汽车主要参数选择

§1-3汽车主要参数的选择

一、

汽车主要尺寸参数二、质量参数三、汽车性能参数四、估算发动机的最大功率、最大扭矩及其对应的转速。五、变速器的头档速比和档位数，和驱动桥的主减速比。

整车总布置应提供以下参数，为总成开发提供原始数据。(1)整车的外廓尺寸；(2)轴距和前、后轮距；(3)前悬和后悬长度；(4)车头、驾驶室和发动机、前轮的布置关系；(5)轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力；(6)车箱内长及外廓尺寸；(7)发动机的功率、扭矩及相应转速；(8)变速器头档速比(2种)和档位数；(9)后桥总速比(可有几种)；(10)最高车速；(11)最大爬坡度；(12)整备质量及载质量；整车总布置应提供以下参数，为总成开发提供原始数据。(13)转向盘直径，车轮转角及最小转弯直径(14)前轮接地点至前簧座的距离；(15)前簧中心距；(16)后簧中心距；(17)车架前部和后部外宽；(18)车架纵梁外形尺寸及横梁位置；(19)前簧作用长度；(20)后簧作用长度；(21)前簧非悬架质量；(22)后簧非悬架质量；(23)后轮毂及制动器总成质量。§1-3汽车主要参数的选择

一、

汽车主要尺寸的确定

通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整车各有关的(布置)尺寸参数和质量参数，以便为总成设计提供原始数据。确定车头，驾驶室的型式，以及同发动机、前轴(轮)的相互布置关系后，绘制布置总布置草图，并在此基础上布置各大总成。(1)车架和车箱；(2)后簧、后桥和车轮；(3)前簧、前轴和车轮；(4)传动系；(5)转向机构及拉杆系统，并确定前轮转角和进行转弯直径的计算；(6)布置油箱、电瓶、消声器、贮气简、及备胎等其它总成。

§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

汽车的主要尺寸参数1．外廓尺寸

货车、越野车、整体式客车≤12m

外廓尺寸长单铰接式客车≤18m

汽车外廓尺寸界限规定

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。a.全挂汽车列车b.半挂汽车列车车辆类型车长1)车宽车高货车5)、6)及半挂牵引车最高设计车速小于70km/h的四轮货车4)600020002500二轴最大设计总质量≤3500kg600025008)

4000最大设计总质量>3500kg，且≤8000kg70007)

最大设计总质量>8000kg，且≤12000kg80007)

最大设计总质量>12000kg90007)

三轴最大设计总质量≤20000kg11000最大设计总质量>20000kg12000四轴1200025008)

40009)

乘用车及客车乘用车及二轴客车12000三轴客车13700单铰接客车180002．轴距L整备质量量影响汽车总长长车车厢长长度不足足或后悬悬过长汽车总长长汽汽车车制动性性和操纵纵稳定性性变坏传动轴长长度对对平平顺性不不利纵向通过过半径万万向节传传动轴的的夹角增增大轴荷分配配确定原则则：轿车的级级别越高高，装载载量或载载客量多多的货车车或客车轴距距取得长长。对机机动性要要求高的的汽车轴轴距宜取取短些。。推荐范围围：0.4～0.6m为宜在整车选选型初期期,可根据要要求及驾驾驶室布布置尺寸寸

初步步确定轴轴距:LH­­-货箱长度度可根据据汽车的的装载质质量、载载货长度度来确定定，或参参考同类类型、同同装载量量汽车的的货厢长长度和装装载面积积来初步步确定；；LJ­­前轮中心心至驾驶驶室后壁壁的距离离，它与与布置方方案选择择有关，，在该布布置方案案选定后后，可通通过对驾驾驶室、、发动机机和前轴轴的初步步布置或或参考同同型、同同类布置置的汽车车的这一一尺寸初初步确定定；S--驾驶室与与货厢之之间的间间隙，一一般取50～100mm；LR­­­后悬尺寸寸，可根根据道路路条件或或参考同同类型汽汽车初步步确定。。轴距的最最终确定定应通过过总布置置和相应应的计算算来完成成，其中中包括检检查：最小转弯弯半径和和万向节节传动的的夹角是是否过大大，轴荷分配配是否合合理，乘坐是否否舒适能能否满足足整车总总体设计计的要求求等。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各类汽车车的轴距距和轮距距3．前轮距距B1和后轮距距B2汽车总宽宽影响总质量最小转弯弯直径侧倾刚度度确定总原原则：受汽车总总宽不得得超过2.5m限制，轮轮距不宜宜过大。。前轮距B1：应能布布置下发发动机、、车架、、前悬架架和前轮轮，并保保证前轮有足够够的转向向空间，，同时转转向杆系系与车架架、车轮轮之间有足够够的运动动间隙。。后轮距B2：应考虑虑两纵梁梁之间的的宽度、、悬架宽宽度和轮轮胎宽度度及它们之间应应留有必必要的间间隙。径向刚度度是指：：车轮中中心与轮轮胎接地地平面间间垂直距距离的单单位增量量，所对对应的轮轮胎垂直直负荷的的减量轮胎侧偏偏刚度为为轮胎侧侧偏力与与侧偏角角的比值值:k=F/a。外倾刚度度是指：：外倾角角的单位位增量所所对应的的横向力力的增量量4．前悬LF和后悬LR1）整车协协调性2）轴荷分分配的要要求3）安装要要求4）通过性性要求5）撞车安安全性前悬LF：长头货车车一般在在1100～1300mm范围内。。后悬LR：轻型、、中型货货车一般般在1200～2200mm之间；特长货箱箱汽车的的后悬可可达2600mm，但不得得超过轴轴距的55%；客车后悬悬长度不不得超过过轴距的的65%，绝对值值不大于于3500mm。确定原则则：5．货车车车头长度度定义：指从汽车车的前保保险杠到到驾驶室室后围的的距离。。汽车外观观效果影响驾驶室居居住性发动机的的接近性性等范围：长头型货货车车头头长度尺尺寸一般般在2500～3000mm之间；平头型货货车一般般在1400～1500mm之间。二、汽车车质量参参数的确确定1．整车整整备质量量m02、汽车的的载客量量和装载载质量3、质量系系数4、汽车总总质量ma5、轴荷分分配二、汽车车质量参参数的确确定整车整备备质量m0定义：指车上带带有全部部装备（（包括随随车工具具、备胎胎等），，加满燃料料、水，，但没有有装货和和载人时时的整车车质量。。影响：汽车的成本本使用经济性性减少m0的措施主要要有：采用强度足足够的轻质质材料，新新设计的车型应使使其结构更更合理。估算：a、货车采用质质量系数法法；b、轿车和客车车的整备质质量也可按按每人所占占整车整备备质量的统计平均均值估计。。a、质量系数数ηm的定义：指汽车装载载质量与整整车整备质质量的比值值。质量系数反反映了汽车车的设计水水平和工艺艺水平。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不同类型汽汽车的质量量系数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、轿车和客车车人均整备备质量空车状态下下整车质量量、轴荷分分配和质心心高度的计计算满载状态下下整车质量量、轴荷分分配和质心心高度的计计算非悬架质量量的估算整备质量利利用系数轴荷分配1、空车状态态下整车质质量、轴荷荷分配和和质心高度度的计算整车整备质质量(自重)按下式计算算No——用估算整车车整备质量量的全部总总成数量(总成的划分分可根据实实际情况由由设计人员员自定)；Mc——整车装备质质量，kg。1、空车状态态下整车质质量、轴荷荷分配和和质心高度度的计算空车后轴荷荷按下式计计算L——轴距，mm；Mcr——空车后轴荷荷，kg。空车后轴荷荷按下式计计算1、空车状态态下整车质质量、轴荷荷分配和和质心高度度的计算空车质心高高度按下式式计算对于非独立立悬架，整整个车桥总总成(包括制动器器、轮毂、、车轮等)都属于非悬悬架质量；；一一端与与车桥铰接接，另一端端与车架固固定点铰接接件(如转向拉杆杆、传动轴轴、导向臂臂、稳定杆杆等)可将静止时时作用于车车桥铰接点点的质量作作为非悬架架质量(转向拉杆、、传动轴等等件可取其其质量的1/2作为非悬架架质量)；螺螺旋弹弹簧取其质质量的1/2作为非悬架架质量；吊吊挂式钢板板弹簧取其其质量的3/4作为非悬架架质量；平平衡悬架架钢板弹簧簧取其质量量的1/4作为非悬架架质量。对对于独立立悬架和其其它特殊形形式的悬架架可视其结结构特点进进行非悬架架质量估算算。非悬架质量量的估算2．汽车的载载客量和装装载质量（1）汽车的载载客量定义：a、轿车的载客客量用座位位数表示。。微型和普通通级轿车为为2～4座；中级以以上轿车为为4～7座。b、城市大客客车的载客客量，由等等于座位数数的乘客和和站立乘客客两部分构成成。站立乘客按按每平方米米8～10人计算。c、长途大客客车和专供供游览观光光用的大客客车，其载载客量等于座位数数。（2）汽车的装装载质量me定义：指在在硬质良好好路面上行行驶时所允允许的额定定装载量。。注：越野汽车的的装载量是是指越野行行驶时或在在土路上行行驶时的额额定装载量量。货车装载质质量确定：首先应与行行业产品规规划的系列列符合，其其次要考虑到汽汽车的用途途和使用条条件。确定原则a、货流大、、运距或矿矿用自卸车车应采用大大吨位货车车；b、货源变化化频繁、运运距短的市市内运输车车采用中、、小吨位的的货车比较较经济。a、轮胎磨损损均匀和寿寿命相近；；b、保证足够够的附着能能力；（驱驱动桥应有有足够大的的载荷）c、转向轻便便；d、轴荷转移移尽量小；；f、良好的操操纵稳定性性；（不不足转向特特性）g、通过性要要求。确定原则3．轴荷分配配定义：指汽车在空空载或满载载静止状态态下，各车车轴对支承承平面的垂垂直载荷，，也可以用用占空载或或满载总质质量的百分分比来表示示。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%各类汽车的的轴荷分配配在确定汽车车的轴荷分分配时，还还要考虑汽汽车的静态态方向稳定定性和动态态方向稳定定性。根据据理论分析析，汽车质质心位置到到汽车中性性转向点的的距离s对对汽车的静静态方向稳稳定性有决决定性的影影响。式中，L1,L2—分别为汽车车质心离前前、后轴的的距离。L1和L2取决于轴荷荷分配，Ca1—两个前轮的的轮胎侧偏偏刚度之和和，N/rad；Ca2—后轮的轮胎胎侧偏刚度度之和，N/rad；Ca—汽车全部轮轮胎的总侧侧偏刚度之之和，N/rad；当s<0时，亦即当当L1Ca1－L2Ca2<0时，，汽汽车车质质心心位位于于中中性性转转向向点点之之前前，，汽汽车车具具有有不不足足转转向向特特性性，，汽汽车车静静态态的的方方向向稳稳定定性性较较好好。。反之之，，当当s>0时，，汽汽车车具具有有过过度度转转向向特特性性。。此此时时存存在在着着一一个个临临界界车车速速，，低低于于此此车车速速时时，，汽汽车车的的行行驶驶时时稳稳定定的的，，高高于于此此车车速速，，则则汽汽车车就就不不能能稳稳定定行行驶驶。。在在汽汽车车设设计计时时一一般般希希望望汽汽车车具具有有适适度度的的不不足足转转向向特特性性。。为为此此，，要要很很好好地地匹匹配配上上述述参参数数，，使使L1Ca1－L2Ca2<0汽车动态态方向稳稳定性的的条件是是式中，K—稳定定性因素素；v—汽车车车速，，m/s；L—轴距距，m。。1．动力性性参数2.燃油经济济性参数数3.机动性参参数4.通过性几几何参数数5.操纵稳定定性6.制动性参参数7.舒适性三、汽车车性能参参数的确确定（1）最高高车速vamax（2）加速时间间t（3）上坡坡能力（4）比功功率（5）比转转矩1．动力性性参数三、汽车车性能参参数的确确定随着道路路条件的的改善，，汽车特特别是中中、高级级轿车的的最高车车速有逐渐提提高的趋趋势。轿车的最最高车速速大于货货车、客客车的最最高车速速。级别高的的轿车的的最高车车速要大大于级别别低些轿轿车的最最高车速速。微型、轻轻型货车车最高车车速大于于中型、、重型货货车的最最高车速速，重型货车最最高车速速较低。。（1）最高车车速vamax1．动力性性参数考虑汽车的用用途公路条件件及安全全设施发动机功功率三、汽车车性能参参数的确确定（2）加速时时间t对于vamax>100km/h的汽车，，常用加速到100km/h所需的时时间来评评价定义：汽车在平平直的良良好路面面上，从从原地起起步开始始以最大大的加速速强度加加速到一一定车速速所用去去的时间间称为加加速时间间。评价对于vamax低于100km/h的汽车，，可用0～60km/h的加速时时间来评评价。中、高级级轿车的的0—100km／h的换档加加速时间间约为8～17s；普通级级轿车为为12～25s。（3）上坡能能力货车能克克服30%坡度；（（16.7°）定义：用汽车满满载时在在良好路路面上的的最大坡坡度阻力力系数imax来表示。。越野汽车车能克服服60%坡度。(31°）要求：轿车、货货车、越越野汽车车的使用用条件不不同，对对它们的的上坡能能力要求也也不一样样。（4）汽车比比功率和和比转矩矩定义比功率：汽车所装装发动机机的标定定最大功功率与汽汽车最大大总质量之比。。比转矩：汽车所装装发动机机的最大大转矩与与汽车总总质量之之比。可以综合合反映汽汽车的动动力性能反映汽汽车的牵牵引能力力轿车的比比功率大大于货车车和客车车；货车的比比功率随随总质量量的增加加而减小小。我国GB7258-2004《机动车运运行安全全技术条条件》规定：农农用运输车与运运输用拖拖拉机的的比功率率不小于于4.0Kw/t，其它机机动车不不小于4.8Kw/t。客车的比比功率见见交通部部行业标标准JT/T325-1997。要求表1-9汽车动力力性参数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汽车动力力性参数数范围2．燃油经经济性参参数评价指标标：汽车在水水平的水水泥或沥沥青路面面上，以以经济车车速或多多工况满满载行驶驶百公里里的燃油油消耗量量（L/100km）注:货车有时时用单位位质量的的百公里里油耗量量来评价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>12①2.50～2.601.43～1.53轿车货车3．机动动性参参数评价指指标：：最小转转弯直直径Dmin定义:转向盘盘转至至极限限位置置时，，汽车车前外外转向向轮轮轮辙中中心在在支承承平面面上的的轨迹迹圆的的直径径影响因因素转向轮轮最大大转角角汽车轴轴距轮距等等机动车车的最最小转转弯直直径不不得大大于24m。当转弯弯直径径为24m时，前前转向向轴和和末轴轴的内轮轮差（（以两两内轮轮轨迹迹中心心计））不得得大于3.5m。要求GB7258-2004《机动车车运行行安全全技术术条件件》车辆通通道圆圆与外外摆值值示意意图(汽车)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各类汽汽车的的最小小转弯弯直径径Dmin4．通过过性的的几何何参数数间隙失失效：：汽车车因离离地间间隙不不足，，被地地面托托住，，无法法通过过的现现象。。顶顶起起失效效：车车辆中中间底底部的的零部部件碰碰到地地面，，被顶顶住的的现象象。触触头头或托托尾失失效：：因车车辆前前端或或尾部部触及及地面面，不不能通通过的的现象象。评价指指标最小离离地间间隙hmin接近角角γ离去角角β纵向通通过半半径ρ等v1接近角角；v2离去角；p1纵向通过半半径；p2横向通过半半径；C最小离地间间隙汽车通过性性的几何参参数车型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