机 怠速频段内（怠速频段内（2025HZ）的大幅振动。）的大幅振动。用于轿车用于轿车液压悬置结构简图液压悬置结构简图1螺纹联接杆 2限位挡板 3上惯性通道体 4橡胶膜 5盘状加强圈6下惯性通道体 7橡胶底膜 8底座 9橡胶主簧座 10惯性通道体11
46、橡胶主簧 12金属骨架橡胶悬置和液压悬置动特性a)动刚度曲线 b)阻尼损失角曲线1-5 汽车的总体布置汽车的总体布置 一、三维坐标的基准线（面）一、三维坐标的基准线（面）绘制总布置草图 是汽车的总体布置的主要工作。绘制总布置草图的目的：绘制总布置草图的目的：在图纸上实现总体方案在图纸上实现总体方案校核各部件尺寸是否满足设计要求校核各部件尺寸是否满足设计要求 确定整车的基准线应在汽车满载基准线应在汽车满载状态下进行 绘图时应将汽车前部绘的左侧左侧。绘制要求绘制要求作用作用：作为垂直方向尺寸的基准线（面），即z坐标线。向上为“+”、向下为“-”，该线标记为：1车架上平面线车架上平面线 定义：定义：
47、车架纵梁上翼较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁车架纵梁上翼较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁 的上缘面在侧（前）视图上的投影线。的上缘面在侧（前）视图上的投影线。2前轮中心线前轮中心线 定义：定义：通过左右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。作用作用：纵向方向尺寸的基准线（面），即x坐标线。向前为“-”，向后为“+”，该线标记为：3汽车中心线汽车中心线定义：定义：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线。作用作用：作为横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。向左为“+”、向右为“-”，该线标记为：画法画法4协助基准线协助基准线 定义：定义：地平面在侧视
48、和前视图上的投影线。作用作用：标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度 等尺寸的基准线。定义：定义：通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯 视图上的投影线 作用作用：标注汽车轴距和前悬的基准线。当车架与地面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合（如轿车）。（1）地面线）地面线（2）前轮垂直线）前轮垂直线二、各部件的布置二、各部件的布置影响影响布置布置1发动机的布置发动机的布置（1）发动机的上下位置）发动机的上下位置 离地间隙驾驶员视野 轿车：前部因没有前轴，发动机油底壳至路面的距离，应保证满载状态满载状态下最小离地间隙的要求。货车：通常将发动机布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲
49、脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70 100mm，这就要求发动机有足够高的位置，以防 止前轴碰坏发动机油底壳。标注方法：标注方法：用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺寸b来标明发动机高度位置 影响影响布置布置（2）发动机的前后位置）发动机的前后位置 汽车的轴荷安排 轿车前排座位的乘坐舒适性 传动轴长度和夹角 货车的面积利用率 a、减小传动轴夹角、减小传动轴夹角：前置后轮驱动汽车的发动机常布：前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成14夹角，轿车多在夹角，轿车多在34之间之间。b、前纵梁之间的距离：发动机前置后轮
50、驱动的轿车，必、前纵梁之间的距离：发动机前置后轮驱动的轿车，必需考虑吊装在发动机上的全部总成（如发动机、空调装需考虑吊装在发动机上的全部总成（如发动机、空调装置的压缩机等）以及从下面将发动机安装到汽车上的可置的压缩机等）以及从下面将发动机安装到汽车上的可能性。还应保证在修理和技术维护状况下，从上面安装能性。还应保证在修理和技术维护状况下，从上面安装发动机的可能性。发动机的可能性。标注方法：标注方法：用气缸体前端面到前轮中心线气缸体前端面到前轮中心线的距离尺 寸c来标明发动机前后位置（3）发动机的左右位置）发动机的左右位置 影响影响底盘承载系统的受力 发动机悬置支架的统一性布置：布置：发动机曲轴