下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摘 要 RL7050H0 總布置設(shè)計(jì)是在中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先通過(guò)充分準(zhǔn)備和綜合分析，選擇一個(gè)合理的整車方案，并經(jīng)過(guò)一定的程序?qū)⑵涠ㄏ聛?lái)。方案確定后，進(jìn)行準(zhǔn)確布置和計(jì)算，并為各總成下一步開(kāi)展的工作打好基礎(chǔ)、準(zhǔn)備條件、提出要求并與各專業(yè)組協(xié)同完成全部的設(shè)計(jì)，共同實(shí)現(xiàn)整車的總目標(biāo)。 汽車總布置設(shè)計(jì)參考同類車型有關(guān)數(shù)據(jù)作為借鑒，重新選定各總成部件，重新布置。提出汽車的長(zhǎng)、寬、高、軸距等控制尺寸，軸荷的分布范圍以及動(dòng)力總成、散熱器、前后懸架、傳動(dòng)軸與車輪等輪廓尺寸和位置，初步確定新車型的設(shè)計(jì)硬 點(diǎn)。從而保證所設(shè)計(jì)的汽車不僅在預(yù)定的使用條件下具有良好的使用性能、重量輕、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、經(jīng)濟(jì)性好，制造簡(jiǎn)單，便于維修?？偛贾迷O(shè)計(jì)在整車開(kāi)發(fā)過(guò)程中起到非常重要的作用。 關(guān)鍵詞： 總布置設(shè)計(jì)；方程式賽車；總成匹配；車型；控制尺寸 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT RL7050H0 Layout Design Formula cars in the Chinese university students on the basis of competition. First, through the full preparation and comprehensive analysis of vehicle to select a reasonable solution, and after certain procedures to be laid down. Plan was finalized, the exact layout and calculation, and the next step for the assembly to lay the foundation work in preparation for the conditions, request and coordination with the professional group to complete all of the design together to achieve the overall objective of the vehicle. General layout of car design reference data as a reference on similar models, re-selected parts of the assembly, re-arranged. Proposed vehicle length, width, height, wheelbase and other control dimensions, axle load distribution range and power train, radiator, front and rear suspension, drive shafts and wheels outline size and location of initial hard to determine the design of new models point. Designed to ensure the car is not only the intended conditions of use with good performance, light weight, long life, simple structure, onvenient operation, high efficiency, good economy, manufacturing is simple and easy maintenance. Layout design in the vehicle development process play a very important role. Key words： The layout design； Formula car； Assembly matching； Models； Control dimensions 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 目 錄 摘要 . I Abstract .II 第 1 章 緒論 . 1 1.1 FSAE 方程式 研究現(xiàn)狀 . 1 1.2 FSAE 方程式 目的、 依據(jù) 和 意義 . 2 第 2 章 總布置設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及整車型式選擇 . 4 2.1 總布置設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備 . 4 2.1.1 市場(chǎng)調(diào)研 . 4 2.1.2 樣車分析 . 5 2.1.3 制定設(shè)計(jì)目標(biāo) . 6 2.2 整車型式的選擇 . 6 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和布置型式 . 6 2.2.2 駕駛室的型式 . 8 2.2.3 輪胎的選型 . 10 2.2.4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)型式的選擇 . 11 2.2.5 制動(dòng)器型式的選擇 . 13 2.2.6 懸架布置形 式 . 16 2.2.7 差速器型式的選擇 . 18 2.3 本章小結(jié) . 20 第 3 章 新車型主要目標(biāo)參數(shù)的初步確定 . 21 3.1 幾個(gè)主要 “目標(biāo)參數(shù) ”的確定 . 21 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其轉(zhuǎn)速 . 21 3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩及其轉(zhuǎn)速 . 22 3.4 傳動(dòng)系速比的選擇 . 22 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3.4.1 最小傳動(dòng)比的選擇 . 23 3.4.2 最大傳動(dòng)比的選擇 . 24 3.4.3 變速器檔位數(shù)的選擇 . 25 3.5 本章小結(jié) . 25 第 4 章 尺寸參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)的初步確定 . 26 4.1 轎車的級(jí)別與載荷確定 . 26 4.2 轎車主要參數(shù)的確定 . 26 4.2.1 駕駛員單元 . 26 4.2.2 整車外形尺寸的確定 . 29 4.3 本章小結(jié) . 30 第 5 章 各總成的匹配及總布置圖繪制 . 31 5.1 各相關(guān)總成的匹配 . 31 5.1.1 車身總布置設(shè)計(jì) . 31 5.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)總布置設(shè)計(jì) . 31 5.1.3 轉(zhuǎn)向節(jié)、車輪總成與前制動(dòng)器總成的布置設(shè)計(jì) . 31 5.2 整車總布置圖繪制 . 32 5.2.1 整車布置的基準(zhǔn)線 . 32 5.2.2 總布置圖繪制的基本原則 . 33 5.3 本章小結(jié) . 33 第 6 章 主要總成的布置及 其硬點(diǎn)概述 . 34 6.1 各總成的布置 . 34 6.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的布置 . 34 6.1.2 駕駛室及懸架的布置 . 35 6.1.3 車架總成外形及轉(zhuǎn)向系的布置 . 36 6.1.4 制動(dòng)系及進(jìn)、排氣系統(tǒng)的布置 . 36 6.2 主要總成硬點(diǎn)概述 . 37 6.2.1 整車設(shè)計(jì)基準(zhǔn) . 37 6.2.2 總體設(shè)計(jì)方案及主要硬點(diǎn) . 37 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 6.3 本章小結(jié) . 41 第 7 章 運(yùn)動(dòng)校核 . 42 7.1 輪胎運(yùn)動(dòng)校核 . 42 7.2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置與懸架共同工作校核 . 42 7.3 制動(dòng)力匹配校核 . 42 7.3.1 制動(dòng)力匹配基本理論公式 . 42 7.3.2 RL7050H0 賽車制動(dòng)力匹配校核 . 43 7.4 本章小結(jié) . 45 結(jié)論 . 46 參考文獻(xiàn) . 47 致謝 . 49 附錄 A . 50 附錄 B . 70 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 1 買文檔送全套 CAD 圖紙，扣扣 414951605 第 1 章 緒 論 1.1 FSAE 方程式 研究現(xiàn)狀 近年來(lái)，汽車技術(shù)突飛猛進(jìn)，方程式賽車也逐步被大多數(shù)人所了解， Formula SAE，是由各國(guó) SAE，即汽車工程師協(xié)會(huì)舉辦的面向在讀或畢業(yè) 7 個(gè)月以內(nèi)的本科生或研究生舉辦的一項(xiàng)學(xué)生 方程式賽車 比賽，要求在一年的時(shí)間內(nèi)制造出一輛在加速、剎車、操控性方面有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久，能夠成功完成規(guī)則中列舉的所有項(xiàng)目業(yè)余休閑賽車。自 1981 年創(chuàng)辦以來(lái)， FSAE 已發(fā)展成為每年由 7 個(gè)國(guó)家（美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、意大利、德國(guó)及巴西）舉辦的 9 場(chǎng)賽事所組成，并有數(shù)百支來(lái)自全球頂級(jí)高校的車隊(duì)參與的青年工程師盛會(huì)。 SAE 方程式（ Formula SAE）系列賽源于 1978 年。第一次比賽于 1979 年在 美國(guó)波斯頓舉行， 13 支隊(duì)伍中有 11 支完賽。當(dāng)時(shí)的規(guī)則是制作一臺(tái) 5 馬力的木制賽車。SAE 方程式（ Formula SAE）系列賽將挑戰(zhàn)本科生、研究生團(tuán)隊(duì)構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造小型具有越野性能的方程式賽車的能力。為給車隊(duì)最大的設(shè)計(jì)彈性和自我表達(dá)創(chuàng)意和想象力的空間，在整車設(shè)計(jì)方面將會(huì)限制很少。賽前車隊(duì)通常用 8 至 12 個(gè)月組的時(shí)間設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和準(zhǔn)備賽車。在與來(lái)自世界各地的大學(xué)代表隊(duì)的比較中，賽事給了車隊(duì)證 明和展示其創(chuàng)造力和工程技術(shù)能力的機(jī)會(huì)。 2009 年中國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車產(chǎn)銷分別為 1379.10 萬(wàn)輛和 1364.48 萬(wàn)輛，首次成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國(guó)。汽車從中國(guó)人眼中的奢侈品到代步工具，到躍居世界汽車產(chǎn)銷量第一的頭把交椅，中國(guó)只用了短短十年時(shí)間?；仡櫴陙?lái)中國(guó)汽車工業(yè)的突飛猛進(jìn)，一浪高過(guò)一浪的市場(chǎng)消費(fèi)力，驅(qū)使中國(guó)一躍成為全球最大的汽車消費(fèi)大國(guó)，而非真正意義上的汽車產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)。中國(guó)汽車工業(yè)一直是在借鑒和應(yīng)用，國(guó)外汽車一百多年來(lái)成熟的技術(shù)和制造工藝一路走來(lái)，而缺乏自主創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)的能力和人才培育。 中國(guó)大學(xué)生方程式汽車 大賽（以下簡(jiǎn)稱 FSAE）是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)及其合作會(huì)員單位，在學(xué)習(xí)和總結(jié)美、日、德等國(guó)家相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，精心打造的一項(xiàng)全新賽事。我國(guó)從 2006 年起開(kāi)始組建 FSAE 車隊(duì)。湖南大學(xué)、上海交通大學(xué)、廈門(mén)理工大學(xué)與同濟(jì)大學(xué)自 2007 年至 2009 年共參加了在美國(guó)和日本舉辦的 4場(chǎng) FSAE下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 2 賽事，獲得了多個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)及新秀獎(jiǎng)。為搭建國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的選拔平臺(tái)，培養(yǎng)和提高汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)， 2010 年第一屆中國(guó) FSAE 由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中國(guó)二十所大學(xué)汽車院系、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車傳媒集團(tuán) 易車（ BITAUTO）聯(lián)合發(fā)起舉辦。中國(guó) FSAE 秉持“中國(guó)創(chuàng)造擎動(dòng)未來(lái)”的遠(yuǎn)大理想，立足于中國(guó)汽車工程教育和汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，吸收借鑒其他國(guó)家 FSAE 賽事的成功經(jīng)驗(yàn)，打造一個(gè)新型的培養(yǎng)中國(guó)未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工程師的交流盛會(huì)，并成為與國(guó)際青年汽車工程師交流的平臺(tái)。中國(guó) FSAE 致力于為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)， FSAE 要求各參賽隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，自行設(shè)計(jì)和制造方程式類型的小型單人座休閑賽車，并攜該車參加全部或部分賽事環(huán)節(jié)。比賽過(guò)程中，參賽隊(duì)不僅要闡述設(shè)計(jì)理念，還要由評(píng)審裁判對(duì)該車進(jìn)行若干項(xiàng)性能測(cè)試 項(xiàng)目，通過(guò)全方位考核，提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營(yíng)銷、溝通與協(xié)調(diào)等五方面的綜合能力，全面提升汽車專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行長(zhǎng)期的人才積蓄，促進(jìn)中國(guó)汽車工業(yè)從“制造大國(guó)”向“產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)”的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。 1.2 FSAE 方程式 目的、 依據(jù) 和意義 汽車總布置設(shè)計(jì)是新車型開(kāi)發(fā)的第一道工序，而新車型總體方案的確定是總布置設(shè)計(jì)的第一步。首先通過(guò)充分準(zhǔn)備和綜合分析，選擇一個(gè)合理的整車方案，并經(jīng)過(guò)一定的程序?qū)⑵涠ㄏ聛?lái)。方案確定后，進(jìn)行準(zhǔn)確布置和計(jì)算，并為各總成下一步開(kāi)展的工作打好基礎(chǔ)、準(zhǔn)備條件 、提出要求并與各專業(yè)組協(xié)同完成全部的設(shè)計(jì)，共同實(shí)現(xiàn)整車的總目標(biāo)。一種新車型的投產(chǎn)，除產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程外，還要做大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如投入資金設(shè)備廠房、人員及制定一整套相關(guān)工藝等。這些都是為了保證整車能夠穩(wěn)定的大量的投入生產(chǎn)，并確保其整車性能和質(zhì)量能被客戶接受，所以整車總體方案和全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，也直接決定著工廠的投入。因此，總布置工作 方案選擇、布置、和計(jì)算，都是非常重要的，而且是不可缺少的。做好整車設(shè)計(jì)工作，必須做好以下兩點(diǎn)：第一、要能準(zhǔn)確地分析市場(chǎng)形勢(shì)、了解客戶的心理狀態(tài)、車輛使用特點(diǎn)，熟悉工廠的生產(chǎn)條件，以 便真正確定出合理的整車方案；第二、要有獨(dú)立工作的能力。因?yàn)榉桨复_定后，實(shí)現(xiàn)該方案的所有布置、計(jì)算及整車的開(kāi)發(fā)工作，基本上是由一個(gè)人來(lái)完成，所以要求設(shè)計(jì)者工作不應(yīng)該有任何失誤，否則會(huì)造成反工和浪費(fèi)，甚至失掉搶占市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。因此要求設(shè)計(jì)者必須具有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、細(xì)致、負(fù)責(zé)的精神，在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中能協(xié)調(diào)和解決各方面問(wèn)題和矛盾，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？偛贾霉ぷ麟m然以完成全部圖紙及技術(shù)文件資料來(lái)標(biāo)志著階段性的結(jié)束，但還應(yīng)該進(jìn)行整車裝下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 3 配圖的校核工作，即利用已完成的全部圖紙或三維數(shù)模進(jìn)行全面的細(xì)致的整車裝置的圖面及運(yùn)動(dòng) 校核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，使設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題消除在試制和試裝車之前?？偛贾迷O(shè)計(jì)在整車開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，占有非常重要的位置，必須認(rèn)真做好這項(xiàng)工作。 目前，中國(guó)汽車工業(yè)已處于大國(guó)地位，但還不是強(qiáng)國(guó)。從制造業(yè)大國(guó)邁向產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)已成為中國(guó)汽車人的首要目標(biāo)，而人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的基礎(chǔ)保障之一。 此次對(duì) 大學(xué)生方程式賽車 的總體布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，其 目的主要有： 一是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、成本控制能力和團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力，使學(xué)生能夠盡快適應(yīng)企業(yè)需求，為企業(yè)挑選優(yōu)秀適用人才提供平臺(tái)； 二是通過(guò) 設(shè)計(jì)交流 創(chuàng)造學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)氛圍，為 師生之 間 、同學(xué)之間 提供 良好的 交流平臺(tái)，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)科建設(shè)的提升； 汽車總體布置設(shè)計(jì)是新車型開(kāi)發(fā)的第一道工序，其 在提高和檢驗(yàn)汽車行業(yè)院校學(xué)生的綜合素質(zhì)，為汽車工業(yè)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展積蓄人才 ,對(duì) 增進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研三方的交流與互動(dòng)合作等方面具有十分廣泛的意義。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 4 第 2 章 總布置設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及整車型式選擇 2.1 總布置設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備 2.1.1 市場(chǎng)調(diào)研 市場(chǎng)調(diào)研是制定商品規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)，企業(yè)為了獲取對(duì)外部環(huán)境的認(rèn)識(shí)，需要設(shè)置專門(mén)機(jī)構(gòu)，不斷地進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致和規(guī)范的市場(chǎng)調(diào)查和預(yù)測(cè)。 調(diào)研工作可以分為市場(chǎng)普查和專項(xiàng)調(diào)查。 市場(chǎng)普查 ：可參與每年進(jìn)行的市場(chǎng)情況調(diào)查，包括國(guó)內(nèi)外制造廠家的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)銷售國(guó)家政策地方規(guī)定、社會(huì)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)情況統(tǒng)計(jì)、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用、管理維修、車輛性能、可靠性、壽命及備件供應(yīng)等，從而掌握國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)情況、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)、用戶的使用和需求狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)需求和預(yù)測(cè)未來(lái)。 專項(xiàng)調(diào)查：參加為開(kāi)發(fā)某車型而專門(mén)進(jìn)行的市場(chǎng)調(diào)查，明確調(diào)查目標(biāo)，細(xì)化調(diào)研提綱，對(duì)整車總成性能參數(shù)必須有初步的設(shè)想后，再對(duì)使用者和使用現(xiàn)場(chǎng)逐項(xiàng)進(jìn)行的了解、找出差異，特別重點(diǎn)調(diào)研有關(guān)技術(shù)難點(diǎn) 性能要求、結(jié)構(gòu)處理、特殊用途或要求等。 調(diào)研的方法主要是通過(guò)聽(tīng)問(wèn) 看和測(cè)試手段，達(dá)到預(yù)期目的，通過(guò)研究思考達(dá)到完善和創(chuàng)新，形成一個(gè)比較完整的方案。 中國(guó) FSAE 賽車總體 設(shè)計(jì) 要求： 1賽車構(gòu)造 賽車必須是裸露式車輪和敞開(kāi)式駕駛艙（方程式車型），以及四個(gè)車輪不能在一條直線上。 2車身 從車的前端到主防滾架或者防火墻的這段空間里，除了駕駛艙必須的開(kāi)口，車體上不允許有其他的開(kāi)口。允許在前懸架處有微小的開(kāi)口。 3軸距 賽車必須有至少 1525mm（ 60 英寸）的軸距。軸距是指在車輪指向正前方時(shí)同一側(cè)兩車輪與地面的接觸點(diǎn)之間的距離。 4輪距 賽車較小的輪距（前輪或后輪 ）必須不小于較大輪距的 75%。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 5 5可視性 檢查表格上所有的條目必須在不使用工具，比如內(nèi)窺鏡或是鏡子的情況下清楚地呈現(xiàn)給技術(shù)檢察官看。呈示時(shí)可以拆卸車身外板或提供可拆卸的可見(jiàn)套件。 2.1.2 樣車分析 選同類型的樣車，作為設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)的目標(biāo)車型。第一屆 FSAE 北京理工大學(xué)參賽賽車，如圖 2.1,2.2 所示： 圖 2.1 北京理工大學(xué)參賽賽車后視圖 圖 2.2 北京理工大學(xué)參賽賽車側(cè)視圖 北京理工大學(xué)參賽賽車車身尺寸為：長(zhǎng) 2868mm、寬 1450mm、高 1048mm，軸距 1650mm，前輪輪距為 1250mm，后輪輪距為 1200mm，車身小巧，最小轉(zhuǎn)彎半徑為3m。整備質(zhì)量也為 208kg，前后軸荷比被設(shè)計(jì)成 46:54。 10 英寸 KEIZER 鋁合金輪轂，與規(guī)格為 18*6-10（ R25B）的 Hoosier 方程式熱熔胎相搭配。駕駛艙內(nèi)裝有薩波爾特(Sabelt)的五點(diǎn)式安全帶。 CF188 自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為 493cc，最大功率可達(dá) 32kw，下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 6 引擎最高轉(zhuǎn)速可達(dá) 7000rpm，極速為 135km/h，百公里加速時(shí)間 5.2s。前后懸結(jié)構(gòu)采用的是雙橫臂式、四輪盤(pán)式制動(dòng)、傳動(dòng)方式為鏈條傳動(dòng)、后驅(qū)動(dòng)輪（該車為后輪驅(qū)動(dòng)）設(shè)有對(duì)稱錐齒輪式差速器，而與發(fā)動(dòng)機(jī)相搭配的是一臺(tái) CVT 無(wú)級(jí)變速器。車身是由4130 鋼材焊接而成的，車架之間的焊接加 工工藝采用的是二氧化碳保護(hù)焊，如圖 2.3所示。前后 willwood caliper ps1 雙活塞卡鉗，可在保證足夠的制動(dòng)力同時(shí)大幅減小制動(dòng)總成質(zhì)量。 圖 2.3 車架 2.1.3 制定設(shè)計(jì)目標(biāo) RL7050H0 賽車主要應(yīng)用于 FSAE 比賽，對(duì)于各總成部件要求符合比賽規(guī)則。為了使 RL7050H0 賽車能夠在賽事中 取得優(yōu)異的綜合測(cè)評(píng)，要求其在動(dòng)態(tài)項(xiàng)目中，賽車必須保持其機(jī)械性能完整性。能夠順利的完成加速性測(cè)試， 8 字繞環(huán)測(cè)試，高速避障測(cè)試，燃油消耗測(cè)試和耐久測(cè)試。并要將制造成本控制到最低。 2.2 整車型式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì) 整車型式 進(jìn)行 方案 分析 ，主要包括以下幾個(gè)部分： （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和型式 （ 2）軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式 （ 3）車頭和駕駛室的型式及發(fā)動(dòng)機(jī)與前軸的位置關(guān)系 （ 4）輪胎的選擇 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的種類和布置型式 驅(qū)動(dòng)賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)必須為四沖程、排量 610cc 以下。第一年中國(guó) FSAE 大賽，發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)一采用贊助單位提 供的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在規(guī)則的限制范圍內(nèi)改造發(fā)動(dòng)機(jī)。 CF188（ 500cc）四氣門(mén) ATV 專用發(fā)動(dòng)機(jī) （如圖 2.4 所示） 是春風(fēng)控股集團(tuán)有限公下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 7 司根據(jù)國(guó)內(nèi)外 ATV 車生產(chǎn)廠家對(duì)大型 ATV 車專用發(fā)動(dòng)機(jī)特有使用要求專門(mén)全新研發(fā)的四氣門(mén)無(wú)極變速 ATV 專用發(fā)動(dòng)機(jī)。既保持了春風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長(zhǎng)、動(dòng)力強(qiáng)、聲音輕、省油、環(huán)保等五大特點(diǎn)，又利用春風(fēng)水冷機(jī)的特點(diǎn)解決了沙灘車大扭矩低車速長(zhǎng)期工作情況下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求。 單缸水冷四氣門(mén)四沖程化油器發(fā)動(dòng)機(jī)，具有前后軸傳動(dòng)輸出，電和手拉兩種起動(dòng)方式，帶發(fā)動(dòng)機(jī)易起動(dòng)減壓功能， CVT 自動(dòng)無(wú)極變速，帶 下坡發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，帶停車變換的發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)一體化高檔、低檔、空檔、停車檔、倒檔和檔位顯示，帶車速里程輸出，帶汽車式易更換機(jī)油濾；還可以根據(jù)廠家需要選擇配套 4x4 車、 4 獨(dú)立懸架的前后橋和所有傳動(dòng)軸，可以電控方式方便的進(jìn)行 4x2、 4x4、前橋差速鎖死的變換， ECU點(diǎn)火器帶危險(xiǎn)工況的保護(hù)功能，還可以選裝空濾器、散熱器、風(fēng)扇 等。 圖 2.4 CF188 發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸圖 發(fā)動(dòng)機(jī)： CF188（ 500CC） 缸徑 行程： 87.5 82 最大功率： 24kW/6500r/min 點(diǎn)火方式：無(wú)觸點(diǎn)、 CDI 直流點(diǎn)火 外形尺寸（長(zhǎng) x寬 x 高）： 610 587.5 519（ mm） 發(fā)動(dòng)機(jī)形式：?jiǎn)胃?、四沖程、水冷、四氣門(mén)、頂置式凸輪軸、單平衡軸 壓縮比： 10.2:1 最低燃油消耗率 (g/kw.h )： 340 潤(rùn)滑方式：壓力飛濺潤(rùn)滑 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 8 啟動(dòng)方式： 電起動(dòng) /手拉起動(dòng) 2.2.2 駕駛室的型式 駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)、前軸的布置位置，可組成不同的布置結(jié)構(gòu)，形成不同的整車外型，對(duì)使用性能也有一定的影響 。 方案一：發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（ FF） 這種布置型式為微型、普通級(jí)和中級(jí)轎車所廣泛采用。 與后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車相 比較，前輪驅(qū)動(dòng)乘用車的前橋軸荷大，有明顯的不足轉(zhuǎn)向性能；因?yàn)榍拜喪球?qū)動(dòng)輪，所以越過(guò)障礙的能力高；主減速器和變速器裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)緊湊，且不需要在變速器與主減速器之間設(shè)置傳動(dòng)軸，車內(nèi)地板凸包高度降低，有利提高乘坐舒適性；發(fā)動(dòng)機(jī)布置在軸距外時(shí)，汽車的軸距可以縮短，因而有利于提高汽車的機(jī)動(dòng)性；汽車的散熱器布置在汽車前部，散熱條件好，發(fā)動(dòng)機(jī)可以得到足夠的冷卻；行李箱布置在汽車后部，固有足夠大的行李箱空間；容易改裝為客貨兩用車或救護(hù)車；供暖機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且因管路短而供暖效率高；發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器與駕駛員 位置近，所以操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)能縮短汽車的總長(zhǎng)，加上取消了傳動(dòng)軸等因素的影響，汽車消耗的材料明顯減少，使整備質(zhì)量減輕；發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)，原主減速器的錐齒輪需要用圓柱齒輪取代，這又降低了制造難度，同時(shí)在裝配和使用時(shí)也不必進(jìn)行齒輪調(diào)整工作，此時(shí)，變速器和主減速器可以使用同一種潤(rùn)滑油。 前輪驅(qū)動(dòng)并轉(zhuǎn)向需要采用等速萬(wàn)向節(jié)，其結(jié)構(gòu)和制造工藝均復(fù)雜；前橋負(fù)荷較后軸重，并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪，故故前輪工作條件惡劣，輪胎壽命短；上坡行駛時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力減小，汽車爬坡能力降低，特別是在爬越泥濘的坡路時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪容易打滑并使 汽車喪失操縱穩(wěn)定性；由于后軸負(fù)荷小而且制動(dòng)時(shí)軸荷要前移，后輪容易抱死并引起汽車側(cè)滑；當(dāng)發(fā)動(dòng)橫置時(shí)受空間限制，總體布置工作困難，維修與保養(yǎng)時(shí)的接近性變差；一旦發(fā)生正面碰撞事故，因發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件損失較大，維修費(fèi)用高。 方案二 :：發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（ FR） 汽車的傳統(tǒng)布置形式，常為中高級(jí)及高級(jí)轎車所采用。 軸荷分配合理，因而有利于提高輪胎的使用壽命；前輪不驅(qū)動(dòng)，因而不需要采用等速萬(wàn)向節(jié)，這有利于減少制造成本；操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；采暖機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且管路供暖效率高；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻條件好；上坡行駛時(shí)，因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增大，故爬坡 能力強(qiáng)；改裝為客貨兩用車或救護(hù)車比較容易；有足夠大的行李箱空間；因變速器與主減速器分開(kāi)，故拆裝、維修容易；發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性良好。 因?yàn)檐嚿淼匕逑路接袀鲃?dòng)軸，所以地板上有凸起的通道，并使后排座椅中部座墊下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 9 的厚度減薄，影響乘坐舒適性；汽車正面與其他物體發(fā)生碰撞時(shí)，易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入客廂，會(huì)使前排乘員受到嚴(yán)重傷害；汽車的總長(zhǎng)、軸距均較長(zhǎng)，整車整備質(zhì)量增大，同時(shí)影響到汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。 方案三：發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（ RR） 這種布置在微型汽車和小型轎車上曾得到廣泛使用，但現(xiàn)在轎車上已很少采用。 動(dòng)力總成布置成一體而 使機(jī)構(gòu)緊湊，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)后置，汽車前部高度有條件降低，改善駕駛員視野；同時(shí)排氣管不必從前部向后部延伸，加上可以省掉傳動(dòng)軸，故可向內(nèi)地板凸包只需要有較低的高度用來(lái)容納操縱機(jī)構(gòu)的桿件和加強(qiáng)地板剛度即可，這就改善了后排座椅中間座位乘員出入的條件；整車整備質(zhì)量??；乘客座椅能夠布置在舒適區(qū)域；上坡行駛時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增加，爬坡能力提高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)布置在軸距外時(shí)軸距短，汽車機(jī)動(dòng)性能好。 后軸負(fù)荷重，使汽車具有過(guò)多轉(zhuǎn)向傾向，操縱性變壞；前輪附著力小，高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定，影響操縱穩(wěn)定性；行李箱在前部，受轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向時(shí)要 占據(jù)一定空間和改善駕駛視野的影響，行李箱體積不夠大；因動(dòng)力總成在后部，距駕駛員較遠(yuǎn)，所以操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；駕駛員發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障不如發(fā)動(dòng)機(jī)前置容易；發(fā)動(dòng)機(jī)后置不僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和前風(fēng)擋玻璃除霜帶來(lái)不利，而且發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲容易傳給駕駛員，一旦汽車發(fā)生追尾事故，又會(huì)對(duì)后排乘員構(gòu)成危險(xiǎn)；受發(fā)動(dòng)機(jī)高度影響，改裝為客貨兩用車或救護(hù)車?yán)щy。 方案四 :：發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)（ MR) 是大多數(shù)運(yùn)動(dòng)型轎車和方程式賽車所采用的型式。此外，某些大、中型客車也采用該型式，但采用該型式的貨車很少。 對(duì)于運(yùn)動(dòng)型車 ,可獲得最佳的軸荷分配，操縱穩(wěn)定 性和行駛平順性較好 .發(fā)動(dòng)機(jī)臨近驅(qū)動(dòng)橋，無(wú)需傳動(dòng)軸，從而減輕車重，具有較高的傳動(dòng)效率 ； 重量集中，車身平擺方向的慣性力矩小，轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)操作靈敏，運(yùn)動(dòng)性好 ； 對(duì)于大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動(dòng)軸短、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的布置占據(jù)了車廂和行李箱的一部分空間，通常，車廂內(nèi)只能安放 2 張座椅 ； 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的隔音和絕熱效果差，乘坐舒適性有所降低 ； 對(duì)于大、中型客車 ,發(fā)動(dòng)機(jī)需要特殊設(shè)計(jì)，且其冷卻和防塵不易 ； 遠(yuǎn)程操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)不便 .地板高度難于降低。 因賽車的布置結(jié)構(gòu)緊湊，選用此種布置發(fā)動(dòng)機(jī) 。 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 10 2.2.3 輪胎的選型 根據(jù)車輛類型、總質(zhì)量、道路條件、車速及其他特殊要求，合理地選擇輪胎。輪胎選擇的好壞直接影響整車的使用性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、安全性等。因此必須按使用要求、道路條件和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的選擇。一般在汽車滿載時(shí)，輪胎所受的靜負(fù)荷應(yīng)等于小于它的額定負(fù)荷（約 0.91.0）。這主要根據(jù)車輛的使用情況和道路條件而定，在條件比較好的情況下不超載、道路條件好，輪胎的靜負(fù)荷可與額定負(fù)荷相等或相近，氣壓也可選高一點(diǎn)，這樣會(huì)提高整車的經(jīng)濟(jì)性能。輪胎選擇的另一個(gè)關(guān)鍵因素是車速。隨著高速公路的發(fā) 展和道路條件的改善，現(xiàn)代汽車的車速越來(lái)越高，對(duì)于輪胎來(lái)說(shuō)，車速越高，輪胎的發(fā)熱量也越大，致使輪胎的磨損和壽命都受到影響。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的，超過(guò)該車速長(zhǎng)期使用合適輪胎的壽命急劇下降。另外，還要考慮的一個(gè)因素是超載。車輛超載或減載運(yùn)行將對(duì)輪胎的負(fù)荷能力和使用壽命產(chǎn)生直線下降或上升的影響。所以要根據(jù)具體的使用條件道路、載荷、車速等因素來(lái)選擇輪胎的規(guī)格、基本參數(shù)、氣壓和負(fù)荷能力，以保證整車的正常使用和性能的發(fā)揮。 汽車常用的輪胎有普通斜交胎和普通子午線胎。普通斜交胎的胎體簾線層較多，胎側(cè)厚， 使用中不易刺破，側(cè)向剛度大，但是緩沖性能差。而子午線胎的簾布層呈子午線排列，是簾布線的強(qiáng)度得到充分的利用，緩沖層也較多，加強(qiáng)了胎冠，所以提高了輪胎的緩沖性能、附著性能和使用壽命，滾動(dòng)阻力比普通斜交胎要小，因而提高了整車的經(jīng)濟(jì)性。但是制造成本較高，由于胎側(cè)較薄，側(cè)向剛度小，太側(cè)易被刺破。但是其優(yōu)點(diǎn)較明顯，相對(duì)斜交輪胎，子午線輪胎具備以下特點(diǎn) : 良好的操縱穩(wěn)定性能 、安全的轉(zhuǎn)彎性能 、 良好的耐磨性能 、 生熱少 、 滾動(dòng)阻力低，節(jié)省燃油費(fèi)用 、 牽引能力強(qiáng)，打滑少 、 高速行駛時(shí)的乘車舒適感好 。 2010 中國(guó) FSAE 攢足輪胎相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表 2.1，賽事規(guī)定賽車可裝備如下兩套輪胎： 表 2. 1 2010 中國(guó) FSAE 贊助 輪胎 的相關(guān)參數(shù) 規(guī)格 180/530R13 輪胎接地面寬 (mm inch) 185 7.3 標(biāo)準(zhǔn)輪輞內(nèi)距 8.0 輪胎半徑 (mm) 244 輪胎胎面寬 (mm inch) 223 8.8 輪胎周長(zhǎng) 1626 輪胎外徑 (mm inch) 533 21.0 輪輞內(nèi)距 7.5-8.5 干胎 在檢查時(shí)安裝在賽車上的輪胎定義為干胎。干胎尺寸任意，型號(hào)任意。他們可以是光頭胎，也可是有紋的 雨胎 雨胎可以是如下規(guī)定的任何型號(hào)和尺寸的有花紋和溝槽的樣式： 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 11 （ 1）花紋和溝槽的圖案必須是由輪胎廠商塑造成型的，任何被刻制的花紋溝槽 必須有文件證明它是符合比賽的相關(guān)規(guī)定的。 （ 2）溝槽最淺為 2.4mm（ 3/32 英寸）。 2.2.4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)型式的選擇 1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 中小型轎車以及前軸軸荷小于 1.2t 的客車、貨車，多采用該種型式，如圖 2.5 所示。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副為齒輪與齒條。 轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒條便做直線運(yùn)動(dòng)。有時(shí)，靠齒條來(lái)直接帶動(dòng)橫拉桿，就可使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。 通常均布置在前輪軸線之后。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)副的主動(dòng)件是一斜齒圓柱小齒輪，它和裝在外殼中的從動(dòng)件 齒條相嚙合，外殼固定在車身或車架上。齒條利用兩個(gè)球接頭直接和兩根分開(kāi)的 左、右橫拉桿相聯(lián)。橫拉桿再經(jīng)球接頭與梯形臂相接。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器是依靠齒條背部靠近主動(dòng)小齒輪處裝置的可調(diào)節(jié)壓力的彈簧來(lái)消除齒輪齒條傳動(dòng)副的齒間間隙的。為了轉(zhuǎn)向輕便，主動(dòng)小齒輪的直徑應(yīng)盡量小。通常，這類轉(zhuǎn)向器的齒輪模數(shù)多在 2 3mm范圍內(nèi)，壓力角為 20。，主動(dòng)小齒輪有 5 8 個(gè)齒，螺旋角為 9 15。根據(jù)小齒輪螺旋角和齒條傾斜角的大小和方向的不同，可以構(gòu)成不同的傳動(dòng)方案。 齒輪齒條式 液壓助力 轉(zhuǎn)向器，是相對(duì)于機(jī)械轉(zhuǎn)向器而言的 ，其 增加了轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向油壺、轉(zhuǎn)向油管、轉(zhuǎn)向閥、轉(zhuǎn)向油缸等部件，以期達(dá)到改善駕駛員手感， 增加轉(zhuǎn)向助力的目的的轉(zhuǎn)向裝置 。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；布置方便；制造容易，成本低廉；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉(zhuǎn)向器的質(zhì)量較?。?轉(zhuǎn)向靈敏 ,傳動(dòng)效率高達(dá) 90%；齒輪與齒條間因磨損出現(xiàn)間隙以后，利用裝在齒條背部、靠近主動(dòng)小齒輪處的壓緊力可以調(diào)節(jié)的彈簧，能自動(dòng)消除齒間間隙，能提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，防治工作時(shí)產(chǎn)生沖擊和噪聲；占用體積小 ,便于布置，制造容易。 但轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比較小， (一般不大于 15)，且齒條沿其長(zhǎng)度方向磨損不均勻；逆效率高（ 60% 70%），不易控制。 2 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 當(dāng)前廣泛使用的一 種結(jié)構(gòu)，高級(jí)轎車和輕型及以上的客車、貨車均多采用，如圖2.6 所示。 由 齒輪機(jī)構(gòu) 將來(lái)自轉(zhuǎn)向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行減速，使轉(zhuǎn)向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)闇u輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠螺桿和螺母夾著鋼球嚙合，因而滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，螺母再與扇形齒輪嚙合，直線運(yùn)動(dòng)再次變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使連桿臂搖動(dòng)，連桿臂再使連動(dòng)拉桿和橫拉桿做直線運(yùn)動(dòng)，改變車輪的方向。 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器又有兩種結(jié)構(gòu)型式，即常見(jiàn)的循環(huán)球一 齒條齒扇式 ,和另一種即循環(huán)球一曲柄銷式。它們各有兩個(gè)傳下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 12 動(dòng)副，前者為：螺桿、鋼球和螺母?jìng)鲃?dòng)副以及螺母上的齒條與搖臂軸上