第一章总体设计

第一章汽车总体设计第一节概述第二节汽车形式的选择第三节汽车主要参数的确定第四节发动机的选择第五节车身型式第六节轮胎的选择第七节汽车的总体布置第八节运动校核第一章汽车总体设计第一节概述

一、总体设计应满足的基本要求

1.1.

汽车的分类我国对汽车有两种分类方法

1.1.1

根据用途或结构特点不同分类表1-1轿车的分类轿车级别微型普通级中级

中.高级高级发动机排量V/LV≤1.01.0<

V≤1.61.6<V≤2.52.5<V≤4.0V>4.0表1-2货车的分类

货车级别

微型轻型

中型

重型

公路运行最大总质量ma/tma≤1.81.8<

ma≤6.06.0<ma≤14.0ma>14.0表1-3客车的分类

客车级别

微型

轻型

中型大型车辆总长L/mL≤3.53.5<L≤7.07.0<L≤10.0L>10.0

表1-4越野车的分类越野车轻型中型重型超重型车辆行驶时最大质量ma/t

ma≤5.05.0<ma≤13.013.0<ma≤24.0ma>24.0

表1-5自卸车的分类

自卸车

轻型中型重型公路运行最大总质量ma/tma≤6.06.0<ma≤14.0ma>14.0牵引车按结构特点可分为半挂牵引汽车、全挂牵引汽车两种；专用汽车可分为罐式汽车、厢式汽车、起重举升汽车等。1.1.2

参照欧洲EEC标准分类

汽车按EEC标准分类

1.1.3

其他分类方法举例I

轿车按车身结构特点不同分为：A

普通轿车分为四门和二门两种。B

硬顶轿车分为四门式和二门式两种。C

双座轿车D

华贵双座轿车（即相当高级轿车）。E

敞篷车---短途旅游、观光、检阅用。F

跑车------特点是双座、后备功率大、最高车速大、发动机舱大于客厢、行李箱极小，甚至没有。

G

运动车---双座，主要用来从事体育运动如爬山、海滨旅行、打猎等。没有车门、侧窗、行李箱。上、下车只要跨过车身侧围即可。要求最大车速高些。

II

轿车根据顶盖与后部形状关系不同分为A折背式---又称阶梯背式。B直背式---又称斜背式；快背式；溜背式。C舱背式。D厢式。

Ⅲ

客车根据用途不同分为:A

城市客车---车厢容积大；前后轴（桥）承载能力大（适应高峰时需要）；车厢地板及车门第一级踏板高度要适当降低；车门数多，车门宽度大些；起动性、制动性、加速性好。B

长途客车---车门一般为两门；座位多；座椅用可调式；有靠枕和肘托；比功率大。C

旅游客车---车窗视野开阔，适合观光；舒适性好，前后悬架用空气弹簧，有空调，对座椅要求也高。D

机场摆渡车（专用客车）---地板低；座椅少；车门多；车速低；外形尺寸可不受法规限制；站立空间尺寸足够高。

1.2

总体设计应满足的基本要求人们拥有汽车特别是轿车标志人们生活水平的提高。目前轿车的产量和保有量，多年来一直占汽车总产量和保有量的绝对多数。新生产的轿车用来满足新客户的购车要求和老客户的更新要求。多年来汽车工业在世界上一直保持着很高的发展势头，是由汽车工业的技术经济特征决定的。1.2.1

是需求收入弹性系数高的产业。轿车的需要量特别大（4000~5000辆/年），市场广阔。专家认为轿车的饱和普及率可达到500~700辆/千人。1.2.2

是规模经济效益大的产业。汽车工业随着生产规模扩大、成本显著下降，它的规模经济效益比化工、钢铁、电力、石油精炼等装备产业的规模经济效益还高。1.2.3是体现技术进步方向的产业。

汽车工业是技术密集型产业，技术进步对其发展的贡献较大。随着电子技术在汽车上的应用范围的扩大，其技术含量的不断增加。他对高新技术有着较强的吸引力，已成为高薪技术发展的支撑产业之一。1.2.4是劳动生产率高的产业。1.2.5

是具有较大波及效果的产业。

汽车工业的波及效果和带动作用非常突出，对：

a

原材料产业---钢铁、塑料、橡胶……

b

设备产业------机床工业……

c

石油精炼业。

d

汽车维修保养业。

e

销售业。

f

加油业。

g

驾驶员培训部门。

h

交通管理部门。

I

道路维修。

j

路边餐饮及住宿。

k

保险业等均有较大的推动作用，并对劳动力就业做出相当大的贡献。1.2.6

是重要的出口创汇业。

汽车工业因为具有上述经济特征，许多国家将汽车工业作为国民经济支柱产业来发展。由于有了汽车人们生活质量得到显著的提高。另一方面汽车造成公害又使人们生活质量降低。使生活质量提高的具体表现有：

A用于工作的必须辅助时间缩短，工作效率提高，生活节奏加快；

B

实现“门对门”运输，再与其它装卸机械配合，减轻劳动强度，提高生产率；

C可以更好的利用休息时间，外出旅游、度假、享受自然界的美景，呼吸新鲜空气，到海滨洗浴，到森林中去享受森林浴，宿营车可以使人们外出，住、行、食都非常方便快捷。

使生活质量降低的表现：

A

空气污染，使地球上所有生物都深受其害；

B

噪声污染，使人们工作、休息不得安宁；

C

光污染；

D

车祸使人们的健康、生命受到损失，造成个人与家庭的不幸，财产蒙受损失。社会健康也受影响（全劳力减少，社会负担加重）；

E不可再生资源逐年减少，对人类后代的生活有不可预见的影响。

因此，人们对汽车提出越来越高的要求，包括：

A

节能---汽车要节油和开发新能源两方面；

B

通过法规对汽车排放和噪声提出更严格的要求；

C

对汽车安全性提出更高的要求，要求很好的保护乘员；

D舒适性更高---能居住，能通讯，有空调，驾驶方便……。进行总体设计应满足的基本要求：

A

外廓尺寸符合GB1589-89的外廓尺寸界限规定。B

轴荷分布要合理，应符合公路法规限定要求，我国公路标准规定，对于四级公路桥梁，单轴最大允许轴荷为10t，双连轴最大允许轴荷为18t（每轴9t）。发展趋势进一步放宽。矿用车等不在公路上行驶的汽车不受此限制。C

汽车的各项性能，要求达到设计任务书所规定的指标。D

进行运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。E拆装与维修方便。

二.

汽车的开发程序2.1

设计任务书编制阶段2.1.1

概念设计：产品（汽车）设计的前期，从构思产品开始到确定设计技术指标和下达产品设计任务书为止的这一阶段工作称为概念设计。概念设计师对新开发汽车的总体概念进行概括的描述，包括:汽车的外形，汽车的性能，内室设计等。

概念设计的主要工作内容有：

I

明确产品的开发目的明确产品的开发目的，提高产品开发必要性的认识与产品开发可行性的研究是非常重要的工作，许多产品开发失败就是因为对产品开发的必要性估计错误。新产品的开发离不开市场、技术和资金。根据从市场获得的信息，来预测市场对某种产品需求→市场的容量大小→最经济的生产纲领。其它公司对该产品的意向（有无开发计划和生产准备）。投放市场的最佳时间。使用地区（国内、国际市场）的法规。

市场信息包括：

A

产品需求→容量大小→经济生产纲领；B

其它公司的动向；C投放市场最佳时间；使用国的有关法规；如机场摆渡车有需求，但市场小。又如微型面包车有市场，需求量大，但国家安全法规出台以后已开发出来的车不符合要求，几个亿的投资难回收。这就与领导人的决策失误有关。

II

产品的使用调查

目的：了解同类产品在使用中的优缺点，以便在新产品开发后能保留优点，克服缺点。

内容：

A

用户对汽车形式的要求

经济型还是华贵型？

平头型还是长头型？

单排座还是双排座？

车头是翻转式还是发动机罩为开启式？B

使用条件

道路条件（普通公路、高速公路、山区山路）气候条件（湿热地区金属板件易锈蚀；热带要求通风良好，寒带要求密封，供热）。货物品种（散装，箱装）、装卸方式、是否要求拖带挂车。C

同类型汽车使用中的优缺点。

使用调查结束后，对各方面意见（共性意见、个性意见）进行分析。对共性意见一并采纳，对个别意见也尽可能处理好，尽可能满足用户的要求，争取在市场上占有高的份额，设计师应该有这种意识。

使用调查可以丰富设计师的经验，借鉴从同类型车发现的问题，对于形成新开发的产品的概念设计是不可缺少的环节。

Ⅲ

产品水平分析（产品先进性分析）为了提高产品水平，应通过收集资料和进行样车试验与测绘，达到了解国内外企业同类型产品的发展水平和动向。并确定赶超目标。初定整车主要性能应达到的指标，同时满足国内外有关标准与法规的规定，保证市场销售对路。Ⅳ

形体设计

在产品制造出来以前，为了给人们以形体的概念，需要绘制概念草图，初步布置图，美术效果图及制作缩尺比例模型等，为人们提供准备开发的车型形体概念。

A

如车身的外形要求做到：拥有较小的空气阻力系数，同时具有符合审美规律的形体。

B

车身的内部设计要符合人体工程学的要求，保证驾驶员操纵方便，乘员乘坐舒适。

美术效果图：

在图样上表现新开发汽车造型效果的图称之为美术效果图。如图1-2所示，要求表示出车型前面、侧面、后面的关系，汽车的前侧面与后侧面的美术效果。

油泥模型：

因为效果图不能代替空间形体，所以还要制作油泥模型。概念设计阶段可以制作1/10或1/5的模型。用油泥制作的优点是：制作容易，修改方便，制作使用木板，木条先钉出一个大概架子，相当于人体骨架系统。然后将油泥压挤在架子上，用一些小工具修、刷直至符合要求为止。这样的模型有立体感。Ⅴ

产品的目标成本新产品在市场竞争中能不能有利可图？决定于许多因素：性能、质量、成本等。在概念设计阶段就要求对成本进行控制，把产品的目标成本列入设计指标考核内容。目标成本=售价-利润同类产品的售价对新开发的产品售价有影响，过高没有市场，低又没有利润。实际成本又受材料、工艺、结构复杂程度等因素的影响。

Ⅵ

通用化、标准化、系列化简称三化，有重要意义，设计师必须给予足够重视。大量使用标准化的零、部件有利于降低成本。新、老产品有比较多的通用件，能够减少投资，降低成本，生产设备和工艺装备更换的少→投资少，便于维修。零、部件的系列化有利于用尽可能少零、部件，开发组装出比较多的车型，满足用户的要求。VII

绘方案图要求总体设计师画出几种方案图，供分析比较用。方案图的特点：只画出主要总成，而且只有轮廓。目的：比较不同方案的优、缺点。

VIII

初步性能计算对整车的动力型，经济性，机动性等主要性能进行初步核算，确认该车的性能水平在哪一个档次上。

2.1.3

制定设计任务书

I

画总布置草图

与方案图有区别：

A

各部件的布置位置更准确。

B

各部件的形状、尺寸更准确。

C

确定各总成质心位置与质量大小。总体布置尺寸参数。

II

计算

A

轴荷分配，质心位置（高度到前轴距离）如不满足要求，可调整总布置草图中的部件位置。

B

整车主要性能---据此确定各总成的技术参数并保证总成件参数匹配合理。

计算的目的：保证汽车各性能指标达到原定指标要求。

III

编写设计任务书主要内容

A

可行性分析产品开发的目的;市场预测；企业技术开发能力；企业生产能力；生产纲领；目标成本；技术经济分析等。

B

产品型号，主要使用功能，主要性能参数。

C

整车布置方案描述，主要总成结构，特性参数。三化水平（如标准件占百分比数，通用件占百分比数）。

D

国内、外同类汽车技术性能分析和对比。

E

拟用的三新技术（材料、工艺、技术）。

2.2

技术设计阶段总成设计师进行技术设计前的必备条件:2.2.1技术任务书

对整车包括（汽车行驶、汽车的各项技术指标），总成包括（各总成形式、尺寸、质量、性能）均有明确的要求。

2.2.2总体对各总成的边缘条件、要求等以书面形式确认并给出技术设计阶段总体设计师的工作：

I

协调总成与整车的矛盾；

II

协调总成与总成的矛盾；

III

将各总成设计结果画到整车校对图上，发现并解决问题减少装车时产生的问题，将矛盾消灭在图上。

IV

运动校核；

V

编制整车明细表，技术条件等技术文件；

VI

整车性能计算；

VII

出试制图；

2.3

试制、试验、改进、定型阶段

改进设计试制总成并进行总成试验；试制整车并进行整车试验；改进设计，再试制、试验。鉴定类型工艺审查，成本核算，出图，编制鉴定文件等。

2.4生产准备阶段小批生产，交用户试验，主要工作有：进行生产准备，出生产图，工艺调试，用户使用试验、改进。

2.5生产销售阶段

大批量生产，并销售和注意进行售后服务工作（此前应对维修人员进行培训），征求用户意见，向技术部门反馈。

第二节汽车形式的选择汽车形式是指：轴数-----------两、三、四轴……驱动形式---4*2、4*4、6*6、8*8、6*4、8*4、6*2……布置形式------前置前驱动、前置后驱动、后置后驱动……的不同而言。

2.1

轴数影响汽车轴数的因素有：

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

原则上总质量大的汽车，受公路标准规定（四级公路及桥梁单轴最大允许轴荷质量为10t）限制。轴数应该取多些，受轮胎负荷能力限制也应当取多些。轴数多，结构复杂，成本高。

实际上ma<19t的汽车，常采用两轴汽车。

ma在19t~26t的汽车，常采用三轴汽车。

ma更大的汽车则可采用四轴以上的汽车。

特例：不在公路上行驶的车辆，不受此限制。

2.2

驱动形式

1“4*2”中，4表示车轮总数，2表示驱动轮数，以此类推。影响驱动形式选择的因素：

总质量m。m大的汽车，轴数才可能增加，驱动形式才可能是6*4、6*6、8*6、8*8。

2对汽车通过性的要求：为提高越野汽车通过能力，应该采用4*4、6*6、8*8等全驱动形式。

结构复杂程度及制造成本3驱动轮数少，结构简单，成本低。

2.3

布置形式

布置形式不同会影响汽车的使用性能。布置形式是指发动机、驱动桥和车身三者之间的相互关系和位置而言。轿、货、客的布置形式有些相似（同），有些区别较大。轿车的布置形式

(接上表)

因为发动机前置前桥驱动汽车明显有较好的优点，特别是操纵稳定性好，目前这种方案用得多。发动机前置前驱动时，发动机可纵置，也可以横置。

货车布置形式1

货车的驾驶室与发动机之间，相对位置有四种情况：

I长头式

发动机在驾驶室前部，有独立的发动机舱和单独的罩盖，与驾驶室一起形成货车的车头部分。

II短头式与长头式比较，短头式的发动机有少部分位于驾驶室内。

III平头式发动机位于驾驶室内，没有车头部分。

IV偏置式驾驶室偏置在发动机旁侧，多用于重型货车。(接上表)货车按照发动机位置不同有三种布置型式

发动机前置后桥驱动汽车，因结构简单，维修容易，发动机通用性好，目前应用多。发动机后置后桥驱动货车，是由轿车改装形成，故很少应用。大客车布置型式

大客车的布置形式可分为发动机后轮驱动，发动机中置后轮驱动，以及发动机后置后轮驱动（分为发动机纵置和发动机横置）。

(接下表)注：目前发动机后置驱动客车使用较多。

第三节

汽车主要参数的确定一、汽车主要尺寸的确定

1.外廓尺寸

i)货、越、客车

L--------轴距；ht-------车顶造型高度；hB-------室内高度；hp-------地板及下部零件高度；hm-------轴间底部离地高度

ii)

轿车2.轴距L

i)

轴距L的变化，影响下列参数随之改变：

整备质量；

汽车总长；

Dmin;

传动轴长度；纵向通过半径；轴荷分配。以上参数在L小时均减少。ii)

L小时有下列不利之处：(a)车箱（厢）长度不足，后悬过长。

(b)上坡或制动时轴荷转移过大制动性、操纵稳定性下降。

(c)车身纵向角振动提高，平顺型下降。

(d)传动轴夹角变大。

iii)

L的选取原则(a)

轿车级别越高，L越长。

(b)

装载量多的货车L应取长些。

(c)

载客量多的客车L应取长些。

(d)

机动性要求高的汽车L应取短些。iv)

企业的实际生产状况

标准轴距分为短轴距和长轴距，其变化范围在0.4~0.6m。

3.前、后轮距B1、B2

i)B的变化影响下列参数变化：

随着B的变大车箱（驾驶室）内宽变大的较多；

侧倾刚度变大的较多；总宽变大的较少；总质量变大的较少；

Dmin变大的较少；

ii)

B的确定原则

(a)

因为总宽不超过2.5m所以B不宜取大。

(b)B1的确定要保证布置下发动机、车架、前悬架、前轮和转向轮转动空间及转向杆系与车架车轮之间的间隙。

(c)B2的确定要受后部车架宽度、悬架、轮胎宽度影响，并保证他们之间足够的间隙。

4.前、后悬LF、LR(a)

前悬LF

LF的变化影响下列参数变化：

随前悬的提高，接近角（通过性）下降。安全性提高；视野开阔；平头车上、下车方便性提高；

前钢板弹簧长度增加。

(b)

前悬的确定原则

a.

对长头车、轿车应保证布置下发动机、保险杠、散热器、风扇等部件。

b.

货车的前悬变化范围为1100~1300mm。

(c)

后悬LR

后悬变化影响下列参数变化货箱长度（行李箱）；轴距；轴荷分配。

(d)

后悬的确定(a)

L的确定双后轴三轴汽车

双前轴三轴汽车

Va

LL5.货车车头长度

定义：从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。

（1）车头长度变化影响下列因素变化：

外观效果；驾驶室居住性能；发动机的接近性。

（2）车头长度尺寸的确定

6.货车车箱尺寸

（1）车箱尺寸（容积）应满足如下要求：

运送美籍袋装粮食时，能装足额定吨位数。

（2）车箱尺寸变化影响下列因素变化

装载量；

hg；（边板高hg高）空气阻力；整备质量；装卸货物方便性；汽车宽度。

（3）确定原则

装足额定吨位数

宽度不得超过标准规定

边板高度在450~650mm内取用。

二

汽车质量参数的确定1整车整备质量m0

(1)定义：车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水、不装货、不载人的整车质量。

(2)m0的变化影响：

成本随m0的增大而增大，使用经济性随m0的增大而减小。

(3)减少m0的目的：增加装载量，载客量；抵消因满足排气标准、排气净化，噪声标准所引起的m0的增加。节约燃料，降低成本。

(4)减少m0的当前主要措施

采用高强度轻质材料（塑料、铝合金……）

结构应更合理。

(5)设计初期m0的确定方法

对轿车、客车按人均整备质量值（t/人）定，见表1-6。对货车要估算（依靠日积月累，将各总成累加后确定）。

2.

载客量、装载质量轿车载客量=座位数

大客车载客量=座位数+站立乘客数（8~10人/m2）;长途、观光大客=座位数。

载客量

2)

装载质量mei)

定义：

在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。对越野车是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。

ii)me的确定

应符合行业产品规划系列；货流大、运距长、自卸车应用大吨位；货源变化频繁、运距短使用中、小吨位汽车。3.

质量系数m0（1）定义：m0=me/ma

装载量me越大，而整备质量m0越小时m0提高。表明实际水平、工艺水平比较高，而结构也更为合理。

（2）m0用途

先行选定m0根据me估算出m0。原则上装载质量me越大得汽车，m0越高，m0变化范围在0.80~1.70。

4.

汽车总质量ma1）定义：ma是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

2）确定公式：

轿车货车

ma=mp+m0+mL

ma=mp+me+mp

mP-----乘客、驾驶员质量me-----装载质量

mL-----行李质量；m0-----整备质量

5.

轴荷分配1）定义:

汽车在空载、满载静止状态下，各轴对支承平面的垂直载荷（常用百分比表示）。

轴荷分配对下列因素有影响结论：不同性能对轴荷分配的要求是矛盾的。

3)

各类汽车的轴荷分配4)

影响轴荷分配的主要因素有：汽车的驱动行驶与发动机的位置；车头的型式。当轴荷分配不满足要求时，可通过移动某些部件（如油箱、备胎、电瓶……）位置来调整。

三汽车性能参数的确定

1.动力性能参数

1)

Vmax规律：车型（货车）微型轻型中型重型

Vmax

14513512511575852)加速时间t

定义：

汽车在平直良好路面上，从原地起步开始以最大加速强度加速到一定车速所用去的时间。

(ii)

指标

Vmax100km/h时，用0100km/h用去的时间评价。

规律是轿车的加速时间短、货、客车时间长。轿车中、高级轿车加速时间（8~17s）短，级别越低加速时间越长。

Vmax100km/h时，用060km/h加速时间来评价。

3)

上坡能力用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数imax表示汽车的上坡能力。要求：货车能克服30%坡度；越野车能克服60%坡度。

4)

比功率、比转矩

(i)

比功率——表明汽车动力性能

Pmax/ma[kw/t]100804020轿车货车车型628比功率高级中、高级中级普通微型车型（轿车）306060110012060轻型微型中型重型车型（货车）比功率30150(ii)

比转矩

Temax/ma[Nm/t]

表明汽车牵引能力大小。

比转矩车型轿车货车5030501800比转矩轿车车型高级中、高级中级普通微型180100501103018012060货车车型微型轻型中型重型比转矩3040502.

燃油经济性（1）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）。

（2）规律

从高级到微型轿车百公里油耗量逐渐降低。今后的发展趋势是继续下降，超经济型轿车要达到3L/100km.高级中级普通微型百公里油耗量

轿车车型1823.54.47.502030

货车用单位质量百公里燃油消耗量来评价L/100tkm.

变化规律是：

(i)

总质量越大上述指标越小

(ii)

同样吨位条件下用柴油机比汽油机时上述指标要小些。

百公里油耗量

汽油机

柴油机

ma

4t

4tma6t6tma12tma12t

ma

1.0

2.0

3.0

4.0

3.

最小转弯直径DminDmin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撑平面上的轨迹园直径称之。

(2)

影响Dmin因素：

转向轮最大转角增大，Dmin降低；汽车轮距增大，Dmin提高；汽车轴距增大，Dmin提高。3)

要求

GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》规定：

（1）Dmin小于等于24m（2）Dmin=24m时，转向轴与末轴的内轮差（用两内轮轨迹中心计）小于等于3.5m。

≯3.5m

末轴内轮前内轮4)

各类汽车的Dmin

轿车因轴距小，Dmin要小于货、客车。级别高的轿车因轴距长Dmin要大于级别低的轿车。

车型（轿车）高级中级普通微型Dmin

121311107894.

通过性几何参数

hmin、接近角1、离去角2、纵向通过半径1。

1）hmin

对货车因使用条件复杂，要求hmin大些，轿车hmin小些。轿车的hmin150~220mm

货车的hmin250~350mm

2）1、

2、1

5.

操纵稳定性参数1）转向特性参数

要求：不足转向评价参数之汽车以0.4g的向心加速度沿定园转向时，前、后轮侧偏角之差1-2=1~3。

2）车身侧倾角

评价参数值：要求汽车以0.4g向心加速度沿定圆等速行驶时，车身侧倾角在3以内，最大不得超过7。

3）制动前俯角

评价参数指：要求汽车以0.4g减速度制动时，车身前俯角不大于1.5。

6.

制动性参数要求：

制动距离短；制动时方向稳定；上下坡时能保持稳定的低速行驶；坡道上可靠得驻车。评价指标：制动距离；平均制动减速度。7.

舒适性汽车应为成员提供舒适的乘坐环境和方便的操作条件，称之为舒适性。与舒适性有关的指标：

平顺性；空调性能（温度、湿度）；车内噪声；乘坐环境（车门及通道宽度，活动空间）；驾驶员操作性能。

第四节

发动机的选择

一发动机型式的选择

汽油机或柴油机气缸排列型式冷却方式1.汽油机、柴油机

选用趋势：目前重型货车、大客车用柴油机将来轻型车、轿车用柴油机要增多

型式参数

直列V型注结构简单复杂

宽度尺寸窄宽

长度尺寸（缸数多时）长短短25%~30%高度尺寸高矮

系列少多L→8、V→12质量重轻

成本低高

2气缸排列形式

宽度窄、长度短的发动机在车上容易布置，但二者不可兼得。目前V型发动机用于中、高级以上轿车及重型货车。

水平对置发动机的优点是高度低，平衡性能良好；水平对置发动机的缺点是宽度宽，在车上布置困难。水平对置发动机在大客车上有用的。

型式

参数水冷风冷备注冷却均匀可靠不均匀冷却均匀气缸变形小，可减少与气缸之间的间隙，既有消耗下降散热好不够好发动机增压要求散热快，只要增加散热器面积即可噪声小大

车内供暖容易不能

结构复杂简单

使用与维修不便方便

冷却性能变化变化小水冷夏季过热，冬季过冷应用：水冷为主。

3水冷与风冷发动机

二

发动机主要性能指标的选择1.Pemax、np

2.Temax、nT

α-----转矩适应系数1.1~1.3NmKw式中参数取值范围注ηT

90%4*2用单级主减速器fr轿车fr=0.0165*[1+0.01（va-50）]va=vamax货车0.02矿用自卸车0.03CD轿车0.30~0.35

货车0.80~1.00大客车0.60~0.70机型

车型汽油机np

3000~7000r/min柴油机np

1800~4000r/min轿车>40003200~4000轻型货车4000~50003200~4000中型货车

三

发动机悬置发动机与车架之间不是刚性连接，而是经橡胶元件或液压元件连接在一起，并称他们为悬置元件。

1发动机悬置的作用：(1)减小发动机的振动向车身的传递，降低噪声，提高舒适性；(2)提高零部件、整车的寿命。

2

发动机悬置应满足的主要要求：1)刚度大些，以满足承受动力总成质量的同时，静位移要小些；2)隔振性能良好；3)减振、降噪功能良好；

i.

发动机工作在怠速状态下，处于低频大振幅工 作状态下，此时悬置元件应能提供大些阻尼特性。

ii.

高频低幅振动激励条件下，提供低的动刚度 特性以利衰减高频噪声。4)耐机械疲劳，橡胶材料热稳定性好，抗腐蚀能力强。

3

结构4

特性1)动刚度特性橡胶悬置的动刚度特性（见图1-6A）随振动频率的变化基本不变。液压阻尼式橡胶悬置的动刚度有很强的变频特性，如图所示10Hz左右动刚度最小；20Hz左右动刚度最大；30Hz左右动刚度平缓。

可满足低频振动时，动力总成位移小不影响正常工作。

2)阻尼损失角θ

阻尼损失角θ越大表明悬置元件提供的阻尼越大，衰减振动的效果越好。图1-6b为某轿车采用两种不同悬置式的实验曲线。

表明：橡胶悬置的阻尼损失角基本不随振动频率的变化 而变化。液压悬置的阻尼损失角在5-25Hz范围内较大，对 衰减发动机怠速段内的振动有利。

第五节

车身型式一组成：发动机机舱、客厢、行李箱。基本型式（图见下页）

应用规律：排量大的轿车用折背式的多，排量小用舱背式的多。

主要区别

特点基本型式折背式

顶盖与车身后部成折线连接

直背式

后风窗与行李箱接近平直连接，流线型好，CD小，行李箱容积大。

舱背式

顶盖比折盖式长，后窗与行李箱盖形成一体，后部车门行李箱容积小。变型两厢式

顶盖后延到车尾，形成两厢，行李箱容积大。

敞篷式

短背式

背部短小，整车长度尺寸短，车身质量下降。

一厢式旅行车

基本型式图二

货车车身型式1型式

型式主要区别长头式

短头式

平头式

第六节

轮胎的选择一轮胎及车轮部件应满足的基本要求：足够的负荷能力，速度能力；滚动阻力要小；噪声低；良好的附着能力；质量平衡；耐磨损、刺扎、老化；具有良好的气密型；质量小；拆装方便、互换性好；价格低。二

轮胎的分类：分类方法名称按胎体结构不同按帘线材料不同按用途不同按胎面花纹不同按断面形状不同按气密方式不同轮胎子午线钢丝乘用车公路花纹普通断面有内胎

半钢丝商用车越野车花纹

斜交人造纤维非公路用车混合花纹低断面无内胎

棉帘线特种车特种花纹

三

特点1.子午线轮胎与斜交胎比较：优点：缺点：应用日益增多。滚动阻力小、温升低、油耗低；胎体缓冲性能、胎面附着性能好；寿命长、高速性能好。造价高；不宜翻修。2

乘用车、商用车、非公路用车轮胎

特点使用车型乘用车轮胎尺寸小、高速性、舒适性好轿车轻型客车商用车轮胎尺寸大、承载能力强货车、大客车非公路用车轮胎附着性好、胎面耐刺扎越野车3

不同花纹轮胎

特点适用条件公路花纹纵向花纹滚动阻力、噪声小良好路面横向花纹土石路越野花纹

环路、无路混合花纹

使用条件变化4低断面轮胎高速稳定性好。

5无内胎轮胎高速安全性好。轿车、轻型客车多采用（子午线、低断面、无内 胎）轮胎。

四

轮胎负荷系数轮胎负荷系数==0.9~1.0轮胎超载时寿命降低（超载20%时寿命降低30%）；操纵稳定性下降；行驶安全性下降。静负荷计算方法：货车按满载计算。市内大客车按座位坐满+站立面积8人/m2计算。四座轿车按前、后各一人计算。五六人做轿车按前排两人，后排一人。微型轿车按满载工矿计算。五

轮胎选择的依据轮辋规格；额定负荷；气压；帘线层数；汽车行驶速度。

第七节

汽车的总体布置一基准线（面）——零线的确定

条件：满载；车头在左侧1车架上平面线车架上平面在测试图上的投影线成为车架上平面，该面座位垂直方向尺寸的基准线。（Z坐标线）且向上为正。向下为负。Z坐标线的标记。

Z200Z0-200Z货车车架前低后高约倾斜0.5º~1.5º，画图时地面画成斜的，车架上平面画成水平的。承载时车身中部地板或边梁上缘面在测试图上的投影也可作为Z坐标线。

2前轮中心线

通过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在测试图和俯视图上的投影线称为前轮中心线，做为纵向方向尺寸的基准线（X坐标线），向前为-，向后为+。X坐标线标记为。3汽车中心线

汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线称为汽车中心线。汽车中心线作为横向尺寸基准线（Y坐标线），向左为-，向右为+。标记。

4地面线地面线用来作为标注汽车高、接近角、离去角、 hmin、货台高度的基准线。

5前轮垂直线通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在 测视图和俯视图上的投影线称之。用来标注轴距、前悬。

二

各部件的布置1发动机的布置1）发动机的上下位置发动机的上下位置影响：

布置原则：保证hmin要求,尽可能降低发动机的高度。对轿车油底壳下方即为hmin。对货车前轴下方为hmin处，前轴上方为油底壳。二者之间必须有足够间隙。hmin→要求抬高发动机的位置。视野→要求降低发动机的位置。hg→要求降低发动机的位置。标记：用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺 寸b标明发动机的高度位置（图1-10）

2)

发动机前后位置发动机前后位置影响：

a.

轴荷分配；

b.

轿车前排乘员乘坐舒适性；

c.

传动轴长度及夹角希望发动机后移，后者 又要求前移；

d.

面积利用率。标记：用K点到前轮中心线之间的距离标明。（图1-10尺寸c）

3)

发动机左右位置应使曲轴中心线与汽车中心线一致。4*4汽车可能会使主减速器向相反方向偏移一些， 以防止上述二者运动干涉。

2传动系的布置

1)离合器、变速器随发动机位置确定而确定。2)驱动桥位置由驱动轮位置而确定驱动桥左右位置，应考虑左右半轴尺寸相同。主减速器轴线应稍稍向上翘起。3)传动轴布置成U形，对轿车有利降低地板凸包 高度，提高舒适性和增加后排中间座椅坐垫厚度。

3

转向装置的布置1)转向盘位置转向盘平面与水平面夹角要适当，因车型不同而异。转向盘前部盲区小，应有利于观察仪表。转向盘边缘与周围物体之间有足够大的间隙。2)转向器位置转向器应位于前钢板弹簧跳动中上部。3)转向盘与转向器的连接转向器固定在车架上，靠近内侧，转向盘在座椅前方靠近外侧，两者轴线不重合，需用万向节传动轴连接，不然转向盘平面相对驾驶员倾斜一角度，使操作舒适性降低。4)角度βαα与β≈900

4悬架的布置1)前钢板弹簧布置在纵梁下，提高转向轮转角。2)前钢板弹簧应前高后低，为了主销有后倾角。3)后钢板弹簧布置在车架外侧。4)固定吊可在前，活动吊可在后，有力缓和冲击载荷。5)减振器应尽可能呈直立状布置。5制动系布置1)踏板应在油门踏板内侧，以保证有足够的力踩下。2)管路有钢管和软管，软管用于有相对运动处的连接。

6

踏板的布置布置注意事项：离合器踏板在左，油门踏板、制动踏板在右方。离合器踏板左边应留有放脚空间。制动踏板比油门踏板略高，两者之间有>60mm的距离，防止双踩。

7

其它1)油箱

原则：油箱远离消声器、排气管，对轿车要求此距离 >300mm，油箱远离发动机。具体布置位置：轿车布置在行李箱内；货车布置在纵梁上，撞车时难碰到的位置。2)备胎轿车备胎布置在行李箱内；货车备胎布置在车架中部、货箱下或者车架尾部。3)行李箱要求：中级轿车有效容积为0.4~0.7m3。

高级轿车有效容积为0.7~0.9m3。4)蓄电池要求：蓄电池与起动机位于同侧，两者之间距离宜短些；接近性良好。

8

车身内部布置乘员坐在座椅上，要求舒适，撞车时又能保证足够的安全。舒适：与座椅的结构、尺寸、放置位置、面料、各部分的配合有关。b.人体本身的结构、尺寸、坐时保持的姿态有关。

人体有21项基本尺寸见表1-15(下页)，表中