车身总布置

第三章车身总布置设计概述 车身总布置是在整车总布置的基础上进行的。整车的总布置提供了汽车的长、宽、高、轴距、轮距等的控制尺寸、轴荷分布范围以及水箱、动力总成、前后桥、传动轴与车轮等的轮廓尺寸和位置。 据此再参考同类车型有关数据作为借鉴，即可初步确定前悬和后悬的长度，前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度与操纵机构和踏板的相互位置等；然后在此基础上，按满载情况绘制 1： 5车身总布置图。3-1 轿车车身的布置车身总布置的原则车身总布置的原则（ 1）由于轿车是供人乘坐的，主要满足人的乘坐要求。（ 2）从整车的经济型和行驶稳定性出发，要有良好的空气动力性。（ 3）具有对底盘各总成、发动机及电气设备的良好的接近方便性，维修保养方便性。（ 4）尽量减轻车身质量，并具有良好的冲压、焊接、装配及涂装工艺性。（ 5）在满足性能要求的前提下，尽量减少车身的外形尺寸。（ 6）确保良好的密封、通风换气、隔音、隔热及防振等性能。（ 7）满足国际、国内有关的各种法规和标准要求。（ 8）充分考虑车型的系列化、通用化。发动机前置后轮驱动 （ FR）分为： 发动机前置前轮驱动 （ FF）发动机后置后轮驱动 （ RR）发动机中置后轮驱动（ MR）一轿车的布置形式（ 1）发动机前置后轮驱动 (FR)a、 轴荷分配合理，整车的前后重量比较平衡 ； b、有利于减少制造成本；c、操纵机构简单；操纵稳定性好； 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、轮胎的附着利用率高，爬坡能力强； g、行李箱空间大；h、变形容易。主要缺点 ：a、传动部件多，传动系统质量大，地板上有凸起的通道，占据了座舱的空间，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 ）（ 2）发动机前置前驱动 （ FF）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、车内地板凸包高度可以降低，有利于提高乘坐舒适性；e、轴距可以缩短 ，有利于提高汽车的机动性；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。不足转向和过度转向 不足转向（ Under Steer） 当车辆行驶时，由于车辆转弯时发动机功率过大致使车辆前轮打滑，此时 ESP计算机会作制动前轮内侧车轮，而使车轮向内侧移动，使车辆依据驾驶员行驶路线行驶。 转向不足是指车辆转向时，实际转向角度还没有达到转向盘所转的角度就侧滑出去了，出现这种情况的原因有车速过快、路面湿滑以及前轮轮胎破裂等。前轮驱动的车辆更容易出现转向不足，这是因为猛踩加速踏板时，车辆的重心会向后移，从而导致车辆前部向上微仰，前轮附着力降低，造成转向不足。 一般来说，当出现转向不足时，应收油门降低车速，严禁猛踩制动踏板或继续转动转向盘，否则车辆很容易发生侧滑。当车速降低后，车身的重量就会比较平均地分配到 4个车轮上，重新产生足够的侧向摩擦力，以消除侧滑现象。 举一个转向不足的极端的例子。 一辆车，我们暂且假设这辆车上没有装备 ESP，并且驾驶员非常没有经验，在冰天雪地里以 80 km/h的车速拐入一个 90的弯道，我们可以想象这辆车的后果，但千万不要去实践。这位没有经验的驾驶员会很纳闷：我明明已经在转向盘上转了90的弯，为什么车会几乎没有转弯直直地冲了出去？这就是因为这里存在着一个转向不足的外因 地面摩擦力小而车辆入弯速度太高。这些外因直接导致了车轮的附着力降低。 一般来说，应付转向不足的情况要先将车速稍微降低，略收油门 (视车速而定 )，但切记千万不要猛踩制动踏板或是认为转向盘没转够而继续转，否则你就会在马路上表演 360转圈。这样，当车速降低后，车身的重量就会比较平均地分配到四个轮子上，重新产生足够的侧向摩擦力，以消除侧滑现象。 转向过度（ Over Steer） 所谓转向过度现象，其实与转向不足类似，只是反过来而已。导致转向过度的原因很多，如速度过快，或是转向盘操作失误等。转向过度是指车辆转向时，实际转向的角度大于转向盘所转的角度。出现这种情况的原因有车速过快或转向盘操作失误等。后轮驱动的车辆转向过度通常是因为转向时油门过大或突然松开加速踏板所致。一旦加速踏板踩下，后轮的侧向力会降低，车辆前方的侧向力会增大，从而导致转向过度。 如果转向过度发生在前驱车上，通常是因为在转弯时，突然猛踩制动，导致车身重心前移，使前轮侧向摩擦力增大，后轮上扬而减少了其附着力，造成转向过度。因此前驱车应避免转弯时急踩制动。 如果发生在后轮驱动的车辆上，通常是因为转弯时油门踩得太大或突然松开油门导致的。一旦油门踩下，后轮的侧向力会突然降低，使车辆前方侧向力增大，而导致转向过度。一般的处理方法是：慢慢松开油门或微踩制动，以降低车速，并尽快修正转向盘，向反方向扭转。在进行转向盘修正时，不要一次修正得太多，可分为几次修正，当车子开始朝原先行驶方式移动时，立即回轮，但也不要回得过猛，以免车辆摆动过大。ESP ESP：车身电子稳定系统 (Electronic Stability Program，简称 ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。 ESP系统实际是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较， ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。 如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾， ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向， ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。 ESP系统包含 ABS（防抱死刹车系统）及 ASR（防侧滑系统），是这两种系统功能上的延伸。因此，ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。 ESP系统由控制单元及转向传感器（监测方向盘的转向角度）、车轮传感器（监测各个车轮的速度转动）、侧滑传感器（监测车体绕垂直轴线转动的状态）、横向加速度传感器（监测汽车转弯时的离心力）等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断，进而发出控制指令。 有 ESP与只有 ABS及 ASR的汽车，它们之间的差别在于 ABS及 ASR只能被动地作出反应，而 ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。 ESP对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。当然，任何事物都有一个度的范围，如果驾车者盲目开快车，现在的任何安全装置都难以保全 ; 主要缺点： 结构与制造工艺均复杂； （采用等速万向节 ） 前轮驱动兼转向，结构复杂，工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重） 附着利用率小，汽车爬坡能力降低； 发动机和传动系统集中在发动机舱内，布局拥挤； 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： 绝大部分微、小、中型轿车采用，如 Audi100、 Santana2000、 CA7220、 Buick、 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。等速万向节 等速万向节，英文名称： CV Joint (Constant Velocity Joint) 等速万向节，是主动轴与从动轴的转速（角速度）相等的万向节。 在前轮驱动的汽车上，其前桥都装有等速万向节传动轴（驱动兼转向）。 等速万向节是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车的驱动轮，满足轿车 传动 轴外端转角的要求；将发动机的动力平稳、可靠的传递给车轮；补偿轿车内端悬架的跳动，驱动轿车高速行驶。 前轮驱动汽车的动力，要从由发动机、变速器和主减速器组成的动力总成直接传送到前轮。而前轮既是驱动轮，又是转向轮，转向时偏转的角度很大。这时，就不能采用传统的、偏转角很小的普通万向传动轴了。因为普通万向节在偏转角大时，会产生转速和扭矩的较大波动。所以，必须应用偏转角大、角速度均匀的等速万向节传动轴才行。 等速万向节的原理和圆锥齿轮啮合的道理相似，由于传力点的位置总是处于两轴夹角的平分面上，因而保证了等速运动。等速万向节的缺点是结构比较复杂，制造工艺精密，成本较高，因此还不能完全代替普通万向节。 用于轿车的等速万向节类型很多，其中应用最多的是 球笼 式等速万向节和三角架式等速万向节。由于等速万向节传递繁重的驱动力矩，随受负荷重，传动精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件均采用精锻件加工而成。（ 3）发动机后置后驱动 （ RR）a、结构紧凑，没有沉重的传动轴； （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 ） 特点： c、整车整备质量小； 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。 主要缺点：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，影响操纵稳定性；