整车总布置图的绘制及各总成

汽车总布置设计主要内容一、汽车总布置设计概述二、汽车前舱总布置三、汽车底盘总布置四、汽车车身总布置五、运动校核六、性能计算一、汽车总布置设计概述¾汽车总布置设计的含义：在汽车的总体方案确定后，要对总成和部件进行空间布置，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求，使其达到最佳组合，得到合理的总布置方案。

¾汽车总布置的主要内容：布置的内容布置的项目空间布置（人机分析、法规校核）发动机、传动系的布置；悬架、轮胎的布置；座椅布置；踏板、变速杆等驾驶操作系统的布置；载货空间的布置；燃料箱、备胎的布置；车身及内、外饰件的布置性能相关项目布置油耗燃料箱容量制动性能质心位置、轮胎尺寸操纵稳定性轴距、转向器的位置、方向盘行程NVH性能传动轴夹角、发动机悬置、空滤器、消声器容量、排气吊挂、后视镜、仪表板横梁空气动力性能发动机罩前端高度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角、扰流板、空气进出风口机动性轮距、轴距、前后悬、转向齿条行程发动机冷却前格栅型式、散热器尺寸、前端开口面积¾汽车总布置的具体内容：¾整车总布置流程：¾整车坐标系：GB/T19234-2003¾整车总布置基准：1）车架上平面线（或车身地板主平面线）；2）前轮中心线；3）汽车中心线；4）地面线；5）前轮垂直线¾整车总布置图：¾整车总布置图：二、汽车前舱总布置1）确定动力总成布置位置、安装角度。

2）发动机附件布置：进气系（空滤器、进气管）、排气系（前管、催化器）、冷却系（水箱，冷却液罐）、供油系（油泵、燃油滤清器、管路）等3）制动总泵、离合器总泵布置。

4）管路布置：冷却、空调、动力转向、制动、燃料等5）线束布置：电器线束、控制拉线等6）其它布置：ECU、冷凝器、蓄电池、ABS控制器、继电器盒、清洗液罐、动力转向液罐等7）前仓布置校核的内容间隙、传动轴跳动等¾准备工作：•前舱车身数模；•动力总成数模：发动机、变速箱；•发动机附件数模：水箱、风扇、前舱内已经固定的部件；•底盘件数模：副车架、转向机、控制臂、前横梁、轮胎等。

整车总布置设计的任务1. 概述1.1 整车总布置设计的任务(1) 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发，正确选择性能指标、质量和主要尺寸参数，提出总体设计方案，为各部件设计提供整车参数和设计要求；(2) 对各部件进行合理布置和运动校核；(3) 对整车性能进行计算和控制，保证汽车主要性能指标实现；(4) 协调好整车与总成之间的匹配关系，配合总成完成布置设计，使整车的性能、可靠性达到设计要求。

1. 2 设计原则、目标（1）汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。

（2）选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进行（3）应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。

（5）涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。

（6）力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。

1. 3 汽车设计过程(1)调查研究与初始决策：选定设计目标，并制定产品设计工作及方针原则。

(2)总体方案设计：根据所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出整车设想，即概念设计（concept design）或构思设计。

(3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能以及各总成的基本形式。

(4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同色彩的车身外形图；制作相应的造型的1：5整车模型；从中选优后，再制作1：5或1：1的精确模型。

(5)编写设计任务书；(6)汽车总布置设计；(7)总成设计；(8)试制、试验、定型。

2.整车型式的选择根据设计原则，目标和用户的需求特点，整车设计人员要提出被开发车型的整车型式方案，主要包括以下几部分：(1)发动机的种类和型式；(2)轴数和驱动型式；(3)车头和驾驶室的型式及与发动机、前轴(轮)的位置关系；(4)轮胎的选择。

汽车总布置设计的内容与步骤汽车总布置设计是一个非常复杂的系统工程，流程包括管理、设计、组织等方方面面的辅助流程，这一流程的起点为项目立项，终点为量产启动，主要包括5个阶段：一、方案策划阶段通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析，可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化，确定顾客对新的汽车产品是否有需求，或者是否有潜在的需求等待开发，然后根据调研数据进行分析研究，总结出科学可靠的市场调研报告，为企业决策者的新车型研发项目计划，提供科学合理的参考与建议。

汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。

项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的，根据市场调研报告生成项目建议书，进一步明确汽车形式以及市场目标。

在完成可行性分析后，就可以对新车型的设计目标进行初步的设定，设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。

将初步设定的要求发放给相应的设计部门，各部门确认各个总成部件要求的可行性以后，确认项目设计目标，编制最初版本的产品技术描述说明书，将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。

二、概念设计阶段概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划，确定各个设计阶段的时间节点；评估研发工作量，合理分配工作任务；进行成本预算，及时控制开发成本；制作零部件清单表格，以便进行后续开发工作。

概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。

1．总体布置草图总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。

绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容，其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求；协调整车与总成间、相关总成间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足产品目标大纲要求的整车参数和性能指标的汽车。

而总体布置草图确定的基本尺寸控制图是造型设计的基础。

第三章车身总布置设计3-1 概述车身总布置在很大程度上受制于整车（底盘）总布置的发动机位置。

一、车身总布置与整车总布置的关系在整车总布置和底盘总布置基础上进行，受发动机的位置制约很大。

需整车总布置提供：①汽车总长La、总宽Ba,总高Ha轴距L、轮距B、前悬L F、后悬L R……等控制尺寸；②轴荷分布范围；③底盘各总成的位置和轮廓尺寸——包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；④乘员数及行李舱要求；⑤使用要求及操纵机构的相互位置等。

二、车身总布置的工作内容①根据整车设计要求确定车身各部分尺寸包括：乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；②确定整车外形——前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸,前后风窗位置与角度等；③驾驶区布置——方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；④乘客区布置——座椅布置、通道宽度、内高等；⑤空调系统的位置——制冷、采暖、除霜、通风换气、空气净化装置的位置及管道位置；⑥行李舱大小及位置；⑦视野设计校核；⑧乘客上下车方便性确定；⑨安全性设计——被动安全性（安全带、扶手、软化等）三、车身总布置的主要依据①整车（底盘）总布置的有关参数和发动机布置；②整车的使用条件和用户要求；③国家、行业有关标准、法规；④人机工程学的要求；⑤制造、工艺条件等。

四、车身总部布置的工作程序①车身主要尺寸参数的确定——外廓尺寸和有关总布置尺寸；②车厢内平面布置；③座椅和操纵机构布置；④驾驶区布置——仪表台（板）、驾驶座、空调控制板、操作辅助设备、视野校核等；⑤客车横截面布置——踏步、地板、内高、座椅、侧窗、内行李架、灯具、空调管道等；⑥备胎、油箱、电瓶、行李舱等布置；⑦必要的校核——确定尺寸、位置的需要。

如：发动机舱门、行李舱门、视野、车门等的运动校核。

经过上述工作，即可画出1 : 5车身总布置图。

注意：上述各阶段往往反复交叉进行，很多尺寸（位置）需要反复推敲，修改后方能确定。

1.简述在绘总布置图布置发动机及各总成位置时需注意什么问题或如何布置才合理？答：发动机油底壳至路面的距离应保证满载状态下最小离地间隙。

保证发送机安装简单方便；驱动桥位置由驱动轮决定。

将差速器中心线与汽车中心线重合，使左右半轴可通用。

万向节传动轴两端夹角应相等，满载静止时不大于4度。

最大不大于7度的要求；转向盘保证驾驶员能舒适地进行转向操作，注意转向盘平面与水平面的夹角，不影响仪表的视野，盲区最小；转向器布置在前钢板弹簧跳动中心附近，避免悬架运动与转向机构运动出现不协调现象，悬架保证转向轮转向空间；自动踏板尽量靠近驾驶员。

手脚制动方便可靠，避免车轮跳动自行制动。

2.分析被动悬架的不足之处，并说明主动悬架的工作过程？答：由弹性元件和减振器所构成的被动悬架系统，其弹性特性和阻尼特性是一定的，当受到外界激励时，只能“被动”地做出响应。

在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，难以满足期望的性能要求。

主动悬架主要由执行元件、各种必要的传感器、信号处理器和控制单元等组成。

主动悬架的传感器、信号处理器对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况的进行监测，系统控制单元根据检测到的各种信号判断汽车的当前状态，并根据事先设定的控制策略决定执行元件输出力的大小，控制悬架本身的特性及工作状态，对振动进行“主动”干预。

3.什么叫变速器传动比范围？其数值时多少？影响传动比的因素有哪些？答：变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值。

最高挡通常是直接挡，传动比为1.0；变速器最高挡是超速挡，传动比为0. 7～0. 8。

影响最低挡传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与地面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。

传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件（如要求的汽车爬坡能力）等因素有关。

目前乘用车的传动比范围在3. 0 ～4. 5之间，轻型商用车在5. 0～8. 0 之间，其它商用车则更大。

中重型载货汽车总布置设计规范汽车的总体设计与汽车的使用性能、艺术造型与制造成本有着密切的关系，在很大程度上决定着汽车销售的成败，直接影响到汽车的结构、性能及其使用、维修、寿命和使用经济性，所以总体设计在汽车的设计中显得十分重要。

1、汽车总体设计的任务：（1）从技术先进性、生产合理性和目标产品的用途、销售对象、控制成本及生产纲领等出发，正确选择整车性能指标、质量及尺寸参数，提出整车设计方案，为部件设计、选型提供依据。

（2）对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车能满足主要性能的要求，使相对运动的部件不会产生相互干涉。

（3）对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能指标的实现。

（4）协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。

（5）拟订整车技术文件。

如：整车装调技术条件、产品标准（6）进行各种有关整车的技术综合工作。

如：总布置评审材料的准备；设计计算书（设计计算说明书）；项目描述书；试验任务书；零部件技术认证计划。

2、对整车设计师的要求：作为一名整车设计师，需要具备以下几个条件：（1）对汽车的有关标准、法规的了解和掌握；（2）对汽车设计、试验知识的掌握和运用；（3）对汽车使用、保养和修理知识的基本了解；（4）对汽车生产工艺的基本了解；（5）对国内外同类产品的技术状态及技术水平主要零部件资源的了解；（6）有强烈的经济观念和市场意识，对市场的需求有必要的了解；（7）要有科学的工作态度和严格细致的工作作风；（8）要有协调各种关系的能力和耐心。

3、汽车设计的一般主要原则：汽车的设计原则是解决设计中出现的各种矛盾的指导思想和统一的准则。

其中包括产品设计方针、主要技术—经济要求（对技术先进性、工艺性、继承性、生产成本和零部件互用化的要求），需要考虑哪些变型车；同时要规定在各自使用性能发生矛盾时应优先保证的性能等，对于不同类型的汽车，其设计原则是不相同的，但有一些普遍适用的主要原则，表现在：（1）用户第一原则：汽车是工业品，也可看作艺术品。

汽车设计课后习题答案第一章汽车总体设计1-1:在绘总布置图时，首先要确定画图的基准线，问为神马要有五条基准线缺一不可？各基准线是如何确定的？如果设计时没有统一的基准线，结果会怎样？答：绘制整车总布置图的过程中，要随时配合、调整和确认各总成的外形尺寸、结构、布置形式、连接方式、各总成之间的相互关系、操纵机构的布置要求，悬置的结构与布置要求、管线路的布置与固定、装调的方便性等。

因此要有五条基准线才能绘制总布置图。

A、车架上平面线车架上平面线：车架上平面线即纵梁上翼较长的一段平面在侧（前）视图上的投影线。

作为标注垂向尺寸的基准线；B、前轮中心线：通过左、右前轮中心，并垂直于车架上平面线的平面在侧视图和俯视图上的投影线。

作为标注纵向尺寸的基准线；C、汽车中心线：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线。

作为标注横向尺寸的基准线；D、地面线：地平面在侧视和前视图上的投影线，作为标注汽车高度、货台高度、离地间隙、接近角和离去角等尺寸的基准线。

E、前轮垂直线线：通过左、右前轮中心右前轮中心，并垂直于并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

作为标注轴距和前悬的基准线。

1-2：发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是神马？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是神马？答：前置前驱优点：前桥轴荷大，有明显不足转向性能，越过障碍能力高，乘坐舒适性高，提高机动性，散热好，足够大行李箱空间，供暖效率高，操纵机构简单，整车m小，低制造难度后置后驱优点：隔离发动机气味热量，前部不受发动机噪声震动影响，检修发动机方便，轴荷分配合理，改善后部乘坐舒适性，大行李箱或低地板高度，传动轴长度短。

1-3：汽车的主要参数分几类？各类又含有哪些参数？各参数是如何定义的？答：汽车的主要参数分三类：尺寸参数，质量参数和汽车性能参数1）尺寸参数：外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。