第6章各相关总成的匹配布置 在整车方案和主要技术参数初步确定后，可以给各总成下达技术设计任务书，以便根据相 关数据和要求，协调统一的进行各总成的方案设计，最终使总成的方案能更好地适应和满足整 车的使用要求及性能的发挥。特别是全新车型的开发，整车与总成的布置设计要同时进行，逐 步完善，最后达到总成方案（基本）合理并能适应和满足整车的性能和布置要求。 6.1车身总布置设计 (1)车头、驾驶室的外形布置和曲线的确定： (2)彩色效果图： (3)1:1的外模型造型，确定最后的外型方案； (4)1:1的内模型造型、并确定内部布置和结构方案； (5)按人体工程学进行驾驶室内部的布置和设计： (6)悬置方案的布置与设计。 在车头或驾驶室里面布置发动机、散热装置，再布置前轮，正确处理相互间的位置关系，特 别要注意下面几个问题： ①车头高度应尽量低，特别是前端低，可以增加视野： ②车头或驾驶室翻转及其发动机的拆装和接近性问题； ③通风与散热要好： ④在布置平头驾驶室时，也要考虑其高度尽量降低，但要保证驾驶室底板与发动机、冷却 装置之间有足够的散热通风间隙、隔热层的厚度、中间位置乘坐的舒适性和地板的形状 ⑤前轮跳动与翼子板的间隙 N M H D GE 6.2发动机总布置设计 对于发动机总成的外形及附件的布 置，首先应保证工作可靠，布置基本合理 并能满足整车布置的需要和整机性能的发 挥，因此要求发动机总布置完成以下工作 (1)各附件的选择应保证可靠，整机布 置基本合理并能适合整车布置的需要； (2)初步确定发动机的外特性曲线图， 并保证前面初点的发动机最大功率，扭矩 及共转速的要求，以便给传动系设计提供 数据； -22- 图161
(3)发动机悬置方案的选择和布置应保证发动机振动最小； (4)发动机进、排气歧管的布置，尽量保证进、排气口的连管的方便性和通畅性。 在车身、发动机总布置设计的过程中，整车总布置要随时了解情况，及时发现问题并进行 协调，以确保两个总成的布置和设计合理，发动机仓的通风散热、隔音隔热良好，发动机与车身 的振动小，各处间隙合理，地板总成、零部件的工艺性合理并有足够的刚度，发动机接近性好 维修保养方便，同时还要保证驾驶室内有舒适的居住环境，足够的工作空间。 6.3转向节、车轮总成与前轮制动器总成的布置设计 (1)保证主销中心（等角速万向节中心）至车轮中心的距离最小： (2)选取合适的主销内倾角： (3)转向横拉杆与下节臂连接环头拆装的方便性： (4)前轮最大转角及限位。 6,4后桥、车架、后簧与后轮的匹配布置 对于后轮双胎的载货汽车，其后桥、车架、后簧与双胎之布置关系、尺寸间隙可参改图1-6 1和表1-6-1及查阅相关的国家标准。 表1-6-1 8.25-20 9.00-20 9.00-20 11.00-20 11.00R20 6.5 6.5 20 8.0 865 865 865 820 1004 1004 1035 1010 1740 1740 1800 1847 78.5 78.5 93.0 103.0 290 290 305 350 15.25 15.25 20.50 25.50 G 15 15 18 18 H 6700 54.25 54.00 45.50 235 259 259 293 2265 2289 2364 2490 23
第7章整车总布置图的绘制及各总成的布置 在总成进行方案布置和设计计算的同时，要进行整车总体布置的有关计算（参数确定和性 能计算)工作，并要在整车方案布置草图及各总成匹配布置的基础上正式绘制和布置整车总布 置图。 整车总布置图包括侧视图、俯视图、前视图和必要的断面布置图、局部布置图。 在绘制整车总布置图的过程中，要随时配合，调整和确认其各总成的外廓尺寸、结构、布置 型式、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。 整车布置应从车型系列化角度出发，减少基础布置的变动，并可变型出多种车型，以适应 大量生产和用户不同的使用要求，从而可以降低成本，提高可靠性。 在布置某一新车型时，在图面上同时考虑短轴距的4×2、6×4的自卸和牵引车的底盘布 置要求，同时还考虑轴距加长后的几种变型车的布置关系，如油箱、备胎、贮气筒、电瓶、取力位 置及方式、排气系统、进气系统、传动轴夹角的变化、悬架和车箱的系列化设计等。这虽然增加 了不少工作量，但对车型的系列化发展及生产组织、管理会带来巨大的好处。 7.1整车布置的基准线一零线的确定 汽车在满载状态下，确定整车的零线（三维坐标面的交线）、正负方向及标注方式。 (1)整车在满载状态、车头向左来确定整车的坐标线。 X坐标线：通过左右前轮中心的铅垂面，在侧视和俯视图上的投影线即为X坐标线，前为 “”、后为+”，该线标记为。 Z坐标线：取车架纵梁上翼面上较长的一段平面，或承载式车身中部底板的下表面，并与 水平面平行时，该面在前视和侧视图上的投影线即为Z坐标线，上为“+”、下为“一”，标记为 Y坐标线：通过汽车纵向中心线的铅垂面，在前视和俯视图上的投影线为Y坐标线，前 视图中右侧为”+”右侧为”-”，标记为若。 (2)在新车设计时，整车的坐标线确定后，车身（车头、驾驶室）、车架的坐标线也确定了，三 者是统一的。 (3)如果用现有的车身、车架拼装新车型，则三者的坐标线不一定一致。因为所选用的车 身、车架已有自己的坐标线，而布置在新车上时，其坐标线不一定与新车的坐标线重合，因布置 上的需要会造成差值，在设计时应记住这一差值，做为设计的原始数据。原车身、车架的坐标 不随新车的坐标而变动。 24
整车零线的画法 上述的各号号三条线，统称为三个方向的零线。 在绘制总布置图时，先确定零线的位置。一般是从侧视图上开始，根据整车的前悬及车架 上表面至地面的高度，确定X和乙坐标线的交点，然后通过该点画一水平线和一垂直线，分别 代表答和子。需要时可画出网格线，间距为200mm或400mm,便于绘图时坐标点的换算或量 取 俯视图和前视图坐标线的画法可照此法处理，但须保证X、Y、Z三个坐标线互相垂直。 地面线可暂时不画，待前、后轮中心至车架上表面距离确定后，再以前、后轮中心为圆心 以车轮静力半径为半径，分别画两个圆弧，则两圆弧的切线即为地平线。 7.2确定车轮中心（前、后）至车架上 车架纵梁 表面一零线的最小布置距离 7.2.1后轮中心至车架上表面一零线的 距离 后桥中心线 在前轮不驱动，仅后轮驱动的汽车上， 前、后车轮中心至车架上表面—零线的最 小布置距离取决于后驱动桥处在满载状态下 的布置尺寸。参见图17-1，图中车架纵梁上 表面与整车零线重合时，后轮中心至车架上 图1.7.1 表面 一零线的距离为a+b+c。其中a为车架纵梁在后桥中心断面处的断面高度。b为 满载时后桥壳至车架最大跳动距离。对于中、重型货车一般取95mm~110mm。c为后桥壳 中心至与车架下表面相碰时的桥壳上表面的距离。下表面相碰时的桥壳上表面的距离。 7,2.2前轮中心至车架上表面一零线的距离 前轮中心至车架上表面一零线的距离，一般均小于后轮中心至零线的距离，这样可以保 证车架上表面在满载状态下与地面有一前低后高的夹角α，使汽车在行驶时货物不会向后移。 前轮中心至车架上表面- 一零线的距离所以能小于后轮处，就因为前轴允许有一落差值，车架 前端可以向下倾斜，以便满足布置上的要求。见图172，其中a为前轮中心至车架上表面 一零线的距离，c为满载时前轮最大跳动量，对于中、重型货车，其值为95mm~105mm左 右，d为板簧、总成的最大厚度，e为前轴落差值，即转向节中心至簧座上表面距离，CA141为 80mm。前轮中心至零线的距离a=b+c+d-e -般载货汽车的a角取0.3°~0.7。轿车多取0。 7,2.3前驱动轮中心至车架上表面一零线的距离 如果汽车前后轮均能驱动时，则前后轮中心至零线的最小布置距离取决于前驱动轮处在 满载状态下的布置尺寸。一旦该距离确定后，根据α角就可确定后轮中心至零线的距离。 在前后车轮中心确定后，可以以车轮的自由半径和静力半径的长度为半径，以车轮中心为 圆心分别画圆和圆弧（圆弧应画在地平面这边），则圆即为车轮外廓在侧视图上的投影线，而两 圆弧的共切线即为地平面在侧视图上的投影线。 无论是那种车型，都应考虑车架上表面至地面的距离（或至车轮中心的距离），该距离越小 越好，这样可以保证汽车的货箱底板能降至离地面距离最小（保证轮胎的跳动间隙），并能保证 —25
车架上表面 车架纵梁 前板簧 前轮中心线 车轮 图1-7-2 车箱的纵、横梁有足够的断面高度，以满足其强度和刚度的要求，同时也可降低改装车改装部 分的质心高度。 7.3前轴落差的确定 当前轮中心确定后，根据选定的车轮外倾角定出主销中心的高度位置，然后选一合理的前 轴落差值（前簧座上表面至主销中心的距离），在工艺允许的情况下尽量取大些，如果一级落差 不够，还可在两簧座中间部分再出第二级落差，但要考虑最小离地间隙不能太小。两级落差的 前轴工艺性稍差些。 7.4发动机及传动系的布置 根据总布置草图中所确定的发动机、前轴及前轮的相互位置关系、发动机总成、散热器总 成、车头驾驶室总成的外形图，一起在总布置图中进行细化、准确定位，最后确定其坐标位置。 布置时要注意以下几点 ①油底壳与前轴的最小跳动距离： ②油底壳与横拉杆的间隙，除前轴垂直跳动量外，还要考虑制动时由于前簧的S变形而造 成前轴向前有一转角（约3°一4）所要求的额外间隙。特别是前驱动桥的传动轴与油底壳或 附近的横梁等零件的间隙也应如此。 ③散热器与风扇的位置关系。一般风扇至散热器芯部表面至少留40mm以上的间隙。风 扇中心与散热器芯部中心可以对齐，或者高于芯部中心，但风扇不要超过上水室下边，这样的 布置冷却效果差： —26