汽车总布置讲座

汽车设计合肥工业大学汽车教研室马恒永汽车总体设计（总布置）汽车设计教材与参考书⒈张洪欣，汽车设计，机械工业出版社1989（第一版）⒉王望予，汽车设计（第三版），机械工业出版社2000⒊王望予，汽车设计（第四版），机械工业出版社2004⒋刘惟信，汽车设计，清华大学出版社2001⒌汽车工程手册编委会，汽车工程手册－设计篇，人民交通出版社2001⒍长春汽车研究所，汽车设计手册，1998⒎汽车技术，1972～1975⒏机械工程手册编委会，机械工程手册－汽车篇，机械工业出版社1997⒐汽车设计丛书：离合器、变速器、圆锥齿轮与双曲线齿轮传动、汽车车桥设计等，人民交通出版社、清华大学出版社⒑［日］武田信之，载重汽车设计，人民交通出版社1998⒒［日］自动车工学⒓［德］汽车工程手册汽车总体设计1.1概述1.2汽车型式选择1.3汽车主要参数选择1.7汽车总体布置1.8汽车总体运动较核1.1概述1.1.1汽车分类1.1.2总体设计基本要求1.1.3汽车新产品开发程序1.1.4概念设计1.1.5汽车的产品型号1.1.1汽车分类GB/T15089《机动车辆及挂车分类》GB/T3730.1《汽车和挂车类型的术语及定义》其它标准中关于汽车分类的引用（中国汽车分类标准）GB/T15089《机动车辆及挂车分类》GB/T15089－2001《机动车辆及挂车分类》（L、M、N、O、G５类）L类：两轮或三轮机动车辆，按发动机排量和车速分为L1~L5五类;M类：至少有四个车轮并且用于载客的机动车辆，按乘员座位数（含驾驶员座位）和最大设计总质量分为M1～M3三类，其中M2、M3类又细分为A、B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级;N类：至少有四个车轮并且用于载货的机动车辆，按最大设计总质量分为N1～N3三类：N1(ma≤3500kg);N2(3500kg＜ma≤12000kg);N3(ma＞12000kg);O类：挂车（包括半挂车），按最大设计总质量分为O1、O2、O3、O4四类;G类：满足特定条件的M、N类的越野车辆GB/T15089－1994《机动车辆分类》（L、M、N、O４类）L类：少于四个车轮的机动车辆，按发动机排量和车速分为L1~L5五类;M类：至少有四个车轮，或有三个车轮且最大设计总质量超过1t的载客机动车辆，按乘客座位数（除驾驶员座位）和最大设计总质量分为M1～M3三类，其中M1类又细分为M1a、M1b类;N类：至少有四个车轮并且用于载货的机动车辆，按最大设计总质量分为N1～N3三类：N1(ma≤3.5t);N2(3.5t＜ma≤12t);N3(ma＞12t);（与2001相同）O类：挂车（包括半挂车），按最大设计总质量分为O1、O2、O3、O4四类GB/T15089－1989《汽车分类》（９类）GB/T15089－1989《汽车分类》(９类)１－载货汽车按最大总质量分为：微型(ma≤1.8t)、轻型(1.8t＜ma≤6t)、中型(6t＜ma≤14t)、重型(ma＞14t)货车；２－越野汽车按最大总质量分为：轻型(ma≤5t)、中型(5t＜ma≤13t)、重型(13t＜ma≤23t)、超重型(ma＞23t)越野汽车；３－自卸汽车按最大总质量分为：轻型、中型、重型、矿用自卸汽车；４－牵引汽车按结构特征和用途分为：半挂、全挂牵引汽车５－专用汽车按结构特征和用途分为：厢式、罐式汽车等６－客车按总长分为：微型、轻型、中型、大型客车；７－轿车按发动机排量分为：微型、普通、中级、中高级、高级轿车；８－备用分类号９－半挂车按最大总质量分为：轻型、中型、重型、超重型半挂车(P1)注：汽车产品图样编号中的汽车类型代码仍沿用该标准分类号（1～9）！但不能再引用其中微型、轻型、中型和重型等术语和定义！GB/T3730《汽车和挂车类型的术语及定义》GB/T3730.1－2001《汽车和挂车类型的术语及定义》汽车（２类）乘用车主要用于载运乘客，座位数（含驾驶员座位）≤９的汽车，按其功用和结构分为11种，…；商用车用于载运人员和货物（不包括乘用车）的汽车，按其功用和结构分为客车、半挂牵引车和货车３种。其中客车系指座位数＞９的载运乘客的汽车；货车按其结构和用途分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车和专用货车６种。挂车汽车列车GB/T3730.1－1988《汽车和半挂车的术语及定义》与GB/T15089－1989《汽车分类》相同，分为９类其它标准中关于汽车分类的引用GB7258－2004《机动车运行安全技术条件》（９类）术语和定义中汽车分为９类：乘用车、客车、半挂牵引车、货车、专用作业车、气体燃料汽车、两用燃料汽车、双燃料汽车和电动汽车；另有挂车和汽车列车。GB12676－1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》汽车类型采用GB/T15089－1994《机动车辆分类》（L、M、N、O类）QC/T698.1－2004《车辆说明文件第一部分：车辆注册技术参数表》车辆类型应按GB/T37310.1－2001《汽车和挂车类型的术语及定义》的规定填写。例如：乘用车、货车、半挂牵引车、客车、挂车、专用车。车辆类型也可按其附录B的规定填写，车辆类型分类是GA24.4－2001《机动车登记信息代码机动车辆类型代码》规定的术语。例如：车辆规格术语中的载货汽车分：微型(车长≤3.5m,ma≤750kg)、轻型(车长＜6m,ma＜4500kg)、中型(车长≥6m,4500kg≤ma＜12000kg)和重型(车长≥6m,ma≥12000kg)。车辆排放限值、燃料消耗量试验方法标准商用车其它标准中关于汽车分类的引用GB18352.2－2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）》汽车类型采用GB/T15089－1994《机动车辆分类》，适用于最大总质量≤3.5t的M1、M2和N1类车辆，称轻型汽车。GB17691－2001《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》汽车类型采用GB/T15089－1994《机动车辆分类》，适用于车速＞25km/h的M2、M3、N1、N2、N3类车辆和最大总质量＞3.5t的M1类车辆（装用压燃式发动机）。已按GB18352.2－2001认证的M1和N1类车辆不按该标准。GB/T12545.1－2002《乘用车辆燃料消耗量试验方法》汽车类型采用GB/T15089－2001，适用于M1类和最大总质量＜2t的N类车辆GB/T12545.2－2002《商用车辆燃料消耗量试验方法》汽车类型采用GB/T15089－2001，适用于M2、M3类和最大总质量≥2t的N类车辆GB/T19233－2003《轻型汽车燃料消耗量试验方法》汽车类型采用GB/T15089－2001，适用于车速≥50km/h的M1类、最大总质量≤3.5t的M2类和N1类车辆，称轻型汽车。1.1.2总体设计基本要求外廓尺寸与轴荷分配符合GB1589－2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求汽车性能达到国家《机动车辆类（汽车产品）强制性认证实施规则－CNCA－02C－023：2002/A2》、有关标准和设计任务书要求运动校核保证汽车有正确的运动和避免运动干涉拆装与维修方便(P2)1.1.5汽车的产品型号GB9417-88《汽车产品型号编制规则》车辆类别代号（表1-2）企业名称代号（汉语拼音字母）主参数代号（数字）产品序号（数字）（汉语拼音字母或数字）企业自定代号专用汽车分类代号（汉语拼音字母）（结构特征、用途特征）轿车：发动机排量（L）客车：总长（m）其它：总质量（t）X－厢式G－罐式Z－专用自卸T－特种结构J－起重举升C－仓栅式LC－冷藏BW－保温SN－水泥JY－加油YY－运油LJ－垃圾例：CA7600、TJ6481、EQ2080、HY5500GJYZCA7600(P15)1.2汽车型式选择(P5)汽车类型－GB/T15089-2001、GB/T3730.1-2001车型构成－商品等级、车身型式、驱动型式、发动机、变速器、驱动桥和悬架等总成结构型式。形式选择－汽车的不同形式，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的区别：轴数驱动型式布置形式汽车轴数(P5)轴数形式：二轴、三轴、四轴甚至更多的轴数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和轮胎的负荷能力汽车轴数方案轿车均采用二轴（总质量较小）载货汽车严格遵循GB1589－2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求二轴：总质量≤16t、轴荷＜10t；三轴（后并装双轴）：16t＜总质量≤25t、轴荷＞10t；四轴（前后并装双轴）和四轴以上（前后并装双轴或三轴）总质量＞25t、轴荷更大采用。非公路行驶汽车多数采用二轴（轴荷不受道路桥梁限制如矿用自卸车等）汽车驱动型式(P5)驱动形式有4x2、4x4、6x2、6x4、6x6、8x4、8x8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。影响选取驱动形式的因素汽车的总质量和通过性汽车驱动方案轿车和总质量小的公路用汽车，均采用4x2；总质量在19～26t的公路用汽车，采用6x2或6x4；越野汽车，采用全轮驱动形式（提高汽车通过性）汽车布置形式(P6)布置形式指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点。影响选取布置形式的因素汽车使用性能汽车车身与布置形式方案轿车车身与布置形式载货汽车布置形式客车布置形式汽车布置形式(P6)布置形式指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系和布置特点。影响选取布置形式的因素汽车使用性能汽车车身与布置形式方案轿车车身与布置形式载货汽车布置形式客车布置形式折背式舱背式直背式轿车车身与布置形式(P6,19)轿车布置形式发动机布置形式发动机前置－前桥驱动发动机前置－后桥驱动发动机后置－后桥驱动轿车车身形式载货汽车布置形式(P7)货车布置形式发动机布置形式长头式短头式平头式偏置式－某些重型汽车采用客车布置形式(P8)发动机前置－后桥驱动发动机中置－后桥驱动发动机后置－后桥驱动1.3汽车主要参数选择主要尺寸L，B，外廓尺寸，LF，LR(P9);质量参数m0，ma，ηm，轴载分配(P12);性能参数动力性、燃料经济性、机动性、操稳、平顺性、制动性、通过性等(P13)(P9~)1.7汽车总布置设计(P21)总布置设计对汽车总成、部件进行空间布置并使其达到最佳组合的设计，以实现概念设计提出的目标。总布置设计结果总布置图（总布置草图、校对图）总布置图作用总布置草图：描述总布置设计师的总体方案和主要尺寸控制并提供各总成、部件设计师进行相关设计的依据和边界条件。通常包括１:５总布置草图和１:１总布置尺寸控制图；总布置校对图：校对确认总布置设计是否合理及各系统总成设计师的设计是否符合总布置设计的要求。总布置图绘制（满载）总布置尺寸校核图总布置考虑的主要项目发动机与传动系布置；转向装置、悬架和制动系布置；车身内部（载货、客）空间布置；驾驶区座椅、踏板和变速杆等布置；燃料箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置；底板、仪表板等车身基本骨架形状;发动机舱、室内装置和后行李舱等局部空间布置；悬架、轮胎(车轮)的工作范围制动系布置1.7.1总布置草图绘制（满载状态）画总布置基准线－总布置坐标系车身与驾驶区布置悬架－转向系布置油箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置货车车箱布置动力总成（发动机-离合器-变速器）布置驱动桥－传动轴布置总布置基准线－坐标系(P21)地面线车架上平面线＊前轮中心线汽车中心线OO＊：货车、客车－车架上平面（车架纵梁上翼面较长的一段）；客车（承载式车身）－车身中部地板或边梁上翼面；轿车－车身地板平面或通过前轮中心的水平线X∥地面线基准线－坐标系画法？轿车总布置基准线－坐标系前轮中心XOZ地面线Z总布置基准线－坐标系画法前轮垂直线后轮垂直线Or0r0αFαF（0.5°～1.5°）rrO1rrO2abLAB前轮中心线车架上平面线X后轮中心线货车与客车的车架上平面线Ｘ∥地面线，一般设计成与地面线有一个小夹角αF（0.5°～1.5°），即前低后高，以保证汽车在驱动行驶时车厢能趋于水平。画总布置草图常将车架上平面线置为水平线，而地面线为斜线；轿车不必如此，Ｘ∥地