汽车总体设计课件

汽车设计汽车设计讲义1车辆工程教研室时培成编著汽车设计汽车设计讲义1车辆工程教研室时培成编著汽车设计的特点和要求1使用条件复杂，多变，要能适应各种环境。以大批量生产为主，必须实行“三化”。要考虑汽车的经济性等。汽车设计讲义2车辆工程教研室时培成编著汽车设计的特点和要求1使用条件复杂，多变，要能适应各种环汽车设计技术的发展汽车设计技术的发展分为三个阶段：

1经验设计阶段

2以科学实验，技术分析为基础的设计阶段

3计算机辅助设计阶段

汽车设计讲义3车辆工程教研室时培成编著汽车设计技术的发展汽车设计技术的发展分为三个阶段：汽车设计讲计算机辅助设计阶段计算机辅助设计阶段出现在70年代以后。初级阶段：电子计算机主要是协助技术人员进行工程计算和技术分析。

半自动和全自动设计(CD)

半自动化设计(CAD)：将资料和数据输入计算机，计算机给出数据或外形，通过人—机对话，达到设计要求。

全自动设计(CD):计算机自动给出最优结果。汽车设计讲义4车辆工程教研室时培成编著计算机辅助设计阶段计算机辅助设计阶段出现在70年代以后。汽车本课程的任务1学会分析，评价汽车及其各总成的结构和性能，合理选择结构方案及有关参数。2学会一些主要零部件的设计。3学会汽车总体设计的一般方法，为毕业设计及从事汽车技术工作打下基础。汽车设计讲义5车辆工程教研室时培成编著本课程的任务1学会分析，评价汽车及其各总成的结构和性能，合第一章

汽车总体设计汽车设计讲义6车辆工程教研室时培成编著第一章

汽车总体设计汽车设计讲义6车辆工程教研室时培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运动校核汽车设计讲义7车辆工程教研室时培成编著第一章汽车的总体设计§1汽车总体设计的任务及开发程§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、质量和尺寸参数，提出整车总体设计方案。(P16-24)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。(理论分析、实验)４.协调各种矛盾。汽车设计讲义8车辆工程教研室时培成编著§1-1汽车总体设计的任务及开发程序一、汽车总体设计的二、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

汽车设计讲义9车辆工程教研室时培成编著二、汽车开发程序汽车设计讲义9车辆工程教研室时培成编汽车外形美术效果图汽车设计讲义10车辆工程教研室时培成编著汽汽车设计讲义10车辆工程教研室时培成编著

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。

汽车设计讲义11车辆工程教研室时培成编著C、总体设计方案汽车设计讲义11车辆工程教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。

汽车设计讲义12车辆工程教研室时培成编著2．技术设计阶段汽车设计讲义12车辆工程教研室时培

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，直至产品定型。汽车设计讲义13车辆工程教研室时培成编著试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。汽车设计讲义134．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。汽车设计讲义14车辆工程教研室时培成编著4．生产准备阶段5．生产销售阶段汽车设计讲义14车辆工程教§1-2

汽车形式的选择

汽车的分类：机动车辆及挂车分类GB/T15089-2001，主要用于型式认证，是型式认证各技术法规适用范围的依据。汽车和挂车类型的术语和定义GB/T3730.1-2001，是通用性的分类，适用于一般概念、统计、牌照、保险、政府政策和管理的依据。

汽车设计讲义15车辆工程教研室时培成编著§1-2汽车形式的选择汽车的分类：汽车设计讲义15车§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19～26t的公路运输车：三轴形式

汽车设计讲义16车辆工程教研室时培成编著§1-2汽车形式的选择一、轴数汽车设计讲义16车辆二、驱动形式

4×2轿车和总质量小的公路用车辆4×4越野汽车

6×2总质量在19～26t的公路用汽车

汽车驱动形式：

6×46×6越野汽车

8×426～32t的公路用汽车

8×8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。汽车设计讲义17车辆工程教研室时培成编著二、驱动形式3、不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁标三、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

汽车设计讲义18车辆工程教研室时培成编著三、布置形式发动机前置前驱动

（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、变型容易。

汽车设计讲义19车辆工程教研室时培成编著（1）发动机前置前驱动汽车设计讲义19车

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。

汽车设计讲义20车辆工程教研室时培成编著汽车设计讲义20车辆工程教研室时培成编著（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、改型容易。

汽车设计讲义21车辆工程教研室时培成编著（2）发动机前置后驱动汽车设计讲义21车辆工程教研室时

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）汽车设计讲义22车辆工程教研室时培成编著汽车设计讲义22车辆工程教研室时培成编著（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。

汽车设计讲义23车辆工程教研室时培成编著（3）发动机后置后驱动汽车设计讲义23车辆工程教研室时

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、变型困难。

应用于乘用车较少。1.轿车的布置形式结论：1.中高级以下的汽车，使用前置前驱为主；2.高级以上的汽车以前置后驱为主；3.后置后驱用的较少4.横置发动机可以缩短汽车的长度或长度不变增加乘客厢有效长度，在很短轴距内将后排座椅布置在轴距内汽车设计讲义24车辆工程教研室时培成编著

各种布置方案优缺点比较(续前)

比较项目前置前驱前置后驱后置后驱操纵机构简单简单复杂除霜和采暖机构简单简单复杂冷却条件好好不好室内地板较平坦不平较平轴距发动机在轴距外，轴距短轴距长发动机在轴距外，轴距短机动性好差好行李厢尺寸大大不够大汽车设计讲义25车辆工程教研室时培成编著各种布置方案优缺点比较(续前)

比较项目前置前驱前置后驱后各种布置方案优缺点比较

比较项目前置前驱前置后驱后置后驱动力总成紧凑不紧凑紧凑拆装传动系困难容易困难等速万向节需要不需要不需要轮胎寿命前胎短较长较长撞车安全性不好不好好整备质量轻重轻轴荷分配前重后轻适中后重爬坡能力低较好强操纵稳定性不足转向

过多转向操纵机构简单简单复杂汽车设计讲义26车辆工程教研室时培成编著各种布置方案优缺点比较

比较项目前置前驱前置后驱后置后驱动力图1-7按驾驶室结构类型对货车分类(a)平头货车；(b)短头货车；(c)长头货车。2．货车布置形式汽车设计讲义27车辆工程教研室时培成编著图1-7按驾驶室结构类型对货车分类2．货车布置形式汽车设

（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、越野车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

汽车设计讲义28车辆工程教研室时培成编著（1）长头式2．货车布置形式汽车设计讲义28车辆（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、越野车汽车设计讲义29车辆工程教研室时培成编著（2）短头式汽车设计讲义29车辆工程教研室时

（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到严重伤害的可能性增加。

应用：各种级别的货车汽车设计讲义30车辆工程教研室时培成编著（3）平头式汽车设计讲义30车辆工程教研室时车头型式比较

型式项目

长头式短头式平头式发动机的维修方便不方便不方便驾驶员受热受热小受热小受热振动受振受振振动较大室内空间较大较挤挤室内高度较高不高高操纵机构简单简单稍复杂汽车设计讲义31车辆工程教研室时培成编著车头型式比较型式长头式短头式平头式发动机的维修车头型式比较(续)

型式项目

长头式短头式平头式轴荷分配与平头比前轴轻前轴负荷较轻前轴负荷较重总长与轴距长较短短机动性差较好好面积利用率低较低好转弯半径Rmin大稍小小视野差较差好汽车设计讲义32车辆工程教研室时培成编著车头型式比较(续)型式长头式短头式平头式轴荷分（4）偏置式

a、驾驶室位于发动机之旁

；

特点

b、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汽车设计讲义33车辆工程教研室时培成编著（4）偏置式汽车设计讲义33车辆工程教研3.货车的布置方案比较型式项目F.RM.RR.R前置后驱中置后驱后置后驱可装用发动机的型式直列、V、卧式卧式卧式维修发动机是否方便方便不方便较差发动机的通用性好差差操纵机构简单复杂复杂驾驶室内部布置平头时内部布置困难地板平坦、易布置地板平坦、易布置汽车设计讲义34车辆工程教研室时培成编著3.货车的布置方案比较型式F.RM.3.货车的布置方案比较(续)型式项目F.RM.RR.R前置后驱中置后驱后置后驱驾驶员座位的高低较高、质心高较低较低驾驶室内噪声与振动有较轻较轻轴荷分配前轴重合理后桥重对行驶路面的要求低高高货厢地板高度低高高汽车总长长头时长短短应用多少少汽车设计讲义35车辆工程教研室时培成编著3.货车的布置方案比较(续)型式F.4．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。

汽车设计讲义36车辆工程教研室时培成编著4．大客车的布置形式（1）发动机前置后桥驱动汽车设计讲义3

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、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。汽车设计讲义37车辆工程教研室时培成编著a、布置座（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。

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。发动机后置后桥驱动

汽车设计讲义38车辆工程教研室时培成编著（2）发动机后置后桥驱动发动机

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

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。

汽车设计讲义39车辆工程教研室时培成编著汽车设计讲义39车辆工程教研室时培成编著（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。

应用于旅游大客车汽车设计讲义40车辆工程教研室时培成编著（3）发动机中置后桥驱动应用于旅游大客车汽车设

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、受发动机影响，地板平面距地面较高；

汽车设计讲义41车辆工程教研室时培成编著

4.客车的布置方案

型式项目

前置后驱F.R中置后驱M.R后置后驱R.R热带发动机冷却条件好较差不好寒带发动机保温条件好较好好驾驶员是否易发现发动机故障易听不到听不到发动机是否易染尘积土不易易较不易维修发动机的条件好困难好车厢内噪声与振动大居中小车厢内气味与热量有较少基本没有汽车设计讲义42车辆工程教研室时培成编著4.客车的布置方案4.客车的布置方案比较(续)

型式项目

前置后驱F.R中置后驱M.R后置后驱R.R操纵机构简单复杂复杂轴荷分配前重较好较好车厢利用面积差最好好能否实现单人管理不能能能传动轴长度长短短地板高度高高低座椅布置是否受发动机限制受受基本不受与货车通用件多不多不多汽车设计讲义43车辆工程教研室时培成编著4.客车的布置方案比较(续)§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

汽车设计讲义44车辆工程教研室时培成编著§1-3汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定汽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。汽车设计讲义45车辆工程教研室时培成编著1．外廓尺寸汽车设计讲义45车辆工程教研室时培成编著2.轴距L对最小转弯半径，纵向工作空间，整备质量，传动轴长度，轴荷分配，汽车总长有影响轴距过短时车厢长度不足或后悬过长：上坡或制动时轴荷转移过大使制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大平顺性下降；传动轴夹角增大。汽车设计讲义46车辆工程教研室时培成编著2.轴距L汽车设计讲义46车辆工程教研室时培成编著确定原则：货车装载量大的车轴距应长运送轻包货物的车轴距应长机动性要求高的车轴距应短轿车：高级车轴距长（见表1－5）三轴货车后两轴距为1.1~1.25D ，D为轮胎直径轴距类型：标准轴距加长轴距短轴距汽车设计讲义47车辆工程教研室时培成编著确定原则：货车装载量大的车轴距应长三轴货车后两轴距为1.1车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型车2000～22001100～1380普通级2100～25401150～1500中级2500～28601300～1500中、高级2850～34001400～1580高级2900～39001560～16204×2货车微型1700～29001150～1350轻型2300～36001300～1650中型3600～55001700～2000重型4500～56001840～2000矿用自卸车总质量ma/t<603200～42002000～4000>603900～4800大客车城市大客车（单车）长途大客车（单车）4500～50001740～20505000～6500各类汽车的轴距和轮距(p17)汽车设计讲义48车辆工程教研室时培成编著车型类别轴距L/mm轮距B/mm轿车微型车2000～22003．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。汽车设计讲义49车辆工程教研室时培成编著3．前轮距B1和后轮距B2汽车设计讲义49车辆工程教研室汽车设计讲义50车辆工程教研室时培成编著汽车设计讲义50车辆工程教研室时培成编著

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。确定原则：汽车设计讲义51车辆工程教研室时培成编著4．前悬LF和后悬LR确定原则：汽车设计讲义51车辆工程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2500～3000mm之间；平头型货车一般在1400～1500mm之间。汽车设计讲义52车辆工程教研室时培成编著5．货车车头长度汽车设计讲义52车辆工程教研室时培成编二、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，新设计的车型应使其结构更合理。汽车设计讲义53车辆工程教研室时培成编著二、汽车质量参数的确定汽车设计讲义53车辆工程教研室时培估算：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。(表1—3)

a、质量系数ηm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。汽车类型货车轻型0.80～1.10中型1.20～1.35重型1.30～1.70矿用自卸车最大装载质量me/t<451.10～1.50>451.30～1.70不同类型汽车的质量系数

汽车设计讲义54车辆工程教研室时培成编著估算：a、货车采用质量系数法；汽车类型货车轻型车型人均整备质量值/（t·人-1）车型人均整备质量值/（t·人-1）微型轿车0.15～0.16中高级以上轿车0.29～0.34普通级轿车0.17～0.24中型以下客车0.096～0.16中级轿车0.21～0.29大型客车0.065～0.13b、轿车和客车人均整备质量

汽车设计讲义55车辆工程教研室时培成编著车型人均整备质量值车型人均整备质量值微型轿车0.15～0.12．汽车的载客量和装载质量（1）汽车的载客量(参表1-1)

定义：a、

轿车的载客量用座位数表示。微型和普通级轿车为2～4座；中级以上轿车为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，其载客量等于座位数。

（2）汽车的装载质量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。

汽车设计讲义56车辆工程教研室时培成编著2．汽车的载客量和装载质量汽车设计讲义56车辆工程教研室货车装载质量确定：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。确定原则汽车设计讲义57车辆工程教研室时培成编著货车装载质量确定：首先应与行业产品规划的系列符合，其次3．轴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、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。确定原则各使用性能对轴荷分配参数的要求是互相矛盾的，要求设计时根据对整车性能的要求、使用条件等，合理地选取轴荷分配（表1—6）。汽车设计讲义58车辆工程教研室时培成编著确定原则各使用性能对轴荷分配参数的要求是互相矛盾的，要求设计车型满载空载前轴后轴前轴后轴轿车发动机前置前轮驱动47%～60%40%～53%56%～66%34%～44%发动机前置后轮驱动45%～50%50%～55%51%～56%44%～49%发动机后置后轮驱动40%～46%54%～60%38%～50%50%～62%货车4×2后轮单胎32%～40%60%～68%50%～59%41%～50%4×2后轮双胎，长、短头式25%～27%73%～75%44%～49%51%～56%4×2后轮双胎，平头式30%～35%65%～70%48%～54%46%～52%6×4后轮双胎19%～25%75%～81%31%～37%63%～69%各类汽车的轴荷分配

汽车设计讲义59车辆工程教研室时培成编著车型满载空载前轴后轴前轴后轴轿发动机前置前轮驱动47%～60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vamax

1．动力性参数考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

汽车设计讲义60车辆工程教研室时培成编著随着道路条件的改善，汽车特别是中、高级轿车的最高车速（1（2）加速时间t

对于vamax

>100km/h的汽车，常用加速到100km/h所需的时间来评价定义：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。评价对于vamax低于100km/h的汽车，可用0到60km/h的加速时间来评价。汽车设计讲义61车辆工程教研室时培成编著（2）加速时间t对于vamax>100km/h的汽车，常（3）上坡能力

货车能克服30%坡度；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：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。汽车设计讲义62车辆工程教研室时培成编著（3）上坡能力货车能克服30%坡度；定义：用汽车满载时在（4）汽车比功率和比转矩

定义比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。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。要求汽车设计讲义63车辆工程教研室时培成编著（4）汽车比功率和比转矩定义比功率：汽车所装发动机的标定最表1-9汽车动力性参数范围汽车类别最高车速vamax/（km·h-1）比功率P·ma-1/（kW·t-1）比转矩T·ma-1/（N·m·t-1）轿车微型级110～15030～6050～110普通级120～17035～6580～110中级130～19040～7090～130中、高级140～23050～80120～140高级160～28060～110100～180货车微型80～13516～2830～44轻型15～2538～44中型75～12010～2033～47重型6～2029～50

汽车动力性参数范围（表1—7）汽车设计讲义64车辆工程教研室时培成编著表1-9汽车动力性参数范围汽车类别最高车速vamax比功

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）-1]4.4～7.57～1210～1618～23.5总质量ma/t汽油机柴油机总质量ma/t汽油机柴油机<43.0～4.02.0～2.86～122.68～2.821.55～1.864～61.9～2.11.9～2.1>122.50～2.601.43～1.53轿车货车汽车设计讲义65车辆工程教研室时培成编著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

3．机动性参数评价指标：最小转弯直径Dmin

影响因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GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》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汽车设计讲义66车辆工程教研室时培成编著3．机动性参数评价指标：最小转弯直径Dmin影响车型级别Dmin/m车型级别Dmin/m轿车微型7～9.5货车微型8～12普通级8.5～11轻型10～19中级9～12中型12～20高级11～14重型13～21客车微型10～13矿用自卸车中型14～20装载质量me/t<4515～19大型17～22>4518～24表1—10各类汽车的最小转弯直径Dmin

汽车设计讲义67车辆工程教研室时培成编著车型级别Dmin/m车型级别Dmin/m轿车微型7～9.5货

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hmin/mmγ/（°）β/（°）ρ/m4×2轿车150～22020～3015～223.0～8.34×4轿车21045～5035～401.7～3.64×2货车250～30040～6025～452.3～6.04×4货车、6×6货车260～35045～6035～451.9～3.64×2客车、6×4客车220～37010～406～204.0～9.0汽车设计讲义68车辆工程教研室时培成编著4．通过性的几何参数评价指标最小离地间隙hmin汽车最小离地间隙h纵向通过角接近角1离去角2最小转弯半径dmin转弯通道圆汽车设计讲义69车辆工程教研室时培成编著最小离地间隙h汽车设计讲义69车辆工程教研室时培成编5．操纵稳定性参数设计指标（与总体设计有关）

转向特性参数要求：ay=0.4g时，（α1-α2）=1°～3°为宜车身侧倾角Φ要求：ay=0.4g时，

Φ≤3°较好，Φmax≤

7°。制动前俯角

要求：ax=-0.4g时，

车身的前俯角不大于1.5°汽车设计讲义70车辆工程教研室时培成编著5．操纵稳定性参数设计指标转向特性参数汽车设计讲义70车辆工6．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。汽车设计讲义71车辆工程教研室时培成编著6．制动性参数汽车制动性定义：汽车在制动时，能在尽可能短的距车辆类型行车制动应急制动制动初车速/(km·h-1)制动距离/mFMDD/(m·s-2)试车道宽度/m踏板力/N制动初车速/(km·h-1)制动距离/mFMDD/(m·s-2)操纵力/N(≤)座位数≤9的客车满载50≤20≥5.92.5≤50050≤38≥2.9手400脚500空载≤19≥6.2≤400其它总质量≤4.5t的汽车满载50≤22≥5.42.5①≤70030≤18≥2.6手600脚700空载≤21≥5.8≤450其它汽车、汽车列车满载30≤10≥5.03.0≤70030≤20≥2.2手600脚700空载≤9≥5.4≤450路试验检验行车制动和应急制动性能要求汽车设计讲义72车辆工程教研室时培成编著车辆类型行车制动应急制动制动初制动FMDD试车道踏板制动初制7.舒适性 包括平顺性、空调、噪声、乘坐环境、操纵性

平顺性评价—振动频率、振动加速度汽车设计讲义73车辆工程教研室时培成编著7.舒适性汽车设计讲义73车辆工程教研室时培成编著§1-4发动机的选择一、发动机形式的选择

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：(按油类分)汽油机柴油机特点：平稳、噪声小、转速高、体积小、易启动、转矩适应性好等。缺点：排污大、功率小特点：功率大、排污小、寿命长、成本低等。缺点：

工作粗暴、噪声大、ne小、体积大、启动困难汽车设计讲义74车辆工程教研室时培成编著§1-4发动机的选择一、发动机形式的选择当前汽车上使用的汽油机、柴油机的选择（P26~27）比较项目燃料经济性油箱容量使用成本可靠性功率火灾振动与噪声尺寸及质量起动制造成本扭矩适应性柴油机好小低可靠大不易大大难高不好汽油机差大高不可靠小易小小易低好汽车设计讲义75车辆工程教研室时培成编著汽油机、柴油机的选择（P26~27）比较项目燃料经济性油箱容应用：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

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。适用于6缸以下的发动机水平式：平衡好，高度低。在少量大客车上得到应用。

v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。汽车设计讲义76车辆工程教研室时培成编著应用：汽油机主要用于轻型车和轿车b、按汽缸排列型式直列式c:按冷却形式风冷：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：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。

大部分汽车用水冷发动机

汽车设计讲义77车辆工程教研室时培成编著c:按冷却形式风冷：结构简单、维修方便、适应性好。二、发动机主要性能指标的选择Pemax的确定：

1发动机最大功率Pemax及相应转速np

a:最大功率Pe

Pemax

影响动力性初步设计：

同类车的比功率统计值由设计的vamax

汽车设计讲义78车辆工程教研室时培成编著二、发动机主要性能指标的选择Pemax的确定：1发动机b:转速npnp

发动机的类型

vamax

确定Pemax

一般：

汽油机np=3000～7000r/min

柴油机np=1800～4000r/min2．最大转矩Temax及相应的转速nT

Temax

影响加速性能、爬坡性和动力因素汽车设计讲义79车辆工程教研室时培成编著b:转速npnp发动机的类型一般：汽油机np=30式中:Temax为最大转矩（N·m）；

a为转矩适应系数，一般在1.1～1.3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:

nT:

一般np/nT>1.4(1.4～2.0发动机设计保证)汽车设计讲义80车辆工程教研室时培成编著式中:Temax为最大转矩（N·m）；Temax计三发动机的悬置发动机是汽车的主要振源之一

1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：提供低的动刚度衰减高频噪声

（发动机工作频率10～500HZ）

d.耐机械疲劳、橡胶材料的热稳定性好、抗腐蚀性强汽车设计讲义81车辆工程教研室时培成编著三发动机的悬置发动机是汽车的主要振源之一1悬置设计的要

2．发动机悬置的结构

结构橡胶悬置：动刚度一定、阻尼损失角一定。用于货车液压悬置：动刚度和阻尼损失角θ随频率变化，

θ在5～25HZ内较大，有利于衰减发动机怠速频段内（20～25HZ）的大幅振动。用于轿车汽车设计讲义82车辆工程教研室时培成编著2．发动机悬置的结构结橡胶悬置：动刚度一定、阻尼液压悬置结构简图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