第2章总布置设计的准备 汽车从构思到投放市场需要一个较长的时间过程，发展汽车工业需要有战略眼 光和思想。每个汽车企业都要有自己的发展战略，企业的发展规划就是一定时期 内发展战略的文字载体。在企业的发展规划中，商品规划是核心内容。企业的 切经营活动都是以向市场提供适销对路的商品为目标，通过实现商品的销售而实 现企业的利益和社会效益。任何商品都有一定的寿命周期，因此，企业要不断改 进产品和开发新产品，以满足市场的要求，从而保证企业的生存和更大的发展。 商品规划就是基于上述认识，使社会环境、市场要求和企业实际条件相协调， 保证企业不断推出适销对路商品的一项计划和管理工作。 根据时间区段和任务的不 商品规划分为两类 一在 一定时期内（如5 年、10年)涉及企业所有商品系列的整个商品规划，即商品发展规划。 二是按每 个商品制定方案的单个商品规划，它包括作为商品开发第一步，给商品下个大 致定义的商品计划，以及在商品计划基础上进行的概念设计。商品计划包括确定 商品市场目标、性能目标、成木目标及投立目标笔：概念设计的任条主要是，提 出产品应 有的基本结构 其木尺山 应到的性能和质目标 车辆总布置 的任务是 设计确定的基本结构和部件进行空间布置，使其达到最佳组合， 以保证实现概念设计中确定的目标。 为了保证实现商品计划的目标，保证及时完成开发的任务，使商品按时投放市 场，还需要编制产品开发计划、生产准备计划和销售计划。 2.1市场调研 市场调查是制定商品规划的前提和基础，企业为了获取对外部环境的认识 需要设置专门机构，不断地进行认真、细致和规范的市场调查和预测。 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、货源和货物的种类等，最重要的是列出技术难点，进行重点调 研，以求解决办法。 调研工作可以分为市场普查和专项调查」 市场普查：可参与产品规划或情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 未来 专项调查：参加为开发某车型而专门进行的市场调查，明确调查目标 ,细化 调研提纲，对整车总成性能参数，必须有初步设想后，再到用户和使用现场逐项 进行的了解、找出差异，特别重点调研有关技术难点 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 每次调研都要有编写调研报告，对问题和技术难点要有解决办法要有结论和 建议
第 2 章 总布置设计的准备 汽车从构思到投放市场需要一个较长的时间过程，发展汽车工业需要有战略眼 光和思想。每个汽车企业都要有自己的发展战略，企业的发展规划就是一定时期 内发展战略的文字载体。在企业的发展规划中，商品规划是核心内容。企业的一 切经营活动都是以向市场提供适销对路的商品为目标，通过实现商品的销售而实 现企业的利益和社会效益。任何商品都有一定的寿命周期，因此，企业要不断改 进产品和开发新产品，以满足市场的要求，从而保证企业的生存和更大的发展。 商品规划就是基于上述认识，使社会环境、市场要求和企业实际条件相协调， 保证企业不断推出适销对路商品的一项计划和管理工作。 根据时间区段和任务的不同，商品规划分为两类。一是在一定时期内（如 5 年、10 年）涉及企业所有商品系列的整个商品规划，即商品发展规划。二是按每 一个商品制定方案的单个商品规划，它包括作为商品开发第一步，给商品下个大 致定义的商品计划，以及在商品计划基础上进行的概念设计。商品计划包括确定 商品市场目标、性能目标、成本目标及投产目标等；概念设计的任务主要是，提 出产品应具有的基本结构、基本尺寸，应达到的性能和质量目标等。车辆总布置 的任务是，把概念设计确定的基本结构和部件进行空间布置，使其达到最佳组合， 以保证实现概念设计中确定的目标。 为了保证实现商品计划的目标，保证及时完成开发的任务，使商品按时投放市 场，还需要编制产品开发计划、生产准备计划和销售计划。 2.1 市场调研 市场调查是制定商品规划的前提和基础，企业为了获取对外部环境的认识， 需要设置专门机构，不断地进行认真、细致和规范的市场调查和预测。 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、货源和货物的种类等，最重要的是列出技术难点，进行重点调 研，以求解决办法。 调研工作可以分为市场普查和专项调查。 市场普查：可参与产品规划或情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：参加为开发某车型而专门进行的市场调查，明确调查目标，细化 调研提纲，对整车总成性能参数，必须有初步设想后，再到用户和使用现场逐项 进行的了解、找出差异，特别重点调研有关技术难点——性能要求、结构处理、 特殊用途或要求等。调查后要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。 每次调研都要有编写调研报告，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 选同类型的国内外样车，作为设计参数和设计的目标车型。 对同类型的国内外的样车进行性能测试，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、布置参数及有关技术数据，然 后输入计算机，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，更好的服务于产品的预 开发设计。 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，进行运动校核，找出个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，积累各部件间隙数据，提 高运动件的布置水平和设计错度。 2.3制定设计目标 整车设计人员要根据市场调研和样车分析的结果以及公司合同技术要求，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 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。新车的设计要 有一个统一的明确的要求。 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的车型 的整车型式方案，主要包括以下几个部分： (1)发动机的种类和型式 (2)轴数和驱动型式 (3)车头和驾驶室的型式及发动机与前轴的位置关系 (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，选用其 他燃料或其他种类的发动机可根据车型进行选取。 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。 因此要根据车型的使用条件和布置上的结构进行选择不同种类和型式的发动 机。 3.3驾驶室的型式 驾驶室与发动机、前轴的布置位置，可组成不同的布置结构，形成不同的整 车外型，当然对使用性能也有一定的影响，故要认真的进行选择。 轿车布置可分为三种 1)发动机前置后驱动 传统的布置形 现代的中 高级轿车在采用。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，但是地板
2.2 样车分析 选同类型的国内外样车，作为设计参数和设计的目标车型。 对同类型的国内外的样车进行性能测试，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、布置参数及有关技术数据，然 后输入计算机，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，更好的服务于产品的预 开发设计。 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，进行运动校核，找出个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，积累各部件间隙数据，提 高运动件的布置水平和设计精度。 2.3 制定设计目标 整车设计人员要根据市场调研和样车分析的结果以及公司合同技术要求，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 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。新车的设计要 有一个统一的明确的要求。 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的车型 的整车型式方案，主要包括以下几个部分： （1）发动机的种类和型式 （2）轴数和驱动型式 （3）车头和驾驶室的型式及发动机与前轴的位置关系 （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，选用其 他燃料或其他种类的发动机可根据车型进行选取。 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。 因此要根据车型的使用条件和布置上的结构进行选择不同种类和型式的发动 机。 3.3 驾驶室的型式 驾驶室与发动机、前轴的布置位置，可组成不同的布置结构，形成不同的整 车外型，当然对使用性能也有一定的影响，故要认真的进行选择。 轿车布置可分为三种 1) 发动机前置后驱动 传统的布置形式，现代的中、高级轿车在采用。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，但是地板
上有一纵向凸起的传动轴通道影响乘坐舒适性。 2)发动机后置后驱动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，但是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。后 排座处的振动和噪音较大，乘坐舒适性差，故此种布置型式采用较少 3)发动机前置前驱动广泛应用于中高级以下的轿车上，其特点是：前轴荷 (驱动桥轴荷)易保证，载荷的变化不大，有利于操纵稳定性，减少侧滑 的危险，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 减速器和变速箱连成一体，省掉传动轴，减少振动和噪声。易变型为客货 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。 前置前驱动型式的发动机既可纵置，亦可横置，既可布置在前桥之前，亦可 布置在前轴之后。发动机在结构和布置上需采用相应的措施，以满足整车布置和 使用性能要求。 3.4轮胎的选型 根据车辆类型 总质量、道路条件 车速及其他特殊要求，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小于它的额定负荷（约0.9一1.0）。这主要根 据车辆的使用情况和逍路条件而定，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，对于轮胎来说，车速越高，轮胎的发热量也越大，致 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车速下给定的， 超时该车速长期使用合话轮胎的寿命急剧下隆 另外 还要 考虑的 素是超载 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，侧向刚度大，但是缓冲性能差。 而子午线胎的帘 布层呈子午线排列，是帘布线的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。但是制造成本较高，由于胎侧较薄，侧向刚度 小，太侧易被刺破。但是其优点较明显，所以很受欢迎。 第4章新车型主要“目标参数”的初步确定 对于一种新车型的的开发，首先要明确其主要用途，货物类型、使用条件和 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（驾驶室的型式、发动机的种类、整车的初步 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
上有一纵向凸起的传动轴通道影响乘坐舒适性。 2) 发动机后置后驱动 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，但是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。后 排座处的振动和噪音较大，乘坐舒适性差，故此种布置型式采用较少。 3) 发动机前置前驱动 广泛应用于中高级以下的轿车上，其特点是：前轴荷 （驱动桥轴荷）易保证，载荷的变化不大，有利于操纵稳定性，减少侧滑 的危险，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 减速器和变速箱连成一体，省掉传动轴，减少振动和噪声。易变型为客货 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。 前置前驱动型式的发动机既可纵置，亦可横置，既可布置在前桥之前，亦可 布置在前轴之后。发动机在结构和布置上需采用相应的措施，以满足整车布置和 使用性能要求。 3.4 轮胎的选型 根据车辆类型、总质量、道路条件、车速及其他特殊要求，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－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，对于轮胎来说，车速越高，轮胎的发热量也越大，致 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车速下给定的， 超过该车速长期使用合适轮胎的寿命急剧下降。 另外，还要考虑的一个因素是超载。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－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，侧向刚度大，但是缓冲性能差。而子午线胎的帘 布层呈子午线排列，是帘布线的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。但是制造成本较高，由于胎侧较薄，侧向刚度 小，太侧易被刺破。但是其优点较明显，所以很受欢迎。 第 4 章 新车型主要“目标参数”的初步确定 对于一种新车型的的开发，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（驾驶室的型式、发动机的种类、整车的初步 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、各总成质量及其整车整备、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（或初步选定发动 机型号) (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质量进行确定 轮胎规格的选择非常重要，可以参考国内同类型车型来进行选择，对于国外 同类型样车，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、底板离地高度、平整性要求进行综合分析，合理的选择。 4.2发动机最大功率及其转速 设定最高车速，发动机的功率应该大于等于该车速行使时所需要的行使阻力 的功率之和，可用下式计算。 pv.+喻) 式中P 一发动机最大功率kw 1一一传动系效率 m 一一汽车总质量，Kg 一重力加速度，g=981g1s2 滚动阻力系数，f由试验确定。他与路面的种类、行车速度、轮胎的种 类、气压有关： CD一—空气阻力系数： A一一迎风面积，轿车可取0.78（前轮距*总高） V 一最高车速，kmh。 对于7、f值的选取可参见922,9.23节。 除考虑最高车速外，还要满足最大爬坡度的要求，既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的最大功 率值
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、各总成质量及其整车整备、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（或初步选定发动 机型号）； （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质量进行确定。 轮胎规格的选择非常重要，可以参考国内同类型车型来进行选择，对于国外 同类型样车，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、底板离地高度、平整性要求进行综合分析，合理的选择。 4.2 发动机最大功率及其转速 设定最高车速，发动机的功率应该大于等于该车速行使时所需要的行使阻力 的功率之和，可用下式计算。 V ) 76140 C A V 3600 m gf ( 1 P 3 max D max a T max = + 式中 Pmax ——发动机最大功率 kw T ——传动系效率 ma——汽车总质量，Kg g——重力加速度，g=9.81ｇ/ｓ2 f——滚动阻力系数，f 由试验确定。他与路面的种类、行车速度、轮胎的种 类、气压有关； CD——空气阻力系数； A——迎风面积，轿车可取 0.78（前轮距*总高）； Vmax ——最高车速，km/h。 对于 T 、f 值的选取可参见 9.2.2，9.2.3 节。 除考虑最高车速外，还要满足最大爬坡度的要求，既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的最大功 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、参考同类样机的数值来确定。 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。 M=7019P n。 式中M一一发动机最大扭矩，N.m a一一扭矩适应性系数：即a=Mm/Mp M。一一为最大功率点扭矩Nm; 一般汽油机a=121.35 柴油机a=1.11.25 a值得大小，标志着行使阻力增加时，发动机沿外特性曲线自动增加扭矩能 力。 a值的大小可参考同类样机的数值进行选取。 n。一一最大功率点转速rmin 发动机最大扭矩点的转速。应该认真选取，一般希望该转速于最大功率点的 转速有一定比例关系，即保证n。/nm在1.42.0之间，如果nm取得过高，会使 n。/nm的比值变小，若小于1.4，会使直接档的稳定车速偏高，造成在市区内行使 转弯灯情况下增加换档次数，故希望n不要太高。 4.4传动系速比的选择 确定传动系速比应该包含以下内容：变速器及副变速器的挡位数及各档速比、 分动器的挡位数及各档速比、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、最大爬坡度和直 接档的最低稳定车速、坏路面条件下通过能力，然后再从结构需要和操纵方面入 手，进行档位数的合理分配。 4.4.1最小传动比的选择 整车传动系统最小传动比的选择，可根据最高车速及其功率平衡图来确定」 通的汽车 有 分动器或副变速器 而变速器的最 小传动比常为1，所 以传动 系的最小传动比就是ⅰ0。若变速器的最高档不是直接档，或为超速档，则最小传
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、参考同类样机的数值来确定。 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。 M p max emax n aP = 7019 式中 Memax ——发动机最大扭矩，N.m; a ——扭矩适应性系数；即 a= Memax / MP MP——为最大功率点扭矩 N.m; 一般汽油机 a=1.2~1.35 柴油机 a=1.1~1.25 a 值得大小，标志着行使阻力增加时，发动机沿外特性曲线自动增加扭矩能 力。 a 值的大小可参考同类样机的数值进行选取。 p n ——最大功率点转速 r/min 发动机最大扭矩点的转速 p n 应该认真选取，一般希望该转速于最大功率点的 转速有一定比例关系，即保证 p n / m n 在 1.4~2.0 之间，如果 m n 取得过高，会使 p n / m n 的比值变小，若小于 1.4，会使直接档的稳定车速偏高，造成在市区内行使 转弯灯情况下增加换档次数，故希望 m n 不要太高。 4.4 传动系速比的选择 确定传动系速比应该包含以下内容：变速器及副变速器的挡位数及各档速比、 分动器的挡位数及各档速比、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、最大爬坡度和直 接档的最低稳定车速、坏路面条件下通过能力，然后再从结构需要和操纵方面入 手，进行档位数的合理分配。 4.4.1 最小传动比的选择 整车传动系统最小传动比的选择，可根据最高车速及其功率平衡图来确定。 普通的汽车没有分动器或副变速器，而变速器的最小传动比常为 1，所以传动 系的最小传动比就是ｉ0。若变速器的最高档不是直接档，或为超速档，则最小传