A一通风面积，m2,货车可取前轮距×总高，轿车可取0.78（前轮距×总高）： -最高车速，km/h。 对于rf值的选取可参见9.2.2,9.2.3节。 在实际工作中，还可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值。汽车的比功率是指 每吨质量所具有的功率值，表示为kW/:。计算分式为 比功率10P6v+76fn2 (2) 初。 由上式可见，不同的载货汽车，其了和C。值大体相等，且最高车速也差别不大，唯 影响比功率值的是A/m,其中还有面积A,各种车型相差都不是很大，但汽车的总质量（总 重)m。是变化较大的一个参数，总重越大，其比功率值越小，与统计值相符。许多国家都有最 低比功率的限值，以保证在公路上各种车辆都有近似的动力性能。我国标准GB7258-97中 规定，对公路用的机动车辆其比功率的最小值不能低于4.8kW/九。农用运输车不低于4kW/1。 除考虑最高车速外，还要满足最大爬坡度的要求，即要有足够的头档最大动力因数。 通过上述方法计算的发动机功率可以互相补充，以便最后确定发动机最大功率值。 发动机最大功率点的转速及转速范围，应根据发动机的类型、最高车速、最大功率值活塞 平均速度、生产条件，及参考同类样机的数值来决定。 4.3发动机最大扭矩及其转速 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 Mem=7019 aPms (3) 刀 式中Memx一发动机最大扭矩，N·m: 。一扭矩适应性系数； 即。=Me M M。一为最大功率点的扭矩，Nm。 一般汽油机a=1.2一1.35 柴油机a=1.1~1.25 。值的大小，标志着行驶阻力增加时，发动机沿外特性曲线自动增加扭矩的能力： 。的大小可参考同类样机的数值进行选取。 。 一最大功率点转速，r/min 发动机最大扭矩点的转速”：，应该认真选取，一般希望该转速与最大功率点的转速有 定的比例关系，即保证n。/nm在1.4一2.0之间，如果m取的过高，会使”/nm的比值变小 若小于1.4，会使直接档的稳定车速偏高，造成在市区内行驶、转弯等情况下增加换挡次数。 所以希望m不要太高。 4.4传动系速比的选择 确定传动系速比应包含以下内容：变速器及副变速器的档位数及各档速比、分动器的档位 数及各档速比、驱动桥总减速比（含单级或双级、轮边减速）。 在确定上述参数之前，首先要根据整车动力性、经济性及结构布置需要，确定传动系的最 12
小传动比和最大传动比，看是否能满足最高车速、最大爬坡度、直接档和最低档的最低稳定车 速、坏路条件下的通过能力，然后再从结构需要和操纵方便人手，进行挡位数的合理分配。 4.4.1最小传动比的选择 整车传动系最小传动比的选择，可根据最高车速及其功率平衡图来确定。 在普通的载货汽车上，变速器的最高档大都取1.0，则传动系的最小总传动比即为驱动 的主减速比0，若有超速档或副变速器、分动器时，最小传动比则为它们的速比和：的乘积。 从图1.41中可以看出，有三条不同0值的功率曲线与平直路上的行驶阻力功率曲线 从两方面对该图进行分析。 首先分析最高车速。图14,1中可以看出，功率曲线2与阻力曲线相交在最大功率点上 即最高车速等于最大功率点的车速。而功率 曲线1和3与阻力曲线的交点所确定的最高 车速均在曲线2的交点之前，这说明只有交 在最大功率点上时，最高车速才是最大的。 但从后备功率角度考虑，曲线1的后备 功率小，而燃料经济性比较好，发动机功率利 用率高。曲线3则相反，造成汽车有劲而跑 不快，经济性较差。过去由于道路条件较差， 最高车速不易太高，所以都选择曲线2或曲 线3，而近代汽车越来越选择曲线2至曲线1 车速v/ 这一范围，即注重高速和节能。当然在高速 行驶时，也要有一定的动力性，既保证最高档 图1-4-1 的动力因数D。mx,同时也要考虑最高档时 的最低稳定车速不要太高，否则在市区行驶时，会造成经常换档。最低稳定车速，对于汽油车 为10km/h~15km/h,柴油车为20km/h~25km/h,而相应地发动机转速，汽油机为350r/mi ~500r/min,柴油机为650r/min~850r/min 4.4.2最大传动比的选择 以载货汽车为例，其最大传动比为变速器的头档速比与主减速比的乘积，如果在前一节己 确定了。，则本节就是再确定变速器的头档速比1。该速比主要是用于汽车爬坡或道路条件 很差（阻力大）的情况下（此时空气阻力可不计）汽车仍能行驶。此时变速器的最大速比 Ua1≥(feosa+sina)h Mems'r'i。 (5) 式中a 一最大爬坡角度，； r4一车轮滚动半径，m i1取1.0则1'i。=i6 求出以后，再验算一下附着条件，牵引力不应大于附着力 即F-亚≤F. (6) 式中F 一最大牵引力，N; F。一附着力，N:F。=m2g9: PDG -13
m2一驱动桥质量，kg: —附着系数，取=0.7。 最后验算最低档时的最低稳定车速，该车速没有规定的限值。一般情况下，载货汽车，只 要能满足最大爬坡度的要求（即最大动力因数），那最低稳定车速也能满足。但越野车为了避 免在松软地面上行驶时，土壤受冲击剪切破坏而损害地面附着力，要求车速很低，此时的最大 速比为 (7) 式中mm一发动机最低稳定转速，r/min; 对于汽油机nmm=350r/min一500r/min; 对于柴油机nm=650r/min一850r/min 汽车最低稳定车速，km/h。 4.4.3变速器档位数的选择 变速器档位数的多少，要根据汽车的类型，使用条件和性能要求及最高档和最低档的速比 范围大小而定 载货汽车的吨位越小，档位数可取少些，随着吨位的增大，档位数也增多。这主要从动力 性、经济性、操纵性、结构复杂程度及需要进行选择。 档位数越多，发动机的功率利用率越高（高功率区工作时间长），既增加了动力性，同时也 增加了发动机在低油耗区工作的可能性，提高了燃油经济性。 由于相邻档之间的比值不能太大（一般不超过1.7一1.8，太大时换档困难，所以在最大传 动比与最小传动比值越大，则档位数也应增多。而档位多的变速器即7个前进档时，其变速器 的结构，特别是操纵机构就会很复杂，所以有的车辆就采用增加前置或后置式副变速器的办法 来解决此矛盾。如需要全轮驱动，可以增设两档的分动器。 别 -14
第5章 整车的尺寸参数和质量 参数的初步确定 通过整车总布置草图的绘制，可以初步确定各总成的布置关系，进而确定整车各有关的 (布置)尺寸参数和质量参数，以便为总成设计提供原始数据。 5.1载货汽车 在绘制整车总布置草图时，可以参考同类车型的相关总成的外廓尺寸和质量，按本车的总 布置需要，进行总布置草图的绘制。初步确定主要布置尺寸和进行质量参数的计算。 确定车头，驾驶室的型式，以及同发动机、前轴（轮）的相互布置关系后，绘制布置总布置草 图，并在此基础上布置各大总成。 (1)车架和车箱； (2)后簧、后桥和车轮 (3)前簧、前轴和车轮 (4)传动系： (5)转向机构及拉杆系统，并确定前轮转角和进行转弯直径的计算： (6)布置油箱、电瓶、消声器、贮气筒及备胎等其它总成。 完成整车总布置草图后，整车的外廓尺寸及相关的布置尺寸参数已基本确定，然后进行质 量参数的计算。 计算质量参数前，要列出各大总成的质量，再定出空载和满载时各总成的质心至前轴和地 面的距离，最后计算出空载和满载时的轴荷分配和质心至前轴、地面的距离。 整车总布置应提供以下参数，为总成开发提供原始数据。 (1)整车的外廓尺计： (2)轴距和前、后轮距 3》脑悬和后悬长度； (4)车头、驾驶室和发动机、前轮的布置关系： (5)轮胎型号、静力半径和滚动半径、负载能力： (6)车箱内长及外廓尺寸： (7)发动机的功率、扭矩及相应转速： (8)变速器头档速比(2种)和档位数 (9)后桥总速比（可有几种）： (10)最高车速： (11)最大爬坡度； 15 G
(12)自重及载重量 (13)转向盘直径，车轮转角及最小转弯直径： (14)前轮接地点至前簧座的距离 (15)前簧中心距； (16)后簧中心距 (17)车架前部和后部外宽 (18)车架纵梁外形尺寸及横梁位置： (19)前簧作用长度： (20)后簧作用长度： (21)前簧非悬架质量 (22)后簧非悬架质量： (23)后轮毂及制动器总成质量 5.2轿车 5.2.1轿车的级别与载荷的确定 在轿车设计前，首先要确定轿车的级别，不同级别的轿车，其尺寸参数、质量参数均不相 同，当然性能和其它装备要求也不一样，这就要求设计时明确轿车的级别后，再确定相应的尺 寸参数和质量参数。 轿车的级别参见表1-5-1。 表151轿车的分级表 分级方法 VW公司 FORD公司 100 A B C D 中国 微型 小型 次中级 巾级 分级标准 中高级 高级 发动机排量(L) 小于1.0 1.0-1.31.3-1.61.6-2.0 轴距(m) 2.00-2.202.20-2.302.30-2.45 2.0-2.52.5以上 2.45-2.602.60-2.802.80以上 总长(m) 3.30-3.703.70-4.00 4.00-4.204.20-4.454.45-4.804.80以上 自重(kg) 小于680 680-800800-970970-11501150-13801380以上 轿车的设计载荷是在自重的基础上加上乘员的质量，但计入载客质量时，不能按座位数来 计乘员的数量，轿车的载重量计算与乘员数量及座位数有一定的关系，见表15-2。 表15-2轿车计算用乘员数 座位数乘员数 5.22轿车主要参数的确定 分配 2和3 (1)整车长度方面尺寸的确定 2人在前排座位 4和5 ①在轿车的总布置设计中，整车长度是 3 最重要的一个参数，首先可以根据车辆的等 6和7 4 子大人在排继得 级，初步确定一个长度L值（可参考同类、同 级的车辆选取)，然后再确定其轴距L0,保证 8和9 车内有与该车级别相适应地乘坐空间，合理 地布置各大总成，减小外廓尺寸。 ②油门踏板位置是室内空间设计一个关 16