汽车主要参数的选择分解.docx
- 文档编号:24225242
- 上传时间:2023-05-25
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:127.26KB
汽车主要参数的选择分解.docx
《汽车主要参数的选择分解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车主要参数的选择分解.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
汽车主要参数的选择分解
汽车主要参数的选择
一、汽车主要尺寸的确定
汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后
悬、货车车头长度和车箱尺寸等。
1、外廓尺寸
GBl589—89 汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长:
货车、越野车、整体式客车不应超过 12m,单铰接式客车不
超过 18m,半挂汽车列车不超过 16.5m,全挂汽车列车不超
过 20m;不包括后视镜,汽车宽不超过 2.5m;空载、顶窗
关闭状态下,汽车高不超过 4m;后视镜等单侧外伸量不得
超出最大宽度处 250mm;顶窗、换气装置开启时不得超出车
高 300mm。
不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限
制。
轿车总长 La 是轴距 L、前悬 LF 和后悬 LR 的和。
它与轴距
L 有下述关系:
La =L/C。
式中,C 为比例系数,其值在
O.52~O.66 之间。
发动机前置前轮驱动汽车的 C 值为
O.62~O.66,发动机后置后轮驱动汽车的 C 值约为
O.52~O.56。
轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚
度来决定,另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、
转向系和车轮等。
轿车总宽 Ba 与车辆总长 La 之间有下述近似
关系:
Ba =( La /3)+(1 95+60)mm。
后座乘三人的轿车, Ba 不
应小于 1410mm。
影响轿车总高 H a 的因素有轴间底部离地高度 hm ,板及
下部零件高 hp ,室内高 hB 和车顶造型高度 ht 等。
轴间底部离地高 hm 应大于最小离地间隙 hmin 。
由座位高、
乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高 hB 一般在
1120~1380mm 之间。
车顶造型高度大约在 20~40mm 范围内
变化。
2、轴距 L
轴距 L 对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动
轴长度、纵向通过半径有影响。
当轴距短时,上述各指标
减小。
此外,轴距还对轴荷分配有影响。
轴距过短会使车
厢(箱)长度不足或后悬过长;上坡或制动时轴荷转移过大,
汽车制动性和操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对
平顺性不利;万向节传动轴的夹角增大。
原则上轿车的级别越高,装载量或载客量多的货车或
客车轴距取得长。
对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。
为满足市场需要,工厂在标准轴距货车基础上,生产出短
轴距和长轴距的变型车。
不同轴距变型车的轴距变化推荐
在 O.4-0.6m 的范围内来确定为宜。
汽车的轴距可参考表 1-5 提供的数据选定。
表 l 一 5各类汽车的轴距和轮距
车型
类别
轴距 L/mm
轮距 B/mm
轿车
微型级
普通级
中级
中、高级
高级
2000--2200
2100----2540
2500-2860
2850--3400
2900--3900
1 100--1380
1 150--1500
1300--1500
1400---1580
1560--1620
4×2 货车
微型
轻型
中型
重型
1700----2900
2300.-3600
3600--5500
4500--5600
1 150--1350
1 300-1650
1700--2000
1840~2000
矿用自卸车
总质量
ma /t
<60
>60
3200——4200
3900——4800
2000—-4000
大客车
城市大客车(单车)
长途大客车(单车)
4500—-5000
5000-—6500
1740—--2050
增大轮距,随之而来的是室内宽并有利于增加侧倾刚
度。
但是此时汽车总宽和总质量增加,并影响最小转弯直
径变化。
受汽车总宽不得超过 2.5m 限制,轮距不宜过大。
但
在取定的前轮距 B1 范围内,应能布置下发动机、车架、前悬
架和前轮,并保证前轮有足够的转向空间,同时转向杆系
与车架、车轮之间有足够的运动间隙。
在确定后轮距 B2
时应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们
之间应留有必要的间隙。
各类汽车的轮距可参考表 1—5 提供的数据确定。
4、前悬 LF 和后悬 LR
前、后悬长时,汽车接近角和离去角都小,影响汽车
通过性能。
对长头汽车,前悬不能缩短的原因是在这段尺
寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。
从撞
车安全性考虑希望前悬长些,从视野角度考虑又要求前悬
短些。
前悬对平头汽车上下车的方便性有影响,前钢板弹
簧长度也影响前悬尺寸。
长头货车前悬一般在
11OO~1300mm 范围内。
货车后悬长度取决于货箱、轴距和轴荷分配的要求。
轻型、中型货车的后悬一般在 1200~2200mm 之间,特长货
箱汽车的后悬可达 2600mm,但不得超过轴距的 55%。
轿车
后悬长度影响行李箱尺寸。
客车后悬长度不得超过轴距的
65%,绝对值不大于 3500mm。
对于三轴汽车,若二、三轴
为双后轴,其轴距应按第一轴至双后轴中心线的距离计算;
若一、二轴为双转向轴,其轴距按一、三轴的轴距计算。
5、货车车头长度
货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的
距离。
车身形式即长头型还是平头型对车头长度有绝对影
响。
此外,车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性
和发动机的接近性等有影响。
长头型货车车头长度尺寸一般在 2500~3000mm 之间,
平头型货车一般在 1400~1500mm 之间。
6、货车车箱尺寸
要求车箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定
吨数。
车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性
有影响,一般应在 450~650mm 范围内选取。
车箱内宽应在
汽车外宽符合国家标准的前提下适当取宽些,以利缩短边
板高度和车箱长度。
行驶速度能达到较高车速的货车,使
用过宽的车箱会增加汽车迎风面积,导致空气阻力增加。
车箱内长应在能满足运送上述货物额定吨位的条件下尽可
能取短些,以利于减小整备质量。
二、汽车质量参数的确定
1、整车整备质量 m0
整车整备质量是指车上带有全部装备(包括随车工具、
备胎等),加满燃料、水,但没有装货和载人时的整车质量。
整车整备质量对汽车的成本和使用经济性均有影响。
目前,尽可能减少整车整备质量的目的是通过减轻整备质
量增加装载量或载客量;抵消因满足安全标准、排气净化
标准和噪声标准所带来的整备质量的增加;节约燃料。
减
少整车整备质量的措施主要有:
采用强度足够的轻质材料,
车型
人均整备质
量值
-1
/(t·人 )
车型
人均整备质量
值
-1
/(t·人 人
微型轿车
普通级轿车
中级轿车
0.15~O.1
6
O.17~O.24
O.21~O.29
中高级以上
轿车
中型以下客
车
大型客车
0.29~O.34
O.096~0.16
0.065~0.13
新设计的车型应使其结构更合理。
减少整车整备质量,是
从事汽车设计工作中必须遵守的一项重要原则。
整车整备质量在设计阶段需估算确定。
在日常工作中,
收集大量同类型汽车各总成、部件和整车的有关质量数据,
结合新车设计的结构特点、工艺水平等初步估算出各总成、
部件的质量,再累计构成整车整备质量。
轿车和客车的整备质量也可按每人所占整车整备质量
的统计平均值估计(表 1—6)。
(1)汽车的载客量轿车的载客量用座位数表示。
微型
和普通级轿车为 2~4 座;中级以上轿车为 4~7 座。
城市大客车的载客量,由等于座位数的乘客和站立乘
客两部分构成。
站立乘客按每平方米 8~10 人计算。
长途
大客车和专供游览观光用的大客车,其载客量等于座位数。
(2)汽车的装载质量 me
汽车的装载质量是指在硬质良
好路面上行驶时所允许的额定装载量。
汽车在碎石路面上
行驶时,装载质量约为好路面的 75%~85%。
越野汽车的
装载
量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。
货车装载质量 me 的确定,首先应与行业产品规划的系
列符合,其次要考虑到汽车的用途和使用条件。
原则上货
流大、运距长或矿用自卸车应采用大吨位货车;货源变化
频繁、运距短的市内运输车采用中、小吨位的货车比较经
济。
3、质量系数 η m0
质量系数 η m0 是指汽车装载质量与整车整备质量的比
值,即 η m0 = me / m0 。
该系数反映了汽车的设计水平和工艺
水平,η m0 值越大,说明该汽车的结构和制造工艺越先进。
在参考同类型汽车选定 η m0 以后(表 1—7),可根据任
务书中给定的 me 值计算出整车整备质量。
表 1—7不同类型汽车的质量系数 η m0 。
汽车类型
η m0
货车
轻型
中型
重型
O.80~1.10①
1.20~1.35
1.30~1.70
矿用自卸车
最大装载
质量
me /t
<45
>45
1.10~1.50
1.30~1.70
车型
满载
空载
前
轴
后
轴
前
轴
后
轴
表 1—8 各类汽车的轴荷分配
4、轴荷分配
汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下,
各车轴对支承平面的垂直载荷,也可以用占空载或满载总
质量的百分比来表示。
轴荷分配对轮胎寿命和汽车的使用性能有影响。
从轮
胎磨损均匀和寿命相近考虑,各个车轮的载荷应相差不大;
为了保证汽车有良好的动力性和通过性,驱动桥应有足够
大的载荷,而从动轴载荷可以适当减少;为了保证汽车有
良好的操纵稳定性,转向轴的载荷不应过小。
汽车的发动机位置与驱动形式不同,对轴荷分配有显
著影响。
各类汽车的轴荷分配见表 1—8。
轿
车
发动机前置前轮驱动
发动机前置后轮驱动
’
发动机后置后轮驱动
47%~60%
45%~50%
40%~46%
40%~53%
50%~55%
54%~60%
56%~66%
51%~56%
38%~50%
34%~4
4%
44%~49%
50%~62%
货
车
4x2 后轮单胎
4 x 2 后轮双胎,长、
短头式
4 x 2 后轮双胎,平
头式
6 x 4 后轮双胎
32%~40%
25%~27%
30%~3
5%
19%~25%
60%~68%
73%~75%
65%~70%
75%~81%
50%~59%
44%~49%
48%~54%
31%~37%
41%~50%
51%~56%
46%~52%
63%~69%
1、动力性参数
(1)最高车速 va max 随着道路条件的改善,汽车特别是
中、高级轿车的最高车速有逐渐提高的趋势。
轿车的最高
车速 va max 大于货车、客车的最高车速。
级别高的轿车的最高
车速 va max 要大于级别低些轿车的最高车速。
微型、轻型货车
最高车速大于中型、重型货车的最高车速,重型货车最高
车速较低。
有关客车的车速见交通部行业标准 JT/T325—
1997。
其它车型的最高车速范围见表 1—9 。
(2)加速时间 t 汽车在平直的良好路面上,从原地起步
汽车类别
最高车速 va max
-1
/(km·h )
比功率 P·
ma -1
-1
/(kw·t )
比转矩 T·
ma -1
-1
/(N·m·t )
轿
车
微型级
普通级
中级
中、高级
高级
1 10~150
120~170
130~190
140~230
160~280
30~60
35~65
40~70
50~80
60~110
50~1 10
80~1 10
90~130
120—140
100—180
货
车
微型
轻型
中型
重型
80~135
75~120
16~28
15~25
10~20
6~20
30~44
38~44
33~47
29~50
开始以最大的加速强度加速到一定车速所用去的时间称为
加速时间。
对于最高车速秒 va max >1OOkm/h 的汽车,常用加
速到 100km/h 所需的时间来评价,如中、高级轿车此值一
般为 8~17s,普通级轿车为 12~25s。
对于 va max 低于
100km/h 的汽车,可用 O--60km/h 的加速时间来评价。
阻力系数 imax 来表示汽车上坡能力。
因轿车、货车、越野汽
车的使用条件不同,对它们的上坡能力要求也不一样。
通
常要求货车能克服 30%坡度,越野汽车能克服 60%坡度。
(4)汽车比功率和比转矩比功率是汽车所装发动机的
标定最大功率与汽车最大总质量之比。
它可以综合反映汽
车型
微型
轿车
普通级
轿车
中级
轿车
高级
轿车
百公里燃油消耗量
-1
/[L(100km) ]
4.4~7.5
7~12
10~1
6
18~23.5
表 1—10 轿车的百公里燃油消耗量
车的动力性。
轿车的比功率大于货车和客车,货车的比功
率随总质量的增加而减小。
为保证路上行驶车辆的动力性
不低于一定的水平,防止某些性能差的车辆阻碍交通,应
对车辆的最小比功率做出规定。
我国 GB7258—1997《机动
车运行安全技术条件》规定:
农用运输车与运输用拖拉机
的比功率不小于 4.0kW/t,其它机动车不小于 4.8kW/t。
比转矩是汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之
比。
它能反映汽车的牵引能力。
不同车型的比功率和比转矩范围见表 1—9。
有关客车
的比功率见交通部行业标准 JT/T325—1997。
2、燃油经济性参数
汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上,
以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量
(L/100km)来评价。
该值越小燃油经济性越好。
级别低的
轿车,百公里燃油消耗量要低于级别高的轿车(表 1—10)。
未来的发展趋势是百公里油耗量继续减少,如正在研制的
超经济型轿车的百公里燃油消耗量为 3L/100km。
总质量
ma /t
汽
油机
柴
油机
总质量
ma /t
汽油
机
柴油
机
<4
4~6
3.0~4.0
2.8~3.2
2.O~2.8
1.9~2.1
6~12
>12①
2.68~2.82
2.50~2.60
1.55~1.86
1.43~1.53
表 1—11货车单位质量百公里燃油消耗量
3、最小转弯直径 Dmin
转向盘转至极限位置时,汽车前外转向轮轮辙中心在
支承平面上的轨迹圆的直径称为最小转弯直径 Dmin 。
Dmin 用
来描述汽车转向机动性,是汽车转向能力和转向安全性能
的一项重要指标。
转向轮最大转角、汽车轴距、轮距等对汽车最小转弯
直径均有影响。
对机动性要求高的汽车, Dmin 应取小些。
GB7258—1997《机动车运行安全技术条件》中规定:
机动
车的最小转弯直径不得大于 24m。
当转弯直径为 24m 时,前
转向轴和末轴的内轮差(以两内轮轨迹中心计)不得大于
3.5m。
各类汽车的最小转弯直径 Dmin 见表 1-12 。
表 1-12各类汽车的最小转弯直径 Dmin
车型
级别
Dmin /m
车型
级别
Dmin /m
轿
车
微型
普通级
中级
高级
7~9.5
8.5--11
9~12
11~14
微型
.
轻型
中型
重型
8~12
10~19
12~20
13~21
客车
微型
中型
大型
10~13
14~20
17~22
矿用自卸车
装载质量
me /t
<45
>45
15----19
1 8---24
车型
hmin /mm
γ 1 /(。
)
γ 2 /(。
)
ρ 1 /
m
4×2 轿车
150~220
20~30
15~22
3.0~8.3
4 ×4 轿车
210
45~50
35~40
1.7~3.6
4×2 货车
250~300
40~60
25~45
2.3~6.O
4 ×4、6×6 货车
260~350
45~60
35~45
1.9~3.6
表 1-13 汽车通过性的几何参数
总体设计要确定的通过性几何参数有:
最小离地间隙
hmin ,接近角
γ 1 ,离去角 γ 2 ,纵向通过半径 ρ 1 等。
各类
汽车的通过性参数视车型和用途而异,其范围见表 1-13。
4×2 客车、6×4220~37010~406~204.O~9.O
5、操纵稳定性参数
汽车操纵稳定性的评价参数较多,与总体设计有关并
能作为设计指标的有:
(1)转向特性参数为了保证有良好的操纵稳定性,汽
车应具有一定程度的不足转向。
通常用汽车以 O.4g 的向
心加速度沿定圆转向时,前、后轮侧偏角之差(δ 1 -δ 2 )作
为评价参数。
此参数在 1~3º 为宜。
(2)车身侧倾角汽车以 O.4 g 的向心加速度沿定圆等
速行驶时,车身侧倾角控制在 3º 以内较好,最大不允许超
过 7º。
(3)制动前俯角为了不影响乘坐舒适性,要求汽车以
O.4 g 减速度制动时,车身的前俯角不大于 1.5º。
6、制动性参数
汽车制动性是指汽车在制动时,能在尽可能短的距离
内停车且保持方向稳定,下长坡时能维持较低的安全车速
并有在一定坡道上长期驻车的能力。
目前常用制动距离 s
t 和平均制动减速度 j 来评价制动效能。
有关(GB7258—1997)《机动车运行安全条件》中规定
的路试检验行车制动和应急制动性能要求,列于表 1-14 中。
表 1-14路试检验行车制动和应急制动性能要求
车辆
类型
行车制动
应急制动
制动初车
速
/(km·h
-1 )
制动距
离
/m
FMDD/(m
-2
·s )
试车道
宽
度
/m
踏板
力/N
制动初车
速
/(km·h
-1 )
制动距
离
/m
FMDD/(m
-2
·s )
操纵力
/N
(≤)
座位数
≤9 的
客车
满
载
50
≤20
>f5.9
2.5
≤500
50
≤38
≥2.9
手 400
脚 500
空
载
≤19
≥6.2
≤400
其它总
质量
≤4.5t
的汽车
满
载
50
≤22
≥5.4
2.5①
≤700
30
≤18
≥2.6
手 600
脚 700
空
载
≤21
>/5.8
≤450
其它汽
车、汽
车
列车
满
载
30
≤10
≥5.0
3.O
≤700
30
≤20
≥2.2
手 600
脚 700
空
载
≤9
≥5.4
≤450
7、舒适性
汽车应为乘员提供舒适的乘坐环境和方便的操作条件,
称之为舒适性。
舒适性应包括平顺性、空气调节性能(温度、
湿度等)、车内噪声、乘坐环境(活动空间、车门及通道宽
度、内部设施等)及驾驶员的操作性能。
其中汽车行驶平顺性常用垂直振动参数评价,包括频率和
振动加速度等,此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一,
详见第六章悬架设计。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 主要参数 选择 分解