汽车设计知识点1-2章

汽车设计（不完整）

第一章

1.发动机前置前驱动 （FF）特点：a、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的能力高；c、动力总成结构紧凑；d、有利于提高乘坐舒适性；（车内地板凸包高度可以降低）e、有利于提高汽车的机动性；（轴距可以缩短 ）f、有利于发动机散热 ，操纵机构简单；g、行李箱空间大；h、变形容易。主要缺点有结构与制造工艺均复杂；前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；汽车爬坡能力降低；发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。

2.发动机前置后驱动 （FR）特点：a、轴荷分配合理 ；b、有利于减少制造成本；（不需要采用等速万向节 ）c、操纵机构简单；d、采暖机构简单，且管路短供暖效率高 ；e、发动机冷却条件好；f、爬坡能力强；g、行李箱空间大；h、变形容易。主要缺点有地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；汽车正面与其它物体发动碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；汽车的总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性和动力性。

3.发动机后置后驱动（RR）特点：a、结构紧凑；b、改善了驾驶员视野； （汽车前部高度有条件降低 ）c、整车整备质量小；d、客厢内地板比较平整；e、乘客座椅能够布置在舒适区内；f、爬坡能力强；g、汽车轴距短，机动性能好。主要缺点有：后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向；前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性；行李箱在前部，行李箱空间不够大；操纵机构复杂；变形困难。

4.整车整备质量m0：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。

5.质量系数：是指汽车载质量与整车质量的比值，即

该值越大，说明汽车的结构和制造工艺越先进。

6.汽车总质量：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

7.发动机汽缸三种排列形式优缺点。

直列式：结构简单、宽度窄、布置方便。但当发 动机缸数多时，在汽车上布置困难，且高度尺寸大。适 用于6缸以下 的发动机。

水平式：平衡好，高度低。在少量大客车上得到应用。

v 型式：曲轴刚度高度，尺寸小，发动机系列多。但用于平头车时，发动机宽布置较为困 难，造价高。主要用于中、高轿车以及重型货车上。

8.转向传动装置运动校核图（p51）：侧视图上画出转向器与转向杆系与纵置钢板弹簧的相对位置；转向节臂球销小心A1点的摆动中心；O2和B1GH和G‘H’即为运动不协调造成的轨迹偏差，这一偏差越小越好。

第二章

1.离合器的组成：摩擦离合器主要由主动部分（发动机飞轮、离合器盖和压盘等）、从动部分（从动盘）、压紧机构（压紧弹簧）和操纵机构（分离叉、分离轴承、离合器踏板及传动部件等）四部分组成。

2.膜片弹簧离合器特点：1）膜片弹簧具有较理想的非线性特性；2）结构简单，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；3）高速旋转时，压紧力降低很少，性能较稳定；4）压力分布均匀，摩擦片磨损均匀；5）易于实现良好的通风散热，使用寿命长；6）平衡性好；7）有利于大批量生产，降低制造成本。但是膜片弹簧的制造工艺较复杂，对材质和尺寸精度要求高。 3.拉式弹簧离合器特点：1）结构简单，零件数目更少，质量更小；2）膜片弹簧的直径较大，提高了传递转矩的能力；3）离合器盖的变形量小，分离效率高；4）杠杆比大，传动效率较高，踏板操纵轻便。5）在支承环磨损后不会产生冲击和噪声。6）使用寿命更长。但是拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难，且分离行程略比推式大些。但由于拉式膜片弹簧离合器综合性能优越，它已经得以应用。

4.β为离合器的后备系数，定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，β必须大于1。后备系数β是离合器一个重要设计参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

5.优化设计的三大要素：设计变量、目标函数、约束条件。

6.膜片弹簧工作点位置的选择（p66）：该曲线的拐点H对应着膜片弹簧的压平位置，而且λ1H= (λ1M +λ1N)／2。新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠0mem近或在H点处，一般λ1B =(0.8～1.0) λ1H，以保证摩擦片在最大磨损限度△λ范围内压紧力从F1B到F1A变化不大。当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度地减小踏板力，C点应尽量靠近N点。

7.对离合器操纵机构的要求：1）踏板力要小，轿车：80～150N，货车：<150～200N。2）踏板行程在一定的范围内，轿车：80～150mm，货车：<180mm。3）摩擦片磨损后，踏板行程应能调整复原。4）有对踏板行程进行限位的装置，防止操纵机构因受力过大而损坏。5）应具有足够的刚度。6）传动效率要高。7）发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作。8）工作可靠、寿命长、维修保养方便。

不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。

轴数

影响选取轴数的因素：主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的结构等。

选择原则：

包括乘用车以及汽车总质量小于19t的公路运输车辆和轴荷不受道路、桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，如矿用自卸车等，均采用结构简单、制造成本低廉的两轴方案；总质量在19～26t的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车宜采用四轴和四轴以上的形式。

驱动形式 汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等 。

影响选取驱动形式的主要因素：汽车的用途、总质量和对车辆通过性能的要求等。

选择原则：

乘用车和总质量小些的商用车，多采用结构简单、制造成本低的4×2驱动形式。

总质量在19～26t的公路用车辆，采用6×2或6×4驱动形式。

对于越野汽车，为提高其通过性，可采用4×4、6×6、8×8的驱动形式。

布置形式

1．乘用车的布置形式

发动机前置前轮驱动（FF）

发动机前置后轮驱动（FR）

发动机后置后轮驱动（RR）

（1）发动机前置前轮驱动（FF）

应用：目前在发动机排量为2．5L以下的乘用车上得到广泛应用。

（2）发动机前置后轮驱动（FR）

应用：在发动机排量较大的乘用车上得到应用。

（3）发动机后置后轮驱动（RR）

应用：目前乘用车极少采用发动机后置后轮驱动方案。

货车车头长度 是指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。

1、整车整备质量m0

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。

汽车的载质量me 汽车的载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量。

3、质量系数ηm0是指汽车载质量与整车整备质量的比值，即ηm0＝me／m0

该系数反映了汽车的设计水平和工艺水平，ηm0值越大，说明该汽车的结构和制造工艺越先进。

4．汽车总质量ma 是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

乘用车和商用客车的总质量ma ： ma ＝m0＋65n十αn （kg）

5．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负荷 。也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。

发动机的气缸有直列、水平对置和V型三种排列形式。

发动机排量小的汽油机多采用直列式发动机并用在乘用车上。发动机排量大的乘用车以及总质量大的货车采用V型发动机的较多。水平对置式发动机用在少量车辆总长较长的客车上。

一、乘用车车身形式

1）组成：发动机舱、客厢和行李箱 2）基本形式：

①折背式②直背式③舱背式

第六节 轮胎的选择

轮胎及车轮的作用：用来支撑汽车，承受汽车重力，在车桥（轴）与地面之间传力，驾驶人员经操纵转向轮可实现对汽车运动方向的控制。

一、轮胎与车轮应满足的基本要求

①足够的负荷能力和速度能力；

②较小的滚动阻力和行驶噪声；

③良好的均匀性和质量平衡性；

④耐磨损、耐老化、抗刺扎和良好的气密性；

⑤质量小、价格低、拆装方便、互换性好。

1、车架上平面线 （标注垂直尺寸基准线----z/0）

是指纵梁上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧（前）视图上的投影线。（上“+”下“-”）

2、前轮中心线 （标注纵向尺寸的基准线----x/0）

是指通过左、右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线 。 （前“+”后“-”）

3、汽车中心线（标注横向尺寸的基准线----y/0，左“+”右“-” ）

2、传动系的布置

驱动桥的位置取决于驱动轮的位置，同时为了使左、右半轴通用，差速器壳体中心线应与汽车中心线重合。

3．转向装置的布置

转向摇臂与纵拉杆和转向节臂与纵拉杆之间的夹角，在中间位置时应尽可能布置成接近直角。

膜片弹簧离合器特点（优缺点）： ①具有较理想的非线性弹性特性

②膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。

③高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。

④膜片弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。

⑤易于实现良好的通风散热，使用寿命长。

⑥膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。

但膜片弹簧的制造工艺较复杂，制造成本较高，对材质和尺寸精度要求较高，其非线性弹性特性在生产中不易控制，开口处容易产生裂纹，端部容易磨损。

应用：近年来，不仅在乘用车上被大量采用，而且在各种形式的商用车上也被广泛采用。

拉式膜片弹簧离合器特点（优缺点）：

其结构更简单、紧凑，零件数目更少，质量更小；

提高了压紧力与传递转矩的能力，且并不增大踏板力，在传递相同的转矩时，可采用尺寸较小的结构；

在接合或分离状态下，离合器盖的变形量小，刚度大，分离效率更高；

减少了摩擦损失，传动效率较高，踏板操纵更轻便；

无论在接合状态或分离状态，在支承环磨损后不会形成间隙而增大踏板自由行程，不会产生冲击和噪声；使用寿命更长。

但是，拉式膜片弹簧的分离指是与分离轴承套筒总成嵌装在一起的，需采用专门的分离轴承（图2-22），结构较复杂，安装拆卸较困难。

应用：目前在各种汽车中的应用日趋广泛。