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汽车总体设计
第一章
汽车总体设计
名词解释:
乘用车:
在设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。
1、汽车总体设计的基本要求 P2
1. 汽车的各项性能、成本等,要求达到企业在商品计划中所确定的指标。
2. 严格遵守和贯彻有关法规、标准中的规定,注意不要侵犯专利。
3. 尽最大可能地去贯彻三化,即标准化、通用化和系列化。
4. 进行有关运动学方面的校核,保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。
5. 拆装与维修方便
2、影响选取轴数的因素有哪些?
轴数的增加会有哪些影响?
P8、9
影响因素:
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、汽车
的结构等
汽车轴数增加以后,不仅轴,而且车轮、制动器、悬架等均相应增多,使整
车结构变得复杂,整备质量以及制造成本增加。
若转向轴数不变,汽车的最小转弯直径又增大,后轴轮胎的磨损速度也加快,所以增加汽车轴数是不得已的选择。
影响选取驱动形式的因素:
汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求
3、乘用车的布置形式有哪些?
各自的优缺点?
P9、10、11 发动机前置前轮驱动FF:
优点:
A、前桥轴荷大,有明显的不足转向性能;
B、前轮是驱动轮,越过障碍的能力高; C、主减速器与变速器装在一个壳体内,故动力总成结构紧凑,不需要在变速器与主减速器之间设置传动轴,车内地版凸包高度降低,有利于提高乘坐舒适性;
D、发动机布置在轴距外时,汽车的轴距可以缩短,因而有利于提高汽车的机动性; E、散热条件好,发动机可得到足够的冷却; F、有足够大的行李箱空间;
G、容易改装为客货两用车或救护车;
H、供暖机构简单,且管路短而供暖效率高;
I、发动机、离合器、变速器与驾驶员位置近,所以故操纵机构简单; J、发动机横置时能缩短汽车的总长,整备质量减轻;
K、发动机横置时,降低了齿轮的制造难度,同时在装配和使用时也不必进行齿轮调整工作,变速器和主减速器可以使用同一种润滑油。
缺点:
A、前轮驱动并转向需要采用等速万向节,其结构和制造工艺均复杂;
B、前桥负荷较后轴重,且前轮又是转向轮,故前轮工作条件恶劣,轮胎寿命短;
C、上坡行驶时驱动轮上的附着力减少,汽车爬坡能力降低,特别是在爬泥泞的坡道时,驱动轮容易打滑并使汽车丧失操纵稳定性;
D、后轴负荷小而且制动时轴荷要前移,故后轮容易抱死并引起汽车侧滑;
E、发动机横置时受空间限制,总体布置工作困难,维修与保养时的接近性变差; F、一旦发生正面碰撞事故,因发动机及其附件损失较大,维修费用高。
发动机前置后轮驱动FR:
优点:
A、轴荷分配合理,有利于提高轮胎的使用寿命;
B、不需要等速万向节,减少了制造成本; C、操纵机构简单;
D、采暖机构简单,且管路短供暖效率高; E、发动机冷却条件好;
F、上坡行驶时,驱动轮附着力增大,爬坡能力强; G、改装为客货两用车或救护车比较容易; H、有足够大的行李箱空间;
I、变速器与主减速器分开,故拆装、维修容易; J、发动机的接近性良好。
缺点:
A、车身地板下方有传动轴,所以地板上有突起的通道,使后排座椅中部坐垫的厚度减薄,影响了乘坐舒适
性;
B、汽车正面与其他物体发生碰撞时,易导致发动机进入客厢,会使前排乘员受到严重伤害; C、汽车的总长,轴距等较长,整车整备质量增大,从而影响到汽车的燃油经济性和动力性。
发动机后置后轮驱动RR:
优点:
A、动力总成布置成一体,结构紧凑;
B、汽车前部高度有条件降低,改善了驾驶员视野;
C、排气管不必从前部向后延伸,加上可以省掉传动轴,故客厢内地板凸包高度较低,改善了后排座椅中间座位乘员的出入条件; D、整车整备质量小;
E、乘客座椅能够布置在舒适区内;
F、上坡行驶时,驱动轮附着力增加,爬坡能力提高; G、当发动机布置在轴距外时轴距短,汽车机动性能好。
缺点:
A、后桥负荷重,使汽车具有过多转向倾向,操纵性变坏;
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、行李箱体积不够大;
D、动力总成在后部,距驾驶员较远,故操纵机构复杂; E、驾驶员发现发动机故障不如发动机前置时容易;
F、对发动机冷却和前风挡玻璃除霜不利,且发动机工作噪声容易传给乘员,一旦发生追尾事故,又会对后排乘员造成危险;
G、受发动机高度影响,改装为客货两用车或救护车困难。
4、客车的布置形式有哪些?
各自的优缺点是什么?
P12 发动机前置后桥驱动:
优点:
A、动力总成操纵机构的结构简单;
B、散热器位于汽车前部,冷却效果好;
C、冬季在散热器罩前部蒙以保护棉被,能改善发动机保温条件; D、发动机出故障时驾驶员容易发现;
E、货车底盘和客车底盘通用,通用件多,有利于配件供应和维修工作。
缺点:
A、发动机尺寸大且凸出在地板表面上方,造成车厢面积利用不好,且布置座椅时会受发动机的限制;
B、传动轴要从地板下方通过,致使地板平面距地面较高,乘客上、下车不方便; C、轴距长时,传动轴长度长,容易产生共振;
D、隔绝发动机振动困难,而且发动机的工作噪声、气味和热量均易传入车厢内,影响乘坐舒适性; E、检查发动机故障必须在驾驶室内进行,降低了检修工作的舒适性; F、如果乘客门布置在轴距内,会使车身刚度削弱,若采用前开门布置,虽可改善车身刚度,但使前悬加长,同时可能使前轴负荷增加,并可能造成转向沉重和前轴超载。
发动机中置后桥驱动:
优点:
A、轴荷分配合理;
B、传动轴长度短;
C、车厢内面积利用最好,布置座椅不受发动机限制; D、乘客车门能布置在前轴之前,以利于实现单人管理。
缺点:
A、发动机必须用水平对置式的,因布置在地板下部,给检修发动机带来困难;
B、驾驶员不容易发现发动机故障;
C、发动机在热带的冷却条件和在寒带的保温条件均不好;
D、发动机的工作噪声,气味,热量和振动均能传到车厢内,影响乘坐舒适性; E、动力总成的操纵机构复杂;
F、受发动机所在位置影响,地板平面距地面较高,乘客上、下车困难; G、汽车质心位置高;H、在土路上行驶时,发动机极易被泥土弄脏。
发动机后置后桥驱动:
优点:
A、能较好的隔绝发动机的气味和热量,客车中、前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响;
B、检修发动机方便; C、轴荷分配合理;
D、后桥簧上质量与簧下质量之比增大,可改善车厢后部的乘坐舒适性; E、当发动机横置时,车厢面积利用较好,布置座椅受发动机影响较少; F、作为城市间客车使用时,能够设立体积很大的行李箱;
G、作为市内用客车不需要行李箱时,能降低地板高度,乘客上、下车方便; H、传动轴长度短。
缺点:
A、发动机的冷却条件不好,必须采用冷却效果强的散热器;
B、动力总成的操纵机构复杂; C、驾驶员不易发现发动机故障。
5、货车的布置形式有哪些?
各自的优缺点是什么?
P12、13
货车按照驾驶室与发动机相对位置的不同,分为平头式、短头式、长头式和偏置式 平头式货车:
货车的发动机位于驾驶室内
优点:
A、汽车总长和轴距尺寸短,最小转弯直径小,机动性能良好;
B、不需要发动机罩和翼子板,汽车整备质量减小; C、驾驶员视野得到明显改善;
D、采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性;
E、汽车货箱与整车的俯视面积之比称为面积利用率,平头式货车的面积利用率较高。
缺点:
A、空载时前轴负荷大,在坏路面上的汽车通过性变坏;
B、驾驶室有翻转机构和锁止机构,使机构复杂; C、进、出驾驶室不如长头式货车方便; D、操纵机构复杂;
E、发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员有较大影响;
F、汽车正面与其他物体发生碰撞时,易使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。
短头式货车:
发动机的大部分在驾驶室前部,少部分位于驾驶室内 优缺点:
P13 看书吧,打得太累了
长头式货车:
发动机位于驾驶室前部
优点:
A、发动机及其附近的接近性好,便于检修工作;
B、汽车满载时前轴负荷小,有利于在坏路面上行驶时提高汽车的通过能力; C、地板低,驾驶员上、下车方便;
D、离合器、变速器等操纵机构简单,易于布置;
E、发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员的影响很小;
F、汽车正面与其他物体发生碰撞时,驾驶员和前排乘员受到的伤害程度比平头式货车要好得多。
缺点:
A、汽车总长与轴距均较长,最小转弯直径较大,机动性不好;
B、汽车整备质量大; C、驾驶员的视野不好; D、面积利用率低。
货车按照发动机位置不同,可分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。
发动机前置后桥驱动货车主要优点:
维修发动机方便;离合器、变速器等操纵机构简单;货箱地板高度低;可以采用直列发动机、V型发动机或卧式发动机;发现发动机故障容易。
主要缺点:
如采用平头式驾驶室,而且发动机布置在前轴之上的中部,则驾驶室内部隔热、隔振等问题难以解决;如采用长头式驾驶室,为保证视野,驾驶员座椅须布置高些,这又影响整车和质心高度以及增加其他方面显而易见的缺点。
发动机中置后桥驱动货车:
可以采用水平对置式发动机布置在货箱下方,因发动机通用性不好,需特殊设计,维修不便;离合器、变速器等操纵机构复杂;发动机距地面近,容易被车轮带动起来的泥土弄脏;受发动机位置影响,货箱地板高度高。
目前这种布置形式的货车已不采用。
发动机后置后轮驱动货车:
是由发动机后置后轮驱动的乘用车变型而来,所以极少采用。
这种形式的货车主要缺点是后桥容易超载,操纵机构复杂;发现发动机故障和维修发动机都困难,以及发动机容易被泥土弄脏等。
6、轴距L对整车的影响和轴距的选择依据是什么?
P17
轴距L对整备质量、汽车总长、汽车最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径等有影响。
当轴距短时,上述各指标减小。
此外,轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。
轴距过短会使车厢长度不足或后悬过长;汽车上坡、制动或加速时轴荷转移过大,使汽车制动性或操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对平顺性不利;万向节传动轴夹角增大。
原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车,轴距取得长。
对机动性要求高的汽车,轴距宜取短些。
7、轮距B对整车有哪些影响?
P18
改变轮距会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化。
增大轮距会使车厢内宽增加,并有利于增加侧倾刚度,汽车横向稳定性变好;但是汽车总宽和总质量及最小转弯直径增加,并导致汽车的比功率、比转矩指标下降,机动性变坏。
8、汽车前、后悬对整车的影响?
P18
前悬:
前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、上车和下车的方便性以及汽车造型等有影响。
增加前悬尺寸,减小了汽车的接近角,使通过性降低,并使驾驶员视野变坏。
因在前悬这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件,前悬不能缩短。
从碰撞安全性考虑希望前悬长些,从视野角度考虑又要求前悬短些。
前悬对平头汽车上下车方便性有影响,前钢板弹簧长度也影响前悬长度。
后悬:
后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度或行李箱长度、汽车造型等有影响,并取决于轴距和轴荷分配的要求。
后悬长,则汽车离去角减小,使通过性降低;后悬短的乘用车行李箱尺寸不够大。
10、轿车、客车的车身形式有哪些?
P32 轿车:
折背式、直背式和舱背式
客车:
单层、双层;平头式和短(长)头式
11、五条整车布置基准线分别是什么?
P36、37
1)车架上平面线——作为标注垂直尺寸的基准线(面),即z坐标线。
2)前轮中心线——作为标注纵向尺寸的基准线(面),即x坐标线。
3)汽车中心线——作为标注横向尺寸的基准线
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