7汽车总体布置

§1-7汽车的总体布置绘制总布置草图是汽车的总体布置的主要工作。绘制总布置草图的目的：在图纸上实现总体方案校核各部件尺寸是否满足设计要求在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置的有关计算(参数确定和性能计算)工作，并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基础上正式绘制和布置整车总布置图。整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布置图。整车布置的基准线——零线的确定确定车轮中心至车架上表面——零线的最小布置距离前轴落差的确定发动机及传动系的布置车头、驾驶室的布置传动轴的布置悬架的布置车架总成外形及其横梁的布置转向系的布置制动系统的布置进、排气系统的布置操纵系统的布置车箱的布置一、三维坐标的基准线（面）确定整车的基准线应在汽车满载状态下进行绘图时应将汽车前部绘的左侧。绘制要求1．车架上平面线定义：车架纵梁上翼较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧（前）视图上的投影线。作用：作为垂直方向尺寸的基准线（面），即z坐标线。向上为“+”、向下为“-”，该线标记为：0z2．前轮中心线定义：通过左右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。作用：纵向方向尺寸的基准线（面），即x坐标线。向前为“-”，向后为“+”，该线标记为：0x3．汽车中心线定义：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线。作用：作为横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。向左为“+”、向右为“-”，该线标记为：0y画法4．辅助基准线定义：地平面在侧视和前视图上的投影线。作用：标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。定义：通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线作用：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（如轿车）。（1）．地面线（2）．前轮垂直线二、确定车轮中心至车架上表面——零线的最小布置距离1、后轮中心至车架上表面——零线的距离2、前轮中心至车架上表面——零线的距离3、前驱动轮中心至车架上表面——零线的距离1、后轮中心至车架上表面——零线的距离a为车架纵梁在后桥中心断面处的断面高度。b为满载时后桥壳至车架最大跳动距离。对于中、重型货车一般取95mm—110mm。c为后桥壳中心至与车架下表面相碰时的桥壳上表面的距离。图中车架纵粱上表面与整车零线重合时，后轮中心至车架上表面—零线的距离为a+b+c。2、前轮中心至车架上表面——零线的距离前轮中心至车架上表面——零线的距离，一般均小于后轮中心至零线的距离，这样可以保证车架上表面在满载状态下与地面有一前低后高的夹角，使汽车在行驶时货物不会向后移。a为前轮中心至车架上表面——零线的距离，c为满载时前轮最大跳动量，对于中、重型货车，其值为95mm～105mm左右，d为板簧总成的最大厚度，e为前轴落差值，即转向节中心至簧座上表面距离。前轮中心至零线的距离a=b+c+d-e。一般载货汽车的夹角取0.3～0.7。轿车多取0。3、前驱动轮中心至车架上表面——零线的距离如果汽车前后轮均能驱动时，则前后轮中心至零线的最小布置距离取决于前驱动轮处在满载状态下的布置尺寸。一旦该距离确定后，根据角就可确定后轮中心至零线的距离。在前后车轮中心确定后，可以以车轮的自由半径和静力半径的长度为半径，以车轮中心为圆心分别画圆和圆弧(圆弧应画在地平面这边)，则圆即为车轮外廓在侧视图上的投影线，而两圆弧的公切线即为地平面在侧视图上的投影线。无论是那种车型，都应考虑车架上表面至地面的距离(或至车轮中心的距离)，该距离越小越好，这样可以保证汽车的货箱底板能降至离地面距离最小(保证轮胎的跳动间隙)，并能保证车箱的纵、横梁有足够的断面高度，以满足其强度和刚度的要求，同时也可降低改装车改装部分的质心高度。三、前轴落差的确定当前轮中心确定后，根据选定的车轮外倾角定出主销中心的高度位置，然后选一合理的前轴落差值(前簧座上表面至主销中心的距离)，在工艺允许的情况下尽量取大些，如果一级落差不够，还可在两簧座中间部分再出第二级落差，但要考虑最小离地间隙不能太小。两级落差的前轴工艺性稍差些。四、发动机的布置影响布置（1）发动机的上下位置离地间隙驾驶员视野轿车：前部因没有前轴，发动机油底壳至路面的距离，应保证满载状态下最小离地间隙的要求。货车：通常将发动机布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70～100mm，这就要求发动机有足够高的位置，以防止前轴碰坏发动机油底壳。油底壳与横拉杆的间隙，除前轴垂直跳动量外，还要考虑制动时由于前簧的S变形而造成前轴向前有一转角(约3～4)所要求的额外间隙。特别是前驱动桥的传动轴与油底壳或附近的横梁等零件的间隙也应如此。散热器与风扇的位置关系。一般风扇至散热器芯部表面至少留40mm以上的间隙。风扇中心与散热器芯部中心可以对齐，或者高于芯部中心，但风扇不要超过上水室下边，这样的布置冷却效果差；布置时要注意以下几点：标注方法：用气缸体前端面与曲轴中心线交点K到地面高度尺寸b来标明发动机高度位置影响布置（2）发动机的前后位置汽车的轴荷分配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a、减小传动轴夹角：前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成1°～4°夹角，轿车多在3°～4°之间。b、前纵梁之间的距离：发动机前置后轮驱动的轿车，必须考虑吊装在发动机上的所有总成（如发动机、空调装置的压缩机等）以及从下面将发动机安装到汽车上的可能性。还应保证在修理和技术维护情况下，从上面安装发动机的可能性。标注方法：用气缸体前端面到前轮中心线的距离尺寸c来标明发动机前后位置（3）发动机的左右位置影响底盘承载系统的受力发动机悬置支架的统一性布置：发动机曲轴中心线在一般情况下与汽车中心线一致。少数汽车如4×4汽车，考虑到前轿是驱动桥，为了使前驱动桥的主减速器总成上跳时不与发动机发生运动干涉，将发动机和前桥主减速器向相反方向偏移。五、车头、驾驶室的布置在发动机与车架、前轴、前轮布置关系确定后，即可布置车头、驾驶室，在总成设计阶段，对其关系进行协调。因此在这仅对其相互位置关系进行最后布置上的确认和坐标、尺寸的确定。六.传动系的布置考虑半轴通用性客厢地板凸包高度后排座椅厚度六、传动轴的布置动力总成位置也随之而定（包括发动机、离合器、变速器在内）发动机位置确定U形布置万向节传动轴条件两端夹角相等在满载静止时不大于4°、最大不得大于7°。布置：常将后桥主减速器的轴线向上翘起。在轿车布置中：在侧视图上常将传动轴布置成U形方案。可降低传动轴轴线的离地高度，有利于减小客厢地板凸包高度和保证后排中间座椅座垫处有足够的厚度。凸包与中间传动轴之间的最小间隙一般应在10～15mm万向节传动轴传动的条件：（1）转向盘的位置布置应考虑的问题保证驾驶员能舒适地进行转向操作；（考虑转向盘平面与水平面之间的夹角）以取得转向盘前部盲区距离最小为佳；转向盘不应影响驾驶员观察仪表；照顾到转向盘周围（如风挡玻璃等）有足够的空间。七．转向装置的布置布置应考虑的问题避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象；（转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近）防止转向盘后移伤及驾驶员；要求转向轴在水平面内与汽车中心线之间的夹角不得大于5°（影响踏板的布置和驾驶员腿部的操纵动作）较高的传动效率（转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵杆之间的夹角布置）（2）转向器的位置八、悬架的布置以载货车的板簧为主，介绍布置上的要求。前板簧的布置要保证主销后倾角的要求，同时这种前高后低的布置也有利于产生不足转向。板簧的支架应尽量减少悬臂的长度，以求在较小尺寸和质量的前提下，获得较大的强度和刚度。后板簧的布置应做到前低后高，亦可获得不足转向。特别是高速轿车、轻型客车及吉普车等一定要考虑。对于载货车，可能因结构原因而造成布置上难度较大，则可较少考虑。减振器应尽量布置成垂直状态，以最大限度地利用其有效行程和减少偏差。若空间不允许，也可斜置。布置时应注意下支点的离地高度，后减振器的上支点不应高出车架上表面太高(不应超过80mm)，以免影响改装车的装配和布置。注意减振器上下行程的分配，不能发生上下顶死现象。九．制动系布置制动踏板的位置更靠近驾驶员，且制动踏板操纵轻便。传力杆件运动无干涉和死角，不能车轮跳动时自行制动。制动管路布置平行管之间的距离不小于5mm，或者完全束在一起；交叉管之间的距离应不小于20mm；不要将管子布置在车架纵梁内侧下翼上；（积水）十、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。d-离合器踏板所占空间e-制动踏板所占空间f-油门踏板所占空间g-转向管柱推荐尺寸：a=130mmb=60mmc=70mmd=260mme=200mmf=170mm德国推荐的确定踏板布置的尺寸关系十一．油箱、备胎、行李箱和蓄电池的布置（1）油箱油箱的容积汽车最大续驶里程（一般200～600km）来确定油箱的布置应远离消声器和排气管（轿车要求油箱距排气管的距离大于300mm否则应加装有效的隔热装置；油箱距踝露的电器接头及开关的距离不得小于200mm）；不应当布置在发动机舱内；轿车油箱常布置在行李箱内；货车油箱布置在纵梁上（2）备胎轿车备胎常布置在行李箱内；客车、货车布置在车辆的侧面或后面。布置（3）行李箱（4）蓄电池的布置轿车行李箱有效容积中级轿车为0.4～0.7m3高级轿车为0.7～0.9m3。轿车行李箱布置行李箱底部应尽量平整（能整齐地安放手提箱）客货两用轿车将后排座椅设计成可翻式，翻转后后部形成一个有效容积很大的行李箱。布置蓄电池与起动机应位于同侧；缩短线路；还要考虑拆装方便性和良好的接近性；十二．车身内部布置1）、货车驾驶室的布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》货车驾驶员操作位置尺寸（驾驶室轮廓指其内侧表面）驾驶姿势对人体各部分夹角的合理范围人体样板(第95百分位的A=460mmB=456mm)2）货厢的布置贷厢与驾驶室之间应有一定距离(通常为50～100mm）货厢和货物的质心离后轴中心线的距离轴荷分配后轮为双胎的长头或短头式车:(2～10)%L平头车和自卸车：（12～22)%L栏板高度：一般取500～800mm；装载客积应能保证尽量充分利用汽车的装载质量可根据装载质量和所运货物的不同来选取货厢底板的高：一般此高度离地面1.0～1.4m布置3）轿车的内部布置轿车车身的内部布置尺寸4）大型客车车身内部布置尺寸大型客车多为平头式；驾驶员乘坐姿势与长头车相比更为直立；座椅较高，转向盘与水平面的夹角较小。特点：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）大型客车车身内部布置尺寸十三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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；靠背角与设计值之间差值不大于3°。要求：b、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车顶：包括钢板、隔离层、蒙面等，厚度为15～25mm。顶盖的纵向轮廓线汽车顶盖横剖面上的最高点：再增加20～40