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汽车总布置培训课程目录§1汽车总体设计的任务及开发程序§2汽车形式的选择§3汽车主要尺寸和参数的选择§4汽车发动机选择§5汽车总布置草图及各部件布置§6运动校核§7人机工程简介§8装配性与日常维护性的检查§9有关法规的检查与校核§1汽车总体设计的任务及开发程序一、汽车总体设计的任务1.从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；2.对各部件进行合理布置和运动校核；3.对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；4.协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。二、汽车开发程序1．设计任务书编制阶段2．技术设计阶段3．试制、试验、改进、定型阶段4．生产准备阶段5．生产销售阶段1．设计任务书编制阶段a、调查分析：社会调查使用调查生产调查b、市场预测及形体设计市场预测分析市场容量的大小，最经济的生产纲领、生产方式，用户对产品的要求以及有关法规的规定。形体设计美术效果图和制作油泥模型C、总体设计方案分析提供多幅总体方案图方案论证总布置草图对比d、编写设计任务书内容：1）可行性分析。2）产品型号及其主要使用功能，技术规格和性能参数;3）整车布置方案的描述及各主要总成的结构、特性参数。标准化、通用化、系列化水平;4）国内、外同类汽车技术性能分析和对比;5）本车拟用的新技术、新材料和新工艺。2．技术设计阶段汽车各部件的设计全面展开，总体设计师的工作：a、协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾；b、将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对，进行“图面装配”；c、运动校核；d、性能的精确计算；f、编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文件。3．试制、试验、改进、定型阶段试制目的：a、暴露设计中的问题，以便在投产前解决；b、秤重。（零部件质量、轴荷、总质量）试验目的：检测样车的性能是否满足设计要求。试验:整车基本性能试验5万公里的可靠性试验典型地区的使用试验和根据使用条件在特殊地区的适应性试验注：试验应根据国家制定的有关标准逐项进行。不同车型有不同的试验标准。试制、试验完成后应对结果进行分析，并针对暴露出来的技术问题进行改进设计，再进行第二轮试制和试验，直至产品定型。4．生产准备阶段主要工作：进行生产准备和小批量试生产，并让试生产车进一步经受用户的考验。5．生产销售阶段主要工作：a、对产品正式批量生产；b、对产品进行销售和售后服务工作；c、售后服务工作中征求用户意见，反映给有关部门，以利改进和不断提高产品质量、扩大市场。§2汽车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)轴数(2)驱动型式(3)车头和驾驶室的型式及与发动机布置型式(4)轮胎的选择一、轴数1、影响选取轴数的因素：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2、我国公路标准规定：单轴最大允许轴载质量为10t；（四级公路及桥梁）双连轴最大允许轴载质量为18t（每轴9t）。总质量小于19t的公路运输车辆：双轴汽车总质量在19～26t的公路运输车：三轴形式3、不在公路上行驶的汽车，轴荷不受道路桥梁标准的限制,如矿用自卸车等多数采用两轴形式。二、驱动形式4×2轿车和总质量小的公路用车辆4×4越野汽车6×2总质量在19～26t的公路用汽车汽车驱动形式：6×46×6越野汽车8×426～32t的公路用汽车8×8越野汽车三、布置形式定义:指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点。轿车常见的布置驱动形式发动机前置前驱动分：发动机前置后驱动发动机后置后驱动（1）发动机前置前驱动a、有明显的不足转向性能，方向稳定性好；b、省略了传动轴，减轻了整车重量，传动系统结构紧凑，传动效率高，燃油经济性好；c、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）优点a、采用等速万向节，结构与制造工艺较复杂；主要缺点b、前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）c、启动、加速、爬坡时，前轮负荷减少，导致牵引力下降；应用：Santana2000、富康、夏利等经济型轿车，均采用发动机前置前轮驱动的布置形式。（2）发动机前置后驱动a、轴荷分配合理，良好的操纵稳定性和行驶平顺性；b、加速、爬坡能力强，牵引性好；c、简化了操纵机构的布置；优点：a、地板上有凸起的通道；b、传动轴较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性。应用：中高级和高级轿车（客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳）缺点：（3）发动机后置后驱动a、动力传动系统结构紧凑，传动效率高；b、发动机后置，改善了驾驶员前视野；c、乘客舱内地板比较平整；d、启动、加速、爬坡能力强；优点：a、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；b、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性；c、操纵机构复杂；缺点：方案I方案II标致307SERENACADDY最大载荷（kg）2080←176222802200前轴荷（满载）（kg）975←9111090-后轴荷（满载）（kg）1105←8521190-轮胎规格185/70R15195/65R15195/65R15205/65R15195/65R15轮胎外直径(mm)641635635647635负荷下静力半径(mm)292290290294290滚动半径(mm)311308308314308轮胎负荷能力(kg)580615615670615轮胎最大负荷率95.3%89.8%74.1%88.8%-从表中看，选择195/65R15轮胎时，轮胎负荷率较为合适，匹配轮辋为6J四、轮胎的选型§3汽车主要参数的选择一、汽车主要尺寸的确定外廓尺寸轴距汽车的主要尺寸：轮距前悬、后悬货车车头长度和车箱尺寸等汽车主要尺寸车长：过汽车最前点的X平面与过汽车最后点的X平面之间最大纵向距离。车轮中心：车轮中心平面与车轮回转中心线的交点。前悬：过汽车最前点的X平面与过前轮中心的X平面之间纵向距离。后悬：过汽车后轮中心点的X平面与过汽车最后点的X平面之间纵向距离。轴距：过前轮中心点的X平面与过后轮中心点的X平面之间纵向距离。车高：车辆（空载状态）最高点至地面的距离汽车主要尺寸车宽：分别过车辆左、右最外侧点（不包括外后视镜）的两Y平面之间的距离前轮距：过前车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离后轮距：过后车轮与地面接触中心点两Y平面之间的距离汽车主要尺寸纵向通过角：当分别切于前后轮静力半径圆弧且垂直于Y基准平面的两平面交于车体下部较低部位时，两切平面之间所夹的最小锐角。接近角：切于前轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方离去角：切于后轮静力半径圆弧且垂直于Y平面的平面与地面之间所夹的最大锐角，位于后轴后方的任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方1．外廓尺寸货车、越野车、整体式客车≤13.7m外廓尺寸长单铰接式客车≤18m汽车外廓尺寸限界规定半挂汽车列车≤16.5m（GB1589-2004）全挂汽车列车≤20m汽车宽≤2.5m（不包括后视镜）汽车高≤4m（空载、顶窗关闭状态下）注：不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。转弯直径变小传动轴长度变短纵向通过半径变小总长、前后悬有所变化轴荷分配有所变化汽车制动性和操纵稳定性变坏乘坐舒适性差万向节传动轴的夹角增大a、轴荷分配合理，轮胎磨损均匀和寿命相近；b、保证足够的附着能力；c、轴荷转移尽量小；d、良好的操纵稳定性；e、通过性要求；f、机动灵活（转弯直径）。设定原则缩短轴距的影响2．轴距L3．前轮距B1和后轮距B2汽车总宽影响最小转弯直径侧倾刚度确定总原则：受汽车总宽的限制前轮距B1：应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。后轮距B2：应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。4．前悬LF和后悬LR1）整车协调性2）轴荷分配的要求3）通过性要求4）碰撞安全性确定原则二、汽车质量参数的确定1．整车整备质量m0定义：指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。影响：汽车的成本使用经济性减少m0的措施主要有：采用强度足够的轻质材料，新设计的车型应使其结构更合理。2．汽车的载客量和装载质量（1）汽车的载客量定义：a、轿车的载客量用座位数表示。微型和普通级轿车为2～5座；中级以上轿车为5～7座。b、城市大客车的载客量，由等于座位数的乘客和站立乘客两部分构成。站立乘客按每平方米8～10人计算。c、长途大客车和专供游览观光用的大客车，其载客量由座位数决定。（2）汽车的装载质量me定义：指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。注：越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。3．轴荷分配定义：指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。（1）最高车速1．动力性参数：最高车速、加速时间、爬坡度、汽车比功率考虑汽车的用途公路条件及安全设施发动机功率三、汽车性能参数的确定（2）加速时间定义：汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大的加速强度加速到一定车速所用去的时间称为加速时间。（3）最大爬坡度货车能克服30%坡度；定义：汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。越野汽车能克服60%坡度。要求：轿车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡能力要求也不一样。（4）汽车比功率比功率：汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。轿车的比功率大于货车和客车；货车的比功率随总质量的增加而减小。我国GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》规定：农用运输车与运输用拖拉机的比功率不小于4.0Kw/t，其它机动车不小于4.8Kw/t。客车的比功率见交通部行业标准JT/T325-1997。要求2．燃油经济性参数评价指标：最高档、次高档等速油耗（L/100km）多工况行驶油耗（L/100km）3．机动性参数评价指标：最小转弯直径Dmin影响因素转向轮最大转角汽车轴距轮距等机动车的最小转弯直径不得大于24m。当转弯直径为24m时，前转向轴和末轴的内轮差（以两内轮轨迹中心计）不得大于3.5m。要求GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》4．通过性的评价指标评价指标最小离地间隙hmin接近角γ离去角β纵向通过半径ρ等（或“纵向通过角”）1.竞争车型参数对比2.整车行驶特性分析3.整车燃油经济性计算4.动力总成布置流程§4发动机的选择竞争车型参数对比车型新开发车型SERENACADDYCM8VERYCA细分1.41.62.01.62.01.31.61.21.6长(mm)442047204405385641054095宽(mm)169516951802156815601605高(mm)182518251833189819301960轴距(mm)26952695268224302610前轮距(mm)14801480153713001375后轮距(mm)14701485153113101385发动机型号CA4GB1TU5JP4SR20DE排量(L)1.4251.5981.9981.62.01.311.61.1981.584最大功率（Kw/rpm）63/600078/5750107/600074/600051/420060/600072/600054/600077/6000最大扭矩(Nm/rpm)110/2800142/4000183/4800145/3800140/1800102/4800135/3500106/4000136/3000乘员人数87778承载质量6006