汽车总布置培训-应届生课件

汽车总布置培训课程汽车总布置培训课程目录§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§7人机工程简介§8装配性与日常维护性的检查§9有关法规的检查与校核目录§1汽车总体设计的任务及开发程序§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从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；对各部件进行合理布置和运动校核；对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。§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二、汽车开发程序1．设计任务书编制阶段2．技术设计阶段3．试制、试验、改进、定型阶段4．生产准备阶段5．生产销售阶段二、汽车开发程序1．设计任务书编制阶段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

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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。

C、总体设计方案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。

2．技术设计阶段

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:

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。试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。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。4．生产准备阶段5．生产销售阶段§2

汽车型式的选择

根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)轴数(2)驱动型式(3)车头和驾驶室的型式及与发动机布置型式(4)轮胎的选择§2汽车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点一、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

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。一、轴数3、不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁标准的二、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越野汽车二、驱动形式三、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。轿车常见的布置驱动形式

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

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，方向稳定性好；b、省略了传动轴，减轻了整车重量，传动系统结构紧凑，传动效率高，燃油经济性好；c、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）优点

a、采用等速万向节，结构与制造工艺较复杂；

主要缺点

b、前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）

c、启动、加速、爬坡时，前轮负荷减少，导致牵引力下降；

应用：Santana2000、富康、夏利等经济型轿车，均采用发动机前置前轮驱动的布置形式。

（1）发动机前置前驱动优点（2）发动机前置后驱动

a、轴荷分配合理，良好的操纵稳定性和行驶平顺性；

b、加速、爬坡能力强，牵引性好；

c、简化了操纵机构的布置

；优点：

a、地板上有凸起的通道；

b、传动轴较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性。应用：

中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳）

缺点：（2）发动机前置后驱动优点：缺点：（3）发动机后置后驱动

a、动力传动系统结构紧凑，传动效率高；

b、发动机后置，改善了驾驶员前视野；

c、乘客舱内地板比较平整；

d、启动、加速、爬坡能力强；

优点：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；

c、操纵机构复杂；缺点：（3）发动机后置后驱动优点：缺点：

方案I方案II标致307SERENACADDY最大载荷（kg）2080←176222802200前轴荷（满载）（kg）975←9111090-后轴荷（满载）（kg）1105←8521190-轮胎规格185/70R15195/65R15195/65R15205/65R15195/65R15轮胎外直径(mm)641635635647635负荷下静力半径(mm)292290290294290滚动半径(mm)311308308314308轮胎负荷能力(kg)580615615670615轮胎最大负荷率95.3%89.8%74.1%88.8%-从表中看，选择195/65R15轮胎时，轮胎负荷率较为合适，匹配轮辋为6J四、轮胎的选型方案I方案II标致307SERENACADDY最大载荷（k§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

§3汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸车长：过汽车最前点的X平面与过汽车最后点的X平面之间最大纵向距离。车轮中心：车轮中心平面与车轮回转中心线的交点。前悬：过汽车最前点的X平面与过前轮中心的X平面之间纵向距离。后悬：过汽车后轮中心点的X平面与过汽车最后点的X平面之间纵向距离。轴距：过前轮中心点的X平面与过后轮中心点的X平面之间纵向距离。车高：车辆（空载状态）最高点至地面的距离汽车主要尺寸车长：过汽车最前点的X平面与过汽车最后点的X平面汽车主要尺寸车宽：分别过车辆左、右最外侧点（不包括外后视镜）的两Y平面之间的距离前轮距：过前车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离后轮距：过后车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离汽车主要尺寸车宽：分别过车辆左、右最外侧点（不包括外后视镜）汽车主要尺寸纵向通过角：当分别切于前后轮静力半径圆弧且垂直于Y基准平面的两平面交于车体下部较低部位时，两切平面之间所夹的最小锐角。接近角：切于前轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方离去角：切于后轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，位于后轴后方的任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方汽车主要尺寸纵向通过角：当分别切于前后轮静力半径圆弧且垂直于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。1．外廓尺寸

转弯直径变小传动轴长度变短纵向通过半径变小总长、前后悬有所变化轴荷分配有所变化汽车制动性和操纵稳定性变坏乘坐舒适性差万向节传动轴的夹角增大a、轴荷分配合理，轮胎磨损均匀和寿命相近；

b、保证足够的附着能力；

c、轴荷转移尽量小；

d、良好的操纵稳定性

；

e、通过性要求；

f、机动灵活（转弯直径）。设定原则缩短轴距的影响2．轴距L设定原则缩短轴距的影响3．前轮距B1和后轮距B2

汽车总宽

影响 最小转弯直径侧倾刚度

确定总原则：受汽车总宽的限制

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。3．前轮距B1和后轮距B2

4．前悬LF和后悬LR

1）整车协调性

2）轴荷分配的要求

3）通过性要求

4）碰撞安全性

确定原则4．前悬LF和后悬LR确定原则二、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。

二、汽车质量参数的确定2．汽车的载客量和装载质量（1）汽车的载客量

定义：a、

轿车的载客量用座位数表示。微型和普通级轿车为2～5座；中级以上轿车为5～7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，其载客量由座位数决定。

（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。

2．汽车的载客量和装载质量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。3．轴荷分配（1）最高车速1．动力性参数：最高车速、加速时间、爬坡度、汽车比功率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

（2）加速时间定义：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。（1）最高车速1．动力性参数：最高车速、加速时间、爬（3）最大爬坡度货车能克服30%坡度；定义：汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。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。（3）最大爬坡度货车能克服30%坡度；定义：汽车的最大爬坡（4）汽车比功率比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。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（4）汽车比功率比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最2．燃油经济性参数评价指标：最高档、次高档等速油耗（L/100km）

多工况行驶油耗（L/100km）

2．燃油经济性参数评价指标：最高档、次高档等速油耗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》3．机动性参数评价指标：最小转弯直径Dmin影响4．通过性的评价指标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（或“纵向通过角”）4．通过性的评价指标评价指标最小离地间隙hmin1.竞争车型参数对比2.整车行驶特性分析3.整车燃油经济性计算4.动力总成布置流程§4发动机的选择1.竞争车型参数对比§4发动机的选择竞争车型参数对比车型新开发车型SERENACADDYCM8VERYCA细分1.41.62.01.62.01.31.61.21.6长(mm)442047204405385641054095宽(mm)169516951802156815601605高(mm)182518251833189819301960轴距(mm)26952695268224302610前轮距(mm)14801480153713001375后轮距(mm)14701485153113101385发动机型号CA4GB1TU5JP4SR20DE

排量(L)1.4251.5981.9981.62.01.311.61.1981.584最大功率（Kw/rpm）63/600078/5750107/600074/600051/420060/600072/600054/600077/6000最大扭矩(Nm/rpm)110/2800142/4000183/4800145/3800140/1800102/4800135/3500106/4000136/3000乘员人数87778承载质量600600700525600总质量(kg)206020802250217522001630165518501900比功率（Kw/t）30.637.547.63423.236.843.529.240.5竞争车型参数对比车型新开发车型SERENACADDYCM8整车行驶特性分析从图上看，主减为4.923的MA++变速器能满足行驶要求注：计算所用变速器速比为神龙提供的MA＋和MA++，两者档位速比相同，主减速比不同。MA+主减速比为60/14，MA++主减速比为64/13MA++变速器MA+变速器整车行驶特性分析从图上看，主减为4.923的MA++变速器能搭载TU5JP4加速性能分析搭载TU5JP4加速性能分析整车燃油经济性计算

左图给出了一汽油机的万有特性曲线，在万有特性曲线上有等燃油消耗率曲线。根据这些曲线，可以确定发动机在一定转速下，发出一定功率时的燃油消耗率。等速百公里燃油消耗量（L/100）计算公式为：整车燃油经济性计算左图给出了一汽油机的万有特性曲线，§5汽车的总体布置

总布置图的作用： 总布置设计图是总体设计方案的图面体现，对各系统设计起控制和指导作用。§5汽车的总体布置总布置图的作用：总布置涉及的相关术语Y基准平面：车辆纵向对称平面。X基准平面：垂直于Y基准平面的垂直面，测量中视具体车型而定。Z基准平面：垂直于Y和X基准平面的水平面，测量中视具体车型而定。X平面：平行于X基准平面的平面Y平面：平行于Y基准平面的平面Z平面：平行于Z基准平面的平面加速踏板足跟点（踵点、AHP点）：在地毯压缩、加速踏板自由状态下，驾驶员鞋底与地毯平面交线的最低点。踏点（BOF）：过踵点与驾驶员鞋底Y向断面的切线上，距离踵点200mm的点，定义为踏点。

总布置涉及的相关术语Y基准平面：车辆纵向对称平面。X平面：平二、各部件的布置动力传动系统的布置悬架系统布置转向系统布置制动系统踏板布置油箱、备胎、行李箱和蓄电池的布置车身内部布置车身外廓尺寸的确定座椅安全带布置二、各部件的布置动力传动系统的布置动力总成总体布置动力总成——总体布置应首先保证与整车性能相关的重要尺寸保证在各状态下动力总成与周边有一定的间隙传动轴布置角度排气岐管与周边部件间隙动力总成最小离地间隙动力总成与机舱盖最小间隙动力总成本体与散热器风扇总成X向距离动力总成本体与前围面板间X向距离动力总成与左右纵梁间隙动力总成与转向机间隙动力总成与副车架间隙动力总成本体与散热器风扇总成间隙动力总成本体与前围面板间隙动力总成本体与空气室间隙动力总成与周边运动部件间隙动力总成总体布置动力总成——总体布置应首先保证与整车性能相关2．悬架系统的布置布置应考虑的问题整车姿态的设定；轮胎的跳动行程；驱动型式；导向杆的布置。2．悬架系统的布置布置应考虑的问题整车姿态的设定；3．转向装置的布置（1）转向盘的位置

布置应考虑的问题保证驾驶员能舒适地进行转向操作；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；照顾到转向盘周围有足够的空间。布置应考虑的问题避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象；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3．转向装置的布置（1）转向盘的位置布置应考虑的问题保证驾4．制动系布置行车制动装置的布置踏板的布置真空助力器的布置ABS的布置制动管路的布置驻车制动装置的布置手刹的布置拉索的布置4．制动系布置行车制动装置的布置5．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。油门踏板一般比制动踏板稍低，要求油门踏板与制动踏板之间留有大于一只完整鞋底宽度（60mm）的距离。5．踏板的布置离合器踏板布置在地板凸包与车身内侧壁之间。油门6．油箱、备胎、行李箱和蓄电池的布置（1）油箱油箱的容积汽车续驶里程（一般要求大于500km）来确定油箱的布置应远离消声器和排气管（轿车要求油箱距排气管的距离大于300mm，否则应加装有效的隔热装置；油箱距踝露的电器接头及开关的距离不得小于200mm）；不应当布置在发动机舱内；考虑后碰（2）备胎轿车备胎常布置在行李箱内；客车、货车布置在车辆的侧面或后面。布置6．油箱、备胎、行李箱和蓄电池的布置（1）油箱油箱的容积（3）行李箱（4）蓄电池的布置轿车行李箱有效容积

中级轿车为0.4～0.7m3高级轿车为0.7～0.9m3。轿车行李箱布置行李箱底部应尽量平整（能整齐地安放手提箱）客货两用轿车将后排座椅设计成可翻式，翻转后后部形成一个有效容积很大的行李箱。布置蓄电池与起动机应位于同侧；缩短线路；还要考虑拆装方便性和良好的接近性；（3）行李箱（4）蓄电池的布置轿车行李箱有效容积中级轿7．车身内部布置1）、货车驾驶室的布置要考虑人体工程学、视野要求标准：GB/T11563《载货汽车驾驶员操作位置尺寸》货车驾驶员操作位置尺寸7．车身内部布置1）、货车驾驶室的布置要考虑人体工程学、视野驾驶姿势对人体各部分夹角的合理范围人体样板(第95百分位的A=460mmB=456mm)驾驶姿势对人体各部分夹角的合理范围人体样板2）轿车的内部布置轿车车身的内部布置尺寸2）轿车的内部布置轿车车身的内部布置尺寸8轿车外廓尺寸的确定

a、H点和R点H点定义：人体躯干与大腿相连的旋转点“胯点”位置

H点的位置决定了与驾驶员操作方便、乘坐舒适相关的车内尺寸的基准R点定义：座椅参考点，即座椅调节至最后、最下位置时的胯点，并称该胯点为R点以R点作为设计参考点8轿车外廓尺寸的确定a、H点和R点H点定义：人体躯干b、顶盖轮廓线的确定

驾驶员及乘客的乘坐空间要求车顶的结构配置要求整车的功能性定义风阻、造型风格布置应考虑的问题车身侧壁倾斜度的确定：考虑上、下车的方便性。c、车身横截面形成:轿车车身横截面由顶盖、车门和地板的外形来形成。

b、顶盖轮廓线的确定驾驶员及乘客的乘坐空间要求布置应考虑的9．汽车座椅安全带的位置将乘员的身体约束在座椅上，在汽车发生碰撞时，避免乘员飞离座椅与汽车内饰件发生剧烈的二次碰撞，使伤亡减到最低的程度。作用:汽车的碰撞分为一次碰撞和二次碰撞。一次碰撞:汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞；二次碰撞:一次碰撞后汽车的速度下降，车内驾驶员和乘员受惯性力的作用继续以原有的速度向前运动，并与车内物体碰撞。

统计数据表明，佩带座椅安全带使碰撞事故中乘员伤亡率减少15％～30％。9．汽车座椅安全带的位置将乘员的身体约束在座椅上，分类（固定安装方式）

两点式：能防止汽车碰撞时乘员下身有过大的相对位移，防止乘员被甩出车外，但它不能约束乘员上身运动。只在后排座椅和货车中间座椅上使用。三点式：由腰带和肩带组合而成。它既能防止乘员下身有过大的位移，又能防止上身向前运动。用于轿车前排和货车前排驾驶员座位四点式：又称马夹式安全带，是在两点式安全腰带上再装两条报肩带而成。乘员保护性能最好，由于实用性存在一些问题，一般仅用于特殊用途车或赛车上。分类（固定安装方式）两点式：能防止汽车碰撞时乘员下身有过10安全气囊

作用：汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束系统，主要用来缓冲在前碰事故中乘员头部的运动，防止与车内饰件的二次碰撞，同时分散对乘员胸部的冲击力。其单独使用可以减少18％的死亡率，而与安全带配合使用时则可以减少47％的死亡率，达到最佳的保护效果。

工作过程：在汽车发生一次碰撞与二次碰撞之间的间隔时间内，在驾驶员、乘员的前部形成一充满气体的气囊。一方面驾驶员、乘员的头部和胸部压在气囊上与前面的车内物体隔开；另一方面利用气囊本身的阻尼作用或气囊背面的排气孔排气节流的阻尼作用，来吸收人体惯性力产生的动能，达到保护人体的目的。布置：布置在转向盘内或者在乘员前部的仪表板内。

10安全气囊作用：汽车安全气囊作为一种辅助的乘员约束系统运动校核内容

§6

运动校核从整车角度出发进行运动学正确性的校核；对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。运动校核内容§6运动校核从整车角度出发进行运动学正前轮运动校核前轮运动校核后轮运动校核后轮运动校核底盘各零部件运动过程间距分析结果底盘零部件最小间隙（mm）状态描述传动轴（左侧）传动轴与减振器（下边缘）14.7下跳极限，左转传动轴与副车架总成（上表面）19下跳极限，右转传动轴与横向稳定杆连接杆27.8下跳70mm，左转极限传动轴（右侧）传动轴与减振器（下边缘）13.7下跳极限，右转传动轴与副车架总成（上表面）21下跳极限，左转传动轴与横向稳定杆连接杆28.9下跳72mm，右转极限转向横拉杆（左侧）转向横拉杆与副车架（上表面）11下跳极限，左转极限转向横拉杆与横向稳定连接杆17.8上跳极限，左转极限转向横拉杆与横向稳定杆20.5上跳极限，左转极限转向横拉杆与副车架（车身连接支架）11下跳极限，左转极限车轮（左侧）轮胎与横向稳定杆16下跳极限，左转极限轮辋与转向横拉杆23.6下跳极限，左转极限轮辋与下摆臂球头销10上跳极限，左转极限轮辋与下摆臂5.4上跳极限，左转极限底盘各零部件运动过程间距分析结果底盘零部件最小间隙（mm）状§7.人机工程简介人机工程学及相关概念简介驾驶员操作空间设计及可视性轿车驾驶员眼椭圆人机校核§7.人机工程简介人机工程学及相关概念简介人机工程学及相关概念简介人机工程学，主要研究人与机械之间的关系，以使机械能满足人的要求。通过人机工程学方面的研究，可以得出合理的“产品功能尺寸”，所谓“产品功能尺寸”是以人体尺寸参考为基础。人体统计规律：人体各部位尺寸符合正态分布规律。百分位数：是指人体身高分布值的百分位，即对于身高的某一百分位分布值，是指身高小于此值的人数所占的百分率。汽车设计一般采用5%，50%，95%三种百分位的人体尺寸，分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。满足度：是指所设计的产品在尺寸上能满足的适合使用者的人数，一般要求布置设计能够满足5%至95%百分位之间的所有人的尺寸要求，即符合90%的使用对象。人机工程学及相关概念简介人机工程学，主要研究人与机械之间的关应用人体工程学进行设计的程序框图应用人体工程学进行设计的程序框图驾驶员操作空间设计及可视性汽车设计的人机工程学原则：操作空间设计需从人的要求出发，保证人的安全、舒适从客观实际条件出发，一个理想的设计方案往往是考虑各方面因素后的折衷方案根据人体生物力学、生理学特性，合理布置操纵装置和显示装置按照操纵装置和显示装置的重要程度进行布置按照操纵装置的使用频率和操作顺序进行合理布置按照操纵装置和显示装置的功能，将功能相同和相互联系的装置布置在一起驾驶室空间设计时充分考虑驾驶员最适宜的操作姿势、操作动作及动作范围驾驶员操作空间设计及可视性汽车设计的人机工程学原则：轿车驾驶员眼椭圆在驾驶员——车辆——环境系统中，人机界面的视觉链的优化匹配，必须以驾驶员的眼睛位置（称为视点）为定位基准。由于人的身材不同，不同驾驶员以正常驾驶姿态坐在驾驶座椅上，他们的眼睛位置显然是不同的。运用统计的观点和方法研究驾驶员的视点分布规律，发现驾驶员的视点分布图形是呈椭圆状，故称为驾驶员眼椭圆。轿车驾驶员眼椭圆在驾驶员——车辆——环境系统中，人机界面的视人机校核序号校核内容1车内扶手人机校核2车门内、外扣手人机校核3仪表控制面板的人机校核4上下车方便性校核5踏板、操纵件的校核6前机舱盖人机校核7后背门人机校核8小腿包络的校核9DVD及组合仪表的眩目校核人机校核序号校核内容1车内扶手人机校核2车门内、外扣手人机校车内扶手人机校核校核车内扶手位置能否满足人体舒适性的要求。上臂姿态角小臂姿态角车内扶手人机校核校核车内扶手位置能否满足人体舒适性的要求。车门扣手人机校核校核目的：校核内外扣手位置能否满足人机要求。校核方法：校核开门过程中，5百分位及95百分位人体手臂、肩部的姿态是否在舒适范围内。车门扣手人机校核校核目的：校核内外扣手位置能否满足人机要求。仪表控制面板的人机校核校核目的：校核驾驶员手伸及界面是否包含仪表板上的主要操纵件，以证明其布置符合人机工程学要求。仪表控制面板的人机校核校核目的：校核驾驶员手伸及界面是否包含上下车方便性校核下通道宽度F1=399上通道宽度G1=693上下车方便性校核下通道宽度F1=399上通道宽度G1=693前机舱盖人机校核校核前机舱开启状态下，人体进行前机舱维修检查作业的空间是否满足要求，以及前机舱盖的开启、关闭是否方便。前机舱盖人机校核校核前机舱开启状态下，人体进行前机舱维修检查后背门人机校核校核后背门处于开启状态下人体在后背门处的通过性以及后背门开关的方便性。后背门人机校核校核后背门处于开启状态下人体在后背门处的通过

组合仪表的眩目校核校核组合仪表能否满足防眩要求。组合仪表的眩目校核校核组合仪表能否满足防眩要求。DVD的显示屏防眩校核DVD的显示屏防眩校核§8装配性与日常维护性的检查在底盘总布置设计中考虑了以下方面的方便性油液加注加注冷却液加注风窗洗涤液加注动力转向液加注制动液加注发动机润滑油加注燃油常规检查维修更换空滤滤芯更换发动机机油滤清器更换燃油滤清器及维修电动燃油泵蓄电池检修保险丝盒及继电器盒更换前大灯灯泡§8装配性与日常维护性的检查在底盘总布置设计中考虑了以下维护性的检查维护性的检查加注制动液制动液加注枪加注枪与周边最小间隙18mm加注性能的检查（示例）加注制动液制动液加注枪加注枪与周边最小间隙18mm加注性能的§9

有关法规的检查与校核No.法规编号法规名称1GB1589-2004汽车外廓尺寸限界2GB4785-2007汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定3GB15083-2006汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法4GB11552-1999轿车内部凸出物5GB11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法6GB11565-1989轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积GB11555-1994汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法GB11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法7GB11566-1995轿车外部凸出物8GB14167-2006汽车安全带安装固定点9GB15084-2006汽车后视镜的性能和安装要求10GB15741-1995汽车和挂车号牌板（架）及位置GA36-1992中华人民共和国机动车号牌11GB/T17346-1998轿车脚踏板的侧向间距12GB17354-1998汽车前、后端保护装置13GB18408-2001汽车及挂车后牌照板照明装置配光性能14GB/T17867-1999轿车手操纵件、指示器及信号装置的位置15QC／T

629-2005汽车遮阳板GB11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法§9有关法规的检查与校核No.法规编号法规名称1GB1THANKS!THANKS!演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！汽车总布置培训课程汽车总布置培训课程目录§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§7人机工程简介§8装配性与日常维护性的检查§9有关法规的检查与校核目录§1汽车总体设计的任务及开发程序§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从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；对各部件进行合理布置和运动校核；对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。§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二、汽车开发程序1．设计任务书编制阶段2．技术设计阶段3．试制、试验、改进、定型阶段4．生产准备阶段5．生产销售阶段二、汽车开发程序1．设计任务书编制阶段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

汽车总布置培训-应届生课件

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。

C、总体设计方案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。

2．技术设计阶段

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:

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。试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。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。4．生产准备阶段5．生产销售阶段§2

汽车型式的选择

根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)轴数(2)驱动型式(3)车头和驾驶室的型式及与发动机布置型式(4)轮胎的选择§2汽车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点一、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

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。一、轴数3、不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁标准的二、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越野汽车二、驱动形式三、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。轿车常见的布置驱动形式

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

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，方向稳定性好；b、省略了传动轴，减轻了整车重量，传动系统结构紧凑，传动效率高，燃油经济性好；c、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）优点

a、采用等速万向节，结构与制造工艺较复杂；

主要缺点

b、前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）

c、启动、加速、爬坡时，前轮负荷减少，导致牵引力下降；

应用：Santana2000、富康、夏利等经济型轿车，均采用发动机前置前轮驱动的布置形式。

（1）发动机前置前驱动优点（2）发动机前置后驱动

a、轴荷分配合理，良好的操纵稳定性和行驶平顺性；

b、加速、爬坡能力强，牵引性好；

c、简化了操纵机构的布置

；优点：

a、地板上有凸起的通道；

b、传动轴较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性。应用：

中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳）

缺点：（2）发动机前置后驱动优点：缺点：（3）发动机后置后驱动

a、动力传动系统结构紧凑，传动效率高；

b、发动机后置，改善了驾驶员前视野；

c、乘客舱内地板比较平整；

d、启动、加速、爬坡能力强；

优点：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；

c、操纵机构复杂；缺点：（3）发动机后置后驱动优点：缺点：

方案I方案II标致307SERENACADDY最大载荷（kg）2080←176222802200前轴荷（满载）（kg）975←9111090-后轴荷（满载）（kg）1105←8521190-轮胎规格185/70R15195/65R15195/65R15205/65R15195/65R15轮胎外直径(mm)641635635647635负荷下静力半径(mm)292290290294290滚动半径(mm)311308308314308轮胎负荷能力(kg)580615615670615轮胎最大负荷率95.3%89.8%74.1%88.8%-从表中看，选择195/65R15轮胎时，轮胎负荷率较为合适，匹配轮辋为6J四、轮胎的选型方案I方案II标致307SERENACADDY最大载荷（k§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

§3汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定汽车主要尺寸车长：过汽车最前点的X平面与过汽车最后点的X平面之间最大纵向距离。车轮中心：车轮中心平面与车轮回转中心线的交点。前悬：过汽车最前点的X平面与过前轮中心的X平面之间纵向距离。后悬：过汽车后轮中心点的X平面与过汽车最后点的X平面之间纵向距离。轴距：过前轮中心点的X平面与过后轮中心点的X平面之间纵向距离。车高：车辆（空载状态）最高点至地面的距离汽车主要尺寸车长：过汽车最前点的X平面与过汽车最后点的X平面汽车主要尺寸车宽：分别过车辆左、右最外侧点（不包括外后视镜）的两Y平面之间的距离前轮距：过前车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离后轮距：过后车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离汽车主要尺寸车宽：分别过车辆左、右最外侧点（不包括外后视镜）汽车主要尺寸纵向通过角：当分别切于前后轮静力半径圆弧且垂直于Y基准平面的两平面交于车体下部较低部位时，两切平面之间所夹的最小锐角。接近角：切于前轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方离去角：切于后轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，位于后轴后方的任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方汽车主要尺寸纵向通过角：当分别切于前后轮静力半径圆弧且垂直于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。1．外廓尺寸

转弯直径变小传动轴长度变短纵向通过半径变小总长、前后悬有所变化轴荷分配有所变化汽车制动性和操纵稳定性变坏乘坐舒适性差万向节传动轴的夹角增大a、轴荷分配合理，轮胎磨损均匀和寿命相近；

b、保证足够的附着能力；

c、轴荷转移尽量小；

d、良好的操纵稳定性

；

e、通过性要求；

f、机动灵活（转弯直径）。设定原则缩短轴距的影响2．轴距L设定原则缩短轴距的影响3．前轮距B1和后轮距B2

汽车总宽

影响 最小转弯直径侧倾刚度

确定总原则：受汽车总宽的限制

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。3．前轮距B1和后轮距B2

4．前悬LF和后悬LR

1）整车协调性

2）轴荷分配的要求

3）通过性要求

4）碰撞安全性

确定原则4．前悬LF和后悬LR确定原则二、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。

二、汽车质量参数的确定2．汽车的载客量和装载质量（1）汽车的载客量

定义：a、

轿车的载客量用座位数表示。微型和普通级轿车为2～5座；中级以上轿车为5～7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，其载客量由座位数决定。

（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。

2．汽车的载客量和装载质量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。3．轴荷分配（1）最高车速1．动力性参数：最高车速、加速时间、爬坡度、汽车比功率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

（2）加速时间定义：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。（1）最高车速1．动力性参数：最高车速、加速时间、爬（3）最大爬坡度货车能克服30%坡度；定义：汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。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。（3）最大爬坡度货车能克服30%坡度；定义：汽车的最大爬坡（4）汽车比功率比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。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（4）汽车比功率比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最2．燃油经济性参