汽车的总体设计.ppt

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1、第一章 汽车总体设计,第一章 汽车的总体设计,1 汽车总体设计的任务及开发程序 2 汽车形式的选择 3 汽车主要尺寸和参数的选择 4 汽车发动机选择 5 汽车总布置草图及各部件布置 6 运动校核,1-1 汽车总体设计的任务及开发程序,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。,二、汽车开发程序 1设计任务书编制阶段 a、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 分析市场容量的大小，最经济的生产纲

2、 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 美术效果图和制作油泥模型,汽 车 外形美术效果图,C、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、编写设计任务书 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。,2技术设计阶段 汽车各部件的设计全面展开，总体设计师 的工作： 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

3、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 。,3试制、试验、改进、定型阶段 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 ： 检测样车的性能是否满足设计要求。 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：,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。 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

4、型。,4生产准备阶段 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 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。,1-2 汽车形式的选择,一、轴数 1、影响选取轴数的因素： 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 ： 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的公路运输车辆 ：双轴汽车 总质量在1926t的公路运输

5、车 ：三轴形式,二、驱动形式 42 轿车和总质量小的公路用车辆 44 越野汽车 62 总质量在1926t的公路用汽车 汽车驱动形式： 64 66 越野汽车 84 2632t的公路用汽车 88 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。,三、布置形式 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 。 1轿车的布置形式,发动机前置前驱动 分： 发动机前置后驱动 发动机后置后驱动,（1）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： d、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸

6、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。,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： 汽车爬坡能力降低； 发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用 高。 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 前轮驱动的布置形式。,（2）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

7、构简单； 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。,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进入客 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： 中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞， 行驶平稳 ）,（3）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： d、客厢内

8、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。,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，高速行驶时转向不稳定，影响操纵主要缺点： 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： 较少,2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 短头式 平头式 偏置式,（1）长头式 a、发动机位于驾驶室前部 ； 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 b、视野差 ； c、机动性差。 应用：使用条件差的货车、

9、越野车,（2）短头式 a、发动机有少部分位于驾驶室内 ； 特点 b、汽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 b、视野差 ； c、机动性差； d、驾驶室内部相对拥挤。 应用：中重型货车、越野车,（3）平头式 a、驾驶室位于发动机之上 ； 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 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

10、到严重 伤害的可能 性增加。 应用：各种级别的货车,（4）偏置式 a、驾驶室位于发动机之旁 ； 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：主要用于重型矿用自卸车,3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 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 a、动力总成操纵机构结构简单； 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 。,a、布置座椅时会受到发动机

11、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、采用前开门布置会使前悬加长，同时可能使前轴超载。,发动机前置后驱动的大客车，常在货车底盘基础上改装而成。,（2）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 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）、地板高度低 （城市客车） g、传动轴长度短。,a、发动机的冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；

12、 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。,（3）发动机中置后桥驱动 a、轴荷分配合理； 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,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 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、动力总成操纵机构复杂； e

13、、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,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,1外廓尺寸 货车、越野车、整体式客车13.7m 外廓尺寸长 单铰接式客车18m 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 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 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

14、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：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：0.40.6m为宜,各类汽车的轴距和轮距,3前轮距B1和后轮距B2 汽车总宽 影响 总质量 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 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%，绝对值不大于 3500mm。,确定原则：,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。 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25003000mm之间； 平头型货车一般在14001500