汽車設計知識講座三.pdf

1、機械 CAD 收集整:機械 CAD 收集整: 汽技朮盟：johns_01 汽技朮盟：johns_01 E-mail:johns_ E-mail:johns_ 本資自網絡僅供考使用，有涉及版權請信告知刪除處! 本資自網絡僅供考使用，有涉及版權請信告知刪除處! 汽车造型设计知识讲座（三） 汽车的布局 一、何谓布局？ 这里所讲的布局，是指如何安排一部汽车的各个组成部分在整车中所处的相对位置，即 全车的整体布局。布局方案一般是由总工程师决定的，但对于车身造型设计师，很好地理解 甚至具备确定总体布局的能力也十分重要， 这是因为与其他工业产品相比， 汽车构造的复杂 多变性要大得多。 以电视机为例， 所有电

2、视机的内部结构大多相差无几， 大致上都为立方体， 造型（即外壳）所要提供的功能也不多，因而电视机外壳的设计就不需要具备什么“布局” 观念；但是汽车的内部结构比电视机复杂得多，使用功能的要求很严格（如乘员/载货的空 间、人体工程学的要求等） ，这些构成了很多在造型设计过程中必须遵循的条件。因此，汽 车造型设计师必须具备很清晰明确的布局观念， 才能设计出具有优秀功能性的汽车外型。 事 实上很多突破性的布局方案都是由造型设计师在概念设计的阶段构想出来的。 二、布局元素 一部汽车的布局元素包括发动机、传动系统、 座舱、行李舱、排气系统、悬挂系统、油箱、备 胎等，其中前三者：发动机、传动系统和座舱是 决

3、定布局的三要素，按这“三要素”可将布局方 式分为前置引擎前驱（FF） 、前置引擎后驱（FR） 、 中置引擎（MR）及后置引擎（RR）四大类型， 确定布局类型后，其它部件可采用见缝插针的原 则。一个优秀的布局方案应该在使各部件工作良 好的基础上满足应有的使用功能（如载人、运货、越野等） 。 下面对各种布局方案作简单介绍： 1）前置引擎后轮驱动（FR） 如图 A，引擎纵置于车头，纵向与变速箱相连， 经过传动轴驱动后轮。最早期的汽车绝大部分采用 FR 布局，现在则主要应用在中、高级轿车。它的优 点是轴荷分配均匀，即整车的前后重量比较平衡， 因此操控稳定性比较好。据物理原理的计算，后轮 作驱动轮时，轮

4、胎的附着利用率要优于前轮驱动， 这是中、大型轿车（马力、扭力较大）都采用后轮 驱动的主要原因。FR 的缺点是传动部件多、传动系 统质量大，贯穿坐舱的传动轴占据了坐舱的地台空间。为了容纳传动轴，凡是采用 FR 的房 车，其后座中间座椅的地台都是隆起来的，大大影响了脚部空间和乘坐舒适性，这可以说是 FR 的最大缺点。 2）前置引擎前轮驱动（FF） 将引擎横置在车头，经过变速箱直接驱动前轮， 就可以免去传动轴，从而解决了 FR 布局的车厢地 台问题。这种方案称为 FF 布局（图 B） 。FF 是目前 绝大部分微、小、中型轿车采用的布局方式。除了 车厢地台降低外，FF 在操控性方面也具有优势：由 于重

5、心偏前且由前轮产生驱动力， FF 的汽车在操控 性方面具有明显的转向不足特性，这在汽车操控性 评价中属于一种安全的稳态倾向，是民用车的理想特性。抗侧滑的能力也比 FR 强。但之前 也提到 FF 的驱动轮附着利用率较小，上坡时驱动轮的附着力会减小；前轮的驱动兼转向结 构比较复杂，引擎和传动系统（变速箱、离合器等）集中在引擎舱内，布局拥挤，局限了采 用大型引擎的可能性。这是大型轿车不采用 FF 的主要原因。针对这个问题，近年来出现了 纵置引擎的 FF 布局 （以前 FF 的引擎都是横置的） ， 从而可以采用较大型的引擎。 例如配 3.5 升 V6 引擎的本田 Legend 和 2.8 升 V6 的

6、奥迪 A6，都属于为数不多的中大型 FF 轿车。 3）后置引擎后轮驱动（RR） 早期广泛应用在微型车上，因为其结构紧凑，既没有沉重的传 动轴，又没有复杂的前轮转向兼驱动结构。它的缺点是后轴荷较 大，在操控性方面会产生与 FF 相反的转向过度倾向， 即高速过弯 的稳定性差，容易侧滑。现在仍采用 RR 布局的轿车已经很少。 保时捷 911 是其一，而它极易甩尾的操控特性也是出了名的。 4）中置引擎后轮驱动（MR） 即引擎放置在前、 后轴之间的布局方 式。最大的优点显然是轴荷均匀，具有 很中性的操控特性。缺点是引擎占去了 坐舱的空间，降低了空间利用率和实用 性。因此采用 MR 的大都是追求操控表 现的跑车。 一般的 MR 布局， 引擎是置于座椅之 后、后轴之前的，这样的布局在情理之 中；近年出现了一种被称作“前中置引擎”的布局方式，即引擎置于前轴之后、乘员之前， 驱动后轮。从形式上这种布局应属于 FR 类型，但能达到与 MR 一样的理想轴荷分配，从而 提高操控性。宝马 3 系列、本田 S2000 都属于这种类型。 5）四轮驱动 无论是前置、中置还是后置引 擎，都可以采用四轮驱动。由于四 个车轮均有动力，附着利用率最高， 但重量大、占空间是它的显著缺点。 此