第1章汽车总体设计

汽车工程系第一章汽车总体设计第一节概述第二节汽车形式的选择第三节汽车主要参数的选择第四节发动机的选择第五节车身形式第六节轮胎的选择第七节汽车的总体布置第八节运动校核（自学）第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述一、总体设计应满足的基本要求汽车对人类生活质量的影响使生活质量提高的具体表现有：交通——用于工作的必须辅助时间缩短；运输——实现“门对门”运输，提高生产率；可以更好的利用休息时间，外出旅游、度假。使生活质量降低的表现：污染——空气污染、噪声污染、光化学污染；车祸——使人们的健康、生命受到损失；不可再生资源逐年减少第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述一、总体设计应满足的基本要求人们对汽车提出越来越高的要求节能——汽车要节油和开发新能源两方面；环保——通过法规对排放和噪声提出更严格要求；安全——提出更高的要求，要求很好的保护乘员；舒适——能居住，能通讯，有空调，驾驶方便。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述一、总体设计应满足的基本要求进行总体设计应满足如下基本要求：汽车的各项性能、成本等，要求达到设计任务书所规定的指标；严格遵守和贯彻相关法规、标准的规定（如外廓尺寸符合GB1589-1989规定），注意不要侵犯专利；贯彻“标准化、通用化、系列化”；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；拆装与维修方便。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述一、总体设计应满足的要求设计应满足的要求：1、汽车外廓尺寸应符合GB1589–1989《汽车外廓尺寸限界》的要求2、轴荷分配要合理，并应符合有关道路法规的限定要求3、汽车各项性能，要求达到设计任务书的给定指标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、拆装与维修方便四好标准：好用、好看、好造、好修第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序1.汽车新产品开发流程阶段新车设计工作内容设计任务书编制阶段工厂产品发展规划↓概念设计↓↓设计任务书的制定↓市场预测，使用调查，产品水平分析，形体设计，工艺分析，产品的目标成本。产品的通用化，标准化，系列化，绘制方案图，初步性能计算。绘制总布置草图，初选主要技术参数。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序1.汽车新产品开发流程技术设计阶段技术设计↓确定主要参数和结构，总成设计，绘制整车校对图，运动干涉校核，整车性能计算，出试制图和技术文件。试制、试验、改进、定型阶段↓↓改进设计鉴定定型试制总成和样车，总成试验，整车试验，使用试验，评价试验，改进设计。工艺审查，成本核算，价值分析，出生产准备图，编制鉴定文件。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序1.汽车新产品开发流程生产准备阶段↓小批量生产，用户试验工艺调试，继续试验，改进设计，完成生产用图，小批试生产。生产销售阶段批量生产与销售正式销售，售后服务。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序2.概念设计从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。概念设计是要将商品计划中确定开发的产品定义更具体化，使之达到能进行具体设计的程度。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序2.概念设计主要工作内容明确产品的开发目的产品的使用调查产品水平分析（产品先进性分析）形体设计：概念草图、初步布置图、美术效果图，并制作缩尺比例模型产品的目标成本通用化、标准化、系列化绘方案图初步性能计算第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序3.制定设计任务书①画总布置草图（不同于方案图）各部件的布置位置更准确。各部件的形状、尺寸更准确。确定各总成质心位置与质量大小。确定总体布置尺寸参数。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序3.制定设计任务书②性能计算轴荷分配、质心位置如不满足要求，可调整总布置草图中的部件位置。整车主要性能——据此确定各总成的技术参数，并保证总成之间参数匹配合理。目的：保证汽车各性能指标达到原定指标要求。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序3.制定设计任务书③编写设计任务书可行性分析，包括市场预测，企业技术开发能力分析，产品开发目的，新产品的设计指导思想，预计的生产纲领和目标成本及技术经济分析等产品型号及其主要使用功能、技术规格和性能参数整车布置方案的描述及主要总成结构、特性参数三化水平（如标准件占百分比数，通用件占百分比数）国内、外同类汽车技术性能分析和对比拟用的新技术、新材料、新工艺第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序4.技术设计①总成设计师：根据设计任务书给出的条件和总体设计师的要求进行总成设计。②总体设计师：协调总成与整车、总成与总成之间的矛盾；进行整车性能计算、运动校核；编制技术文件；出试制图。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序5.改进设计试制总成并进行总成试验；试制整车并进行整车试验；改进设计，再试制、试验。6.鉴定定型工艺审查，成本核算，出图，编制鉴定文件等。第一章汽车总体设计汽车工程系第一节概述二、汽车开发程序7.生产准备阶段小批量生产，交用户使用；同时进行生产准备——出生产图，工艺调试；用户使用试验、改进。8.生产销售阶段大批量生产，并进行销售和售后服务工作，征求用户意见，并向技术部门反馈。第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择一、汽车的分类1.GB/T15089-2001M类（载客）N类（载货）M1座位数≤9N1最大设计总值量≤3.5吨M2座位数9最大设计总值量≤5.0吨N2最大设计总值量≤12.0吨M3座位数9最大设计总值量5.0吨N3最大设计总值量12.0吨第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择一、汽车的分类2.GB/T3730.1-2001①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九个座位。②商用车：在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车。商用车可分为客车、半挂牵引车、货车。客车：在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内座位数超过九座。第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择一、汽车的分类2.GB/T3730.1-2001客车城市客车——车厢容积大；座位数少；前后桥承载能力大；车厢地板及车门踏板高度要适当降低；车门数多，车门宽度大些；起动性、制动性、加速性好。长途客车——一般为两门；座位多；座椅用可调式；有靠枕和肘托；比功率大。旅游客车——车窗视野开阔；舒适性好，采用空气弹簧，有空调，对座椅要求也高。机场摆渡车——地板低；座椅少；车门多；车速低；外形尺寸可不受法规限制；站立空间尺寸足够高。第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择1.轴数影响汽车轴数的因素：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选取原则：总质量大的汽车，轴数应该取多些，但结构复杂，成本高。ma19t，常采用两轴汽车；19t~26t，常采用三轴汽车。不在公路上行驶的车辆，不受此限制第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择2.驱动形式表示法：m×n（m车轮总数，n驱动轮数）影响驱动形式选择的因素：总质量ma大，汽车轴数增加，m、n才会大。汽车通过性要求高时，应该采用全轮驱动形式。驱动轮数少，结构简单，成本低。第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式布置形式——指发动机、驱动桥和车身（驾驶室）的相互关系和布置特点而言。布置形式对汽车的使用性能有重要影响。乘用车、商用车布置形式差别很大。第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——乘用车形式特点特点FFFFFRFRRRRR说明说明转向特性转向特性不足*不足*不足不足过多过多前桥轴荷大前桥轴荷大越障能力越障能力最强最强较强较强较强较强动力总成紧凑动力总成紧凑紧凑紧凑否否紧凑紧凑地板地板平坦平坦不平*不平*平坦平坦有传动轴有传动轴轴距轴距短*短*长长短短发动机布置在轴距外发动机布置在轴距外机动性机动性好好差差好好发动机散热发动机散热好好好好不好不好行李箱容积行李箱容积够够够够不够*不够*转向空间、驾驶员视野转向空间、驾驶员视野第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——乘用车（续）形式特点FFFRRR说明改装方便性容易容易困难*布置后门、货箱困难供暖除霜机构简单简单复杂*管路长操纵机构简单简单复杂等速万向节需要*不要不要转向、驱动轮胎寿命短*长长前轮胎爬坡能力较弱*较强较强质心后移，附着力小制动稳定性差*较差较好后轴负荷小，抱死侧滑正碰损失大*大小维修费用高特点特点FFFFFRFRRRRR说明说明改装方便性改装方便性容易容易容易容易困难*困难*布置后门、货箱困难布置后门、货箱困难供暖除霜机构供暖除霜机构简单简单简单简单复杂*复杂*管路长管路长操纵机构操纵机构简单简单简单简单复杂复杂等速万向节等速万向节需要*需要*不要不要不要不要转向、驱动转向、驱动轮胎寿命轮胎寿命短*短*长长长长前轮胎前轮胎爬坡能力爬坡能力较弱*较弱*较强较强较强较强质心后移，附着力小质心后移，附着力小制动稳定性制动稳定性差*差*较差较差较好较好后轴负荷小，抱死侧滑后轴负荷小，抱死侧滑正碰损失正碰损失大*大*大大小小维修费用高维修费用高第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——客车形式特点FRMRRR说明发动机影响*大大小噪声、振动、气味和热量检修发动机方便接近性好轴荷分配前重*合理合理前轴超载、转向沉重后部舒适性较差较好好*后桥簧上质量增加车厢面积利用差好好*发动机横置特点FRMRRR说明发动机影响*大大小噪声、振动、气味和热量检修发动机方便接近性好轴荷分配前重*合理合理前轴超载、转向沉重后部舒适性较差较好好*后桥簧上质量增加车厢面积利用差好好*发动机横置特点特点FRFRMRMRRRRR说明说明发动机影响*发动机影响*大大大大小小噪声、振动、气味和热量噪声、振动、气味和热量检修发动机检修发动机方便方便接近性好接近性好轴荷分配轴荷分配前重*前重*合理合理合理合理前轴超载、转向沉重前轴超载、转向沉重后部舒适性后部舒适性较差较差较好较好好*好*后桥簧上质量增加后桥簧上质量增加车厢面积利用车厢面积利用差差好好好*好*发动机横置发动机横置第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——客车（续）形式特点FRMRRR说明行李箱小小大*设置于地板下地板高度高高低*地板下没有传动轴、发动机传动轴长度长短短发动机冷却好不好不好操纵机构简单复杂复杂发动机故障容易困难困难特点FRMRRR说明行李箱小小大*设置于地板下地板高度高高低*地板下没有传动轴、发动机传动轴长度长短短发动机冷却好不好不好操纵机构简单复杂复杂发动机故障容易困难困难特点特点FRFRMRMRRRRR说明说明行李箱行李箱小小小小大*大*设置于地板下设置于地板下地板高度地板高度高高高高低*低*地板下没有传动轴、发动机地板下没有传动轴、发动机传动轴长度传动轴长度长长短短短短发动机冷却发动机冷却好好不好不好不好不好操纵机构操纵机构简单简单复杂复杂复杂复杂发动机故障发动机故障容易容易困难困难困难困难第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——货车驾驶室与发动机相对位置：平头式：发动机位于驾驶室内，没有独立的发动机舱。短头式：发动机大部分在驾驶室前部，少部分位于驾驶室内。长头式：发动机位于驾驶室前部。偏置式：发动机位于驾驶室的侧面。多用于重型矿用自卸车上发动机位置不同：发动机前置、发动机中置、发动机后置第一章汽车总体设计汽车工程系第二节汽车形式的选择二、汽车形式的选择3.布置形式——货车（驾驶室位置）形式特点平头短头长头说明总长、轴距短*居中长车头变短机动性好居中差整备质量小居中大*发动机罩、翼子板驾驶员视野好