汽车整车设计原稿

1青岛理工大学汽车整车设计题目紧凑型SUV整车设计学校汽车与交通学院班级车辆121组员肖明201224285袁斌201224287刘一堃201224288左传泰201224278杨淑勇201224265叶永鹏201224271指导老师王丰元邹旭东2015年9月2目录摘要1绪论...............................................41.1本设计的目的和意义......................................41.2紧凑型SUV的发展现状....................................41.3本车总体设计的基本内容..................................52汽车形式的选择.....................................52.1轴数....................................................52.2驱动形式................................................52.3布置形式................................................62.4车架....................................................73主要尺寸参数的选择.................................73.1车身总布置尺寸参数......................................73.1.1车身外廓尺寸确定....................................83.2轴距和轮距..............................................83.2.1轴距................................................83.2.2轮距................................................93.3前悬、后悬..............................................94汽车质量参数的选择4.1整车整备质量0m.........................................94.2汽车的载客量和装载质量.................................104.2.1汽车的载客量.......................................104.2.2汽车的载质量.......................................104.3汽车的总质量ma........................................104.4汽车的轴荷分配.........................................115发动机的选型及轮胎的选用..........................1135.1发动机最大功率pemax和相应转速np..........................115.2发动机最大扭矩Temax....................................115.3轮胎的选定..............................................126紧凑型SUV的基本数据................................127汽车的总体布置......................................137.1整车布置坐标零线确定.....................................137.2发动机选择及布置........................................147.3后围板和行李箱的布置....................................157.4油箱、备胎的布置........................................157.5排气管的布置............................................158车身内部布置的设计.................................159参考文献...........................................164摘要紧凑型SUV设计处处强调以人为本，安全、舒适、环保、节能一直是轿车设计的主题和追求的目标。人机工程布置设计不仅关系到有效利用车内空间及提高乘坐舒适性、安全性，而且还会影响到整车内外造型效果，进一步影响到整车的总性能和商品性，所以人机工程学在紧凑型SUV设计开发过程中的应用研究占据着重要的地位。本文首先对紧凑型SUV在中国的市场做了一定分析，并对消费者类型做了一系列调查，从而说明了本文采用的设计方法。关键词：人机工程学；车身总布置；消费者1.绪论1.1本设计的目的和意义本次设计是紧凑型SUV车身总布置设计。车身总布置决定汽车车内空间的利用情况，同时也影响整车内外造型和乘坐舒适性、操纵便利性、安全性等关键特性。一款新车在整个设计工程中车身总布置设计占有重要的地位。其中室内布置，必须满足人机工程学的要求，以求在规定尺寸内能令驾驶员操作准确、方便以及满足乘员对乘坐舒适度的要求。车身外布置在满足相关法规和美学的基础上实现对空气动力学的最好应用。SUV是近年来中国汽车市场上备受瞩目的一款车型，打破了人们对传统汽车的观念，为中国汽车市场注入了新鲜的血液。随着人们生活水品的改善，人们对于汽车消费观念也在发生着比变化。消费者们更倾向于一款功能齐全，操控优秀。乘坐舒适的车型。这时，SUV的出现满足了消费者们日益增长的消费需求。显然，在整个SUV的市场上成为主流的依旧是紧凑型SUV。1.2紧凑型SUV的发展现状国内SUV市场一直是合资品牌和自主品牌两分的局面，而国际各大汽车制造商纷纷鏖战中国市场，新车型的不断引进，终端售价频频触底，竞争十分激烈。城市SUV成为国内SUV市场主流车型。为此，各厂商纷纷研发适合城市驾驶的SUV车型。而紧凑型SUV虽然车身尺寸略小，但外形时尚、空间舒适、配置齐全，5却更能满足现代人城市代步以及节假日野外开拓的生活方式，一直很受消费者的喜爱。崇尚“轿子”文化的国内消费者对SUV情有独钟，可谓是让人费解的消费现象。其中，消费群体的年轻化是紧凑型SUV快速增长的主要原因。“根据市场调查的情况，从理论上说，如果中国消费者的消费潜能得以全部释放，SUV的份额还将增加近两倍，规模接近30%。”据专家介绍，这两年来，国内紧凑型SUV市场不断升温，从昂克拉和翼搏的“双雄争霸”，到现在已经有包括东风标致2008、雪佛兰创酷、北京现代ix25和广汽本田缤智等在内的车型加入混战。自主品牌也不甘心放弃这个市场，长城H2、长安CS35和瑞风S3等车型已经上市，奥迪Q3、宝马X1和奔驰GLA等豪华紧凑SUV也欲分得一杯羹。1.3本车总体设计的基本内容（1）根据设计原则以及汽车相关法规和标准，分析和确定紧凑型SUV的总体布局；（2）确定整车主要技术参数（主要尺寸、质量和性能参数）；（3）通过整车设计的分析与计算，使整车具有合理的动力性、燃油经济性等；（4）确定各主要总成的结构型式；（5）绘制汽车的总体布置。2.汽车形式的选择2.1轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力遗以及汽车的结构等。两轴的结构简单、制造成本低，本次设计采用的汽车轴数为两轴。2.2驱动形式汽车的驱动形式有42,44,62,64,66,84,88等，其中前一位数字表示汽车车轮总数，后一位数字表示驱动轮数。汽车的驱动形式是指发动机的布置方式以及驱动轮的数量、位置的形式。汽车的用途、总质量和对车辆通过性的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，汽车的结构越复杂，整备质量和制造成本也随之增加，同时也使汽车的总体布置工作变得越困难。本次设计采用了42的驱动形式。62.3布置形式（1）发动机前置前驱（FF）FF布置形式具有良好的转向操纵稳定性；由于省去传动轴，对改善驾驶室的空间、座椅和地板的布置有利；降低离地间隙，提高动力性。目前在乘用车上得到了广泛运用。本次设计采用了发动机前置前驱。（2）发动机前置后驱（FR）FR布置形式有利于车室内和行李箱的布置；由于轴荷分配较好，所以转向稳定性和动力性较好；但由于有传动轴，不利于座椅和地板的布置。7（3）发动机后置后驱（RR）RR布置形式前悬短、后悬长、后轴负荷大，转向不稳定；不利于行李箱的布置，所以多功能轿车不宜采用这种布置形式。2.4车架（1）有车架结构这种形式将发动机以及底盘个总成安装在有整车长的完整车架上，并且车身通过橡胶悬置装置与车架相连，车架是整车承载的主体，又称为非承载式车身结构。（2）无车架结构这种形式将发动机和底盘个总成直接安装在车身体上，车身承受整车载荷，又称为承载式车身结构。本次设计采用了无车架机构。3.主要尺寸参数的选择紧凑型SUV主要参数指车辆的尺寸参数、质量参数和性能参数。初步确定这些参数是进行车身总布置设计的首要工作，并在此基础上，根据产品发展和性能要求选择相应的参考样车作为初步确定参数的依据。同时注意，所确定的参数要符合各种法规和标准。3.1车身总布置尺寸参数随着紧凑型SUV主要参数的确定，其车身的主要尺寸参数也可初步确定。主要尺寸是有发动机等主要总成和室内空间大小决定的。包括：总长、总宽、总高、轴距、前悬、后悬、轮距（前、后轮）、离去角、接近角、最小离地间隙等。83.1.1车身外廓尺寸确定汽车的长、宽、高称为汽车的外廓尺寸。在公路和市内行驶的汽车最大外廓尺寸受到有关法规限制，不能随意确定。同时，外廓尺寸还受到载客量及涵洞和桥梁等道路尺寸条件约束。乘用车总长aL是轴距L、前悬FL和后悬RL之和。它与轴距L有下述关系：/aLLC式中：C为比例系数．其值在0.52-0.66之间；发动机前置前轮驱动汽车的C值为0.62-0.66，发动机后置后轮驱动汽车的C值约为0.52-0.56。乘用车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定，另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。乘用车总宽aB与车辆总长aL之间有下述近似关系：(/3)19560aaBLmm后座乘三人的轿车，aB不应小于1410mm。影响轿车总高aH的因素有轴间底部离地高mh，地板及下部零件高ph，室内高Bh和车顶造型高度th等。轴间底部离地高mh应大于最小离地间隙minh=190mm由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高Bh一般在1120-1380mm之间。车顶造型高度th大约在20—40mm范围内变化。综合以上，初步确定本次紧凑型SUV车的外廓尺寸为：4370×1825×1690mm。3.2轴距与轮距3.2.1轴距由于座椅一般布置在两轴之间，随着轴距与总长之比的增加，不仅能使座椅的间距增大，提高乘坐舒适性(座位宽敞，车轴振动影响小、并且整车抗俯仰力矩和横摆力矩的性能越好，转向稳定性提高，转向操纵容易。就紧凑型SUV而言，其轴距范围在2.5—2.7m。9故初取C为0.608，则轴距：0.268061.04370CLLamm所以取轴距L=2680mm。3.2.2轮距增大轮距，随之而来的是室内宽并有利于增加侧倾刚度。但是此时汽车总宽和总质量增加，并影响最小转弯直径变化。受汽车总宽不得超过2.5m限制，轮距不宜过大。但在取定的前轮距B，范围内，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