汽車主要參數(shù)選擇課件

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸參數(shù)二、質(zhì)量參數(shù)三、汽車性能參數(shù)四、估算發(fā)動機的最大功率、最大扭矩及其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。五、變速器的頭檔速比和檔位數(shù)，和驅(qū)動橋的主減速比。

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸參數(shù)1整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。(1)整車的外廓尺寸；(2)軸距和前、后輪距；(3)前懸和后懸長度；(4)車頭、駕駛室和發(fā)動機、前輪的布置關(guān)系；(5)輪胎型號、靜力半徑和滾動半徑、負(fù)載能力；(6)車箱內(nèi)長及外廓尺寸；(7)發(fā)動機的功率、扭矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速；(8)變速器頭檔速比(2種)和檔位數(shù)；(9)后橋總速比(可有幾種)；(10)最高車速；(11)最大爬坡度；(12)整備質(zhì)量及載質(zhì)量；整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。2整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。(13)轉(zhuǎn)向盤直徑，車輪轉(zhuǎn)角及最小轉(zhuǎn)彎直徑(14)前輪接地點至前簧座的距離；(15)前簧中心距；(16)后簧中心距；(17)車架前部和后部外寬；(18)車架縱梁外形尺寸及橫梁位置；(19)前簧作用長度；(20)后簧作用長度；(21)前簧非懸架質(zhì)量；(22)后簧非懸架質(zhì)量；(23)后輪轂及制動器總成質(zhì)量。整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。3§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸的確定

通過整車總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置關(guān)系，進(jìn)而確定整車各有關(guān)的(布置)尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計提供原始數(shù)據(jù)。確定車頭，駕駛室的型式，以及同發(fā)動機、前軸(輪)的相互布置關(guān)系后，繪制布置總布置草圖，并在此基礎(chǔ)上布置各大總成。(1)車架和車箱；(2)后簧、后橋和車輪；(3)前簧、前軸和車輪；(4)傳動系；(5)轉(zhuǎn)向機構(gòu)及拉桿系統(tǒng)，并確定前輪轉(zhuǎn)角和進(jìn)行轉(zhuǎn)彎直徑的計算；(6)布置油箱、電瓶、消聲器、貯氣簡、及備胎等其它總成。

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸的確定4§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸的確定

外廓尺寸

軸距

汽車的主要尺寸

：

輪距

前懸、后懸

貨車車頭長度和車箱尺寸等

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸的確定5汽車主要參數(shù)選擇課件6汽車的主要尺寸參數(shù)汽車的主要尺寸參數(shù)71．外廓尺寸

貨車、越野車、整體式客車≤12m

外廓尺寸長單鉸接式客車≤18m

汽車外廓尺寸界限規(guī)定

半掛汽車列車≤16.5m

（GB1589-2004）全掛汽車列車≤20m汽車寬≤2.5m（不包括后視鏡）汽車高≤4m（空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下）注：不在公路上行駛的汽車，其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制。1．外廓尺寸8a.全掛汽車列車b.半掛汽車列車a.全掛汽車列車b.半掛汽車列車9車輛類型車長1)車寬車高貨車5)、6)及半掛牽引車最高設(shè)計車速小于70km/h的四輪貨車4)600020002500二軸最大設(shè)計總質(zhì)量≤3500kg600025008)

4000最大設(shè)計總質(zhì)量>3500kg，且≤8000kg70007)

最大設(shè)計總質(zhì)量>8000kg，且≤12000kg80007)

最大設(shè)計總質(zhì)量>12000kg90007)

三軸最大設(shè)計總質(zhì)量≤20000kg11000最大設(shè)計總質(zhì)量>20000kg12000四軸1200025008)

40009)

乘用車及客車乘用車及二軸客車12000三軸客車13700單鉸接客車18000車輛類型車長1)車寬車高貨車5)、6)及最10

2．軸距L

整備質(zhì)量

影響

汽車總長車廂長度不足或后懸過長

汽車總長汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞傳動軸長度對平順性不利縱向通過半徑萬向節(jié)傳動軸的夾角增大軸荷分配

確定原則：轎車的級別越高，裝載量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機動性要求高的汽車軸距宜取短些。

推薦范圍：0.4～0.6m為宜

11

在整車選型初期,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸

初步確定軸距:

LH---貨箱長度可根據(jù)汽車的裝載質(zhì)量、載貨長度來確定，或參考同類型、同裝載量汽車的貨廂長度和裝載面積來初步確定；LJ--前輪中心至駕駛室后壁的距離，它與布置方案選擇有關(guān)，在該布置方案選定后，可通過對駕駛室、發(fā)動機和前軸的初步布置或參考同型、同類布置的汽車的這一尺寸初步確定；S--駕駛室與貨廂之間的間隙，一般取50～100mm；LR--后懸尺寸，可根據(jù)道路條件或參考同類型汽車初步確定。

在整車選型初期,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸

初步確定軸距:12軸距的最終確定應(yīng)通過總布置和相應(yīng)的計算來完成，其中包括檢查：最小轉(zhuǎn)彎半徑和萬向節(jié)傳動的夾角是否過大，軸荷分配是否合理，乘坐是否舒適能否滿足整車總體設(shè)計的要求等。軸距的最終確定應(yīng)通過總布置和相應(yīng)的計算來完成，其中包括檢查：13車型類別軸距L/mm輪距B/mm轎車微型車2000～22001100～1380普通級2100～25401150～1500中級2500～28601300～1500中、高級2850～34001400～1580高級2900～39001560～16204×2貨車微型1700～29001150～1350輕型2300～36001300～1650中型3600～55001700～2000重型4500～56001840～2000礦用自卸車總質(zhì)量ma/t<603200～42002000～4000>603900～4800大客車城市大客車（單車）長途大客車（單車）4500～50001740～20505000～6500各類汽車的軸距和輪距車型類別軸距L/mm輪距B/mm轎車微型車2000～2200143．前輪距B1和后輪距B2

汽車總寬

影響總質(zhì)量最小轉(zhuǎn)彎直徑側(cè)傾剛度

確定總原則：受汽車總寬不得超過2.5m限制，輪距不宜過大。

前輪距B1

：應(yīng)能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動間隙。

后輪距B2

：應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。徑向剛度是指：車輪中心與輪胎接地平面間垂直距離的單位增量，所對應(yīng)的輪胎垂直負(fù)荷的減量輪胎側(cè)偏剛度為輪胎側(cè)偏力與側(cè)偏角的比值:k=F/a。外傾剛度是指：外傾角的單位增量所對應(yīng)的橫向力的增量3．前輪距B1和后輪距B2徑向剛度是指：車輪中心與輪胎接地平15

4．前懸LF和后懸LR

1）整車協(xié)調(diào)性

2）軸荷分配的要求

3）安裝要求

4）通過性要求

5）撞車安全性

前懸LF

：長頭貨車一般在1100～1300mm范圍內(nèi)。

后懸LR

：輕型、中型貨車一般在1200～2200mm之間；特長貨箱汽車的后懸可達(dá)2600mm，但不得超過軸距的55%；

客車后懸長度不得超過軸距的65%，絕對值不大于3500mm。確定原則：4．前懸LF和后懸LR確定原則：165．貨車車頭長度定義：指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。

汽車外觀效果

影響駕駛室居住性發(fā)動機的接近性等

范圍：長頭型貨車車頭長度尺寸一般在2500～3000mm之間；平頭型貨車一般在1400～1500mm之間。5．貨車車頭長度17二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

1．整車整備質(zhì)量m0

2、汽車的載客量和裝載質(zhì)量3、質(zhì)量系數(shù)4、汽車總質(zhì)量ma

5、軸荷分配二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定18二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

整車整備質(zhì)量m0

定義：指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。

影響：汽車的成本使用經(jīng)濟(jì)性

減少m0

的措施主要有：采用強度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定19估算：a、貨車采用質(zhì)量系數(shù)法；

b、轎車和客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計平均值估計。

a、質(zhì)量系數(shù)ηm的定義：指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值。

質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平。汽車類型貨車輕型0.80～1.10中型1.20～1.35重型1.30～1.70礦用自卸車最大裝載質(zhì)量me/t<451.10～1.50>451.30～1.70不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)

估算：a、貨車采用質(zhì)量系數(shù)法；汽車類型貨車輕型20車型人均整備質(zhì)量值/（t·人-1）車型人均整備質(zhì)量值/（t·人-1）微型轎車0.15～0.16中高級以上轎車0.29～0.34普通級轎車0.17～0.24中型以下客車0.096～0.16中級轎車0.21～0.29大型客車0.065～0.13b、轎車和客車人均整備質(zhì)量

車型人均整備質(zhì)量值車型人均整備質(zhì)量值微型轎車0.15～0.121空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算非懸架質(zhì)量的估算整備質(zhì)量利用系數(shù)軸荷分配空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算221、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

整車整備質(zhì)量(自重)按下式計算No——用估算整車整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量(總成的劃分可根據(jù)實際情況由設(shè)計人員自定)；Mc——整車裝備質(zhì)量，kg。1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

整車整備231、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車后軸荷按下式計算L——軸距，mm；Mcr——空車后軸荷，kg?？哲嚭筝S荷按下式計算1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車后軸241、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車質(zhì)心高度按下式計算1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車質(zhì)心25對于非獨立懸架，整個車橋總成(包括制動器、輪轂、車輪等)都屬于非懸架質(zhì)量；

一端與車橋鉸接，另一端與車架固定點鉸接件(如轉(zhuǎn)向拉桿、傳動軸、導(dǎo)向臂、穩(wěn)定桿等)可將靜止時作用于車橋鉸接點的質(zhì)量作為非懸架質(zhì)量(轉(zhuǎn)向拉桿、傳動軸等件可取其質(zhì)量的1/2作為非懸架質(zhì)量)；

螺旋彈簧取其質(zhì)量的1/2作為非懸架質(zhì)量；

吊掛式鋼板彈簧取其質(zhì)量的3/4作為非懸架質(zhì)量；

平衡懸架鋼板彈簧取其質(zhì)量的1/4作為非懸架質(zhì)量。

對于獨立懸架和其它特殊形式的懸架可視其結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行非懸架質(zhì)量估算。非懸架質(zhì)量的估算

對于非獨立懸架，整個車橋總成(包括制動器、輪262．汽車的載客量和裝載質(zhì)量

（1）汽車的載客量

定義：a、

轎車的載客量用座位數(shù)表示。微型和普通級轎車為2～4座；中級以上轎車為4～7座。

b、城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。站立乘客按每平方米8～10人計算。

c、長途大客車和專供游覽觀光用的大客車，其載客量等于座位數(shù)。

2．汽車的載客量和裝載質(zhì)量27

（2）汽車的裝載質(zhì)量me

定義：指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。注：越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。貨車裝載質(zhì)量確定：首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合，其次要考慮到汽車的用途和使用條件。

確定原則a、貨流大、運距或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車；

b、貨源變化頻繁、運距短的市內(nèi)運輸車采用中、小噸位的貨車比較經(jīng)濟(jì)。（2）汽車的裝載質(zhì)量me確定原則a、貨流大、運距或礦用自28

a、輪胎磨損均勻和壽命相近；

b、保證足夠的附著能力；（驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷）

c、轉(zhuǎn)向輕便；

d、軸荷轉(zhuǎn)移盡量小；

f、良好的操縱穩(wěn)定性；（不足轉(zhuǎn)向特性）

g、通過性要求。確定原則3．軸荷分配

定義：指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。確定原則3．軸荷分配29車型滿載空載前軸后軸前軸后軸轎車發(fā)動機前置前輪驅(qū)動47%～60%40%～53%56%～66%34%～44%發(fā)動機前置后輪驅(qū)動45%～50%50%～55%51%～56%44%～49%發(fā)動機后置后輪驅(qū)動40%～46%54%～60%38%～50%50%～62%貨車4×2后輪單胎32%～40%60%～68%50%～59%41%～50%4×2后輪雙胎，長、短頭式25%～27%73%～75%44%～49%51%～56%4×2后輪雙胎，平頭式30%～35%65%～70%48%～54%46%～52%6×4后輪雙胎19%～25%75%～81%31%～37%63%～69%各類汽車的軸荷分配

車型滿載空載前軸后軸前軸后軸轎發(fā)動機前置前輪驅(qū)動47%～6030在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點的距離s對汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動態(tài)方31式中，L1,L2—分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。L1和L2取決于軸荷分配，Ca1—兩個前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；Ca2—后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；Ca—汽車全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和，N/rad；式中，L1,L2—分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。L1和L32當(dāng)s<0時，亦即當(dāng)L1Ca1－L2Ca2<0時，汽車質(zhì)心位于中性轉(zhuǎn)向點之前，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，汽車靜態(tài)的方向穩(wěn)定性較好。反之，當(dāng)s>0時，汽車具有過度轉(zhuǎn)向特性。此時存在著一個臨界車速，低于此車速時，汽車的行駛時穩(wěn)定的，高于此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。在汽車設(shè)計時一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使L1Ca1－L2Ca2<0當(dāng)s<0時，亦即當(dāng)L1Ca1－L2Ca2<0時，汽車質(zhì)心位于33汽車動態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是式中，K—穩(wěn)定性因素；v—汽車車速，m/s；L—軸距，m。汽車動態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是式中，K—穩(wěn)定性因素；341．動力性參數(shù)2.燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)3.機動性參數(shù)4.通過性幾何參數(shù)5.操縱穩(wěn)定性6.制動性參數(shù)7.舒適性三、汽車性能參數(shù)的確定

1．動力性參數(shù)三、汽車性能參數(shù)的確定35（1）最高車速vamax（2）

加速時間t（3）上坡能力（4）比功率（5）比轉(zhuǎn)矩

1．動力性參數(shù)三、汽車性能參數(shù)的確定

（1）最高車速vamax1．動力性參數(shù)三、汽車性能36隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速有逐漸提高的趨勢。轎車的最高車速大于貨車、客車的最高車速。級別高的轎車的最高車速要大于級別低些轎車的最高車速。微型、輕型貨車最高車速大于中型、重型貨車的最高車速，重型貨車最高車速較低。（1）最高車速vamax

1．動力性參數(shù)考慮汽車的用途公路條件及安全設(shè)施發(fā)動機功率三、汽車性能參數(shù)的確定

隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速（137（2）加速時間t

對于vamax

>100km/h的汽車，常用加速到100km/h所需的時間來評價定義：汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大的加速強度加速到一定車速所用去的時間稱為加速時間。評價對于vamax低于100km/h的汽車，可用0～60km/h的加速時間來評價。中、高級轎車的0—100km／h的換檔加速時間約為8～17s；普通級轎車為12～25s。（2）加速時間t對于vamax>100km/h的汽車，常38（3）上坡能力

貨車能克服30%坡度；（16.7°）

定義：用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax來表示。越野汽車能克服60%坡度。(31°）

要求：轎車、貨車、越野汽車的使用條件不同，對它們的上坡能力要求也不一樣。（3）上坡能力貨車能克服30%坡度；（16.7°）定義：39（4）汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩

定義比功率：汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。

比轉(zhuǎn)矩：汽車所裝發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。

可以綜合反映汽車的動力性能反映汽車的牽引能力轎車的比功率大于貨車和客車；貨車的比功率隨總質(zhì)量的增加而減小。我國GB7258-2004《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定：農(nóng)用運輸車與運輸用拖拉機的比功率不小于4.0Kw/t，其它機動車不小于4.8Kw/t?？蛙嚨谋裙β室娊煌ú啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T325-1997。要求（4）汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩定義比功率：汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最40表1-9汽車動力性參數(shù)范圍汽車類別最高車速vamax/（km·h-1）比功率P·ma-1/（kW·t-1）比轉(zhuǎn)矩T·ma-1/（N·m·t-1）轎車微型級110～15030～6050～110普通級120～17035～6580～110中級130～19040～7090～130中、高級140～23050～80120～140高級160～28060～110100～180貨車微型80～13516～2830～44輕型15～2538～44中型75～12010～2033～47重型6～2029～50

汽車動力性參數(shù)范圍表1-9汽車動力性參數(shù)范圍汽車類別最高車速vamax比功41

2．燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)評價指標(biāo)：汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量（L/100km）

注:

貨車有時用單位質(zhì)量的百公里油耗量來評價

車型微型轎車普通級轎車中級轎車高級轎車百公里燃油消耗量/[L（100km）-1]4.4～7.57～1210～1618～23.5總質(zhì)量ma/t汽油機柴油機總質(zhì)量ma/t汽油機柴油機<43.0～4.02.0～2.86～122.68～2.821.55～1.864～61.9～2.11.9～2.1>12①2.50～2.601.43～1.53轎車貨車2．燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)評價指標(biāo)：汽車在水平的水泥或瀝青42

3．機動性參數(shù)評價指標(biāo)：最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin

定義:轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑影響因素轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角汽車軸距輪距等機動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24m。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑為24m時，前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差（以兩內(nèi)輪軌跡中心計）不得大于3.5m。要求GB7258-2004《機動車運行安全技術(shù)條件》3．機動性參數(shù)評價指標(biāo)：最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin定義43車輛通道圓與外擺值示意圖(汽車)車輛通道圓與外擺值示意圖(汽車)44車型級別Dmin/m車型級別Dmin/m轎車微型7～9.5貨車微型8～12普通級8.5～11輕型10～19中級9～12中型12～20高級11～14重型13～21客車微型10～13礦用自卸車中型14～20裝載質(zhì)量me/t<4515～19大型17～22>4518～24各類汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin

車型級別Dmin/m車型級別Dmin/m轎車微型7～9.5貨45

4．通過性的幾何參數(shù)

間隙失效：汽車因離地間隙不足，被地面托住，無法通過的現(xiàn)象。頂起失效：車輛中間底部的零部件碰到地面，被頂住的現(xiàn)象。觸頭或托尾失效：因車輛前端或尾部觸及地面，不能通過的現(xiàn)象。評價指標(biāo)最小離地間隙hmin接近角γ離去角β縱向通過半徑ρ等4．通過性的幾何參數(shù)評價指標(biāo)最小離地間隙hmin46v1接近角；v2離去角；p1縱向通過半徑；p2橫向通過半徑；C最小離地間隙v1接近角；47汽車通過性的幾何參數(shù)車型hmin/mmγ/（°）β/（°）ρ/m4×2轎車150～22020～3015～223.0～8.34×4轎車21045～5035～401.7～3.64×2貨車250～30040～6025～452.3～6.04×4貨車、6×6貨車260～35045～6035～451.9～3.64×2客車、6×4客車220～37010～406～204.0～9.0汽車通過性的幾何參數(shù)車型hmin/mmγ/（°）β/（°）ρ485．操縱穩(wěn)定性參數(shù)設(shè)計指標(biāo)（與總體設(shè)計有關(guān)）

轉(zhuǎn)向特性參數(shù)要求：ay=0.4g時，（α1-α2）=1°～3°為宜車身側(cè)傾角Φ要求：ay=0.4g時，

Φ≤3°較好，Φmax≤

7°。制動前俯角

要求：ay=0.4g時，

車身的前俯角不大于1.5°5．操縱穩(wěn)定性參數(shù)設(shè)計指標(biāo)轉(zhuǎn)向特性參數(shù)49汽車主要參數(shù)選擇課件506．制動性參數(shù)汽車制動性定義：汽車在制動時，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車的能力。

制動效能評價：

制動距離St平均制動減速度j有關(guān)（GB7258-2004）《機動車運行安全條件》中規(guī)定的路試檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求見下表。6．制動性參數(shù)汽車制動性定義：汽車在制動時，能在盡可能短的距51車輛類型行車制動應(yīng)急制動制動初車速/(km·h-1)制動距離/mFMDD/(m·s-2)試車道寬度/m踏板力/N制動初車速/(km·h-1)制動距離/mFMDD/(m·s-2)操縱力/N(≤)座位數(shù)≤9的客車滿載50≤20≥5.92.5≤50050≤38≥2.9手400腳500空載≤19≥6.2≤400其它總質(zhì)量≤4.5t的汽車滿載50≤22≥5.42.5①≤70030≤18≥2.6手600腳700空載≤21≥5.8≤450其它汽車、汽車列車滿載30≤10≥5.03.0≤70030≤20≥2.2手600腳700空載≤9≥5.4≤450路試驗檢驗行車制動和應(yīng)急制動性能要求車輛類型行車制動應(yīng)急制動制動初制動FMDD試車道踏板制動初制527．舒適性參數(shù) 平順性、空調(diào)、噪聲、乘坐環(huán)境、操縱性

平順性評價：

振動頻率振動加速度懸架動撓度

7．舒適性參數(shù) 平順性、空調(diào)、噪聲、乘坐環(huán)境、操縱性平順性評53課后習(xí)題1.簡要回答汽車軸距的長短會對汽車的性能產(chǎn)生哪些影響？2.簡要回答汽車輪距的大小會對汽車產(chǎn)生哪些影響？單就貨車而言，如何確定其前后輪距？3.前后懸的長短會對汽車產(chǎn)生哪些影響？4.什么是整車整備質(zhì)量？降低整車整備質(zhì)量的目的和措施有哪些。5.汽車軸荷分配的基本原則是什么？6.汽車的動力性參數(shù)包括哪些？課后習(xí)題1.簡要回答汽車軸距的長短會對汽車的性能產(chǎn)生哪些影54演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！55§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸參數(shù)二、質(zhì)量參數(shù)三、汽車性能參數(shù)四、估算發(fā)動機的最大功率、最大扭矩及其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。五、變速器的頭檔速比和檔位數(shù)，和驅(qū)動橋的主減速比。

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸參數(shù)56整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。(1)整車的外廓尺寸；(2)軸距和前、后輪距；(3)前懸和后懸長度；(4)車頭、駕駛室和發(fā)動機、前輪的布置關(guān)系；(5)輪胎型號、靜力半徑和滾動半徑、負(fù)載能力；(6)車箱內(nèi)長及外廓尺寸；(7)發(fā)動機的功率、扭矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速；(8)變速器頭檔速比(2種)和檔位數(shù)；(9)后橋總速比(可有幾種)；(10)最高車速；(11)最大爬坡度；(12)整備質(zhì)量及載質(zhì)量；整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。57整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。(13)轉(zhuǎn)向盤直徑，車輪轉(zhuǎn)角及最小轉(zhuǎn)彎直徑(14)前輪接地點至前簧座的距離；(15)前簧中心距；(16)后簧中心距；(17)車架前部和后部外寬；(18)車架縱梁外形尺寸及橫梁位置；(19)前簧作用長度；(20)后簧作用長度；(21)前簧非懸架質(zhì)量；(22)后簧非懸架質(zhì)量；(23)后輪轂及制動器總成質(zhì)量。整車總布置應(yīng)提供以下參數(shù)，為總成開發(fā)提供原始數(shù)據(jù)。58§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸的確定

通過整車總布置草圖的繪制，可以初步確定各總成的布置關(guān)系，進(jìn)而確定整車各有關(guān)的(布置)尺寸參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)，以便為總成設(shè)計提供原始數(shù)據(jù)。確定車頭，駕駛室的型式，以及同發(fā)動機、前軸(輪)的相互布置關(guān)系后，繪制布置總布置草圖，并在此基礎(chǔ)上布置各大總成。(1)車架和車箱；(2)后簧、后橋和車輪；(3)前簧、前軸和車輪；(4)傳動系；(5)轉(zhuǎn)向機構(gòu)及拉桿系統(tǒng)，并確定前輪轉(zhuǎn)角和進(jìn)行轉(zhuǎn)彎直徑的計算；(6)布置油箱、電瓶、消聲器、貯氣簡、及備胎等其它總成。

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸的確定59§1-3汽車主要參數(shù)的選擇

一、

汽車主要尺寸的確定

外廓尺寸

軸距

汽車的主要尺寸

：

輪距

前懸、后懸

貨車車頭長度和車箱尺寸等

§1-3汽車主要參數(shù)的選擇一、汽車主要尺寸的確定60汽車主要參數(shù)選擇課件61汽車的主要尺寸參數(shù)汽車的主要尺寸參數(shù)621．外廓尺寸

貨車、越野車、整體式客車≤12m

外廓尺寸長單鉸接式客車≤18m

汽車外廓尺寸界限規(guī)定

半掛汽車列車≤16.5m

（GB1589-2004）全掛汽車列車≤20m汽車寬≤2.5m（不包括后視鏡）汽車高≤4m（空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下）注：不在公路上行駛的汽車，其外廓尺寸不受上述規(guī)定限制。1．外廓尺寸63a.全掛汽車列車b.半掛汽車列車a.全掛汽車列車b.半掛汽車列車64車輛類型車長1)車寬車高貨車5)、6)及半掛牽引車最高設(shè)計車速小于70km/h的四輪貨車4)600020002500二軸最大設(shè)計總質(zhì)量≤3500kg600025008)

4000最大設(shè)計總質(zhì)量>3500kg，且≤8000kg70007)

最大設(shè)計總質(zhì)量>8000kg，且≤12000kg80007)

最大設(shè)計總質(zhì)量>12000kg90007)

三軸最大設(shè)計總質(zhì)量≤20000kg11000最大設(shè)計總質(zhì)量>20000kg12000四軸1200025008)

40009)

乘用車及客車乘用車及二軸客車12000三軸客車13700單鉸接客車18000車輛類型車長1)車寬車高貨車5)、6)及最65

2．軸距L

整備質(zhì)量

影響

汽車總長車廂長度不足或后懸過長

汽車總長汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞傳動軸長度對平順性不利縱向通過半徑萬向節(jié)傳動軸的夾角增大軸荷分配

確定原則：轎車的級別越高，裝載量或載客量多的貨車或客車軸距取得長。對機動性要求高的汽車軸距宜取短些。

推薦范圍：0.4～0.6m為宜

66

在整車選型初期,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸

初步確定軸距:

LH---貨箱長度可根據(jù)汽車的裝載質(zhì)量、載貨長度來確定，或參考同類型、同裝載量汽車的貨廂長度和裝載面積來初步確定；LJ--前輪中心至駕駛室后壁的距離，它與布置方案選擇有關(guān)，在該布置方案選定后，可通過對駕駛室、發(fā)動機和前軸的初步布置或參考同型、同類布置的汽車的這一尺寸初步確定；S--駕駛室與貨廂之間的間隙，一般取50～100mm；LR--后懸尺寸，可根據(jù)道路條件或參考同類型汽車初步確定。

在整車選型初期,可根據(jù)要求及駕駛室布置尺寸

初步確定軸距:67軸距的最終確定應(yīng)通過總布置和相應(yīng)的計算來完成，其中包括檢查：最小轉(zhuǎn)彎半徑和萬向節(jié)傳動的夾角是否過大，軸荷分配是否合理，乘坐是否舒適能否滿足整車總體設(shè)計的要求等。軸距的最終確定應(yīng)通過總布置和相應(yīng)的計算來完成，其中包括檢查：68車型類別軸距L/mm輪距B/mm轎車微型車2000～22001100～1380普通級2100～25401150～1500中級2500～28601300～1500中、高級2850～34001400～1580高級2900～39001560～16204×2貨車微型1700～29001150～1350輕型2300～36001300～1650中型3600～55001700～2000重型4500～56001840～2000礦用自卸車總質(zhì)量ma/t<603200～42002000～4000>603900～4800大客車城市大客車（單車）長途大客車（單車）4500～50001740～20505000～6500各類汽車的軸距和輪距車型類別軸距L/mm輪距B/mm轎車微型車2000～2200693．前輪距B1和后輪距B2

汽車總寬

影響總質(zhì)量最小轉(zhuǎn)彎直徑側(cè)傾剛度

確定總原則：受汽車總寬不得超過2.5m限制，輪距不宜過大。

前輪距B1

：應(yīng)能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動間隙。

后輪距B2

：應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。徑向剛度是指：車輪中心與輪胎接地平面間垂直距離的單位增量，所對應(yīng)的輪胎垂直負(fù)荷的減量輪胎側(cè)偏剛度為輪胎側(cè)偏力與側(cè)偏角的比值:k=F/a。外傾剛度是指：外傾角的單位增量所對應(yīng)的橫向力的增量3．前輪距B1和后輪距B2徑向剛度是指：車輪中心與輪胎接地平70

4．前懸LF和后懸LR

1）整車協(xié)調(diào)性

2）軸荷分配的要求

3）安裝要求

4）通過性要求

5）撞車安全性

前懸LF

：長頭貨車一般在1100～1300mm范圍內(nèi)。

后懸LR

：輕型、中型貨車一般在1200～2200mm之間；特長貨箱汽車的后懸可達(dá)2600mm，但不得超過軸距的55%；

客車后懸長度不得超過軸距的65%，絕對值不大于3500mm。確定原則：4．前懸LF和后懸LR確定原則：715．貨車車頭長度定義：指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。

汽車外觀效果

影響駕駛室居住性發(fā)動機的接近性等

范圍：長頭型貨車車頭長度尺寸一般在2500～3000mm之間；平頭型貨車一般在1400～1500mm之間。5．貨車車頭長度72二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

1．整車整備質(zhì)量m0

2、汽車的載客量和裝載質(zhì)量3、質(zhì)量系數(shù)4、汽車總質(zhì)量ma

5、軸荷分配二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定73二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定

整車整備質(zhì)量m0

定義：指車上帶有全部裝備（包括隨車工具、備胎等），加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。

影響：汽車的成本使用經(jīng)濟(jì)性

減少m0

的措施主要有：采用強度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。二、汽車質(zhì)量參數(shù)的確定74估算：a、貨車采用質(zhì)量系數(shù)法；

b、轎車和客車的整備質(zhì)量也可按每人所占整車整備質(zhì)量的統(tǒng)計平均值估計。

a、質(zhì)量系數(shù)ηm的定義：指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值。

質(zhì)量系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平。汽車類型貨車輕型0.80～1.10中型1.20～1.35重型1.30～1.70礦用自卸車最大裝載質(zhì)量me/t<451.10～1.50>451.30～1.70不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)

估算：a、貨車采用質(zhì)量系數(shù)法；汽車類型貨車輕型75車型人均整備質(zhì)量值/（t·人-1）車型人均整備質(zhì)量值/（t·人-1）微型轎車0.15～0.16中高級以上轎車0.29～0.34普通級轎車0.17～0.24中型以下客車0.096～0.16中級轎車0.21～0.29大型客車0.065～0.13b、轎車和客車人均整備質(zhì)量

車型人均整備質(zhì)量值車型人均整備質(zhì)量值微型轎車0.15～0.176空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算非懸架質(zhì)量的估算整備質(zhì)量利用系數(shù)軸荷分配空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配和質(zhì)心高度的計算771、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

整車整備質(zhì)量(自重)按下式計算No——用估算整車整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量(總成的劃分可根據(jù)實際情況由設(shè)計人員自定)；Mc——整車裝備質(zhì)量，kg。1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

整車整備781、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車后軸荷按下式計算L——軸距，mm；Mcr——空車后軸荷，kg?？哲嚭筝S荷按下式計算1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車后軸791、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車質(zhì)心高度按下式計算1、空車狀態(tài)下整車質(zhì)量、軸荷分配

和質(zhì)心高度的計算

空車質(zhì)心80對于非獨立懸架，整個車橋總成(包括制動器、輪轂、車輪等)都屬于非懸架質(zhì)量；

一端與車橋鉸接，另一端與車架固定點鉸接件(如轉(zhuǎn)向拉桿、傳動軸、導(dǎo)向臂、穩(wěn)定桿等)可將靜止時作用于車橋鉸接點的質(zhì)量作為非懸架質(zhì)量(轉(zhuǎn)向拉桿、傳動軸等件可取其質(zhì)量的1/2作為非懸架質(zhì)量)；

螺旋彈簧取其質(zhì)量的1/2作為非懸架質(zhì)量；

吊掛式鋼板彈簧取其質(zhì)量的3/4作為非懸架質(zhì)量；

平衡懸架鋼板彈簧取其質(zhì)量的1/4作為非懸架質(zhì)量。

對于獨立懸架和其它特殊形式的懸架可視其結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行非懸架質(zhì)量估算。非懸架質(zhì)量的估算

對于非獨立懸架，整個車橋總成(包括制動器、輪812．汽車的載客量和裝載質(zhì)量

（1）汽車的載客量

定義：a、

轎車的載客量用座位數(shù)表示。微型和普通級轎車為2～4座；中級以上轎車為4～7座。

b、城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。站立乘客按每平方米8～10人計算。

c、長途大客車和專供游覽觀光用的大客車，其載客量等于座位數(shù)。

2．汽車的載客量和裝載質(zhì)量82

（2）汽車的裝載質(zhì)量me

定義：指在硬質(zhì)良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。注：越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。貨車裝載質(zhì)量確定：首先應(yīng)與行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列符合，其次要考慮到汽車的用途和使用條件。

確定原則a、貨流大、運距或礦用自卸車應(yīng)采用大噸位貨車；

b、貨源變化頻繁、運距短的市內(nèi)運輸車采用中、小噸位的貨車比較經(jīng)濟(jì)。（2）汽車的裝載質(zhì)量me確定原則a、貨流大、運距或礦用自83

a、輪胎磨損均勻和壽命相近；

b、保證足夠的附著能力；（驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷）

c、轉(zhuǎn)向輕便；

d、軸荷轉(zhuǎn)移盡量??；

f、良好的操縱穩(wěn)定性；（不足轉(zhuǎn)向特性）

g、通過性要求。確定原則3．軸荷分配

定義：指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。確定原則3．軸荷分配84車型滿載空載前軸后軸前軸后軸轎車發(fā)動機前置前輪驅(qū)動47%～60%40%～53%56%～66%34%～44%發(fā)動機前置后輪驅(qū)動45%～50%50%～55%51%～56%44%～49%發(fā)動機后置后輪驅(qū)動40%～46%54%～60%38%～50%50%～62%貨車4×2后輪單胎32%～40%60%～68%50%～59%41%～50%4×2后輪雙胎，長、短頭式25%～27%73%～75%44%～49%51%～56%4×2后輪雙胎，平頭式30%～35%65%～70%48%～54%46%～52%6×4后輪雙胎19%～25%75%～81%31%～37%63%～69%各類汽車的軸荷分配

車型滿載空載前軸后軸前軸后軸轎發(fā)動機前置前輪驅(qū)動47%～6085在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點的距離s對汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動態(tài)方86式中，L1,L2—分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。L1和L2取決于軸荷分配，Ca1—兩個前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；Ca2—后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和，N/rad；Ca—汽車全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和，N/rad；式中，L1,L2—分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。L1和L87當(dāng)s<0時，亦即當(dāng)L1Ca1－L2Ca2<0時，汽車質(zhì)心位于中性轉(zhuǎn)向點之前，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，汽車靜態(tài)的方向穩(wěn)定性較好。反之，當(dāng)s>0時，汽車具有過度轉(zhuǎn)向特性。此時存在著一個臨界車速，低于此車速時，汽車的行駛時穩(wěn)定的，高于此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。在汽車設(shè)計時一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使L1Ca1－L2Ca2<0當(dāng)s<0時，亦即當(dāng)L1Ca1－L2Ca2<0時，汽車質(zhì)心位于88汽車動態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是式中，K—穩(wěn)定性因素；v—汽車車速，m/s；L—軸距，m。汽車動態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是式中，K—穩(wěn)定性因素；891．動力性參數(shù)2.燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)3.機動性參數(shù)4.通過性幾何參數(shù)5.操縱穩(wěn)定性6.制動性參數(shù)7.舒適性三、汽車性能參數(shù)的確定

1．動力性參數(shù)三、汽車性能參數(shù)的確定90（1）最高車速vamax（2）

加速時間t（3）上坡能力（4）比功率（5）比轉(zhuǎn)矩

1．動力性參數(shù)三、汽車性能參數(shù)的確定

（1）最高車速vamax1．動力性參數(shù)三、汽車性能91隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速有逐漸提高的趨勢。轎車的最高車速大于貨車、客車的最高車速。級別高的轎車的最高車速要大于級別低些轎車的最高車速。微型、輕型貨車最高車速大于中型、重型貨車的最高車速，重型貨車最高車速較低。（1）最高車速vamax

1．動力性參數(shù)考慮汽車的用途公路條件及安全設(shè)施發(fā)動機功率三、汽車性能參數(shù)的確定

隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速（192（2）加速時間t

對于vamax

>100km/h的汽車，常用加速到100km/h所需的時間來評價定義：汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大的加速強度加速到一定車速所用去的時間稱為加速時間。評價對于vamax低于100km/h的汽車，可用0～60km/h的加速時間來評價。中、高級轎車的0—100km／h的換檔加速時間約為8～17s；普通級轎車為12～25s。（2）加速時間t對于vamax>100km/h的汽車，常93（3）上坡能力

貨車能克服30%坡度；（16.7°）

定義：用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)imax來表示。越野汽車能克服60%坡度。(31°）

要求：轎車、貨車、越野汽車的使用條件不同，對它們的上坡能力要求也不一樣。（3）上坡能力貨車能克服30%坡度；（16.7°）定義：94（4）汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩

定義比功率：汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。

比轉(zhuǎn)矩：汽車所裝發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。

可以綜合反映汽車的動力性能反映汽車的牽引能力轎車的比功率大于貨車和客車；貨車的比功率隨總質(zhì)量的增加而減小。我國GB7258-2004《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定：農(nóng)用運輸車與運輸用拖拉機的比功率不小于4.0Kw/t，其它機動車不小于4.8Kw/t?？蛙嚨谋裙β室娊煌ú啃袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T325-1997。要求（4）汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩定義比功率：汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最95表1-9汽車動力性參數(shù)范圍汽車類別最高車速vamax/（km·h-1）比功率P·ma-1/（kW·t-1）比轉(zhuǎn)矩T·ma-1/（N·m·t-1）轎車微型級110～15030～6050～110普通級120～17035～6580～110中級130～19040～7090～130中、高級140～23050～80120～140高級160～28060～110100～180貨車微型80～13516～2830～44輕型15～2538～44中型75～12010～2033～47重型6～2029～50

汽車動力性參數(shù)范圍表1-9汽車動力性參數(shù)范圍汽車類別最高車速vamax比功96

2．燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)評價指標(biāo)：汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟(jì)車速或多工