汽车车身设计及电气设备等.ppt

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1、汽车车身设计及电气汽车车身设计及电气设备等设备等一、影响外形三因素一、影响外形三因素l机械工程学能够行驶，坚固耐用l人体工程学驾驶容易、上下车方便、乘坐舒适l流体力学空气阻力2五、汽车的设计过程五、汽车的设计过程A从脑到手：草图B初步定稿：草图说明34五、汽车设计过程五、汽车设计过程C理念表达：效果图D内部设计：内厢效果图56五、汽车设计过程五、汽车设计过程E1/5油泥模型F1：1油泥模型78lG 测量测量阶段：阶段：三维坐三维坐标测量标测量 H H 最后阶段：电脑设计最后阶段：电脑设计 9五、汽车设计过程五、汽车设计过程风洞实验10五、汽车设计过程五、汽车设计过程路试模拟及实车碰撞实验111

2、2戴姆勒在戴姆勒在奥地利维也纳的全球最大气候实验场奥地利维也纳的全球最大气候实验场 13乔治亚罗与亲手设计的大宇乔治亚罗与亲手设计的大宇Lacetti 1415六、汽车车身及内饰六、汽车车身及内饰汽车车身结构应包括：车身壳体及门窗，前后钣制件，车身附件，内外装饰件，座椅及通风、暖气、冷气、空气调节装置等。16车身结构车身结构发动机罩发动机罩车顶盖行李厢盖17六、汽车车身及内饰六、汽车车身及内饰（续）（续）车身壳体按照受力情况可分为：非承载式、半承载式和承载式。大多数轿车和部分客车通常采用承载式车身结构；敞篷车和部分高级轿车采用非承载式车身结构。18承载式车身承载式车身19六、汽车车身及内饰六、

3、汽车车身及内饰（续）（续）车门：车门：l顺开式l逆开式l水平移动式l上掀式l折叠式20六、汽车车身及内饰六、汽车车身及内饰（续）（续）座椅是车身内部的重要装置真皮座椅舒适美观、耐用、透气良好人体工学安全性21六、汽车车身及内饰六、汽车车身及内饰（续）（续）l导流板22六、汽车车身及内饰六、汽车车身及内饰（续）（续）l内饰及污染23七、汽车电气七、汽车电气l电源部分电源部分蓄电池发电机l用电设备部分用电设备部分点火系统启动装置照明及信号设备仪表及显示电器设备电子控制设备l特点特点低压直流单线并联负极搭铁24七、汽车电气（续）七、汽车电气（续）1 1、汽车电源及其保养、汽车电源及其保养l由蓄电池和

4、发电机并联组成l铅酸电池，汽油机12伏，柴油机24伏l轿车多用免维护蓄电池。l发电机与蓄电池并联，启动时由蓄电池供电，正常行驶时由发电机供电并向蓄电池充电。25七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）2 2、汽车照明与信号、汽车照明与信号l前大灯（有远光和近光）、前照明灯l尾灯、转向灯、雾灯、制动灯l倒车灯、安全警示灯等l车内有顶灯、读书灯、梳妆灯、门灯等26七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）2 2、汽车照明与信号、汽车照明与信号 先进的照明电路有：l 内藏式前照灯、前照灯自动变光l 自动开灯/延时关灯系统l 进门照明系统、仪表板亮度调节等27七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）3 3、汽车仪表

5、及警告指示灯、汽车仪表及警告指示灯流行仪表式样是：黑底、白字、红针、篮灯仪表一般两大两小：大的为发动机转速表和车速表 小的是水温表和燃油表28七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）3 3、汽车仪表及警告指示灯、汽车仪表及警告指示灯 指示灯较多，不尽相同，一般有：l转向、手制动、行车制动、ABS、远光灯l近光灯、雾灯、发动机故障、机油压力l机油油位、水温、燃油、自动变速器l车门、车灯、安全带、安全气囊l巡航系统、牵引力控制等等 29七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）4 4、电控液力动力装向系统、电控液力动力装向系统 l 能随车须变化而改变助力大小l 能使低速转向轻便，减轻疲劳l 高速时转向沉重，

6、提高安全性。30七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）5、无线遥控门锁、无线遥控门锁l 可远距离遥控门锁开闭l 还有一些实用的辅助功能l 如辅助找车，关闭车窗等31七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）6、汽车防盗装置、汽车防盗装置l 通过闪灯和喇叭鸣响报警l 并同时切断起动机电源防盗l 新型的发动机禁制系统 通过钥匙芯片上的ID码防盗32七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）7、巡航控制系统（、巡航控制系统（CCS）l 可以自动调节节气门开度l 使车辆保持以驾驶员设定的速度行驶l 减轻驾驶员的疲劳 33七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）8、自动空调系统、自动空调系统l 检测车内温度、车外温度和太

7、阳辐射l 根据驾驶员所设置的温度l 自动调节鼓风机空气温度和鼓风机转速，将车内温度保持在设定的温度。34七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）9、电子控制悬架系统、电子控制悬架系统l被动的悬架系统具有不变的弹簧刚度与减震阻尼 l电控悬架系统能根据路面和驾驶情况，改变离地高度、减震阻尼和弹簧刚度 35七、汽车电气七、汽车电气（续）（续）10、防抱死制动系统（、防抱死制动系统（ABS)和电子牵引控制系统（和电子牵引控制系统（ETC)l控制车轮制动力l使其处于半滚动和半抱死状态l并协调四个车轮制动力l从而提高制动稳定性和减小制动距离l自动牵引控制能使汽车驱动时不打滑36八、汽车安全设置八、汽车安全设置

8、l主动安全设备l被动安全设备37八、汽车安全设置八、汽车安全设置l车外安全l车内安全38谢谢收看！谢谢收看！39第一章第一章 汽车总体设计汽车总体设计40第一章第一章 汽车的总体设计汽车的总体设计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 2 汽车形式的选择汽车形式的选择3 汽车主要尺寸和参数的选择汽车主要尺寸和参数的选择4 汽车发动机选择汽车发动机选择5 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6 运动校核运动校核411-1 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

9、，提出整车总体 设计方案。2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控制和计算，保证主要性能指标的实现。.协调各种矛盾。42二、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、调查分析调查分析：社会调查 使用调查 生产调查 b、市场预测及形体设计市场预测及形体设计 市场预测市场预测 分析市场容量的大小，最经济的生产纲 领、生 产方式，用户对产品的要求以及 有关法规的规定。形体设计形体设计 美术效果图和制作油泥模型 43汽汽车车外外形形美美术术效效果果图图 44 C、总体设计方案、总体设计方案 分析 提供多幅总体方案图 方案论证 总布置草图 对比 d

10、、编写、编写设计任务书设计任务书 内容：内容：1）可行性分析。2）产品型号及其主要使用功能，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）本车拟用的新技术、新材料和新工艺。45 2技术设计阶段技术设计阶段 汽车各部件的设计全面展开，总体设计师汽车各部件的设计全面展开，总体设计师 的的工作工作：a、协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾；b、将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对，进行“图面装配”；c、运动校核；d、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文件。4

11、6 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，以便在投产前解决；b、秤重。（零部件质量、轴荷、总质量）试验目的试验目的：检测样车的性能是否满足设计要求。试验分：试验分：整车基本性能试验 5万公里的可靠性试验 典型地区的使用试验和根据使用条件在特殊地区的 适应性试验注：注：试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。试验应根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题进行改进设计，再进行第二轮试制和试验，直至产品定型。47 4生产准备阶段生产准备阶段 主

12、要工作主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进 一 步经受 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；b、对产品进行销售和售后服务工作；c、售后服务工作中征求用户意见，反映给有关部 门，以利改进 和不断提高产品质量、扩大市 场。481-2 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 道路法规对轴载质量的限制 轮胎的负荷能力 2、我国公路标准规定我国公路标准规定：单轴最大允许轴载质量为10t；（四级公路及桥梁）双连轴最大允许轴载质量为18t（每轴9t）。总质量小于19t的

13、公路运输车辆：双轴汽车 总质量在1926t的公路运输车：三轴形式 49二、驱动形式二、驱动形式 42 轿车和总质量小的公路用车辆轿车和总质量小的公路用车辆 44 越野汽车越野汽车 62 总质量在总质量在1926t的公路用汽车的公路用汽车 汽车驱动形式：汽车驱动形式：64 66 越野汽车越野汽车 84 2632t的公路用汽车的公路用汽车 88 越野汽车越野汽车 3、不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁标准的 限制,如矿用自卸车等多数 采用两轴形式。50三、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）的相互关系和布置特点指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点

14、。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 51 （1）发动机前置前驱动）发动机前置前驱动 a、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的能力高；c、动力总成结构紧凑；特点：特点：d、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）e、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，操纵机构简单；g、行李箱空间大；h、变形 容易。52 结构与制造工艺均复杂；（采用等速万向节）前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）主要缺点主要缺点：汽车爬坡能力降低；发生正面碰撞事故，发动机及

15、其附件损失较大，维修费用 高。应用：应用：Audi100、Santana2000、CA7220、Bulck、Passat、富康、英格尔（南汽）、夏利等轿车，均采用发动机前置富康、英格尔（南汽）、夏利等轿车，均采用发动机前置 前轮驱动的布置形式前轮驱动的布置形式。53（2）发动机前置后驱动）发动机前置后驱动 a、轴荷分配合理；b、有利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节）c、操纵机构简单；特点特点：d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高；e、发动机冷却条件好；f、爬坡能力强；g、行李箱空间大；h、变形容易。54 a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；b、汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机

16、进入客 主要缺点：主要缺点：厢，会使前排乘员受到严重伤害；c、汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的 燃油经 济性和动力性。应用：应用：中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳行驶平稳）55（3）发动机后置后驱动）发动机后置后驱动 a、结构紧凑；（发动机、离合器、变速器和主减速器布置 成一体）b、改善了驾驶员视野；（汽车前部高度有条件降低）c、整车整备质量小；特点：特点：d、客厢内地板比较平整；e、乘客座椅能够布置在舒适区内；f、爬坡能力强；g、汽车轴距短，机动性能好。56 a、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；b、前轮附着力小，高

17、速行驶时转向不稳定，影响操纵主要缺点：主要缺点：稳定性；c、行李箱在前部，行李箱空间不够大；d、操纵机构复杂；f、变形困难。应用：应用：较少 2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 57 （1）长头式）长头式 a、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；c、有利于发动机散热，操纵机构布置简单。a、汽车面积利用率低；缺点缺点 b、视野差；c、机动性差。应用应用：使用条件差的货车、越野车：使用条件差的货车、越野车58 （2）短头式）短头式 a、发动机有少部分位于驾驶室内；特点特点 b、汽

18、车面积利用率及视野有所改善；c、有利于发动机散热，操纵机构布置简单；a、汽车面积利用率低；缺点缺点 b、视野差；c、机动性差；d、驾驶室内部相对拥挤。应用：应用：中重型货车、越野车中重型货车、越野车59 （3）平头式）平头式 a、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；c、最小转弯半径小；a、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，机构复杂；c、进、出驾驶室不如长头式货车方便；d、驾驶室内受热及振动均比较大；f、正面碰撞时，特别是微型、轻型平头货 车，使驾驶 员和前排乘 员受到严重 伤害的可能 性增加。应用应用：各种级别的货车：各种级别

19、的货车60 （4）偏置式）偏置式 a、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；（轴距短、视野好）c、还具有长头式货车的一些优点；（驾驶室通风条件好、维修发动机方便）应用应用：主要用于重型矿用自卸车：主要用于重型矿用自卸车 613大客车的布置形式大客车的布置形式 发动机前置后桥驱动 根据发动机的位置不同可分可分 发动机后置后桥驱动 发动机中置后桥驱动（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单；特点特点 b、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保护棉被，能改善发 动机的保温条件；d、发动机出现故障时驾驶员容易发现。62

20、 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、采用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。63 （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、热量；特点特点 b、检修发动机方便；轴荷分配合理；c、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，并有布置 座椅受发动机影响较少；f、行李箱大（旅游客车）、地板高

21、度低（城市客车）g、传动轴长度短。64 a、发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；缺点缺点 b、动力总成操纵机构复杂；c、驾驶员不容易发现发动机故障。发动机后置后桥驱动 发动机后置后桥驱动大客车优点明显。目前，这种布置形式的大客车得到广泛应用。65（3）发动机中置后桥驱动）发动机中置后桥驱动 a、轴荷分配合理；特点特点 b、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 发动机的限制；d、乘客车门能布置在前轴之前等。应用于旅游大客车66 a、发动机必须用水平对置式的，且布置在地板下部，给检修发动机带来困难；b、驾驶员不容易发现发动机故障；缺点缺点 c、发动机在热带的冷却

22、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、动力总成操纵机构复杂；e、受发动机影响，地板平面距地面较高；671-3 汽车主要参数的选择汽车主要参数的选择 一、一、汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸的确定 外廓尺寸 轴距 汽车的主要尺寸汽车的主要尺寸：轮距 前悬、后悬 货车车头长度和车箱尺寸等 681外廓尺寸外廓尺寸 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16.5m （GB1589-2004）全挂汽车列车20m 汽车宽汽车宽 2.5m（不包括后视镜）汽车高汽车高 4m（

23、空载、顶窗关闭状态下）注：注：不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。69 2轴距轴距L 整备质量 影响影响 汽车总长 车厢长度不足或后悬过长 L 汽车总长 L 汽车制动性和操纵稳定性变坏 传动轴长度 对平顺性不利 纵向通过半径 万向节传动轴的夹角增大 轴荷分配 确定原则确定原则：轿车的级别越高，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。推荐范围：推荐范围：0.40.6m为宜 70车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型车2000220011001380普通级2100254011501500中级250

24、0286013001500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/t6039004800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 713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

25、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。72 4前悬前悬LF和后悬和后悬LR 1）整车协调性 2）轴荷分配的要求 3）安装要求 4）通过性要求 5）撞车安全性 前悬前悬LF：长头货车一般在11001300mm范围内。后悬后悬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%，绝对值不大于 3500mm。确确定定原原则则：

26、735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。74二、汽车质量参数的确定二、汽车质量参数的确定 1整车整备质量整车整备质量m0 定义定义：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：影响：汽车的成本 使用经济性 减少减少m0 的措施主要有：的措施主要有：采用强度足够的轻质材料，新设计 的车型应使其

27、结构更合理。75 估算估算：a、货车采用质量系数法；b、轿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、质量系数m的定义：的定义：指汽车装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。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 76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

28、级级以上以上轿车轿车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 772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。微型和普通级轿车为24座；中级以上轿车为47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810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 等于座位数。（2）汽车的装载质量）汽车的装载质量

29、me 定义定义：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。78货车装载质量确定货车装载质量确定：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。3轴荷分配轴荷分配 定义定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂 直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。确确定定原原则则79 a、轮胎磨损均匀和寿命相近；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

30、、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。确确定定原原则则80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

31、，平平头头式式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%各类汽车的轴荷分配各类汽车的轴荷分配 81 随着道路条件的改善，汽车特别是中、高级轿车的最高车速 有逐渐提高的趋势。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公路条件及安全设施发动机功率三、汽车性能参数的确定三、汽车性能参数的确定 82（2）加速时间）加速时间t 对于

32、vamax 100km/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。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。83（3）上坡能力）上坡能力 货车能克服30%坡度；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。要求：要求：轿车、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。84（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

33、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。可以综合反映汽车的动力性 能反映汽车的牵引能力 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 。要要求求85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1

34、30190407090130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 86 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

35、机柴油机122.502.601.431.53轿轿车车货货车车87 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机动车运行安全技术条件 88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1

36、013矿用自卸车中型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 89 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22037010406204.09.0905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

37、计有关）与总体设计有关）转向特性参数要求要求：ay=0.4g 时，时，（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：ay=0.4g 时，时，车身的前俯角不大于1.5 916制动性参数制动性参数汽车制动性定义汽车制动性定义：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安全车速并有在 一定坡道上长期驻车的能力。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（GB7258-2004）机动车运行安全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。92车辆类型行车制动应急制动制

38、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动和应急制动性能要求 931-4 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

39、择 当前汽车上使用的发动机仍然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94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：结构简单、宽度窄、布置方便。但 当发 动机缸数多时，在汽车上布置 困 难，且高度尺寸大。适

40、 用于6缸 以下 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。95c:按冷却形式按冷却形式 风冷：风冷：结构简单、维修方便、适应性好。冷却不均匀、噪声大、耗功大。主要用于摩托车 水冷：水冷：冷却均匀可靠、散热好、噪声小；能提供车内供暖、较好适应发动机增压 后散 热的需要。缺点是冷却系结构复杂；使用与维修不方 便；冷却性能受环境温度影响较大，夏季 冷却水容易过热，冬季又容易过冷，并且 在室外存放，水结冰后能冻坏气缸缸体和 散热器。大部分汽

41、车用水冷发动机 96二、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Pemax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 97b: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/min2最大转矩最大转矩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98式中式中:Temax为最大转矩（Nm）；a为转矩适应系数，一般

42、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)99三三 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、悬置元件应具有一定的刚度。（发动机正常工作时，静位移小）b、良好的隔振性能。c、具有一定的减振降噪功能。低频段：提供大阻尼降低振幅 高频段：提高低的动刚度衰减高频噪声 （发动机工作频率10500HZ）d.耐机械疲劳、橡胶材料的热稳定性好、抗腐蚀性强100 2发动机悬置的结构发动机悬置的结构 结结构构

43、橡胶悬置：橡胶悬置：动刚度一定、阻尼损失角一定。用于货车液压悬置液压悬置：动刚度和阻尼损失角随频率变化，在525HZ内较大，有利于衰减发动机 怠速频段内（2025HZ）的大幅振动。用于轿车101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橡胶主簧 12金属骨架102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1031-5 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

44、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状态下进行 绘图时应将汽车前部绘的左侧。绘制要求绘制要求1车架上平面线车架上平面线 定义：定义：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。104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：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

45、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：105画法画法1064辅助基准线辅助基准线 定义：定义：地平面在侧视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

46、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107二、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 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。108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 109影响影响布置布置（2

47、）发动机的前后位置）发动机的前后位置 汽车的轴荷分配 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34之间。b、前纵梁之间的距离、前纵梁之间的距离：发动机前置后轮驱动的轿车，必须考虑吊装在发动机上的所有总成（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能性。还应保证在修理和技术维护情况下，从上面安装发动机的可能性。110标注方法：标注方法：用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 111（3）发动机的左右位置）发动

48、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：发动机曲轴中心线在一般情况下与汽车中心线一致。少数汽车如44汽车，考虑到前轿是驱动桥，为了使前驱动桥的主减速器总成上跳时不与发动机发生运动干涉，将发动机和前桥主减速器向相反方向偏移。2传动系的布置传动系的布置 发动机位置确定 动力总成位置也随之而定（包括发动机、离合器、变速器在内）112条件条件两端夹角相等两端夹角相等在满载静止时不大于在满载静止时不大于4、最大不得大于、最大不得大于7。布置：布置：常将后桥主减速器的轴线向上翘起。在轿车布置中：在侧视图上常将传动轴布置成U形方案。可降低传动轴轴线的离地高度，有利于减小客

49、厢地板凸包高度和保证后排中间座椅座垫处有足够的厚度。凸包与中间传动轴之间的最小间隙一般应在1015mm 万向节传动轴传动的条件：万向节传动轴传动的条件：113 U形布置万向节传动轴形布置万向节传动轴 3转向装置的布置转向装置的布置（1）转向盘的位置）转向盘的位置 布置应考布置应考虑的问题虑的问题保证驾驶员能舒适地进行转向操作；（考虑转向盘平面与水平面之间的夹角）以取得转向盘前部盲区距离最小为佳；转向盘不应影响驾驶员观察仪表；照顾到转向盘周围（如风挡玻璃等）有足够的空间。1144制动系布置制动系布置布置应考布置应考虑的问题虑的问题避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象；（转向器布置在前钢板弹簧

50、跳动中心附近）防止转向盘后移伤及驾驶员；要求转向轴在水平面内与汽车中心线之间的夹角不得大于5（影响踏板的布置和驾驶员腿部的操纵动作）较高的传动效率（转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵杆之间的夹角布置 ）（2）转向器的位置）转向器的位置 制动踏板的位置制动踏板的位置更靠近驾驶员，且制动踏板操纵轻便。传力杆件传力杆件运动无干涉和死角，不能车轮跳动时自行制动。制动管路布置制动管路布置平行管之间的距离不小于5mm，或者完全束在一起；交叉管之间的距离应不小于20mm；不要将管子布置在车架纵梁内侧下翼上；（积水）1155踏板的布置踏板的布置离合器踏板 制动踏板 油门踏板布置在地板凸包与车身内侧壁之间。在离合器