汽车设计讲稿-第一章 汽车总体设计

第一章汽车的总体设计§1―1 概述一．总体设计1．对总体设计的原则要求：一个成功的汽车产品设计应该满足技术、社会、经济和艺术造型等方面的要求。

总体设计应根据整车设计的总目标，明确各种的要求的主次地位，统一协调，使它们和谐地组合在一起，形成既先进又合理的方案，以达到预期目的。

2．对总体设计的基本要求：1）各项性能、成本等，要达到设计任务书指标。

2) 遵守和贯彻有关法规、标准，不侵犯专利。

3) 尽量三化，标准化，通用化，系列化。

4）进行运动校核，保证运动正确，不干涉。

5）拆装维修方便。

要特别注意正实施的强制性标准，已有40项，如GB1589-89汽车外廓尺寸限界，汽车污染物排放标准，公路法规对汽车轴荷的限定等。

3．对总设计师要求：1）丰富的工作经验，工作几年，最好搞过底盘和车身。

2）理论水平高（力学）。

3）熟悉掌握国内、国外汽车市场和技术、国内外工业动向。

4）善于团结周围同志一道工作，有一定的组织能力。

4．准备（日常，设计前）1）收集资料与分析收集：设计结构使用、试验、生产、技术等方面资料、表格各种参数画出参数图（广告）技术发展水平报告、前后对比其他国家法规2）进行使用调查使用条件：包括道路、气候、风沙使用情况：运货品种、装卸方式、运输距离、行李箱、质量用户对汽车行使要求，需求量。

3）进行生产调查：生产条件：厂地面积、厂房面积、技术力量（技术人员、技工技术等级）原材料来源及运输方式、水、电供应、排污。

生产设备：现有和要买的设备、工艺水平。

4）进行样车对比、试验分析二．汽车开发程序：对应竞争，企业要一手抓在产品，一手抓新产品开发。

为进行新产品开发，要制定企业发展规划，核心是商品规划（系列和单个）0．单个商品规划包括商品计划和概念设计。

1）商品规划：商品开发的必要性、目的、主要性能、造型风格、目标价格；目标用户和市场、适用地区、商品用途及级别；生产纲领、目标利润、投产时间等。

2）概念设计：车型构成：主要尺寸、驱动方式和主要部件及附属设备；总体布置；整车目标性能、目标质量、目标成本和开发日程。

1．新产品开发流程新产品开发流程图2．概念设计：指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程前提：市场需求，用户要求，技术发展水平，企业水平1）造型设计：外部造型，内饰设计，色彩设计绘外型构思草图、美术效果图、制作油泥模型（1：5或1：10）。

*注意：造型设计建立在汽车总体布置基础上，并使其空气动力性和制造工艺性良好。

而汽车总体布置建立在良好使用性能基础上。

当造型设计与总体布置矛盾时，应服从总体设计。

2）定总体方案规定基本尺寸：外形尺寸，室内空间，货箱尺寸主要总成结构：选内饰，轮胎画方案图：各总成只画大轮廓，突出各方案的主要区别，如货车长、短头，发动机前、中、后置。

3）总布置草图A. 仔细布置各部件，较准确画出各部件形状尺寸，确定各总成质心位置，算轴荷分配和质心高度，并进行调整确定。

B. 准确确定整车主要尺寸：轴距、总长、总宽……应符合法规和标准。

C. 计算主要性能, 确定各总成技术参数，要匹配。

以保证各项性能指标达到预定要求。

4）市场调查A. 市场容量大小，确定最经济的生产纲领，生产方式B. 用户要求C. 分析资料，确定新车型先进性D. 初定整车及主要总成的形式和主要参数、整车主要性能及整备质量指标E. 考虑变形车5）设计任务书制定：A. 可行性分析B. 产品型号及主要使用功能、技术规格和性能参数C . 整车布置方案，各总成的结构、特性参数；通用化，标准化，系列化D. 国内外同类汽车技术性能的分析对比E. 本车的新技术、新材料、新工艺3．控制目标成本C:C=P-T1-T2-Q式中：P —商品的目标价格，指根据市场的分析预测并结合商品的技术定义来确定商品投放市场能够接受的价格T1—增值税；T2—附加税；Q —企业目标利润即：P=T1+T2+C+Q对成本要进行控制，才有价格优势4．试制设计: 试制过程技术设计1）总成设计，协调各总成之间及与整车的矛盾2）绘整车校对图3）运动干涉校核4）出整车技术文件（试制图，明细表和技术条件）5．样车试制和试验：1）试制总成和样车：2）总成试验，样车试验，使用试验，评价试验3）改进设计总体设计人员应参加试制和试验工作，对其中暴露的问题进行分析和改进，为下一轮的试制做好准备。

从新车设计到定型投产一般要经过2-3轮的试制，实验及修改设计的过程。

6．生产准备：生产准备和小批量试生产7．销售，售后服务§1―2 汽车形式的选择一、汽车的分类分类方法很多。

1．GB/T15089-2001按载客、货及最大总质量分类：1) M类：载客。

M1类- ≤9座M2类- >9座，最大总质量≤5000kgM3类- >9座，最大总质量> 5000kg按乘员数是否≤22人，M2类和M3类又可分别分为A、B和I、II、III级两小类。

各按是否允许站立分级。

2) N类：载货。

N1类- 最大总质量≤3500kgN2类- 3500kg < 最大总质量≤12000kgN3类- 12000 kg < 最大总质量2．GB/T3730．1-2001将汽车分为乘用车和商用车两类：书第8页。

乘用车：≤9座商用车：>9座座位数不超过16座为小型客车二、汽车形式：指轴数、驱动形式、布置形式1.轴数1)选择根据：总质量、法规、轮胎负荷能力和汽车结构2)一般，总质量：< 19t，两轴19-26t，三轴>26t，四轴及以上2.驱动形式：第一、二个数字分别表示车轮总数和驱动轮数选择根据：用途、总质量、对车辆通过性的要求一般，4*23.布置形式：指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点1)乘用车（留作作业）2)商用车(2）货车A、按驾驶室与发动机的相对位置§1—3汽车主要参数选择主要参数：尺寸、质量和性能参数一、主要尺寸参数的确定：外廓尺寸、轴距，轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸等。

1、外廓尺寸：长、宽、高GB1589-1989规定：1）总长：货车、整体式客车≯12 m铰接式客车≯18 m牵引车+半挂车≯16.5 m汽车+挂车≯20 m2）总宽≯2.5 m（除后视镜外）3）总高≯4 m （空载、顶窗关）后视镜 P172、轴距L1） L对汽车的影响：A. 整备质量（自重）： L短→轻B. 总长：L短→短，车厢长度不足或后悬过长C. 最小转弯半径：L短→小D. 传动轴长度：L短→短，质量小E. 纵向通过半径：L短→小，通过性好但L过短时，F. 轴荷分配：因制动或上坡轴荷转移过大，制动性和操纵稳定性变坏G. 纵向振动角：增大，平顺性不利H. 万向节传动轴夹角大：受力不利2）确定：原则：大排量乘用车，大货车，大客车→长如要机动性好→短货车如要装载量多，装轻飘物→长初选：参见表1—2。

3、前、后轮距B1和B21）对汽车的影响：A. B↑→车厢宽度↑→车内空间及側倾刚度↑，提高横向稳定性B. B↑→总宽、总质量、最小转弯半径↑→比功率、比转矩↓，机动性变坏轮距=0.5—0.54。

微型车为0.55 —0.64轿车的轴距P18前轮距2）确定方法：按表1—2初选4、前悬L F和后悬L R1）前悬长度：影响：足够长度：固定和安装发动机、水箱类太长：接近角太小，不利于通过性，使视野变坏2）后悬长度：影响：取决于货厢长度，轴距和轴荷的分配的要求，保证离去角太长：上、下坡容易刮地，转弯也不灵活太短：乘用车行李箱尺寸小大客车后悬一般不大于轴距的65%，绝对值不大于3.5m，货车后悬一般1.2—2.2 m间5、货车车头长度：（自学）6、车厢尺寸：（自学）7、典型车辆主要尺寸普桑尺寸：4546*1690*1407前、后轮距：1414、1422二、汽车参数质量的确定：整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、载荷分配1、整备质量0m ：（空车重）—--重要的设计指标1）定义：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2）影响：成本和使用经济性 3）目前，轻量化的目的：A.↓0m ，↑装载量和载客量；B.∵安全，排气净化和噪声标准使质量↑，应↓0mC.节约燃料4）轻量化措施：结构合理、轻质材料、5）估算方法：收集大量数据，根据新车特点估算总成，再累计。

乘用、客车的0m 也可按人均整备质量值估计，见表1-3。

2、载客量和装载质量（载质量） 1）载客量的确定：见表1-1 2）载质量e m 的确定A.e m 定义：在硬质良好路面上行驶，所允许的额定载质量（越野车e m ：指在越野行驶时或土路上行驶时所允许的额定载质量） B. 商用货车载质量确定： a.与企业商品规划符合 b.考虑用途和使用条件 大的用于货流大、运距长小的用于市内：货源多变、运距短3、质量系数0m η：载质量与整备质量之比。

反映汽车设计和工艺水平。

0m η=oem m ，表1-4 4、汽车总质量a m 的确定：1）定义：指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量。

2）计算公式：乘用车和商用客车：an n m m a ++=650 (kg) 商用货车：1065n m m m e a ++= (kg)式中：0m - 整备质量；e m - 载质量；α-行李系数，按表1-5选；n- 乘员和驾驶员数；n 1-驾驶员及随行人员数，为座位数。

5、载荷分配：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1）表示：用空载或满载总质量的百分比表示 2）影响：轮胎寿命，汽车使用性能3）选取要求：∵要轮胎磨损均匀和寿命相近，各车轮载荷应相差不大∵动力性和通过性，驱动轮应有足够载荷 ∵操纵稳定性，转向轴载荷不应过小见表1-6三、 汽车性能参数的确定1、动力性参数：包括最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转矩等。

1）最高车速max a v ，乘用车有逐步提高趋势 乘用车＞客、货 大乘用车＞小乘用车 微、轻货＞中、重货2）加速时间tmax a v ＞100km/h ，0-100km/h ，大乘用车t=8-12s小乘用车t=12-25smax a v < 100km/h ，用0-60km/h3）上坡能力：通常，货车30%坡度，越野车60%4）比功率P b 和比转矩T bA 、 比功率：发动机标定最大功率Pemax 与汽车最大总质量m e 之比，P b =Pemax/m e . 综合反映汽车动力性。

GB7258-1997规定：农用车和运输用拖拉机的比功率P b ≥4.0kw/t,其他≥4.8kw/t 。

见表1-7B 、比转矩：发动机最大转矩与最大总质量之比，反映牵引能力，见表1-7。

2、燃油经济性参数用百公里油耗（L/100km ）来评价，乘用车见表1-8货车有时用单位质量的百公里油耗（L/100km ）来评价，见表1-93、最小转弯直径Dmin ：方向盘转极限位置时，前外转向轮中心转过的直径。