汽车工程学-1-7-汽车总体布置课件

2023/6/811.7汽车总布置草图及各部件布置基准线基准线画法各总成布置汽车总布置计算2023/6/82

基准线车架上平面线：垂直方向尺寸的基准线。向上为“+”,向下为“-”；但当车架上表面是复杂面时，也可以用车身地板主平面作基准线；0z前轮中心线：纵向尺寸的基准线。向前为“-”,向后为“+”

；0x汽车中心线：横向尺寸的基准线。向右为“-”,向左为“+”

。0y地面线：标注车高、货台高度、接

地面线ⅠAB前轮垂直线ⅡOLO1O2Rr1Rr2A’B’abⅣB”A”Ⅴ近角、离去角和离地间隙的尺寸的基准线前轮垂直线：标注汽车轴距和前悬的基准线，当车架与地面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合，如乘用车。0号图纸尺寸:841*1189一般加长不加宽主视图:汽车行驶的侧面俯视图:汽车顶盖左视图:汽车车头(可以从对称面分别画汽车前后视图)右视图:汽车尾部网格线:400mm一格,用4X,8X,12X,16X……表示.2023/6/84②总布置图格式2023/6/852023/6/862023/6/872023/6/882023/6/892023/6/810各总成布置发动机布置

传动轴布置

驾驶室布置

货厢布置

客厢布置

制动系布置

转向系布置

悬架布置

其他总成布置

空调布置

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1.发动机布置上下方向影响驾驶员视野、离地间隙。乘用车无前轴，发动机可布置低些；货车发动机在前轴上，考虑前轴跳动量70~100mm，发动机布置要高，油底壳前低后高，前梁下凹，降低发动机位置高度。hg↓。用气缸前端面与曲轴中心线交点K离地高度b表示。风扇、散热器高度确定。两者距离50mm。。三个位置方向一个角度空气滤清器扁平状；发动机罩与其零件间隙≮25mm。2023/6/812前后方向

发动机前后位置影响轴荷分配、乘用车前排座位的乘坐舒适性、FR汽车传动轴长度和夹角、货车的面积利用率等因素。为了减少万向节传动夹角θ,FR汽车的发动机布置成向后倾斜,使曲轴中心线与水平线形成1°～4°的倾角；发动机前后位置应与上下位置一起布置；在侧视图上,用气缸前端面与曲轴中心线交点K到前轮中心线的纵向距离c表示；由此确定前围的位置,发动机与前围之间应保留足够间隙;保证零部件安装和隔绝热量传递。在不拆卸发动机固定点的情况下,保证飞轮壳和变速器能同时拆卸。2023/6/813

一般情况下,发动机曲轴中心线与汽车中心线一致；便于底盘受力和发动机悬置布置。左右方向2023/6/8142.传动系布置应使万向节传动两端的夹角α1和α2尽量相等；满载：α<4°，空载α<7°；后轴主传动器的轴线通常上翘一个β角；

2023/6/8152023/6/8163.转向系布置GB7258-2004<<>>转向盘位置和倾角应保证其前部盲区距离最小为佳,方便观察和操作。 转向管柱布置不妨碍腿部运动，便于操作，操纵轻便。转向杆件 防止死角、死点，运动应协调,在水平面内与汽车中心线的夹角≯5°。若前悬采用板簧,转向器应布置在前簧跳动中心附近操纵力要求

V=10km/h，从直线到R=24m圆周行驶时，施加于方向盘上的圆周力Fr<245N。转向盘,转向器之间要用万向节连接转向柱，要有安全装置。2023/6/817

4.悬架的布置

货车的前后悬多采用板簧。满足转向轮偏转空间,前板簧在纵梁下面；前端固定吊耳,后端活动吊耳为满足主销后倾角,前板簧布置成前高后低；后板簧布置在车架与车轮之间；注意板簧的U形螺栓与车架之间的跳动间隙；

减振器尽可能直立布置,充分利用有效行程。2023/6/8185.制动系布置操纵力应<400N，否则应采用助力装置；杆件运动无干扰和死角；制动踏板应布置在靠近驾驶员处，并且还要做到操纵轻便；行车制动：采用双管路；安全可靠,有相对运动时用软管过渡,平行管之间距离≮5mm,管子不宜布置在车架纵梁内侧下翼。驻车制动：3/4踏板行程时，达到最大效能，操纵力应<500N

。2023/6/8196.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。在离合器踏板左侧，应当留出离合器不工作时可以放下左脚的空间。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。德国推荐的确定踏板布置的尺寸关系

2023/6/8202023/6/8217.油箱、备胎、行李箱、蓄电池的布置油箱按最大行驶里程200～600km确定容积；原则:远离消声器,排气管,＞300mm。轿车布置在后排座椅下方。备胎轿车在后备箱；SUV在车后背.货车在车架中部或尾部；原则:保证固定可靠,取用方便,降低汽车质心,不影响通过性。行李箱要求:排量2.5L的乘用车的行李箱有效容积0.4～0.7m3；排量4L的乘用车的行李箱有效容积0.7～0.9m3；

底部平整。不少车型后排座椅可折叠。蓄电池与起动机一侧,考虑接近性和拆装方便性。2023/6/8228.车内布置人体百分位概念由于人的人体尺寸有很大的变化，它不是某一确定的数值，而是分布于一定的范围内。亚洲人的身高是151～188厘米这个范围，而我们设计时只能用一个确定的数值，而且并不能象我们一般理解的那样用平均值，如何确定这就是百分位的方法要解决的问题。百分位的定义是这样的：表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成100份，根据研究人体尺寸项目（如身高），按从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。我们若以身高为例：第5百分位的尺寸表示有5％的人身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95％的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示有95％的人等于或小于这个尺寸，5％的人具有更高的身高。2023/6/8242023/6/8252023/6/826人体样板(第95百分位的A=460mm

B=456mm)一般采用10,50,95百分位的人体样板,躯干尺寸相同,小腿A大腿B尺寸不同,比例1:5,1:2;1:1.一般车身内部空间和操纵机构的布置,以50百分位决定基本尺寸,以10,95百分位确定座椅调整量。2023/6/827驾驶姿势对人体各部分夹角的合理范围

制作5%，50%，95%的人体样板，按50%确定基本尺寸，而用5%，95%的人体样板确定座椅的调节量。在侧视图上安放人体样板时首先要确定人体样板的踵点和胯点之间的垂直高度b和考虑坐垫靠背压缩以后的胯点。布置时要使人体样板的胯点与座椅的胯点重合2023/6/828乘用车车身内部布置乘用车客厢内部的布置： 除某些专用车辆外，按我国成年人人体尺寸考虑,根据人体基本尺寸可照顾到90%的人的身材,座椅对舒适性影响较大；2023/6/8292023/6/830

客厢布置大客车车厢内布置：城市用公共汽车 参考GB4992—85《城市用公共汽车技术条件》规定布置城市大客车，因为站距短，乘客流动频繁，所以主要应保证乘客上下和在车内走动方便。长途大客车 由于乘坐时间长，客流稳定，所以主要应保证座椅舒适性。标准：驾驶区布置GB/T13053-91（客车驾驶区尺寸）乘客区布置GB/T13055-91（客车乘客区尺寸）2023/6/8312023/6/8322023/6/833大客车车厢内布置2023/6/8342023/6/8352023/6/836

货车驾驶室布置驾驶室的布置型式：驾驶室的位置：垂直方向：先确定地板线（与0线的距离c）前后位置：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》2023/6/837驾驶室的内部布置；驾驶员座椅：踏板位置：踏板相对于座椅的高度和相对于座椅对称面的横向位置驾驶员门：顺/逆开 长头车：顺开，平头车：逆开货车驾驶员操作位置尺寸（驾驶室轮廓指其内侧表面）

2023/6/8382023/6/8392023/6/840

货厢布置货厢与驾驶室之间距离C：通常为50～100㎜货厢和货物的质心离后轴中心线的距离b： 后轮为双胎的长头或短头车b=(0.02～0.1)L； 平头车和自斜车b=(0.12～0.22）L货车前保险杠到驾驶室后壁的距离： 平头车：1.5～2.5m； 长头车：1.8～3m；货厢内宽<2.5m；栏板高度0.5～0.8m；货厢底板高度1.0～1.4m。2023/6/8419.轿车外廓尺寸的确定a、H点和R点H点定义：实车测得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：座椅调至最后、最下位置时的“胯点”

以R点作为设计参考点,样车试制后,将座椅调至最后、最下位置,用三维人体模型测量”胯点H”,并用此点与R点相认证,按H点位置确认修改设计测定的H点不超出以R点为中心的水平边长30mm、铅直边长20mm的矩形方框内范围；满足要求靠背角与设计值之间差值不大于3°。要求：2023/6/8422023/6/843b、顶盖轮廓线的确定首先将座椅放置在高度方向和长度方向的平均位置处；然后确定H点，并引出一条与铅垂线成8°的斜线；再从H点沿8°斜线方向截取765mm的F点；F点相当于第50百分位驾驶员的头部最高点；从F点垂直向上截取100～135mm

为车顶内饰线。车顶内饰线确定2023/6/844顶盖的纵向轮廓线汽车顶盖横剖面上的最高点：再增加20～40mm；（因顶盖轮廓是上凸的曲面，并对称于汽车的纵轴线）用同样的方法找出后排座椅上方最高点；前、后座椅上方两点连线即为顶盖的纵向轮廓线。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。

包括钢板、隔离层、蒙面等，厚度为15～25mm。

车顶2023/6/845确定：将在确定顶盖纵向轮廓时求得的左、右座椅乘员头部上方顶盖上的点，画到横截面图上；再加上顶盖纵向轮廓线上的点，共三点即可画出顶盖横向轮廓线。车身侧壁倾斜度的确定：考虑上、下车的方便性。车门上、下槛边缘之间的间距为100～150mm时（上窄下宽），乘员上身只倾斜0°～10°即可入座。

但此间距过大会使汽车上下比例失调，影响外观，且玻璃升降占用车门内空间大，并影响肩部和玻璃之间的间隙（要求大于100mm）、肘部和车门内表面之间的间隙（要求大于70mm）。2023/6/84610.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％。

2023/6/847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抱肩带而成。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。2023/6/848各种型式的安全带安全带布置图2023/6/849安全带固定装置在车内固定点的位置的确定：

日本法规规定腰带在车体上固定点位置：腰带固定点与H点的连线与水平线之间的夹角α在座椅各调节位置时应为45°±30°，并要求固定装置的宽度应大于350mm。结构上无法实现时宽度可减少至300mm。肩带固定点的位置：肩带固定点的位置应

在下图所示的阴影线范围内。2023/6/850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