总布置规范

先进的概念设计过程。这个阶段通常要花费6个月到一年的时间来完成。与生产阶段不同，这个阶段的设计人员有各种思维模式，更加宽松，更加开放。生产计划和研究这个过程开始于研究预期市场，消费者和竞争对手。新兴科技和制造策略也要进行研究。功能目标要设置工程的主要目标。要从消费者和制造者的角度考虑这些目标。设计和布置构想主要零部件基本的布置和粗率地绘制出任何革新特点的各种布置草图逆向尺寸和空间比例进一步的布置设计和油泥模型通过比较有相似特点的已经存在的产品来验证设计方向。这个过程常常用来确定基本的空间比例。一旦基本的尺寸和概念硬点构想出之后，比例模型或者全尺寸模型要制作出来并推动进一步的布置设计。整车总布置工作内容简介产品设计阶段在3到4年的整个时间周期里，往往要花一年的时间来研究。最终的生产必须要保证100%的可行，满足制造商和市场的所有需求。完成先进的概念产品设计产品工程样车制造实验及投产对一个产品设计团队要掌握先进的概念。这个组将在总布置上开展内外表面布置图，对生产保证100%可行性，不但要满足所有的成本目标而且也要满足预期市场需求。经过实验之后，可能会有微小的设计调整。整车总布置工作内容简介系统每个布置都由相同的系统组成（下例系统）。根据功能目标，每个系统是按车辆大的功能目标划分，同时，请注意每个零部件组成不同的系统布置在空间包络内，这些包络要考虑到零部件的运动包络，生产公差，间隙，隔热，维修和安装空间。整车总布置工作内容简介车辆种类和市场划分在早期设计过程中应该清楚设计车型的市场划分，频繁地设计各种功能概念草图和分析满足多个市场需求。在项目开始之前就要确定市场划分和车辆种类，这样有助于设计团队集中力量向着明确的方向开发。为了项目的蓝图，在构想阶段和市场划分联系起来后消费者的需求可能只是唯一要考虑的事情了。后一种方法可以帮助设计团队打破惯例，联想到某一新的车辆类型。整车总布置工作内容简介乘用车布置的详细分析在布置图中由于各种零部件的改变引起设计概念也会从一个变成另一个。大多数车辆的零部件在下图中说明，每个零部件必须由工程师团队深入研究，在项目开发期间提供可靠高水平的整车设计方案。整车总布置工作内容简介车辆特征整车总布置工作内容简介逐步绘制package最初的总布置图应该尽可能的简单。只有很少的要素需要建立基本的外部硬点。这个阶段的总布置图就像一个设计构想草图，不要试着囊括所有的细节或者解决所有的问题。主要的目标就是“START”幸运的是，车辆大部分的空间比例只用很少的要素就可以确定下来：乘员、动力总成、轮胎、行李舱、离地间隙、碰撞保护系统。这可以用逻辑顺序把他们放在一起，但是要预料到这个设计要不断的反复。要考虑到哪个部件会推动布置图进一步开发，哪些部件会从属于总布置图，和原因。随着每个系统加入进来，这些会影响到那些已经布置在package图中的要素，所以不要担心对总布置图开始修改。随着概念开发进一步的调整总布置图。在这个过程中一定要参照功能目标，这些功能目标会推动架构的开发。通常，假如在布置过程中逻辑合理清晰，总布置图的建立是很简单的，就算有人质疑你的布置，你也会用合理的逻辑维护自己的观点。接下来的例子，说明了不同种类的车辆可以用相同的基本过程来实现总布置图，甚至是这些车辆需要完全不同的布置方案。在绘制总布置图之前，要粗略的画出总布置草图、根据功能目标来布置主要的零部件总成。整车总布置工作内容简介第一步总布置图和设计构想阶段根据功能目标，把一些总布置图的概念粗略的画出来，这些包括乘员的布置，行李舱、动力总成、车轮、油箱的布置。同时，要考虑到车身结构和开闭件等能影响到总布置的一些具体的特征。整车总布置工作内容简介第二步建立驾驶员的高度及乘坐姿态。使用SAE标准的95%的假人来放置驾驶员的位置。调整确定踵点离地高度和坐姿。当布置踵点时，要考虑到离地间隙和下车身结构。在布置驾驶员坐姿之前，要考虑到一下几点：下视野，眼点离地高度，整车重心，进出方便性，和空气气流性能。在布置驾驶员位置时，最好的方式就是研究市面上已经存在的有相似特征的车辆，然后逆向研究他们整车总布置工作内容简介第三步布置后排乘客如果有任何必要的话，要增加对后排乘客的布置。同样使用95%的假人，在布置时，要考虑到腿部空间和后高前低的影院式的布置。假如合适的话，要给予后排乘客更好的前视野。要注意的是，一个特殊的车辆，比如轿跑车和非常小的轿车的后排不会完全能容纳95%的假人。在前后排的假人布置完之后，要调整确定他们周围的空间包络和进一步研究视野目标值。首先考虑有效的头部空间和肩部空间。然后考虑通过风挡玻璃的上下视野角度。还有与乘员布置有任何重要的关系。这些都应该在这一阶段注意到。整车总布置工作内容简介第四步选择和布置动力总成选择和布置动力总成（发动机、变速箱、驱动轴）。这个系统的选择会对整车的空间比例有非常重要的影响。要根据动力总成的效能和类型来选择，同时也要考虑到用前轮还是后轮来满足对地面的动力输出。整车总布置工作内容简介第五步建立乘员横向空间在动力总成布置位置确定之后，要建立乘员的横向空间。要考虑到整车宽度限制和按车型设计内部空间目标还有你要设计的车辆的类型。假人的位置可能会受到以下因素影响：动力总成，空气动力学，乘员进出性和三个座椅横向布置。整车总布置工作内容简介第六步行李舱的空间在设计的时候可能会围绕着存储具体物品的要求或者是空间体积要求。还要研究使用可折叠的座椅和隔离壁来建立弹性的内部环境。重量也是一个重要的考虑因素，它会影响到整车架构中行李舱的位置和其他零部件例如车身结构和悬架系统。行李舱的空间设计整车总布置工作内容简介第七步驱动轮的尺寸和位置确定轮子轮胎的尺寸和确定驱动轴的位置，这些都与乘员和动力总成有关研究下面的总布置图，注意这些要素之间的关系。根据动力总成布置位置的不同，他们也会有很大的不同。整车总布置工作内容简介第八步确定轴距其他轮子和驱动轴的位置依赖于轴荷分配或布置的性能要求。对于一些小型的经济型车，轮子的位置要尽可能的靠近乘员。对于一些高性能和或者是豪华车，轴距的设置要考虑到以操稳性和舒适性优先。卡车和商用车需要把轮子布置在行李舱区域下，当车辆装载满货物时，这么做会减少装载重量对转向的影响。整车总布置工作内容简介第九步建立前后轮距虽然设计者会尽可能的把轴距设计的尽可能的大一些，但是轮距会受到整车宽度目标的限制。乘员的布置，行李舱需求和操稳目标都会驱使设计者增大轮距整车总布置工作内容简介第十步建立车身和内饰断面在总布置过程中开展车身和内饰断面分析。车身结构、门的结构布置和内部设计都会影响到外表面。整车总布置工作内容简介断面设计更深一层次的总布置图和车身上5个断面的分析，这些断面剖切在总布置图上的主要的零部件--例如，H点，轮轴，动力总成，油箱和行李舱。随着整车总布置不断深化，整车需要做更多的断面，但要得到这些最初开始的概念断面，这些断面可能是简单的，但要一直研究它这是很重要的。这个工作主要的目标是建立一些主要硬点，在总布置图这些关键硬点上设计外部模型，深入研究建立的每个车身结构断面。每种车有特定的需求，断面的位置可能也会有所变化。有些车引擎可能在后面或者是地板下。例如皮卡的设计重点可能是货舱和客舱。这5个主要的断面剖切在总布置图上主要的零部件。因为大多数车辆在它的表面上有很多的曲线，所以大部分的断面显示了每个布置区域中的一些简单的结构图。例如在侧视图AA断面中，车辆的外轮廓线体现在Y0中心线上。经过乘员中心线和头部的轮廓线也体现在断面里。头部侧向空间也在后视图断面中精确表现出来。整车总布置工作内容简介侧视图上这个断面剖切在车身和乘员的中心线。其他的零部件显示在最初的总布置的布置图中。AA断面BB断面通过剖切前轮轴和发动机的断面，这个断面通常用来帮助设计在引擎盖和挡泥板下前悬架和引擎的布置整车总布置工作内容简介CC断面通过剖切驾驶员H点和头廓的断面、这个断面关键是前门板结构、侧玻璃和顶棚扶手。其他的一些零部件如头上的顶棚、门槛，地板和下车体结构也包含在内。DD断面通过剖切后排乘员H点和头廓的断面,这个断面与前排驾驶员的断面类似，但是后排座椅下的油箱会包含在这个断面里面。EE断面通过剖切后轴，这个断面体现了行李箱和后悬架系统。其他的一些系统比如排气系统、备胎系统也包含在内。整车总布置工作内容简介坐标系建立SAEJ183布置图建立在一个三维网格中，网格的间距为100mm,这个三维网格贯穿车辆整个开发过程。这XYZ的三维网格是水平、纵向、横向三个相交平面组成。用这三维网格作为CAD电脑三维数据设计和油泥模型之间的参考坐标。车辆零部件的位置和断面也在这个网格参考坐标系内。这个坐标的原点：这个网格参考坐标系坐标的原点应该位于保险杠的前面和地平面下方。原点一旦建立，在总布置图中要一直保持同一个位置。假如地面线进行了修正，远离了车身或者是前保险杠向前移动了，原点也绝不会移动一个格子。X=0Y=0Z=0整车总布置工作内容简介地平面在设计过程中，车身，动力总成和一些乘员布置等等这个要素要在网格坐标系中保持他们的位置。然而，地面线会根据轮胎与地面的接触点的位置而不断的改变位置。有三种因素会引起车辆和地面线之间的变化关系。1、载荷2、轮胎尺寸的变化3、装载高度设置下面每幅图都需要有自己的地面线。有很多原因针对每一种状态设置一条地面线。保持离地间隙的需求是一个原因。测量整车高度和迎宾踏板的高度也是一个要考虑的非常重要的因素。大多数的车往往在空载状态下设计和建模整车姿态随着车辆不断的加载重量，地面线相对车身会移动。下面是三种不同的地面线和整车姿态1空载——无乘客满燃油2满载——完全加载GVW3全行程——完全压缩悬架系统在设计过程过程中，这三种主要的姿态被用来检查车辆是否满足高度和间隙需求。轮胎尺寸大多数的车辆在总布置图中车轮会有几个尺寸，这常常由几个不同轮胎的直径引起。即使悬架系统相对轮胎没有变化，那么车辆和地面之间的关系也会发生变化。装载高度道路车辆和越野车辆通常会有两种或者多种的悬架设置以提高车辆在预期环境中的性能。整车总布置工作内容简介关键硬点汽车工作室工程师的主要功能就是为设计团队设置硬点，这些硬点来自于总布置图中。在CAD模型和油泥模型一开始的时候就需要下图所示的主要硬点了整车总布置工作内容简介1、门槛和地板高度。这个高度视离地间隙、车辆的纵向通过角要求和下车体结构深度而定。整车最低点通常是在底盘和动力总成附件2、前轮和轮胎前轮心的高度视轮胎静态载荷半径而定。纵向、转向和轮胎行程包络会决定前轮心到驾驶员脚的距离。前轮心的位置也可以向前移动来影响整车轴荷分配。前轮驱动的车辆从变速箱出来的驱动轴的位置也会影响前轮心的位置，轮距由前副车架和轮胎转向包络等一系列的尺寸综合决定。轮胎尺寸也会受到车身尺寸、悬架部件、和整车转向半径决定3、前悬高度前悬应该与162mm高的停车石保留间隙。10度的进入角（车辆满载的时候）是乘用车的推荐值。非道路车辆进入角要大于28°4、对乘用车而言，保险杠必须覆盖碰撞块，这是一般的法规要求，碰撞块距离地面406mm到508mm。在乘员脚前必须留有足够的纵向空间，用来满足40mph时正面碰撞要求。在碰撞中任何不会被压缩的部件比如发动机，变速箱和转向器系统等等这些零部件的尺寸都要计算在碰撞空间内。保险杠表面到车身和大灯的间距会受到碰撞要求和制造商的成本限制。为了满足低速冲击要求、保险杠受到成本和重量的限制，它与车身的间距约50-70毫米，但这个值是从逆向车辆上得到，对满足欧美行人碰撞安全要求这个间距太小。5、发动机罩分缝线。通常冷却模块会影响到这个分缝线的高度和水平位置。另外这个空间也要满足发动机盖锁止机构6、发动机盖轮廓这个轮廓受到发动机感应装置的位置影响。（进气歧管，节流阀、车身等等）最近欧洲行人头部碰撞法规增加了发动机盖到机舱内坚硬部件之间间隙的需求。机舱外边缘、悬架避震器安装点也会影响到机罩的高度整车总布置工作内容简介7cowl点/前风窗下框架。cowl点的高度通常受到发动机运动包络、发动机与引擎盖的间隙要求、驾驶员视野的限制。一个小于6