汽車(chē)總體設(shè)計(jì)、計(jì)算參數(shù)

1、汽車(chē)總體設(shè)計(jì)、計(jì)算參數(shù)汽車(chē)總體設(shè)計(jì)、計(jì)算參數(shù)一、外形尺寸參數(shù)1、軸距 L2、前后輪距B1 與 B23 、汽車(chē)的外廓尺寸總長(zhǎng)、總寬、總高GB 1589-794 、汽車(chē)的前懸 LF 和后懸 LR由總布置最后確定（保證足夠的接近角和離去角）（前懸處要布置發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、彈簧前支架、保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器等）二、質(zhì)量參數(shù)1、汽車(chē)的裝載量mG轎車(chē)是指載客量，即座位數(shù)。2、汽車(chē)的整備質(zhì)量m0總體設(shè)計(jì)初，可對(duì)同類(lèi)型同級(jí)別且結(jié)構(gòu)相似的樣車(chē)及部件的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定分析，并以此為基礎(chǔ)初步估算出新設(shè)計(jì)車(chē)個(gè)部件的質(zhì)量及整車(chē)整備質(zhì)量。（亦可按照人均汽車(chē)整備質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)值來(lái)估算（人均整備質(zhì)量/t ）普通轎車(chē)0.180.24中級(jí)轎車(chē)0.2

2、10.29中高級(jí)轎車(chē)0.290.343、汽車(chē)的總質(zhì)量ma整備質(zhì)量、載客量、行李質(zhì)量mB 、附加設(shè)備 mF( 每人按 65kg 計(jì)，行李質(zhì)量(轎車(chē) ) 每人 510kg)4 、軸荷分配它對(duì)汽車(chē)的牽引性、通過(guò)性、制動(dòng)性、操縱性和穩(wěn)定性等主要使用性能以及輪胎的使用壽命都有很大影響。軸荷分配對(duì)前后輪胎的磨損有直接影響。三、主要性能參數(shù)1 、汽車(chē)動(dòng)力性參數(shù)汽車(chē)的動(dòng)力性參數(shù)主要有直接檔和 I 檔最大動(dòng)力因數(shù)、最高車(chē)速、加速時(shí)間、汽車(chē)的比功率和比轉(zhuǎn)矩等。1 ）直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0 max2 ） I 檔最大動(dòng)力因數(shù)DI maxDI max直接影響汽車(chē)的最大爬坡能力和通過(guò)困難路段的能力以及起步并連續(xù)換檔時(shí)的加

3、速能力。它主要取決于所要求的最大爬坡度和附著條件。3 ）最高車(chē)速Va max以汽車(chē)行駛的功率平衡來(lái)確定。GB/T 12544-90汽車(chē)最高車(chē)速試驗(yàn)方法4 ）汽車(chē)的比功率和比轉(zhuǎn)矩這兩個(gè)參數(shù)分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大轉(zhuǎn)矩與汽車(chē)總質(zhì)量之比。5 ）加速時(shí)間“ 0 100km/h ”或 “ 0 80km/h 的”換檔加速時(shí)間。GB/T 12543-90汽車(chē)加速性能試驗(yàn)方法表一常見(jiàn)轎車(chē)的動(dòng)力性參數(shù)范圍1 / 7發(fā)動(dòng)機(jī)排量直接檔最大動(dòng)力因數(shù)D0 maxI 檔最大動(dòng)力因數(shù)DI max最高車(chē)速va max/km/h比功率(Pe/ma)/kW.t-1比轉(zhuǎn)矩(T/ma)/N.m.t-1中級(jí)轎車(chē)1.62.50.11

4、0.130.300.50160200436890110中高級(jí)轎車(chē)2.54.00.130.150.300.50180220507295125表二動(dòng)力性計(jì)算需要的數(shù)據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的 Tq n 曲線(xiàn)的擬和公式以及發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速 nmin 和最高轉(zhuǎn)速 nmax 裝載質(zhì)量（乘客數(shù)）整車(chē)整備質(zhì)量總質(zhì)量車(chē)輪（滾動(dòng)）半徑傳動(dòng)系機(jī)械效率滾動(dòng)阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)X 迎風(fēng)面積主減速器傳動(dòng)比飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量二后輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量軸距質(zhì)心至前軸距離（滿(mǎn)載、空載）質(zhì)心高（滿(mǎn)載、空載）變速器傳動(dòng)比( 各檔 )計(jì)算目標(biāo)（結(jié)果）：繪制汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖、確定最高車(chē)速、繪制汽車(chē)爬坡度圖（附著率曲線(xiàn)）、確2 / 7定

5、最大爬坡度（克服該坡度時(shí)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)輪的附著率）、繪制汽車(chē)行駛加速度倒數(shù)曲線(xiàn)、繪制汽車(chē)I 檔起步加速至100km/h的車(chē)速 - 時(shí)間曲線(xiàn)、求解汽車(chē)行駛起步到100km/h的加速時(shí)間，繪制汽車(chē)動(dòng)力特性圖、確定直接檔和I 檔最大動(dòng)力因數(shù)。汽車(chē)功率平衡圖、后備功率圖。2 、燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù)“百公里最低燃料消耗量”計(jì)算需要的數(shù)據(jù)：發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖汽車(chē)功率平衡圖計(jì)算目標(biāo)（結(jié)果）：等速行駛工況燃油消耗量、 等加速行駛工況燃油消耗量、 等減速行駛工況燃油消耗量、 怠速停車(chē)時(shí)的燃油消耗量、整個(gè)循環(huán)工況的百公里燃油消耗量。3 、機(jī)動(dòng)性參數(shù)最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin ，與汽車(chē)軸距、輪距及轉(zhuǎn)向車(chē)輪的最大轉(zhuǎn)角有關(guān)。( 可通過(guò)計(jì)

6、算方法得到)表三常見(jiàn)轎車(chē)的最小轉(zhuǎn)彎半徑級(jí)別Rmin (m)轎車(chē)中級(jí)5.06.5中高級(jí)5.07.04 、操縱穩(wěn)定性參數(shù) 1 ）轉(zhuǎn)向特性參數(shù)需要得到不足轉(zhuǎn)向特性，即前后軸側(cè)偏角之差（）為正。通常用汽車(chē)以 0.4g 的向心加速度坐定圓等速行駛時(shí)前后軸的側(cè)偏角之差（）作為轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)，它是一個(gè)較小的正角度值，轎車(chē)一般為1o-3o。2) 車(chē)身側(cè)傾角汽車(chē)以 0.4g的向心加速度坐定圓等速行駛時(shí)，車(chē)身傾角在3o內(nèi)最好，最大不得超過(guò)7o 。3 ）制動(dòng)點(diǎn)頭角汽車(chē)以 0.4g 減速度制動(dòng)時(shí)的車(chē)身點(diǎn)頭角應(yīng)不大于1.5 o,否則將影響乘坐舒適性。GB 6323-86汽車(chē)操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法。GB/T6323.6-94

7、表四粗略操縱穩(wěn)定性計(jì)算需要數(shù)據(jù)總質(zhì)量繞 Oz 軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量軸距質(zhì)心至前軸距離質(zhì)心至后軸距離前輪總側(cè)偏剛度后輪總側(cè)偏剛度轉(zhuǎn)向系總傳動(dòng)比5 、平順性參數(shù)3 / 7車(chē)身的垂直振動(dòng)參數(shù)，即車(chē)身的垂向振動(dòng)加速度、自由振動(dòng)固有頻率、振幅以及人- 車(chē)振動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)特性等?？傮w設(shè)計(jì)：前后懸架的偏頻或靜撓度、動(dòng)撓度以及車(chē)身振動(dòng)加速度等參數(shù)。前后懸架的偏頻n1 與 n2應(yīng)接近且應(yīng)使n2略高于 n1 。前后懸架靜撓度值fc1 和 fc2的匹配，推薦取。車(chē)型滿(mǎn)載時(shí)偏頻 n/Hz滿(mǎn)載靜撓度f(wàn)c/cm滿(mǎn)載動(dòng)撓度 fd/cm前懸架n1后懸架n2前懸架fc1后懸架fc2前懸架fd1后懸架fd2轎車(chē)普通、中級(jí)1.021.441.

8、181.58122410188111014高級(jí)0.911.120.981.29203015268111014（轎車(chē)的靜撓度為車(chē)內(nèi)有三人時(shí)）ISO2631GB/T4970-1996計(jì)算需要數(shù)據(jù)：整車(chē)質(zhì)量（簧上質(zhì)量、簧下質(zhì)量）前軸（滿(mǎn)載、空載）后軸（滿(mǎn)載、空載）質(zhì)量分配系數(shù)前懸架（等效）剛度: 麥弗遜式獨(dú)立懸架后懸架（等效）剛度：拖拽扭力臂式懸架6 、制動(dòng)性參數(shù)制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度和制動(dòng)踏板力。7 、通過(guò)性參數(shù)最小離地間隙、接近角、離去角及縱向通過(guò)半徑。最小離地間隙/m接近角 /( o)離去角 /( o)縱向通過(guò)半徑 /m微型、普通級(jí)中級(jí)、中高級(jí)、高級(jí)0.120.180.130.202030152

9、335584 / 7附一： 用ADAMS或 LMS VirtualLab Motion多體 力學(xué) 件 算操 定性所需要參數(shù)及 算 果1 、運(yùn) 學(xué)（幾何定位）參數(shù) 的相關(guān)運(yùn) 部件的幾何定位參數(shù)，即 的具體 構(gòu)型式，各運(yùn) 接部件之 的安裝 接位置與相 角度。1 ） 架的幾何拓?fù)?構(gòu)2 ） 距、 距、前 、后 等3 ）整 心位置圖麥弗 架幾何拓?fù)?構(gòu)前 定位前束Toeangle 外 角Camber angle主 后 Caster angle主 內(nèi) Kingpin inclination angle 角內(nèi) 角外 角2 、 量 ( 量、 心與 量) 參數(shù)各運(yùn) 部件的 量、 心與 量。1 ）整 （簧上）整

10、 量、 量2 ）整 （簧上） 心（ 坐 系）的 量3) 胎（ + 制 ） 量、 量 .3 、力學(xué)特性（ 度、阻尼等）參數(shù) 簧、減振器、 胎、 性 套等的力學(xué)特性參數(shù)前 架螺旋 簧 格 直徑 簧直徑自由高度旋向有效圈數(shù) 簧 度后 架扭桿 格直徑材料剪切 性模量作用 度扭桿臂 度5 / 7減振器規(guī)格（復(fù)原阻力、壓縮阻力指活塞速度為0.3m/s時(shí)的阻力）（特性曲線(xiàn)）最大長(zhǎng)度最小長(zhǎng)度工作行程復(fù)原阻力壓縮阻力穩(wěn)定桿直徑扭轉(zhuǎn)剛度轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比等效剛度輪胎（最好提供輪胎特性曲線(xiàn)）名稱(chēng)單位大小備注車(chē)輪自由半徑Rmm胎壓 kPa, 載荷 Kg輪胎徑向剛度CzN/mm輪胎縱向滑移剛度CsN/Slip輪胎側(cè)偏剛度

11、CN/rad輪胎外傾剛度CN/rad徑向相對(duì)阻尼系數(shù)滾動(dòng)阻尼系數(shù)f靜摩擦系數(shù) 0動(dòng)摩擦系數(shù) 14 、外界（道路譜、風(fēng)力、坡度等）參數(shù)路譜、側(cè)向風(fēng)力（高速行駛時(shí)）計(jì)算內(nèi)容：1、側(cè)傾角（ Roll Angle ）2、側(cè)傾中心 （ Roll Center Location）3、側(cè)傾轉(zhuǎn)向系數(shù)（ Roll Steer）側(cè)傾引起的轉(zhuǎn)向角變化變化率4、懸架側(cè)傾角剛度（ Suspension Roll Rate）5、側(cè)傾外傾系數(shù)(Roll Camber Coefficient)外傾角 與側(cè)傾角比值即側(cè)傾外傾系數(shù)、側(cè)傾后傾系數(shù)(Roll Center Coefficient)主銷(xiāo)后傾角 與側(cè)傾角比值即、阿克曼角

12、（ Ackerman ）附二：應(yīng)用 ADAMS 或 LMS VirtualLab Motion多體動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算平順性所需要參數(shù)及計(jì)算結(jié)果6 / 7整車(chē)及懸掛的各項(xiàng)參數(shù)同附一中的參數(shù)，除此之外還需要下列參數(shù)：整車(chē)質(zhì)量（簧上質(zhì)量、簧下質(zhì)量）前軸（滿(mǎn)載、空載）簧上質(zhì)量簧下質(zhì)量后軸（滿(mǎn)載、空載）簧上質(zhì)量簧下質(zhì)量質(zhì)心位置質(zhì)心距前軸距離質(zhì)心距后軸距離前懸架：麥弗遜式獨(dú)立懸架剛度阻尼后懸架：拖拽扭力臂式懸架剛度阻尼懸架襯套剛度阻尼輪胎垂直剛度前后座椅的位置距離前軸距離離地面高度（懸架橡膠襯套應(yīng)該提供剛度特性曲線(xiàn)，包括靜剛度與動(dòng)剛度）計(jì)算內(nèi)容：1 、偏頻試驗(yàn)：確定前后懸架的偏頻。2 、平順性試驗(yàn)：根據(jù)座椅（地板）振動(dòng)水平的目標(biāo)值