汽车总体布置与运动校核课件

第七节

汽车总布置设计

总布置设计

总布置设计结果

性能参数、总布置图（总布置草图、校对图）

总布置图作用

总布置草图：通常包括１:５总布置草图（满载）和１:１总布置尺寸控制图；

总布置校对图：第七节汽车总布置设计总布置设计1总布置考虑的主要项目整车各项性能的设计计算

发动机与传动系布置；

转向装置、悬架和制动系布置；车身内部（载货、客）空间布置；

驾驶区座椅、踏板和变速杆等布置；

燃料箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置；

底板、仪表板等车身基本骨架形状;

发动机舱、室内装置和后行李舱等局部空间布置；

悬架、轮胎(车轮)的工作范围总布置考虑的主要项目整车各项性能的设计计算2制动系布置

总布置草图绘制

（满载状态）画总布置基准线－总布置坐标系车身与驾驶区布置转向－悬架布置油箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置货车车箱布置动力总成（发动机-离合器-变速器）布置驱动桥－传动轴布置制动系布置总布置草图绘制

（满载状态）画总布置基准线－总3一、整车布置基准线（面）－零线的确定地面线车架上平面线＊前轮中心线汽车中心线OO＊：货车、客车－车架上平面（车架纵梁上翼面较长的一段）；

客车（承载式车身）－车身中部地板或边梁上翼面；

轿车－车身地板平面或通过前轮中心的水平线X∥地面线基准线－坐标系画法？一、整车布置基准线（面）－零线的确定地面线车架上平面线＊前轮4轿车总布置基准线－坐标系前轮中心XOZ地面线轿车总布置基准线－坐标系前轮中心XOZ地面线5Z总布置基准线－坐标系画法前轮垂直线后轮垂直线Or0r0αF地面线αF（0.5°～1.5°）rrO1rrO2abLAB前轮中心线车架上平面线X后轮中心线

货车与客车的车架上平面线Ｘ∥地面线，一般设计成与地面线有一个小夹角αF（0.5°～1.5°），即前低后高，以保证汽车在驱动行驶时车厢能趋于水平。画总布置草图常将车架上平面线置为水平线，而地面线为斜线；轿车不必如此，Ｘ∥地面线皆为水平线！Z总布置基准线－坐标系画法前轮垂直线后轮垂直线Or0r0αF6总布置基准线－坐标系αF后轴中心线前轮垂直线后轮垂直线地面线车架上平面线X汽车中心线ZY前轴中心线Y汽车中心线OZ前轮中心线αF后轮中心线总布置基准线－坐标系αF后轴中心线前轮垂直线后轮垂直线地面线7二、各部件的布置

1、动力总成（发动机-离合器-变速器）布置Kcb发动机前端面发动机曲轴中心线αE传动轴中心线γ1前轮中心∥车架上平面线注：发动机曲轴中心线一般设计成与车架上平面线向下有一个小夹角αE（货车1°～4°；轿车3°～4°

），即前高后低，以减小传动轴夹角γ1

！发动机前置－后驱动二、各部件的布置

1、动力总成（发动机-离合器-变速8KZ总布置－动力总成布置

发动机前置－后驱动Or0r0αF地面线αF（0.5°～1.5°）rrO1rrO2abLABX

发动机的上下位置－影响质心高度、离地间隙和驾驶员视野；

发动机的前后位置－影响前后轴荷分配、轿车前排座位的乘坐舒适性、传动轴长度和夹角、货车的面积利用率；

发动机的左右位置－影响底盘系统的受力和发动机悬置同时考虑车架上平面线KZ总布置－动力总成布置

发动机前置－后驱动Or0r0αF地92、传动系布置

发动机前置－后驱动

主减速器主动轴线位置－与车架上平面有一个夹角αr(４°～７°)，即向上翘起，以减小传动轴夹角，并使万向节传动轴两端夹角相等。轿车常将传动轴布置成Ｕ形方案（图1-19），可降低传动轴轴线的高度，有利于客厢地板和后排中间座椅的布置（减小地板凸包）；驱动桥半轴中心位置－与驱动轮中心重合；差速器壳体中心线位置－最好与汽车中心线重合，以使左、右半轴通用γ1γ2αrαE车架上平面线2、传动系布置

发动机前置－后驱动主减速器主动轴线位置－与103、转向装置布置

转向盘的位置－保证驾驶员能舒适地进行转向操作转向器的位置－转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近

转向器用万向节和转向传动轴将它们连接起来

转向轴在水平面内与汽车中心线之间的夹角不得大于５°

转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵拉杆之间的夹角，在中间位置时应尽可能布置成接近直角。3、转向装置布置转向盘的位置－保证驾驶员能舒适地进行转向操114、悬架布置

CA1091前悬架

前悬架钢板弹簧布置在纵梁下面，且成前高后低状。。减振器应尽可能布置成直立状，4、悬架布置

CA1091前悬架前悬架钢板弹簧布置在纵梁下12前悬架装置布置示例

EQ1090E前悬架前悬架装置布置示例

EQ1090E前悬架13后悬架装置布置示例

某轿车非对称钢板弹簧后悬架

后悬架钢板弹簧－布置在车架纵梁外侧与车轮之间。减振器－应尽可能布置成直立状。后悬架装置布置示例

某轿车非对称钢板弹簧后悬架后悬架钢板弹14后悬架装置布置示例

少片簧钢板弹簧后悬架后悬架装置布置示例

少片簧钢板弹簧后悬架15后悬架装置布置示例

某渐变刚度钢板弹簧后悬架后悬架装置布置示例

某渐变刚度钢板弹簧后悬架165、制动系布置

制动踏板布置－考虑人体特性要求，

制动管路布置－要注意安全可靠、整齐美观。5、制动系布置制动踏板布置－考虑人体特性要求，176、踏板布置

离合器踏板、制动踏板和油门踏板：油门踏板一般比制动踏板稍低：油门踏板保证驾驶员应当用脚后跟支靠在地板上：考虑人体特性要求6、踏板布置离合器踏板、制动踏板和油门踏板：考虑人体特性要187、油箱、备胎、行李箱和蓄电池等

附件布置

油箱－油箱应远离消声器、排气管和裸露的电器接头及开关，

备胎－应保证备胎拆装方便，并有利于汽车质心位置的降低。轿车备胎）；货车备胎

行李箱－应保证有足够的有效容积客货两用轿车将后排座椅设计成可翻式，形成大容积的行李箱。

蓄电池－蓄电池与起动机应位于同侧：7、油箱、备胎、行李箱和蓄电池等

附件布置油箱－油箱应远19

（1）人体尺寸分布规律百分位数：例如，成年男子身高第50百分位数为1688mm，即第50份点上的数值为1688mm，表明有50%的人身高低于此值。人体的基本尺寸（图1-21、表1-15，21项的均值和标准差）车内空间、操纵机构、座椅的布置均以之作为依据；以均值决定基本尺寸，标准差决定调整量；男子身高为例，取μ±1.645σ，表明90%男子的身高在1553~1822mm范围内。8、车身内部布置（1）人体尺寸分布规律8、车身内20（2）人体样板将躯干、大腿、小腿、脚等模型板利用铰链联接，用来进行车身内部布置的平面人体模型。人体样板通常有三种尺寸：第10、50、95百分位，分别代表矮小、中等、高大的人体身材；它们的躯干尺寸相同，但小腿和大腿尺寸不一样；人体样板用有机玻璃或胶合板制作，比例为1:5（设计初期）、1:2和1:1。21（2）人体样板将躯干、大腿、小腿、脚等模型板利用铰链联接，用（2）人体样板（续）布置人体样板时，首先要确定其踵点与胯点的位置；人体样板上的胯点要与初选的座椅上的“胯”点重合；人体样板的踵点应安放在油门踏板处的地板上的踵点。然后根据选定的坐姿角α、β、γ及δ在图样上进行布置，检查初选的b值等是否合适。驾驶时，人体各部分的夹角应符合人体工程学的要求。22（2）人体样板（续）布置人体样板时，首先要确定其踵点与胯点的9、乘用车外廓尺寸的确定（1）H点与R点胯点能够比较准确地确定驾驶员或乘员在座椅中的位置。H点——人在座椅中坐定，实车测得的胯点位置；R点——设计之初，根据总布置要求初选的一个座椅调至最后、最下位置时的“胯点”。它是设计参考点。试制出样车后，将座椅调至最后、最下位置，测量胯点即为H点；如果测定的H点不超出以R点为中心的水平边长30mm、铅直边长20mm的矩形方框范围，并且靠背角与设计值的差值不大于3°，则认为H点与R点的相对位置满足要求。239、乘用车外廓尺寸的确定（1）H点与R点23（2）顶盖轮廓线的确定纵向轮廓线的确定横向轮廓线的确定24（2）顶盖轮廓线的确定纵向轮廓线的确定24货车驾驶室内部布置（表1-17）货车驾驶室内部布置（表1-17）25轿车车身内部布置例轿车车身内部布置例26轿车车身内部布置示例轿车车身内部布置示例27客车车身内部布置（表1-18)客车车身内部布置（表1-18)28货车车箱布置

货车货箱布置－影响汽车总体尺寸、轴荷分配、质心高度与货物装卸方便性、安全性等。Lr△LhPL货箱底板平面△

(50～100mm)O后悬LrhP

(1～1.4m)△L(12～22％L)△平头车和自卸车货车车箱布置货车货箱布置－影响汽车总体尺寸、轴荷分配、质心29

总体尺寸较核图－货车L∑αFαrhdH△LFLrLγρ总体尺寸较核图－货车L∑αFαrhdH△LFLrLγρ3010、安全带与安全气囊1、乘员受伤主要源自于二次碰撞；2、安全带有两点式、三点式和四点式之分3、腰带、肩带固定点(日本标准）10、安全带与安全气囊1、乘员受伤主要源自于二次碰撞；31第八

汽车总体运动校核运动校核一般包括以下各项：

１、转向轮跳动和转向过程中与翼子板、转向杆系之间运动关系;

２、传动轴随后轮跳动时的运动关系;

３、转向杆系与悬架导向机构（转向轮）运动协调

４、后轮跳动时与翼子板间的相对关系;

５、制动时前轴的扭转所产生的转向干涉，防止产生制动跑偏;

６、驾驶区各种操纵机构的运动轨迹：７、可翻转的驾驶室翻转时：第八汽车总体运动校核运动校核一般包括以下各项：32BBA1转向摇臂转向节臂纵拉杆纵拉杆转向摇臂转向杆系结构转向杆系－悬架导向机构运动协调校核BBA1转向摇臂转向节臂纵拉杆纵拉杆转向摇臂转向杆系结构转向33转向杆系－悬架导向机构

运动协调校核图O２转向节臂A1随悬架跳动中心δ纵拉杆

运动的不协调所产生的转向干涉量(上跳δ／下跳δ’)是否在控制范围内?O1钢板弹簧跳动中心δ’钢板弹簧C静挠度下跳动挠度上跳GHH’G’

转向节臂端点Ａ1随悬架跳动绕O2点运动轨迹JJ’，上跳G／下跳G’

转向节臂端点Ａ1随转向纵拉杆绕B点运动轨迹KK’

，上跳H／下跳H’转向摇臂BＡ1转向节臂转向轮跳动转向杆系－悬架导向机构

运动协调校核图O２转向节臂A1随悬34传动轴跳动较核后轮跳动传动轴跳动AA1A2O2传动轴随后轮跳动时的运动关系γ1γ2传动轴跳动较核后轮跳动传动轴跳动AA1A2O2传动轴随后轮跳35传动轴随车轮跳动校核图A