1
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LF、后悬LR„„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； 2 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。
总布置概述
汽车总布置设计，又称为汽车总体设计，其工作内容包括汽车型式的选择，整车基本尺寸的设定，各大机械系统布置方案、人机工程布置方案的制定，各大系统的布置实现系统间的间隙保证，同时也包括对整车重量、通过性、动力性经济性、车辆动力学、NVH 等性能的考虑。总布置设计，与造型设计，整车性能开发，构成了汽车产品开发过程中整车层的工作内容。总布置设计、造型设计、整车性能开发这三大项工作，不是孤立的，而是相辅相成的；其中，总布置设计，决定了汽车的总体技术方案，是汽车产品开发过程中最重要的内容。总布置设计，也在很大程度上决定了一款汽车产品投放市场后的成败。
图1-1 汽车产品开发中整车层的工作内容
1.1 汽车开发流程与总布置工作
汽车产品开发，可分为平台开发，车型开发和变型开发三种。
平台开发：开发全新的平台，全新整车造型、系统结构、配置、布置的整车项目。
车型开发：在已有平台的基础上，全新整车造型和布置，通常选用已开发成熟的零部件，对整车系统结构进行改动的整车项目。
变型开发：保留平台，通过局部改变造型和布置，选用已开发成熟的零部件对车型进行小范围改动的整车项目。
一般而言，一套完整的汽车新产品开发流程，按先后顺序，包括产品策划，概念设计，工程设计，设计验证，生产准备等几个基本的阶段。不同的汽车公司，
对汽车产品开发流程中不同阶段的名称各有不同的定义，但其本质内容却与前面提到的各个基本阶段是对应的。 当然设计验证与生产准备已经不算严格意义上的产品开发阶段了。在产品开发的全过程中，总布置都要发挥积极的作用，但各阶段的工作内容和侧重点有所不同，其中，概念设计与工程设计阶段的工作量最大。
在产品策划阶段，产品规划人员根据各种输入信息，如高层决策，市场需求，或是技术发展趋势报告，撰写新项目建议书。但新项目建议书只是一个比较笼统的概念性报告，其中关于车型产品的定义也比较笼统。根据新项目建议书，项目组成员通过市场可行性、技术可行性、质量可行性、采购可行性、生产可行性、财务可行性等各种可行性分析，确定该项目是否可行，如果可行，项目的详细方案是什么。这其中，技术人员和市场人员将发挥最重要的作用，而在所有的技术人员中，发挥带头作用的就是总布置工程师。在这个阶段，总布置工程师将会同市场人员，根据市场调研、技术可行性以及其它约束条件，制定该项目的整车产品定义，包括车辆型式选择、整车基本尺寸定义、人机工程布置方案，并绘制初版的整车总布置图。总布置工程师也将与负责动力总成开发和整车动力性经济性的工程师一起，初步制定动力总成的搭载和布置方案。
汽车的总体布置
在初步确定汽车的载客量(装载量)、驱动形式、车身形式、发动机形式等以后，要深入做更具体的工作，包括绘制总布置草图，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，以寻求合理的总布置方案。绘图前要确定画图的基准线(面)。
一、整车布置的基准线(面)——零线的确定
确定整车的零线(三维坐标面的交线)、正负方向及标注方式，均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。
1．车架上平面线
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)视图上的投影线称为车架上平面，它作为垂直方向尺寸的基准线(面)，即z坐标线，向上为“十”、向下为“—”，该线标记为 。货车的车架上平面在满载静止位置时，通常与地面倾斜
0.5°～1.5°，使车架呈前低后高状，这样在汽车加速时，货箱可接近水平。为了画图方便，可将车架上平面线画成水平的，将地面线画成斜的。
2．前轮中心线
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称为前轮中心线，它作为纵向方向尺寸的基难线(面)，即f坐标线，向前为“—”，向后为“十”，该线标记为 。
3．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称为汽车中心线，用它作为横向尺寸的基准线(面)，即y坐标线，向左为“十”、向有为“—”，该线标记为 。
4．地面线
地平面在侧视图和前视图上的投影线称为地面线，此线是标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。
5．前轮垂直线
通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线称为前轮垂直线。此线用来作为标注汽车轴距和前悬的基准线。当车架与地面平行时，前轮垂直线与前轮中心线重合(如轿车)。
二、各部件的布置
1．发动机的布置
(1)发动机的上下位置 发动机的上下位置对离地间隙和驾驶员视野有影响。轿车前部因没有前轴，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的要求。货车通常将发动机布置在前轴上方，考虑到悬架缓冲块脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70～100mm，这就要求发动机有足够高的位置，以防止前轴碰坏发动机油底壳。油底壳通常设计成深浅不一的形状，使位于前轴上方的地方最浅，同时再将前梁中部锻成下凹形状(注意前梁下部尺寸必须保证所要求的最小离地间隙)。所有这些措施将有利于降低发动机位置的高度，并使发动机罩随之降低，这能改善长头车的驾驶员视野，同时有利于降低汽车质心高度。除此之外，还要检查油底壳与横拉杆之间的间隙。发动机高度位置初定之后，用气缸体前端面与曲轴中心线交点X到地面高度尺寸6来标明其高度位置，如图1-10所示。
精品文档
精品文档
轿车车身上的二大立柱
由各种各样的骨架件和板件通过焊接拼装而成的轿车车身，也就是行业俗称的
白车身”它的各个部分都有相关的名称，不论在汽车制造厂、修理厂或者配件 商店，人们一听到某个名称就知道它是属于车上的哪一部分， 安装在什么位置上
（见图） 三厢式轿车车身结构图主要零部件：
1、发动机盖2、前档泥板3、前围上盖板4、前围板5、车顶盖6、前柱7、 上边梁8、顶盖侧板9、后围上盖板10、行李箱盖11、后柱12、后围板13、 后翼子板14、中柱15、车门16、下边梁17、底板18、前翼子板19、前纵 梁20、前横梁21、前裙板22、散热器框架23、发动机盖前支撑板
车身的骨架件和板件多用钢板冲压而成，车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂 纹的特点。根据车身不同的位置，一些要防止生锈的部位使用锌钢板， 例如翼子 板、车顶盖等；一些承受应力较大的部位使用高强度钢板，例如散热器支承横梁、 上边梁等。轿车车身结构中常用钢板的厚度为 0.6〜3毫米，大多数零件用材厚 度是0.8〜1.0毫米。
在轿车车身构造中，有些重要零件的位置涉及到车辆的整体布置、安全及驾乘舒 适性问题，例如立柱。
「般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱（ A柱）、中柱（B柱）、后柱 （C柱）。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。
设计师考虑前柱几何形状方案时还必须要考虑到前柱遮挡驾驶者视线的角度问
题。一般情况下，驾驶者通过前柱处的视线，双目重叠角总计为 5〜6度，从驾 驶者的舒适性看，重叠角越小越好， 但这涉及到前柱的刚度，既要有一定的几何 尺寸保持前柱的高刚度，又要减少驾驶者的视线遮挡影响，是一个矛盾的问题。
设计者必须尽量使两者平衡以取得最佳效果。在 2001年北美国际车展上瑞典沃精品文档
精品文档
尔沃推出最新概念车SCC,就将前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃让驾驶者可以 透过柱体观察外界，令视野盲点减少到最低程度（见本网 “车海拾贝 ”沃尔沃 SCC）。
