3.3车头、驾驶室的型式 车头、驾驶室的型式是汽车的最主要的型式之一。其选择主要决定于用户的要求、安全 性、维修保养的方便性和生产条件等因素。车头的型式如长头、平头、凸头等都各有其优缺点, 不同的型式在不同的国家和地区,由于使用习惯和生产条件的关系,各种车头型式的车型都有 其自己的市场。 车头、驾驶室与发动机,前轴(前轮胎)的布置位置,也可组成不同的布置结构,形成不同风 格的整车外形,当然对使用、性能也有一定的影响,所以对此要认真地进行选择。 3.3.1载货汽车的布置 普通载货汽车可分为长头、平头、凸头三种布置型式。由于前轴(前车轮)与车头驾驶室的 位置不同,而使整车外形、轴荷分配、轴距、转弯直径等发生变化。 3.3.1.1长头车 长头车的车头,驾驶室和发动机三者的位置关系比较固定,没有太大的变化,而前轴或者 说前车轮的位置,相对于车头或发动机可以有多种不同的布置关系。在图1-3-1中给出a、b、。 0 (b) 三种情况。由于前轴(前轮)位置的不同,使 翼子板的位置、形状和发动机油底壳的形状 发生不同的变化,同时也涉及到机油泵的位 置和结构不同。所以前轴必须要选择合理的 布置位置。 现代长头车多采用图13-1中的b 方案,它的车轮居中、外形美观、布置匀称,但 09 油底壳有可能变成鸟鞍形才能保证润滑油容 量。图1-3-1中a现在已不用了,该方案布置 (特别是轴荷分配和转向系)不太合理。图 1-31中的c方案因车轮偏后可能造成驾驶 室的前底板处有较大的车轮隆起,影响驾驶 图9 员的操作空间,一般不采用该方案。但在凸 a一车轮靠前一车轮居中 轮靠后 头车和重型车上还采用该方案,凸头车的前
轮比©方案的更偏后(见3.3.1.3凸头车一节)。重型车的c方案布置主要是由于发动机的纵 间较高,而使车头较高,为保证视野,驾驶室及驾使员座椅也要相应怡高,这样车身底板就相对 拾高,因此车轮隆起不会较大,不至于影响驾驶员的慢作间。 3.3.1.2平头车 平头车是载货汽车中用的最多的一种型式,发动机布置在驾驶员座椅下后部,驾驶室中间 坐椅处没有很大的隆起,可保持三人座。而发动机布置在驾驶员和乘客座椅中间形成隆起隔 断的方案早已淘汰。平头车前轮可以有两种布置位置,一种是布置在前部,另一种是布置在后 部,如图1-3-2中的a和b。b方案现在逐渐被a方案代替。因为a方案的驾驶员操作空间更 宽大、舒适。 “ 低中 (b) 图1.3.2 平头车与长头车相比,虽然各有优缺点, 但经过多年的发展,平头车除安全性不如长 头车外,其它方面的技术问题(即缺点)基本 上都得到了解决,所以现代汽车平头布置方 案比较多。 值得注意的是,平头布置的图1-32中的 方案易造成前轴负荷偏大、轴距短、平顺性 差。 3.3.1.3凸头车 图133 凸头车布置形式也属于长头车的一种 只是车头的长度略小,并与轮胎直径相当,且前轮中心线位于驾驶室和车头的分界线左右, 般小吨位车(如南汽依维柯)属此布置形式。如图133所示。该种布置特点是,要求车体宽 大,整车高度高。主要是发动机和前轮都伸到驾驶室内部形成隆起,因此为保证驾驶员的操作 空间,必须使整车宽度加宽。另外在驾驶室前围中部要留有足够的空间,以便接近发动机的后 部,这样必须使车头的后部拾高,增加了整车高度。这种布置的主要优点是兼顾了平头的视野 好和长头的安全性,轴荷分配易于合理,但不足之处是自重和外廓尺寸较大。 3.3.2客车的布置 现代客车几乎全部采用平头布置形式。根据发动机布置的位置不同,可分为三种形式,即 发动机前置、中置(地板之下)和后置式。 发动机前置式布置,主要便于在载货汽车底盘上改装,底盘成本较低,操纵简单,维修方 便,备件充足。但其面积利用率较低,振动和噪声较大,不易隔热,影响乘坐的舒适性
发动机中置式布置,需要专门设计的卧式发动机,置于地板的中下部,这种布置使车厢的 容积增大,但给操纵和维修带来诸多不便,地板的高度不易降低。 发动机后置式布置,已被现代客车广泛采用了,这种布置的优点是厢内空间利用率高,易 隔热、隔噪,地板可以降低,但燥纵和维修不如前臀式好。 现代客车上又出现后横置式结构布置型式,但这需要一个角度变换装置,结构处理比较繁 索,操纵难度较大,维修不方便,所以仅在少数客车上使用。 3.3.3轿车的布置 轿车的布置可分为三种: ()发动机前置后驱动式传统的布置形式,现代的中、高级轿车仍在采用。特点:轴荷分 配合理、易操纵、轴距长、整车平顺性好、轮胎寿命长,但地板上有一纵向凸起的传动轴通道影 响乘坐的解活性 (2)发动机后置后驱动式发动机布置在后轴之后,轴距减短,轴荷分配合理,布置紧凑」 质量轻,地板低而平。但满载时后轴荷易偏大,汽车易产生过度转向,前轮在高速时会产生飘 浮现象,操纵机构复杂,不易变型为货车。后排座处的振动和噪声较大,乘坐舒适性差,故此种 布置型式应用较少。 (3)发动机前置前驱动式广泛应用在中、高级以下的轿车上,其优点是:前轴荷(驱动桥 轴荷)易保证,随载荷的变化不大,有利于操纵的稳定性,减少侧滑危险,行驶安全性好,地板低 而平,轴距和车长均可根据需要而定。主减速器和变速器连成一体,省掉传动轴,减少了振动 和噪声。易变型成客货车。缺点是后轴荷轻,非满载时,易产生制动抱死甩尾现象;前桥驱动 兼转向,需增加等角速万向节。这种前驱动桥结构复杂、工艺要求高、成本高、轮胎寿命比后驱 动式低。 前置前驱动式的发动机既可纵置,亦可横置既可布置在前轴之前,亦可布置在前轴之后。 发动机在结构和布置上需采取相应的措施,以满足整车的布置和使用性能的要求。 3.4轮胎的选择 根据车辆类型、总质量、道路条件、车速及其它特殊要求,合理地选择轮胎。 轮胎选择的好坏直接影响整车的使用性能,如动力性、经济性、通过性、安全性等,因此必 须按使用要求,道路条件和国家标准进行合理的选择。一般在汽车满载时,轮胎所受的静负荷 应等于或小于它的额定负荷(约0.9~1.0),这主要根据车辆的使用情况和道路条件而定,在 条件比较好的情况下一不超载、道路条件好,轮胎的静负荷可与额定负荷相等或相近,气压 也可选高一点,这样会提高整车的经济性能。 轮胎选择的另一个关键因素是车速。随着高速公路的发展和道路条件的改善,现代汽车 的车速越来越高,因此对于轮胎来讲,车速越高,其轮胎发热量也越大,至使轮胎的磨损和寿命 都受到影响。轮胎的额定负荷能力是在一定的车速下给定的,超过该车速长期使用会使轮胎 寿命急速下降。 另外,还要考虑的一个因素就是超载。车辆超载或减载运行将对轮胎的负荷能力和使用 寿命产生直线下降或上升的影响。 所以要根据具体的使用条件一道路、载荷、车速等因素来选择轮胎的规格、基本参数、气 压和负荷能力,以保证整车的正常使用和性能的发挥。 汽车常用的轮胎规格有普通斜交胎和普通子午线胎。普通斜交胎的胎体帘线层较多,胎
侧厚,使用中不易刺破,侧向刚度越大,但缓冲性能差。而子午线胎的帘布层呈现子午向排列, 使帘线强度得到充分的利用,缓冲层也较多,加强了胎冠,所以提高了轮胎的缓冲性能、附着性 能和使用寿命,滚动阻力比普通斜交胎要小,因而提高了整车的经济性。但制造成本较高,由 于胎侧较薄,侧向刚度小,侧向稳定性差,胎侧易被刺破。但其优点较明显,所以很受欢迎。 对于特殊用途的汽车,还可以选用专用轮胎,如拱型轮胎、椭圆型轮胎或越野花纹的轮胎 等,以提高在特殊地区的适应能力和通过性能。 -10- PDG
第4章新车型主要“目标参数”的初步确定 对于一种新开发的车型,首先要明确其主要用途,货物类型、使用条件和一些特殊要求。 总布置设计人员应初步确定以下各种参数,作为整车和总成的原始数据和工作目标。在整车 的方案(车头、驾驶室的型式、发动机的种类,整车初步的外廓尺寸、主要布置参数和布置草图) 初步确定之后,整车设计人员通过图面工作和计算、初步确定如下目标参数: (1)选定最高车速、最大爬坡度、载货量、货箱内长、各总成质量及其整车自重、总重、轮胎 规格。 (2)估算发动机的最大功率、最大扭矩及其对应的转速。 (3)变速器的头档速比和档位数,分动器速比和驱动桥的总减速比。 4.1几个主要“目标参数”的确定 最高车速和最大爬坡度要根据具体的使用要求,车型用途、道路条件和安全措施等进行选 定 质量参数可以参考同类车型和总成的质量进行确定。 货箱尺寸可根据用户要求和公司的系列化规定进行选择,特别是车箱内长要符合公司的 系列化标准,这样便于变型和组织生产。 轮胎规格的选择非常重要,可以参考国内同类车型来进行选择,对于国外同类型的样车, 应该有保留的参数。由于道路条件和轮胎的制造水平不同,轮胎的选择应该不同,一般情况下 应该根据车辆类型、道路条件、载荷状态、轮胎负荷能力、车速、对货箱底板的离地高度、平整性 要求等进行综合分析,合理地选择。 4,2发动机最大功率及其转速 设定最高车速,发动机的功率应大于等于该车速行驶时所需要的行驶阻力的功率之和,可 用下式计算 P=(6va+7640v2) (1) T 式中Pmx 一发动机最大功率,kW; r一传动系效率; m。 一汽车总质量(总重),kg; g -重力加速度,g=9.81m/2; 一滚动阻力系数,∫由试验确定。它与路面的种类、行车速度、轮胎的种类、气压有 关: CD一空气阻力系数,货车为0.5~0.65,轿车为0.3-0.45: PDG -11-