第1章概述 汽车总布置设计是新车型开发的第一道工序,而新车型总体设计方案的确定是总布置设 计的第一步。 首先,通过充分准备和综合分析,选择一个合理的整车方案,并经过一定的程序将其确定 下来。方案确定后,进行准确的布置和计算,并为各总成下一步开展的工作打好基础、准备条 件、提出要求并与各专业组协同完成全部设计,共同实现整车的总目标。 一种新车型的投产,除产品开发过程外,还要做大量的生产准备工作,如投人资金、设备 厂房、人员及制订一整套相关的工艺等,这些都是为了保证整车能稳定的、大量的投人生产,并 确保其整车性能和质量能被用户所接受,所以整车总体方案的确定和全部的设计内容,也直接 决定着工厂的投人。因此,总布置工作 可缺少。 一方案选择、布置和计算,都是非常重要的,而且是不 做好整车设计工作,必须做好以下两点:第一要能准确地分析市场形势、了解用户的心理 状态、车辆的使用特点,熟悉工厂的生产条件,以便真正确定出合理地整车方案。第二要有独 立工作能力。因为方案确定后,实现该方案的所有布置、计算的整车开发工作,基本上是由 个人来完成,所以要求设计者工作不应该出现任何失误,否则会造成返工和浪费,甚至失掉抢 占市场的机会。因此要求设计者必须具有严谨、认真、细致、负责的精神,在整个开发过程中能 协调和解决各方面的矛盾和问题,使设计达到设计要求。 总布置工作虽然以完成全部“图纸”及“技术文件”来标志着阶段性的结束,但还应该进行 整车装配图的校核工作,即利用已完成的全部图纸一零件图和装置图,进行全面地、细致地 整车装置的图面校核,及时发现问题解决问题,使设计中存在的问题消除在试制件和试装车之 总布置设计在整个车型开发过程中,占有非常重要的位置,必须认真做好这项工作。 1.1整车总布置设计的任务 产品的“设计任务书”或“开发指令”是公司产品开发的指令性文件,是开展设计工作的依 据,因此要认真分析、研究任务书的内容,明确具体要求、技术难点和完成设计所需要的相关条 件,做好充分准备。 接到任务书后,综合分析用户的使用要求、不同地区的特殊使用条件、企业的产品发展规 划和生产条件,合理地选择整车的性能指标和有关的技术参数,并提出整车设计方案。 认真地进行整车总体布置、性能计算,提出各总成的技术要求和设计参数,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。 实现产品系列化。整车设计时应考虑系列变型车的工作,做到产品系列化,零部件通用化 和设计标准化,以适合于大量生产。 -2 PDG
1.2总布置设计的一般程序 总布置设计人员在接受新车型的开发任务后,首先要进行整车的整体构思,并参予市场调 研和样车的分析工作,在此基础上制订出总的设计原则和明确设计目标 做好整车的方案选择,初步确定有关的技术参数,以便给总成开发下达设计指令。 配合好总成设计,共同完成总成的布置工作,协调、解决各部分的矛盾和问题,完善总布置 的图面设计工作。 进行整车性能计算,完善和确定有关的技术参数、确认总成的布置及相关技术参数 进行运动校核。 编写整车总目录和整车技术条件。 配合试制、试验、改进设计、最后完成全部设计 PDG
第2章总布置设计的准备 2.1市场调研 在新车设计之前,设计人员要参加市场调研工作。 首先要认真编写调研提纲、调查项目、思考提出问题、地区条件、使用要求、用户的基本情 况、货源和货物种类等,最重要的是要列出技术难点,进行重点调研,以求解决办法。 调研工作可分为市场普查和专项调查。 市场普查:可参予产品规划或惰报部门每年进行的市场情况调查,包括国、内外制造厂家 的产品开发、生产、销售、国家政策、地方规定、社会车辆运转情况统计、营运费用、管理维修、车 辆性能、可靠性、寿命及备件供应等,从而掌握国、内外市场情况、变化规律、发展趋势、用户的 使用和需求状况,及时发现市场需求和预测未来。 专项调查:参加为开发某一车型(系列)而专门进行的市场调查,明确调查目标,细化调研 提纲,对整车、总成、性能及有关参数,必须要有了初步设想后,再到用户和使用现场逐项进行 了解、找出差异,特别要重点调查有关的技术难点一性能要求、结构处理、特殊用途或要求 等。调查后要(对被开发的车型)形成一个比较完整的方案。 调研的方法主要是通过听、问、看和测试等手段,达到预期的目的,通过“研究思考”达到完 善和创新。 听和问:通过与对方交流,听取用户的具体反映、意见和要求,问清自己所要了解的问题 主要包括使用、道路、货物、运距、车流、装卸、维修保养、管理、舒适、方便性及价格等问题。 看:到现场对车辆的使用状态、操作、装卸、货物、现场及道路条件及特殊的使用要求等,要 看清记牢。 测试:进行主要的性能和参数的测试,以便作为设计参数(视条件而定)。 思考:把调查中所了解到的各种问题、情况进行分析、加工和整理,最后要站在用户的立 场,以设计师的观点,设想出新的结构和设计方案,解决用户的使用问题,提高车辆的使用水平 和适应能力,增加技术含量,扩大和满足市场的使用要求。 每次调研都要编写调研报告,对问题和技术难点要有解决办法,要有结论和建议。 2.2样车分析 选同类型的国外(内)样车,作为参数和设计的目标车型。 对样车进行性能测试,包括动力性、经济性、制动性、操纵稳定性和平顺性等。 对样车进行“模型”参数的测量,包括质量参数、布置参数及有关的技术数据,然后输人计 算机,并对性能进行计算,对比测试结果,修正和完善性能评价的计算方法、掌握选择不同参数 时的变化规律,提高计算精度,更好服务于产品的预开发。 一4 PDG
设计。 对各总成之间的连接件进行测绘,分析其布置关系,找出布置和结构上的特点,进而掌握 布置与性能、使用等方面的关系。 经过零件和装配位置的测绘后,在图面上进行运动校核,找出各部件之间的间隙值与跳动 量值,并与实车的测量值进行比较,掌握布置规律、积累各部间隙数据,提高运动件的布置水平 和设计精度。 总成及零部件的测绘工作,由各专业设计师进行。 最后进行整车总布置的装配校核(此项根据需要进行)。 2.3制订设计原则和目标 整车设计人员要根据市场调研和样车分析结果以及公司的产品发展规划,提出对某一车 型的设计原则和设计目标。其中包括汽车的主要用途、适用范围、技术水平、工艺性、通用化和 系列化要求、生产继承性、优先保证的使用性能、载重(客)量、生产纲领、目标成本、赶超车型的 技术指标及变型需要等。新车的设计有一个统一而明确的要求
第3章整车型式的选择 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)轴数和取动型式: (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。 3.1发动机的种类和型式 对于发动机的种类和型式,在现代汽车上主要选用汽油机和柴油机,燃用其它燃料或其它 种类的发动机,可根据车型的需要进行选取。 发动机的型式有直列式、V型和对置式等。冷却方式有水冷和风冷。 因此要根据具体车型的使用条件和布置上的结构需要,而选择不同种类和型式的发动机。 3.2汽车的轴数和驱动型式 不同类型的汽车有不同的轴数和驱动型式,这主要根据使用条件、用途、工厂的生产条件 制造成本及公路的轴荷限值等因素进行选择。 最常用的是两轴、后驱动4×2式汽车,其中轿车还可以采用4×2前驱动式结构。 对于一般总重小于19的汽车,都采用4×2后驱动的布置型式(前驱动的轿车除外),因 为这种汽车结构简单、布置合理、机动性好、成本低、适合于公路使用,是一种典型的、成熟的结 构型式。 随着汽车载重量的增加,各相关总成也要相应的加大,汽车的自重也要增加,这样会造成 4×2式的汽车单轴的负荷增加,以致于超过公路、桥梁所规定的承载限值(公路允许单轴负荷 为13t,双后轴负荷为24)。为解决此矛盾,一般采用增加汽车轴数的办法来减少单轴的负 荷,如从4×2变成6×2、6×4,8×4,如果想增加驱动能力,提高越野通过性能,可以采用4× 4、6×6、8×8等增加前驱动型式的结构,同时也可提高载重量。 采用增加轴数的办法,可以提高载重量而不增加单轴负荷,同时还不会增加车箱底板的离 地高度,提高通用化、系列化水平,便于生产、降低生产成本等。所以汽车厂家多年来一直都采 用这种办法变型出更多品种的汽车。 6×2式结构可以由单前轴、单后驱动桥和后支承轴组成,也可由双前轴和单后驱动桥组 成,这主要取决于布置需求和轴荷分配。但应尽量不采用双前轴式结构,因为这样会使前转向 系统复杂,转向沉重或增加转向助力系统,增加成本和影响操作。 一6一 PDG