汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件_第1頁
汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件_第2頁
汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件_第3頁
汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件_第4頁
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文檔簡介

3-1轎車的總體布置設(shè)計

一、轎車車身總布置原則1)乘坐舒適性、操縱輕便性、溫度調(diào)節(jié)性、視野性、安全性等方面的要求。2)整車的經(jīng)濟(jì)性和行駛穩(wěn)定性空氣動力性要求。3)對底盤各總成、發(fā)動機及電氣設(shè)備的良好的接近方便性,維修保養(yǎng)方便性。4)在滿足性能要求的前提下,盡減輕車身質(zhì)量,并具有良好的沖壓焊接、裝配及涂裝工藝性。5)按照汽車的級別、用途及法規(guī)選擇各種車身附件,同時確定必裝件與選裝件。6)盡量擴大車內(nèi)空間,尤其是要盡量增大寬度方向的尺寸。7)確保良好的密封、通風(fēng)換氣、隔音、隔熱及防振等性能。8)必須滿足國際、國內(nèi)有關(guān)的各種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。9)充分考慮車型的系列化、通用化。3-1轎車的總體布置設(shè)計一、轎車車身總布置原則1)乘坐1二、轎車車身布置與底盤布置型式的關(guān)系前置后驅(qū)(FR)

前置前驅(qū)(FF)

中置后驅(qū)(MR)

后置后驅(qū)(RR)

全輪驅(qū)動(nWD)

二、轎車車身布置與底盤布置型式的關(guān)系前置后驅(qū)(FR)前置前2前置后驅(qū)(FR)國內(nèi)外大多數(shù)貨車(含皮卡)、部分轎車(尤其是高級轎車)和部分客車都采用這種驅(qū)動型式,但采用該型式的小型車很少。

前置后驅(qū)(FR)3前置后驅(qū)(FR)采用了前置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.在拼合良好的路面上啟動、加速或爬坡時,驅(qū)動輪的負(fù)荷增大(即驅(qū)動輪的附著壓力增大),其牽引性能比前置前驅(qū)型式優(yōu)越;2.軸荷分配比較均勻,因而具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性,并有利于延長輪胎的使用壽命;3.發(fā)動機、離合器和變速器等總成臨近駕駛室,簡化了操縱機構(gòu)的布置;4.轉(zhuǎn)向輪是從動輪,轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、便于維修。前置后驅(qū)(FR)4前置后驅(qū)(FR)同時,F(xiàn)R型式具有如下的弊端:1.由于采用傳動軸裝置,不僅增加車重,同時降低動力傳動系的傳動效率,影響了燃油經(jīng)濟(jì)性;2.縱置發(fā)動機、變速器和傳動軸等總成的布置,使駕駛室空間減小,影響乘坐舒適性;同時,地板高度的降低也受到限制;3.在雪地或易滑路面上啟動加速時,后輪推動車身,易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。前置后驅(qū)(FR)5前置前驅(qū)(FF)這是轎車(含微型、經(jīng)濟(jì)型汽車)上比較盛行的驅(qū)動型式,但貨車和大客車基本上不采用該型式。這種布置形式目前主要在發(fā)動機排量為2.5L以下的乘用車上得到廣泛應(yīng)用。前置前驅(qū)(FF)6前置前驅(qū)(FF)采用了前置前驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.省略傳動軸裝置,減輕了車重,結(jié)構(gòu)比較緊湊;2.有效地利用了發(fā)動機室的空間,駕駛室內(nèi)空間較為寬敞,并有利于降低地板高度,提高乘坐舒適性;3.發(fā)動機靠近驅(qū)動輪,動力傳遞效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好;4.發(fā)動機等總成前置,增加前軸的負(fù)荷,提高了轎車高速行駛時的操縱穩(wěn)定性和制動時的方向穩(wěn)定性;5.在積雪或易滑路面上行駛時,前輪牽拉車身,有利于保證方向穩(wěn)定性;6.行李箱布置在汽車后部,所以有足夠大的行李箱空間。前置前驅(qū)(FF)7前置前驅(qū)(FF)采用了前置前驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:1.啟動、加速或爬坡時,前輪負(fù)荷減少,導(dǎo)致牽引力下降;2.前橋既是轉(zhuǎn)向橋,又是驅(qū)動橋,結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)雜,制造成本高、維修保養(yǎng)困難。3.前橋負(fù)荷較后軸重,并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪,故前輪工作條件惡劣,輪胎壽命短。前置前驅(qū)(FF)8中置后驅(qū)(MR)

是大多數(shù)運動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中置后驅(qū)(MR)9中置后驅(qū)(MR)采用了中置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:對于運動型車1.可獲得最佳的軸荷分配,操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好2.發(fā)動機臨近驅(qū)動橋,無需傳動軸,從而減輕車重,具有較高的傳動效率。3.重量集中,車身平擺方向的慣性力矩小,轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)向盤操作靈敏,運動性好。對于大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動軸短、傳動效率高等優(yōu)點。中置后驅(qū)(MR)10中置后驅(qū)(MR)采用了中置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:對于運動型車1.發(fā)動機的布置占據(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。2.對發(fā)動機的隔音和絕熱效果差,乘坐舒適性有所降低。對于大、中型客車1.發(fā)動機需要特殊設(shè)計,且其冷卻和防塵不易。2.遠(yuǎn)程操縱機構(gòu)復(fù)雜,維修保養(yǎng)不便。?3.地板高度難于降低。中置后驅(qū)(MR)11后置后驅(qū)(RR)

是目前大、中型客車流行的布置型式,少數(shù)微型或普及型轎車也采用該型式后置后驅(qū)(RR)12后置后驅(qū)(RR)

采用了后置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.重量集中于汽車的后部,發(fā)動機距驅(qū)動軸很近,因而驅(qū)動輪負(fù)荷大,啟動加速時牽引力大,且傳動效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好。2.有利于車身內(nèi)部布置,車廂內(nèi)的面積利用率高。3.易于將發(fā)動機與車廂隔開,減少車廂內(nèi)的振動和噪聲,乘坐舒適性良好。4.可在地板下設(shè)置容積很大的行李倉。后置后驅(qū)(RR)13后置后驅(qū)(RR)

采用了后置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:1.前輪附著力小,高速時轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定,影響了操縱穩(wěn)定性。2.水箱布置困難,不利于發(fā)動機的散熱。3.發(fā)動機防塵困難。4.發(fā)動機和變速器等總成遠(yuǎn)離駕駛員,遠(yuǎn)程(Remote)操縱機構(gòu)的布置較復(fù)雜。5.故障不宜及時判別,維修保養(yǎng)困難。后置后驅(qū)(RR)14全輪驅(qū)動(nWD)

全輪驅(qū)動,是指汽車的總布置型式為全部車輪都是驅(qū)動輪。一般來說,發(fā)動機安裝在汽車的前部(也有的在汽車的中部),一般在越野車和部分轎車上使用全輪驅(qū)動(nWD)15全輪驅(qū)動(nWD)

全輪驅(qū)動也分兩種形式:一種是全時全輪驅(qū)動,即全部時間都是全輪驅(qū)動;另一種是短時全輪驅(qū)動,它可以切斷某個橋的動力,以減少燃料消耗和磨損,只在需要時再使用全輪驅(qū)動。過去只有越野車采用4輪驅(qū)動,一般的越野車,變速器后面裝有手動分力器,前后車軸各裝一個稱為驅(qū)動橋的部件。變速器輸出的扭矩通過分力器和傳動軸,分別傳遞到前后車軸上的驅(qū)動橋,再通過驅(qū)動橋?qū)⑴ぞ貍鬟f到輪子上。現(xiàn)在有些轎車也用上4輪驅(qū)動裝置,比如奧迪A4quattro、歐藍(lán)德4驅(qū)版?,F(xiàn)在轎車的馬力都比較大,加速時重心后移,全車重量就會向后軸移動,造成前軸輕飄。前輪驅(qū)動的轎車即使在良好的路面上也會打滑,4輪驅(qū)動就可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生。全輪驅(qū)動(nWD)16全輪驅(qū)動(nWD)

采用了全輪驅(qū)動驅(qū)動型式的整車的主要優(yōu)點是良好的駕駛操控性和行駛性,缺點是比較廢油,經(jīng)濟(jì)性不好全輪驅(qū)動(nWD)17二、動力總成的布置動力總成包括發(fā)動機、離合器與變速器或發(fā)動機與液力變扭器。1.估算軸荷分布。(FR轎車滿載時最理想的軸荷分布為前軸48%~49%,后軸52%~51%;FF的軸荷分布正好相反)。2.離地間隙值。3.前懸架和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的布置4.一般發(fā)動機傾斜方向二、動力總成的布置動力總成包括發(fā)動機、離合器與變速器或發(fā)動機18汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件19汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件20三、地板凸包(傳動軸通道)和傳動軸的布置為了保證車身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的座墊有足夠的厚度,通常采取在垂直平面內(nèi)將傳動軸布置成U形的方案(圖3-4),這樣可以降低傳動軸的軸線,同時又能保證動力總成的外廓不致減小離地間隙,而且萬向節(jié)叉軸線之間的夾角也不致超過允許值。三、地板凸包(傳動軸通道)和傳動軸的布置為了保21

凸包與中間傳動軸部分之間的最小間隙一般可?。?0~15mm。在繪出傳動軸的最高輪廓線之后,即可據(jù)此決定傳動系以上的凸包線。進(jìn)一步即可確定地板平面,在FR的轎車上,根據(jù)車身承載型式的不同,可繪出地板總成的橫截面。由于傳動軸作前述布置,所以前后地板往往形成不大的階梯。

22確定地板平面車架或地板總成的形式取決于縱梁沿寬度方向的布置。地板高度取決于離地間隙以及縱梁和橫梁的截面高度。確定地板平面車架或地板總成的形式取決于縱梁沿寬度方向的布置。23降低轎車的地板平面的措施1、減小縱梁高度2、后橋上面的一段縱梁做成向上彎的形狀3、后橋采用雙曲面齒輪傳動以降低傳動軸等。車身中部仍免不了出現(xiàn)凸包,以致影響后作成員的舒適性,其他兩種布置形式(FF、RR)就不存在這個問題。降低轎車的地板平面的措施1、減小縱梁高度車身中部仍免不了出現(xiàn)24圖3—7降低車身地板平面的措施a)x形車架b)周邊式車架c)雙曲面齒輪傳動,傳動軸分為兩段d)前置前驅(qū)動e)后置后驅(qū)動圖3—7降低車身地板平面的措施25汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件26四、輪罩外型尺寸的確定和踏板的布置為了繪制前輪表面,應(yīng)先確定車輪跳動到極限位置和最大轉(zhuǎn)向角時所占有的空間。四、輪罩外型尺寸的確定和踏板的布置為了繪制前輪表面,應(yīng)先確定27由于車輪轉(zhuǎn)向時并不占用輪罩中部,為了充分利用空間,可以將其做成嵌入輪罩內(nèi)的凹部,騰出來的這一部分空間就可以用來布置離合器踏板或安放坐墊的最寬部分,這樣就容許座椅降低或前移。由于車輪轉(zhuǎn)向時并不占用輪罩中部,為了充分利用空間,可以將其做28踏板的布置布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限制。離合器踏板左側(cè)應(yīng)留出位置以容納司機的左腳,因此,輪罩最好不凸出乘客室內(nèi)。踏板的布置布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限29離合器踏板制動踏板油門踏板布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè),應(yīng)當(dāng)留出離合器不工作時可以放下左腳的空間。油門踏板一般比制動踏板稍低,要求油門踏板與制動踏板之間留有大于一只完整鞋底寬度(60mm)的距離。德國推薦的確定踏板布置的尺寸關(guān)系d-離合器踏板所占空間e-制動器踏板所占空f-油門踏板所占空間g-轉(zhuǎn)向管柱推薦的尺寸:a=130mmb=60mmc=70mmd=260mme=200mmf=170mm離合器踏板布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè),30五、車身內(nèi)部布置

車身的內(nèi)部布置要保證安全性又要考慮舒適性,因此,要充分利用人體工程學(xué)的知識。除專用車以外,一般車輛內(nèi)部布置均可按成年人的人體尺寸來考慮。人體基本尺寸見表3-1五、車身內(nèi)部布置車身的內(nèi)部布置要保證安全性又要31序號測量項目男女均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1身長1688.2581.831586.1751.292眼高1585.3261.611480.2576.023肩高1420.9854.351320.2660.964座高896.5336.12848.5231.585坐姿眼高79474.36肘到座平面245.2341.81238.6325.637上肢前伸長837.7836.81784.5037.988拳前伸長730.8747.07688.8436.799大臂長269.2116.36260.7419.7910小臂長247.0813.22225.9317.0311手長192.539.46179.009.5212肩寬426.3220.35391.7121.6713臀寬333.7522.62394.7123.9914下肢前伸長1015.9158.91976.7950.8415大腿長422.4828.44409.2135.3916小腿長401.3421.57368.6022.2117足高70.695.4665.786.9418膝臀間距550.7827.49527.7731.2819大腿平長422.9223.31431.7630.3420膝上到足底515.0824.67479.8923.6121膝彎到足底405.7919.49382.7720.83序號測量項目男女均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1身長1688.258132車身設(shè)計師可根據(jù)表3-1所列人體基本尺寸,制作由賽璐珞或有機玻璃、密實的紙板或膠合板裁制成的人體外形(側(cè)面)樣板(圖3-12),其比例為1:5和1:1。在外形樣板各段連接處裝有鉸鏈,以便于使該樣板在相同比例的圖板上能處于各種不同位置,如操縱方向盤的坐姿,仰靠的坐姿等等,借以在圖紙上校核內(nèi)部布置尺寸是否合適。

車身設(shè)計師可根據(jù)表3-1所列人體基本尺寸,制作由賽璐珞或有33汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件34實際感受和試驗都表明:乘客座椅靠近車身的中部振動最小,一般可取后座控制點(即座墊與靠背的拐點)到后軸的距離m作為評價其乘坐舒適性的指標(biāo)之一(參見圖3—13)。座椅尺寸基本上定下來以后,即可確定頂蓋的初步輪廓,頂蓋后端可由后座中間乘客頭部來控制,亦即按上述座椅至頂蓬的距離i加上隔熱材料層20~30mm。實際感受和試驗都表明:乘客座椅靠近車身的中部振動最小,一35駕駛姿勢對人體各部分夾角的合理范圍人體樣板(第95百分位的A=460mmB=456mm)駕駛姿勢對人體各部分夾角的合理范圍人體樣板36圖3-14座椅在中間位置時駕駛員最適宜的幾何比例關(guān)系圖3-14座椅在中間位置時駕駛員最適宜的幾何比例關(guān)系37轉(zhuǎn)向裝置的布置(1)轉(zhuǎn)向盤的位置

布置應(yīng)考慮的問題保證駕駛員能舒適地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作;(考慮轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間的夾角)以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳;轉(zhuǎn)向盤不應(yīng)影響駕駛員觀察儀表;照顧到轉(zhuǎn)向盤周圍(如風(fēng)擋玻璃等)有足夠的空間。布置應(yīng)考慮的問題避免懸架運動與轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象;(轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近)防止轉(zhuǎn)向盤后移傷及駕駛員;要求轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間的夾角不得大于5°(影響踏板的布置和駕駛員腿部的操縱動作)較高的傳動效率(轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱桿之間的夾角布置)(2)轉(zhuǎn)向器的位置轉(zhuǎn)向裝置的布置(1)轉(zhuǎn)向盤的位置布置應(yīng)考慮的問題保證駕駛員38制動系布置制動踏板的位置更靠近駕駛員,且制動踏板操縱輕便。

傳力桿件運動無干涉和死角,不能車輪跳動時自行制動。制動管路布置平行管之間的距離不小于5mm,或者完全束在一起;交叉管之間的距離應(yīng)不小于20mm;不要將管子布置在車架縱梁內(nèi)側(cè)下翼上;(積水)制動系布置制動踏板的位置更靠近駕駛員,且制動踏板操縱輕便。39六、轎車外廓尺寸的確定

a、H點和R點H點定義:實車測得軀干與大腿相連的旋轉(zhuǎn)點“胯點”位置

H點的位置決定了與駕駛員操作方便、乘坐舒適相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)R點定義:座椅調(diào)至最后、最下位置時的“胯點”

以R點作為設(shè)計參考點測定的H點不超出以R點為中心的水平邊長30mm、鉛直邊長20mm的矩形方框內(nèi)范圍;靠背角與設(shè)計值之間差值不大于3°。要求:六、轎車外廓尺寸的確定a、H點和R點H點定義:實車測得40b、頂蓋輪廓線的確定

首先將座椅放置在高度方向和長度方向的平均位置處;然后確定H點,并引出一條與鉛垂線成8°的斜線;再從H點沿8°斜線方向截取765mm的F點;F點相當(dāng)于第50百分位駕駛員的頭部最高點;從F點垂直向上截取100~135mm為車頂內(nèi)飾線。車頂內(nèi)飾線確定b、頂蓋輪廓線的確定首先將座椅放置在高度方向和長41車頂:包括鋼板、隔離層、蒙面等,厚度為15~25mm。頂蓋的縱向輪廓線汽車頂蓋橫剖面上的最高點:再增加20~40mm;(因頂蓋輪廓是上凸的曲面,并對稱于汽車的縱軸線)用同樣的方法找出后排座椅上方最高點;前、后座椅上方兩點連線即為頂蓋的縱向輪廓線。c、車身橫截面形成:轎車車身橫截面由頂蓋、車門和地板的外形來形成。

車頂:包括鋼板、隔離層、蒙面等,厚度為15~25mm。汽42車身內(nèi)部主要的輪廓點取決于駕駛員頭部和頂蓋之間、肩部和玻璃之間、肘部與車門內(nèi)表面之間的間隙;車身外表面上的各點則決定于頂蓋厚度、玻璃下降的軌跡、門鎖和玻璃升降的尺寸等。之后再在橫截面上布置門檻梁和頂蓋梁,從而定下門框高度。

轎車車身橫截面車身內(nèi)部主要的輪廓點取決于駕駛員頭部和頂蓋之間、肩部和玻璃之43如果將頂蓋做成凹形(圖3-23b)或是將頂蓋梁裝在橫截面以外(圖3-23c),從工藝性和結(jié)構(gòu)的觀點來看,不致明顯地減小頂蓋的弧高。凹形頂蓋較好地改善側(cè)向視野性和將車門高度增大dHD值(見圖3-23b)。頂蓋梁裝在橫截面以外時,可將頂蓋表面做成局部鼓起(圖3-23c),這樣既能在外觀上給人以浮雕式的美感,又能在結(jié)構(gòu)上達(dá)到提高頂蓋剛度的目的。如果將頂蓋做成凹形(圖3-23b)或是將頂蓋梁裝在橫截面以外44確定:將在確定頂蓋縱向輪廓時求得的左、右座椅乘員頭部上方頂蓋上的點,畫到橫截面圖上;再加上頂蓋縱向輪廓線上的點,共三點即可畫出頂蓋橫向輪廓線。確定:將在確定頂蓋縱向輪廓時求得的左、右座椅乘員頭部上方頂45d車門立柱的布置布置車門立柱時,應(yīng)首先考慮上下車的方便性,圖3-16a為轎車車門立柱與座椅相對位置的推薦值。對兩門車身,應(yīng)保證后座入座的最小通道尺寸。對四門車身,應(yīng)在保證入座最小通道尺寸的情況下,盡量改善入座的方便性,如將立柱適當(dāng)傾斜。a前座不能翻到的四門轎車車身b前座靠背或前座可以翻傾的兩門轎車車身c前座不能翻傾的兩門轎車車身d車門立柱的布置布置車門立柱時,應(yīng)首先考慮上下車的方便性46在四門車身中,當(dāng)車門立柱直立時(如圖3—18a所示),前、后座入座都會感到很別扭,如果將門立柱適當(dāng)傾斜(圖3-18b),則可大大改善入座的方便性。在四門車身中,當(dāng)車門立柱直立時(如圖3—18a所示),前、后47車身側(cè)壁傾斜度的確定:考慮上、下車的方便性。車門上、下檻邊緣之間的間距為100~150mm時(上窄下寬),乘員上身只傾斜0°~10°即可入座。

但此間距過大會使汽車上下比例失調(diào),影響外觀,且玻璃升降占用車門內(nèi)空間大,并影響肩部和玻璃之間的間隙(要求大于100mm)、肘部和車門內(nèi)表面之間的間隙(要求大于70mm)。e、車身側(cè)壁傾斜度車身側(cè)壁傾斜度的確定:考慮上、下車的方便性。車門上、下檻48當(dāng)k值過大時,將由于上下比例失調(diào)而影響汽車的外觀,同時內(nèi)部空間利用也不好,而且玻璃升降占用車門內(nèi)腔的空間太大,使車門增厚。當(dāng)k值過大時,將由于上下比例失調(diào)而影響汽車的外觀,同時內(nèi)部空49七、視野性

在駕駛員座椅上具有良好的視野性是保證汽車操縱方便和行駛安全的重要條件之一;對于乘客來說,也應(yīng)提供良好的視野。視野性取決于座椅的布置、高度以及座墊和靠背的傾角,車窗的尺寸、形狀和布置,立柱的結(jié)構(gòu),發(fā)動機罩和翼子板的形狀等等。升高座椅和減小座墊與靠背的傾角、布置駕駛員座椅接近汽車前端、加大車窗(主要是前風(fēng)窗)、降低窗臺、減小風(fēng)窗玻璃傾角并盡量使之靠近駕駛員的眼睛、減薄立柱厚度并使其下端后移等,都可以在不同程度上改善視野性。七、視野性在駕駛員座椅上具有良好的視野性是保證汽車操縱方50圖3-21轎車的視野角圖3-22在前立柱下端后移的同時減窄座墊前端,既改善了視野性,又保證了必要的進(jìn)出空間圖3-21轎車的視野角圖3-22在前立柱下端后移的同51八.油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置(1)油箱油箱的容積汽車最大續(xù)駛里程(一般200~600km)來確定油箱的布置應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器和排氣管(轎車要求油箱距排氣管的距離大于300mm否則應(yīng)加裝有效的隔熱裝置;油箱距踝露的電器接頭及開關(guān)的距離不得小于200mm);不應(yīng)當(dāng)布置在發(fā)動機艙內(nèi);轎車油箱常布置在行李箱內(nèi);貨車油箱布置在縱梁上(2)備胎轎車備胎常布置在行李箱內(nèi);客車、貨車布置在車輛的側(cè)面或后面。

布置八.油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置(1)油箱油箱的容積52a)備胎裝在油箱的凹部內(nèi)b)油箱緊靠側(cè)壁c)油箱緊靠后座靠背d)備胎沿行李艙側(cè)壁垂直布置e)備胎緊靠后壁f)油箱裝在前圍板之前s)備胎裝在發(fā)動機罩下面,油箱后置h)備胎裝在發(fā)動機上面,油箱后置a)備胎裝在油箱的凹部內(nèi)b)油箱緊靠側(cè)壁c)油箱緊靠53(3)行李箱

(4)蓄電池的布置轎車行李箱有效容積

中級轎車為0.4~0.7m3高級轎車為0.7~0.9m3。轎車行李箱布置行李箱底部應(yīng)盡量平整(能整齊地安放手提箱)客貨兩用轎車將后排座椅設(shè)計成可翻式,翻轉(zhuǎn)后后部形成一個有效容積很大的行李箱。布置蓄電池與起動機應(yīng)位于同側(cè);縮短線路;還要考慮拆裝方便性和良好的接近性;(3)行李箱(4)蓄電池的布置轎車行李箱有效容積中級轎54汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件55發(fā)動機對車身總布置的影響a)發(fā)動機前置b)發(fā)動機后置c)發(fā)動機后置(水箱倒置)1一發(fā)動機2一水箱3一行李艙容積4一備胎5一油箱6一蓄電池汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件56為了避免地板過熱,地板和消音器之間應(yīng)留有足夠的間隙(至少50mm)。九.排氣系消音器布置a)裝有一個主消音器(從振動和聲學(xué)以及反壓的觀點來看是不成功的結(jié)構(gòu))b)裝有雙排氣管以及主消音器和布置在其后的輔消音器(從反壓的觀點來看是令人滿意的系統(tǒng))c)裝有雙排氣管和一主消音器以及一輔消音器在其前而另一輔消器在其后的系統(tǒng)(最合乎理想的消音器布置,能高效吸收噪聲)1一主消音器2一輔消音器為了避免地板過熱,地板和消音器之間應(yīng)留有足夠的間隙(至少5057由于消音器和排氣管經(jīng)常承受很大的振動力作用,對他們的固定應(yīng)采用彈性支承,支撐應(yīng)布置在振動中心,即盡量靠近剛性橫梁。圖3-29排氣系消音器的彈性支承結(jié)構(gòu)1一彈性鏈(橡膠圈或帶)2一消音器3一夾緊帶4一地板由于消音器和排氣管經(jīng)常承受很大的振動力作用,對他們的固定應(yīng)采58作業(yè)車身總體設(shè)計的基礎(chǔ)是什么?轎車車身總布置的第一階段主要做哪些工作?轎車車身總布置原則是什么?轎車車身總布置內(nèi)容有哪些?轎車車身總布置方法是什么?車身分類和布置特點?外形尺寸內(nèi)容有哪些?側(cè)視輪廓尺寸如何確定?俯視輪廓尺寸如何確定?橫向輪廓尺寸如何確定?作業(yè)車身總體設(shè)計的基礎(chǔ)是什么?59作業(yè)其他影響外輪廓部件的確定車身表面如何劃分?車身內(nèi)飾如何劃分?車身結(jié)構(gòu)如何劃分?人體基本尺寸?人機工程參數(shù)有哪些?車身內(nèi)部尺寸范圍?駕駛員座椅及操縱空間?車門立柱的布置要注意哪些問題?油箱和備胎要注意什么問題?作業(yè)其他影響外輪廓部件的確定603-2大客車車身的布置一、車廂內(nèi)的平面布置1.城市大客車:保證乘客上、下車方便和便于在車內(nèi)走動;一般多采用單、雙排座的布置方案,以增大過道寬度和立席面積。沿兩側(cè)壁布置座椅可增加載客量,但降低了舒適性和汽車經(jīng)濟(jì)性。2.長途大客車:主要應(yīng)保證座舒適性,為了增加載客量,一般可在兩排座中間的過道處增設(shè)活動座。3-2大客車車身的布置一、車廂內(nèi)的平面布置1.城市大客車:保61汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件62二、大客車的橫截面二、大客車的橫截面63三、地板平面高度地板平面高度與發(fā)動機和傳動系的布置有關(guān)。在利用與貨車通用的標(biāo)準(zhǔn)后橋并采取前置發(fā)動機的布置方案的情況下,地板平面的高度H決定于下列諸參數(shù):車輪半徑rd.后橋殼高度k以及包括懸架壓縮動撓度、緩沖塊壓凹后的附加撓度與地板厚度在內(nèi)的C。三、地板平面高度地板平面高度與發(fā)動機和傳動系的布置有關(guān)。64四、座椅的布里和尺寸

四、座椅的布里和尺寸

65汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件66汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件67五、過道寬度、高度和扶手在外廓寬度為2500mm的大客車上,乘客室內(nèi)座墊平面處的寬度約為2280-2390mm。

座墊平側(cè)處的過道寬度,在城市大客車上一般約為420-650mm,長途大客車上約為310-540mm。過道處的高度(地板至頂棚的距離)一般約取為1950mm。通常扶手系由直徑為25-35mm薄鋼管或鋁管制成。五、過道寬度、高度和扶手在外廓寬度為2500mm的大客車上,68六、備胎、油箱和蓄電瓶的布置備胎:備胎的質(zhì)曼一般可達(dá)80-140kg油箱:一般油箱系布置在軸距范圍以內(nèi)的車身一側(cè)蓄電瓶:蓄電瓶的位置在一定程度上會影響軸荷分配。六、備胎、油箱和蓄電瓶的布置備胎:備胎的質(zhì)曼一般可達(dá)80-169七、儀表板上的布置

儀表板上裝有各種儀表、指示燈和控制(如各種按鈕和手柄)系統(tǒng)。儀表板的布置應(yīng)符合人體工程學(xué)的要求。

控制按鈕和手柄應(yīng)布置在儀表板右側(cè)駕駛員的右手能方便接近的距離之內(nèi),在布置按鈕和手柄時還應(yīng)考慮到它們的使用頻率,原則上系按頻率的高低從右至左安排。通常,控制系統(tǒng)均盡量布置在駕駛員的右手邊,儀表布置在左手邊,而指示燈應(yīng)安排在儀表的上方。七、儀表板上的布置儀表板上裝有各種儀表、指示燈和70七、儀表板上的布置七、儀表板上的布置71八、大客車的安全性(1)確保車頂有足夠的強度。

(3)設(shè)計配套的座椅。(4)采用吸能設(shè)計。

(5)采用承載側(cè)壁護(hù)板。(6)大型客車很多都備有應(yīng)急出口。

(7)適當(dāng)考慮保險杠的吸能作用。八、大客車的安全性(1)確保車頂有足夠的強度。723-3貨車車身的布置按發(fā)動機與駕駛室的相對位置區(qū)分,貨車的布置一般有三種形式

3-3貨車車身的布置按發(fā)動機與駕駛室的相對位置區(qū)分,貨車的73貨車駕駛室按其結(jié)構(gòu)主要分為以下三種形式:(1) 長頭式駕駛室,其特點是發(fā)動機位于駕駛室的前部(2) 短頭式駕駛室,其特點是發(fā)動機位于駕駛室的前下部(3) 平頭式駕駛室,其特點是發(fā)動機位于駕駛室的下部此外,還有一種偏置式駕駛室,這種駕駛室偏置于發(fā)動機的一側(cè),它是平頭式或長頭式駕駛室的一種變型。貨車駕駛室按其結(jié)構(gòu)主要分為以下三種形式:74在駕駛室空間方面,長頭式駕駛室內(nèi)部要比平頭式的寬敞,因此地板可以布置地較低,有利于駕駛員上、下車,各種操縱機構(gòu)也容易布置,便于駕駛員操縱。在舒適性方面,長頭式駕駛室要比平頭式駕駛室好。長頭式駕駛室的發(fā)動機與駕駛室分開,發(fā)動機的散熱、排氣、振動和噪聲等對駕駛室的影響小,便于隔熱、防振和降噪;而短頭式駕駛室由于發(fā)動機位于駕駛室下方,其所受影響較大,需要采取更加有效的隔熱、防振和降噪措施。在發(fā)動機的接近性方面,長頭式駕駛室要比平頭式好。平頭式駕駛室為改善發(fā)動機的接近性,通常設(shè)計有駕駛室翻轉(zhuǎn)機構(gòu),通過駕駛室的前翻使發(fā)動機暴露出來,增加了機構(gòu)的復(fù)雜性。在駕駛室空間方面,長頭式駕駛室內(nèi)部要比平頭式的寬敞,因此地板75在碰撞安全性方面,長頭式駕駛室也要比平頭式好。當(dāng)發(fā)生正面碰撞事故時,長頭式駕駛室的發(fā)動機區(qū)域能起到較好的緩沖吸能作用。在視野性方面,長頭式駕駛室由于車頭的遮擋,視野范圍受到限制,沒有平頭式的寬闊。在車架利用面積方面,同等軸距下,平頭式駕駛室占用的車架有效面積要比長頭式的少。在機動性方面,平頭式駕駛室貨車的最小轉(zhuǎn)彎半徑小,機動性比長頭式的好。短頭式駕駛室的發(fā)動機有部分位于駕駛室內(nèi),經(jīng)過適當(dāng)?shù)牟贾?,既可有效提高車架利用面積和視野性,又可充分利用駕駛室的寬度。因此,當(dāng)所設(shè)計的貨車長度有限制,又希望其具有較大的車箱有效面積時,可以采用短頭式駕駛室。在碰撞安全性方面,長頭式駕駛室也要比平頭式好。當(dāng)發(fā)生正面碰撞76一、駕駛室的內(nèi)部布置一、駕駛室的內(nèi)部布置77汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件78二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積2.貨箱尺寸3.軸荷分配二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積79二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積該容積應(yīng)能保證在運輸散裝貨物或成包貨物時,盡可能充分利用貨車的載質(zhì)量。車箱的計算容積可根據(jù)貨車最大裝載質(zhì)量和所運貨物的單位容積質(zhì)量來確定:

二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積80二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積

二、貨箱的布置1.貨箱的計算容積81二、貨箱的布置2.貨箱尺寸尺寸及其它條件的限制盡管我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》允許貨車有較大的長度,但是為了減小貨車質(zhì)量,提高貨車的機動性,在滿足使用要求的條件下,應(yīng)當(dāng)盡量縮短車箱長度。在該國標(biāo)中還規(guī)定了貨車的最大寬度不超過2.5m,因此在保證車箱外寬要求的前提下,可適當(dāng)加寬車箱內(nèi)寬,以求縮短車箱長度和欄板高度,降低貨車的質(zhì)心,提高貨車的機動性和穩(wěn)定性。欄板高度主要受貨車最大載質(zhì)量的限制,低欄板車箱的欄板高度應(yīng)不大于600mm,一般在400~600mm,高欄板車箱的欄板高度為900~950mm。二、貨箱的布置2.貨箱尺寸82二、貨箱的布置3.軸荷分配大多貨車采用的是發(fā)動機前置后軸驅(qū)動的形式,以后軸為雙輪胎的4×2貨車為例,其理想的軸荷分配是前軸占30~40%的整備質(zhì)量,后軸占60~70%的整備質(zhì)量。根據(jù)軸荷分配可初定車箱質(zhì)心位置,車箱長度LK可按LK=2LN來確定,見圖4-21,LN為車箱質(zhì)心至駕駛室后圍的距離減去前欄板厚度和駕駛室與車箱之間的間隙。初步確定車箱長度LK后還必須校核是否能獲得滿意的有效容積。二、貨箱的布置3.軸荷分配83三、前輪輪罩外形輪廓的確定三、前輪輪罩外形輪廓的確定843-1轎車的總體布置設(shè)計

一、轎車車身總布置原則1)乘坐舒適性、操縱輕便性、溫度調(diào)節(jié)性、視野性、安全性等方面的要求。2)整車的經(jīng)濟(jì)性和行駛穩(wěn)定性空氣動力性要求。3)對底盤各總成、發(fā)動機及電氣設(shè)備的良好的接近方便性,維修保養(yǎng)方便性。4)在滿足性能要求的前提下,盡減輕車身質(zhì)量,并具有良好的沖壓焊接、裝配及涂裝工藝性。5)按照汽車的級別、用途及法規(guī)選擇各種車身附件,同時確定必裝件與選裝件。6)盡量擴大車內(nèi)空間,尤其是要盡量增大寬度方向的尺寸。7)確保良好的密封、通風(fēng)換氣、隔音、隔熱及防振等性能。8)必須滿足國際、國內(nèi)有關(guān)的各種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。9)充分考慮車型的系列化、通用化。3-1轎車的總體布置設(shè)計一、轎車車身總布置原則1)乘坐85二、轎車車身布置與底盤布置型式的關(guān)系前置后驅(qū)(FR)

前置前驅(qū)(FF)

中置后驅(qū)(MR)

后置后驅(qū)(RR)

全輪驅(qū)動(nWD)

二、轎車車身布置與底盤布置型式的關(guān)系前置后驅(qū)(FR)前置前86前置后驅(qū)(FR)國內(nèi)外大多數(shù)貨車(含皮卡)、部分轎車(尤其是高級轎車)和部分客車都采用這種驅(qū)動型式,但采用該型式的小型車很少。

前置后驅(qū)(FR)87前置后驅(qū)(FR)采用了前置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.在拼合良好的路面上啟動、加速或爬坡時,驅(qū)動輪的負(fù)荷增大(即驅(qū)動輪的附著壓力增大),其牽引性能比前置前驅(qū)型式優(yōu)越;2.軸荷分配比較均勻,因而具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性,并有利于延長輪胎的使用壽命;3.發(fā)動機、離合器和變速器等總成臨近駕駛室,簡化了操縱機構(gòu)的布置;4.轉(zhuǎn)向輪是從動輪,轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、便于維修。前置后驅(qū)(FR)88前置后驅(qū)(FR)同時,F(xiàn)R型式具有如下的弊端:1.由于采用傳動軸裝置,不僅增加車重,同時降低動力傳動系的傳動效率,影響了燃油經(jīng)濟(jì)性;2.縱置發(fā)動機、變速器和傳動軸等總成的布置,使駕駛室空間減小,影響乘坐舒適性;同時,地板高度的降低也受到限制;3.在雪地或易滑路面上啟動加速時,后輪推動車身,易發(fā)生擺尾現(xiàn)象。前置后驅(qū)(FR)89前置前驅(qū)(FF)這是轎車(含微型、經(jīng)濟(jì)型汽車)上比較盛行的驅(qū)動型式,但貨車和大客車基本上不采用該型式。這種布置形式目前主要在發(fā)動機排量為2.5L以下的乘用車上得到廣泛應(yīng)用。前置前驅(qū)(FF)90前置前驅(qū)(FF)采用了前置前驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.省略傳動軸裝置,減輕了車重,結(jié)構(gòu)比較緊湊;2.有效地利用了發(fā)動機室的空間,駕駛室內(nèi)空間較為寬敞,并有利于降低地板高度,提高乘坐舒適性;3.發(fā)動機靠近驅(qū)動輪,動力傳遞效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好;4.發(fā)動機等總成前置,增加前軸的負(fù)荷,提高了轎車高速行駛時的操縱穩(wěn)定性和制動時的方向穩(wěn)定性;5.在積雪或易滑路面上行駛時,前輪牽拉車身,有利于保證方向穩(wěn)定性;6.行李箱布置在汽車后部,所以有足夠大的行李箱空間。前置前驅(qū)(FF)91前置前驅(qū)(FF)采用了前置前驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:1.啟動、加速或爬坡時,前輪負(fù)荷減少,導(dǎo)致牽引力下降;2.前橋既是轉(zhuǎn)向橋,又是驅(qū)動橋,結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)雜,制造成本高、維修保養(yǎng)困難。3.前橋負(fù)荷較后軸重,并且前輪又是轉(zhuǎn)向輪,故前輪工作條件惡劣,輪胎壽命短。前置前驅(qū)(FF)92中置后驅(qū)(MR)

是大多數(shù)運動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中置后驅(qū)(MR)93中置后驅(qū)(MR)采用了中置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:對于運動型車1.可獲得最佳的軸荷分配,操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好2.發(fā)動機臨近驅(qū)動橋,無需傳動軸,從而減輕車重,具有較高的傳動效率。3.重量集中,車身平擺方向的慣性力矩小,轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)向盤操作靈敏,運動性好。對于大、中型客車具有車廂內(nèi)的面積利用率較高、車內(nèi)噪音小、傳動軸短、傳動效率高等優(yōu)點。中置后驅(qū)(MR)94中置后驅(qū)(MR)采用了中置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:對于運動型車1.發(fā)動機的布置占據(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。2.對發(fā)動機的隔音和絕熱效果差,乘坐舒適性有所降低。對于大、中型客車1.發(fā)動機需要特殊設(shè)計,且其冷卻和防塵不易。2.遠(yuǎn)程操縱機構(gòu)復(fù)雜,維修保養(yǎng)不便。?3.地板高度難于降低。中置后驅(qū)(MR)95后置后驅(qū)(RR)

是目前大、中型客車流行的布置型式,少數(shù)微型或普及型轎車也采用該型式后置后驅(qū)(RR)96后置后驅(qū)(RR)

采用了后置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下優(yōu)勢:1.重量集中于汽車的后部,發(fā)動機距驅(qū)動軸很近,因而驅(qū)動輪負(fù)荷大,啟動加速時牽引力大,且傳動效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好。2.有利于車身內(nèi)部布置,車廂內(nèi)的面積利用率高。3.易于將發(fā)動機與車廂隔開,減少車廂內(nèi)的振動和噪聲,乘坐舒適性良好。4.可在地板下設(shè)置容積很大的行李倉。后置后驅(qū)(RR)97后置后驅(qū)(RR)

采用了后置后驅(qū)驅(qū)動型式的整車具有如下缺點:1.前輪附著力小,高速時轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定,影響了操縱穩(wěn)定性。2.水箱布置困難,不利于發(fā)動機的散熱。3.發(fā)動機防塵困難。4.發(fā)動機和變速器等總成遠(yuǎn)離駕駛員,遠(yuǎn)程(Remote)操縱機構(gòu)的布置較復(fù)雜。5.故障不宜及時判別,維修保養(yǎng)困難。后置后驅(qū)(RR)98全輪驅(qū)動(nWD)

全輪驅(qū)動,是指汽車的總布置型式為全部車輪都是驅(qū)動輪。一般來說,發(fā)動機安裝在汽車的前部(也有的在汽車的中部),一般在越野車和部分轎車上使用全輪驅(qū)動(nWD)99全輪驅(qū)動(nWD)

全輪驅(qū)動也分兩種形式:一種是全時全輪驅(qū)動,即全部時間都是全輪驅(qū)動;另一種是短時全輪驅(qū)動,它可以切斷某個橋的動力,以減少燃料消耗和磨損,只在需要時再使用全輪驅(qū)動。過去只有越野車采用4輪驅(qū)動,一般的越野車,變速器后面裝有手動分力器,前后車軸各裝一個稱為驅(qū)動橋的部件。變速器輸出的扭矩通過分力器和傳動軸,分別傳遞到前后車軸上的驅(qū)動橋,再通過驅(qū)動橋?qū)⑴ぞ貍鬟f到輪子上?,F(xiàn)在有些轎車也用上4輪驅(qū)動裝置,比如奧迪A4quattro、歐藍(lán)德4驅(qū)版?,F(xiàn)在轎車的馬力都比較大,加速時重心后移,全車重量就會向后軸移動,造成前軸輕飄。前輪驅(qū)動的轎車即使在良好的路面上也會打滑,4輪驅(qū)動就可以防止這種現(xiàn)象發(fā)生。全輪驅(qū)動(nWD)100全輪驅(qū)動(nWD)

采用了全輪驅(qū)動驅(qū)動型式的整車的主要優(yōu)點是良好的駕駛操控性和行駛性,缺點是比較廢油,經(jīng)濟(jì)性不好全輪驅(qū)動(nWD)101二、動力總成的布置動力總成包括發(fā)動機、離合器與變速器或發(fā)動機與液力變扭器。1.估算軸荷分布。(FR轎車滿載時最理想的軸荷分布為前軸48%~49%,后軸52%~51%;FF的軸荷分布正好相反)。2.離地間隙值。3.前懸架和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的布置4.一般發(fā)動機傾斜方向二、動力總成的布置動力總成包括發(fā)動機、離合器與變速器或發(fā)動機102汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件103汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件104三、地板凸包(傳動軸通道)和傳動軸的布置為了保證車身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的座墊有足夠的厚度,通常采取在垂直平面內(nèi)將傳動軸布置成U形的方案(圖3-4),這樣可以降低傳動軸的軸線,同時又能保證動力總成的外廓不致減小離地間隙,而且萬向節(jié)叉軸線之間的夾角也不致超過允許值。三、地板凸包(傳動軸通道)和傳動軸的布置為了保105

凸包與中間傳動軸部分之間的最小間隙一般可?。?0~15mm。在繪出傳動軸的最高輪廓線之后,即可據(jù)此決定傳動系以上的凸包線。進(jìn)一步即可確定地板平面,在FR的轎車上,根據(jù)車身承載型式的不同,可繪出地板總成的橫截面。由于傳動軸作前述布置,所以前后地板往往形成不大的階梯。

106確定地板平面車架或地板總成的形式取決于縱梁沿寬度方向的布置。地板高度取決于離地間隙以及縱梁和橫梁的截面高度。確定地板平面車架或地板總成的形式取決于縱梁沿寬度方向的布置。107降低轎車的地板平面的措施1、減小縱梁高度2、后橋上面的一段縱梁做成向上彎的形狀3、后橋采用雙曲面齒輪傳動以降低傳動軸等。車身中部仍免不了出現(xiàn)凸包,以致影響后作成員的舒適性,其他兩種布置形式(FF、RR)就不存在這個問題。降低轎車的地板平面的措施1、減小縱梁高度車身中部仍免不了出現(xiàn)108圖3—7降低車身地板平面的措施a)x形車架b)周邊式車架c)雙曲面齒輪傳動,傳動軸分為兩段d)前置前驅(qū)動e)后置后驅(qū)動圖3—7降低車身地板平面的措施109汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件110四、輪罩外型尺寸的確定和踏板的布置為了繪制前輪表面,應(yīng)先確定車輪跳動到極限位置和最大轉(zhuǎn)向角時所占有的空間。四、輪罩外型尺寸的確定和踏板的布置為了繪制前輪表面,應(yīng)先確定111由于車輪轉(zhuǎn)向時并不占用輪罩中部,為了充分利用空間,可以將其做成嵌入輪罩內(nèi)的凹部,騰出來的這一部分空間就可以用來布置離合器踏板或安放坐墊的最寬部分,這樣就容許座椅降低或前移。由于車輪轉(zhuǎn)向時并不占用輪罩中部,為了充分利用空間,可以將其做112踏板的布置布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限制。離合器踏板左側(cè)應(yīng)留出位置以容納司機的左腳,因此,輪罩最好不凸出乘客室內(nèi)。踏板的布置布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限113離合器踏板制動踏板油門踏板布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè),應(yīng)當(dāng)留出離合器不工作時可以放下左腳的空間。油門踏板一般比制動踏板稍低,要求油門踏板與制動踏板之間留有大于一只完整鞋底寬度(60mm)的距離。德國推薦的確定踏板布置的尺寸關(guān)系d-離合器踏板所占空間e-制動器踏板所占空f-油門踏板所占空間g-轉(zhuǎn)向管柱推薦的尺寸:a=130mmb=60mmc=70mmd=260mme=200mmf=170mm離合器踏板布置在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè),114五、車身內(nèi)部布置

車身的內(nèi)部布置要保證安全性又要考慮舒適性,因此,要充分利用人體工程學(xué)的知識。除專用車以外,一般車輛內(nèi)部布置均可按成年人的人體尺寸來考慮。人體基本尺寸見表3-1五、車身內(nèi)部布置車身的內(nèi)部布置要保證安全性又要115序號測量項目男女均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1身長1688.2581.831586.1751.292眼高1585.3261.611480.2576.023肩高1420.9854.351320.2660.964座高896.5336.12848.5231.585坐姿眼高79474.36肘到座平面245.2341.81238.6325.637上肢前伸長837.7836.81784.5037.988拳前伸長730.8747.07688.8436.799大臂長269.2116.36260.7419.7910小臂長247.0813.22225.9317.0311手長192.539.46179.009.5212肩寬426.3220.35391.7121.6713臀寬333.7522.62394.7123.9914下肢前伸長1015.9158.91976.7950.8415大腿長422.4828.44409.2135.3916小腿長401.3421.57368.6022.2117足高70.695.4665.786.9418膝臀間距550.7827.49527.7731.2819大腿平長422.9223.31431.7630.3420膝上到足底515.0824.67479.8923.6121膝彎到足底405.7919.49382.7720.83序號測量項目男女均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1身長1688.2581116車身設(shè)計師可根據(jù)表3-1所列人體基本尺寸,制作由賽璐珞或有機玻璃、密實的紙板或膠合板裁制成的人體外形(側(cè)面)樣板(圖3-12),其比例為1:5和1:1。在外形樣板各段連接處裝有鉸鏈,以便于使該樣板在相同比例的圖板上能處于各種不同位置,如操縱方向盤的坐姿,仰靠的坐姿等等,借以在圖紙上校核內(nèi)部布置尺寸是否合適。

車身設(shè)計師可根據(jù)表3-1所列人體基本尺寸,制作由賽璐珞或有117汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件118實際感受和試驗都表明:乘客座椅靠近車身的中部振動最小,一般可取后座控制點(即座墊與靠背的拐點)到后軸的距離m作為評價其乘坐舒適性的指標(biāo)之一(參見圖3—13)。座椅尺寸基本上定下來以后,即可確定頂蓋的初步輪廓,頂蓋后端可由后座中間乘客頭部來控制,亦即按上述座椅至頂蓬的距離i加上隔熱材料層20~30mm。實際感受和試驗都表明:乘客座椅靠近車身的中部振動最小,一119駕駛姿勢對人體各部分夾角的合理范圍人體樣板(第95百分位的A=460mmB=456mm)駕駛姿勢對人體各部分夾角的合理范圍人體樣板120圖3-14座椅在中間位置時駕駛員最適宜的幾何比例關(guān)系圖3-14座椅在中間位置時駕駛員最適宜的幾何比例關(guān)系121轉(zhuǎn)向裝置的布置(1)轉(zhuǎn)向盤的位置

布置應(yīng)考慮的問題保證駕駛員能舒適地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作;(考慮轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間的夾角)以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳;轉(zhuǎn)向盤不應(yīng)影響駕駛員觀察儀表;照顧到轉(zhuǎn)向盤周圍(如風(fēng)擋玻璃等)有足夠的空間。布置應(yīng)考慮的問題避免懸架運動與轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象;(轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近)防止轉(zhuǎn)向盤后移傷及駕駛員;要求轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間的夾角不得大于5°(影響踏板的布置和駕駛員腿部的操縱動作)較高的傳動效率(轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱桿之間的夾角布置)(2)轉(zhuǎn)向器的位置轉(zhuǎn)向裝置的布置(1)轉(zhuǎn)向盤的位置布置應(yīng)考慮的問題保證駕駛員122制動系布置制動踏板的位置更靠近駕駛員,且制動踏板操縱輕便。

傳力桿件運動無干涉和死角,不能車輪跳動時自行制動。制動管路布置平行管之間的距離不小于5mm,或者完全束在一起;交叉管之間的距離應(yīng)不小于20mm;不要將管子布置在車架縱梁內(nèi)側(cè)下翼上;(積水)制動系布置制動踏板的位置更靠近駕駛員,且制動踏板操縱輕便。123六、轎車外廓尺寸的確定

a、H點和R點H點定義:實車測得軀干與大腿相連的旋轉(zhuǎn)點“胯點”位置

H點的位置決定了與駕駛員操作方便、乘坐舒適相關(guān)的車內(nèi)尺寸的基準(zhǔn)R點定義:座椅調(diào)至最后、最下位置時的“胯點”

以R點作為設(shè)計參考點測定的H點不超出以R點為中心的水平邊長30mm、鉛直邊長20mm的矩形方框內(nèi)范圍;靠背角與設(shè)計值之間差值不大于3°。要求:六、轎車外廓尺寸的確定a、H點和R點H點定義:實車測得124b、頂蓋輪廓線的確定

首先將座椅放置在高度方向和長度方向的平均位置處;然后確定H點,并引出一條與鉛垂線成8°的斜線;再從H點沿8°斜線方向截取765mm的F點;F點相當(dāng)于第50百分位駕駛員的頭部最高點;從F點垂直向上截取100~135mm為車頂內(nèi)飾線。車頂內(nèi)飾線確定b、頂蓋輪廓線的確定首先將座椅放置在高度方向和長125車頂:包括鋼板、隔離層、蒙面等,厚度為15~25mm。頂蓋的縱向輪廓線汽車頂蓋橫剖面上的最高點:再增加20~40mm;(因頂蓋輪廓是上凸的曲面,并對稱于汽車的縱軸線)用同樣的方法找出后排座椅上方最高點;前、后座椅上方兩點連線即為頂蓋的縱向輪廓線。c、車身橫截面形成:轎車車身橫截面由頂蓋、車門和地板的外形來形成。

車頂:包括鋼板、隔離層、蒙面等,厚度為15~25mm。汽126車身內(nèi)部主要的輪廓點取決于駕駛員頭部和頂蓋之間、肩部和玻璃之間、肘部與車門內(nèi)表面之間的間隙;車身外表面上的各點則決定于頂蓋厚度、玻璃下降的軌跡、門鎖和玻璃升降的尺寸等。之后再在橫截面上布置門檻梁和頂蓋梁,從而定下門框高度。

轎車車身橫截面車身內(nèi)部主要的輪廓點取決于駕駛員頭部和頂蓋之間、肩部和玻璃之127如果將頂蓋做成凹形(圖3-23b)或是將頂蓋梁裝在橫截面以外(圖3-23c),從工藝性和結(jié)構(gòu)的觀點來看,不致明顯地減小頂蓋的弧高。凹形頂蓋較好地改善側(cè)向視野性和將車門高度增大dHD值(見圖3-23b)。頂蓋梁裝在橫截面以外時,可將頂蓋表面做成局部鼓起(圖3-23c),這樣既能在外觀上給人以浮雕式的美感,又能在結(jié)構(gòu)上達(dá)到提高頂蓋剛度的目的。如果將頂蓋做成凹形(圖3-23b)或是將頂蓋梁裝在橫截面以外128確定:將在確定頂蓋縱向輪廓時求得的左、右座椅乘員頭部上方頂蓋上的點,畫到橫截面圖上;再加上頂蓋縱向輪廓線上的點,共三點即可畫出頂蓋橫向輪廓線。確定:將在確定頂蓋縱向輪廓時求得的左、右座椅乘員頭部上方頂129d車門立柱的布置布置車門立柱時,應(yīng)首先考慮上下車的方便性,圖3-16a為轎車車門立柱與座椅相對位置的推薦值。對兩門車身,應(yīng)保證后座入座的最小通道尺寸。對四門車身,應(yīng)在保證入座最小通道尺寸的情況下,盡量改善入座的方便性,如將立柱適當(dāng)傾斜。a前座不能翻到的四門轎車車身b前座靠背或前座可以翻傾的兩門轎車車身c前座不能翻傾的兩門轎車車身d車門立柱的布置布置車門立柱時,應(yīng)首先考慮上下車的方便性130在四門車身中,當(dāng)車門立柱直立時(如圖3—18a所示),前、后座入座都會感到很別扭,如果將門立柱適當(dāng)傾斜(圖3-18b),則可大大改善入座的方便性。在四門車身中,當(dāng)車門立柱直立時(如圖3—18a所示),前、后131車身側(cè)壁傾斜度的確定:考慮上、下車的方便性。車門上、下檻邊緣之間的間距為100~150mm時(上窄下寬),乘員上身只傾斜0°~10°即可入座。

但此間距過大會使汽車上下比例失調(diào),影響外觀,且玻璃升降占用車門內(nèi)空間大,并影響肩部和玻璃之間的間隙(要求大于100mm)、肘部和車門內(nèi)表面之間的間隙(要求大于70mm)。e、車身側(cè)壁傾斜度車身側(cè)壁傾斜度的確定:考慮上、下車的方便性。車門上、下檻132當(dāng)k值過大時,將由于上下比例失調(diào)而影響汽車的外觀,同時內(nèi)部空間利用也不好,而且玻璃升降占用車門內(nèi)腔的空間太大,使車門增厚。當(dāng)k值過大時,將由于上下比例失調(diào)而影響汽車的外觀,同時內(nèi)部空133七、視野性

在駕駛員座椅上具有良好的視野性是保證汽車操縱方便和行駛安全的重要條件之一;對于乘客來說,也應(yīng)提供良好的視野。視野性取決于座椅的布置、高度以及座墊和靠背的傾角,車窗的尺寸、形狀和布置,立柱的結(jié)構(gòu),發(fā)動機罩和翼子板的形狀等等。升高座椅和減小座墊與靠背的傾角、布置駕駛員座椅接近汽車前端、加大車窗(主要是前風(fēng)窗)、降低窗臺、減小風(fēng)窗玻璃傾角并盡量使之靠近駕駛員的眼睛、減薄立柱厚度并使其下端后移等,都可以在不同程度上改善視野性。七、視野性在駕駛員座椅上具有良好的視野性是保證汽車操縱方134圖3-21轎車的視野角圖3-22在前立柱下端后移的同時減窄座墊前端,既改善了視野性,又保證了必要的進(jìn)出空間圖3-21轎車的視野角圖3-22在前立柱下端后移的同135八.油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置(1)油箱油箱的容積汽車最大續(xù)駛里程(一般200~600km)來確定油箱的布置應(yīng)遠(yuǎn)離消聲器和排氣管(轎車要求油箱距排氣管的距離大于300mm否則應(yīng)加裝有效的隔熱裝置;油箱距踝露的電器接頭及開關(guān)的距離不得小于200mm);不應(yīng)當(dāng)布置在發(fā)動機艙內(nèi);轎車油箱常布置在行李箱內(nèi);貨車油箱布置在縱梁上(2)備胎轎車備胎常布置在行李箱內(nèi);客車、貨車布置在車輛的側(cè)面或后面。

布置八.油箱、備胎、行李箱和蓄電池的布置(1)油箱油箱的容積136a)備胎裝在油箱的凹部內(nèi)b)油箱緊靠側(cè)壁c)油箱緊靠后座靠背d)備胎沿行李艙側(cè)壁垂直布置e)備胎緊靠后壁f)油箱裝在前圍板之前s)備胎裝在發(fā)動機罩下面,油箱后置h)備胎裝在發(fā)動機上面,油箱后置a)備胎裝在油箱的凹部內(nèi)b)油箱緊靠側(cè)壁c)油箱緊靠137(3)行李箱

(4)蓄電池的布置轎車行李箱有效容積

中級轎車為0.4~0.7m3高級轎車為0.7~0.9m3。轎車行李箱布置行李箱底部應(yīng)盡量平整(能整齊地安放手提箱)客貨兩用轎車將后排座椅設(shè)計成可翻式,翻轉(zhuǎn)后后部形成一個有效容積很大的行李箱。布置蓄電池與起動機應(yīng)位于同側(cè);縮短線路;還要考慮拆裝方便性和良好的接近性;(3)行李箱(4)蓄電池的布置轎車行李箱有效容積中級轎138汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件139發(fā)動機對車身總布置的影響a)發(fā)動機前置b)發(fā)動機后置c)發(fā)動機后置(水箱倒置)1一發(fā)動機2一水箱3一行李艙容積4一備胎5一油箱6一蓄電池汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件140為了避免地板過熱,地板和消音器之間應(yīng)留有足夠的間隙(至少50mm)。九.排氣系消音器布置a)裝有一個主消音器(從振動和聲學(xué)以及反壓的觀點來看是不成功的結(jié)構(gòu))b)裝有雙排氣管以及主消音器和布置在其后的輔消音器(從反壓的觀點來看是令人滿意的系統(tǒng))c)裝有雙排氣管和一主消音器以及一輔消音器在其前而另一輔消器在其后的系統(tǒng)(最合乎理想的消音器布置,能高效吸收噪聲)1一主消音器2一輔消音器為了避免地板過熱,地板和消音器之間應(yīng)留有足夠的間隙(至少50141由于消音器和排氣管經(jīng)常承受很大的振動力作用,對他們的固定應(yīng)采用彈性支承,支撐應(yīng)布置在振動中心,即盡量靠近剛性橫梁。圖3-29排氣系消音器的彈性支承結(jié)構(gòu)1一彈性鏈(橡膠圈或帶)2一消音器3一夾緊帶4一地板由于消音器和排氣管經(jīng)常承受很大的振動力作用,對他們的固定應(yīng)采142作業(yè)車身總體設(shè)計的基礎(chǔ)是什么?轎車車身總布置的第一階段主要做哪些工作?轎車車身總布置原則是什么?轎車車身總布置內(nèi)容有哪些?轎車車身總布置方法是什么?車身分類和布置特點?外形尺寸內(nèi)容有哪些?側(cè)視輪廓尺寸如何確定?俯視輪廓尺寸如何確定?橫向輪廓尺寸如何確定?作業(yè)車身總體設(shè)計的基礎(chǔ)是什么?143作業(yè)其他影響外輪廓部件的確定車身表面如何劃分?車身內(nèi)飾如何劃分?車身結(jié)構(gòu)如何劃分?人體基本尺寸?人機工程參數(shù)有哪些?車身內(nèi)部尺寸范圍?駕駛員座椅及操縱空間?車門立柱的布置要注意哪些問題?油箱和備胎要注意什么問題?作業(yè)其他影響外輪廓部件的確定1443-2大客車車身的布置一、車廂內(nèi)的平面布置1.城市大客車:保證乘客上、下車方便和便于在車內(nèi)走動;一般多采用單、雙排座的布置方案,以增大過道寬度和立席面積。沿兩側(cè)壁布置座椅可增加載客量,但降低了舒適性和汽車經(jīng)濟(jì)性。2.長途大客車:主要應(yīng)保證座舒適性,為了增加載客量,一般可在兩排座中間的過道處增設(shè)活動座。3-2大客車車身的布置一、車廂內(nèi)的平面布置1.城市大客車:保145汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計課件146二、大客車的橫截面二、大客車的橫截面147三、地板平面高度地板平面高度與發(fā)動機和傳動系的布置有關(guān)。在利用與貨車通用的標(biāo)準(zhǔn)后橋并采取前置發(fā)動機的布置方案的情況下,地板平面的高度H決定于下列諸參數(shù):車輪半徑rd.后橋殼高度k以及包括懸架壓縮動撓度、緩

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