1、 1/71第四章 汽車總布置設計一、汽車總布置設計概述二、汽車前艙總布置三、汽車底盤總布置四、汽車車身總布置五、運動校核六、性能計算PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 試用版本創建 ÿ 2/71一、汽車總布置設計概述Ø汽車總布置設計的含義:在汽車的總體方案確定后,要對總成和部件進行 空間布置,并校核初步選定的各部件結構和尺寸 是否符合整車尺寸和參數的要求,使其達到最佳 組合,得到合理的總布置方案。PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 試用版本創建 ÿ 3/71Ø汽車總布置的主要內容:

2、汽車總布置設計概述PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 試用版本創建 4/71Ø汽車總布置的具體內容:發動機罩前端高度、前風窗傾斜角、后風窗 傾斜角、擾流板、空氣進 出 風 口 空氣動 力 性能前 格柵型式 、 散熱器 尺寸、前端 開口面積發動機 冷卻輪距 、 軸距 、前后 懸 、 轉向齒條 行 程 機動性傳 動 軸夾 角、發動機 懸 置、空 濾器 、 消聲器 容 量 、 排 氣 吊掛 、后 視鏡 、 儀表 板 橫梁 NVH 性能軸距 、 轉向器 的 位 置、方 向 盤行 程 操縱穩 定性質心位 置、 輪胎 尺寸 制 動性能燃料箱 容 量 油耗性能

3、相關項目 布置 發動機、 傳 動 系 的布置 ;懸架 、 輪胎 的布置 ;座椅 布置 ;踏 板、 變速桿等駕駛操作系統 的布置 ;載貨 空間的布置 ;燃料箱 、 備胎 的布置 ; 車身 及 內、 外飾 件的布置空間布置(人 機 分析 、法規 校核 布置的 項目 布置的內容汽車總布置設計概述PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 試用版本創建 5/71Ø整車總布置流 程 :汽車總布置設計概述PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 試用版本創建 11/71汽車前艙總布置Ø準備 工 作 : 前艙車身數 模 ; 動 力

4、 總成數 模 :發動機、 變速箱; 發動機 附 件數 模 :水 箱 、風 扇 、前艙內 已經固 定的部件 ; 底盤件數 模 :副 車 架 、 轉向 機、 控 制 臂 、前 橫梁 、 輪胎等 。 12/71Ø動 力 總成的布置:汽車前艙總布置 13/71 動 力 總成的布置,要體 現幾個 關 鍵 的尺寸: 動 力 總成空間間 隙 (上 部 與 機艙 蓋 的間 隙 ,前部 與 冷卻系統 的間 隙 ,后部 與 DASH 的間 隙 , 下 部 離 地 間 隙 差 速器中心 與 輪心 的 相 對 位 置 關系 冷卻系統 與 前 保 最前 點 的間 隙汽車前艙總布置 14/71Ø布置要

5、 滿足 間 隙 要求:汽車前艙總布置 15/71Ø發動機 附 件的布置:汽車前艙總布置 16/71Ø管路 及線 束 的布置:汽車前艙總布置 17/71Ø布置要 滿足 法規 要求:汽車前艙總布置Ø傳 動 軸 運動校核:汽車前艙總布置 18/71 19/71機 油標 尺 查看 、機 油濾 清 器 、空 濾器濾 芯 、汽 油濾 芯 的 拆卸 方 便 性, 發動機 油 底 殼 及變速箱 放 油 螺栓 的 接近 性, 洗 滌液 、動 力轉向油 、 副 水 箱或 膨脹 箱冷卻 液 、 制 動 液加注 及 檢測 的方 便 性,空 調 系統 壓 力 檢 查 及制冷 劑加

6、注 、 蓄電 池電 量 觀察 的方 便 性, 汽 油 泵更換 的方 便 性, 排 氣 管更換 的方 便 。Ø布置要 考慮維修 方 便 性: 汽車前艙總布置三、汽車底盤總布置1 各 個狀態 前后 懸架輪心位 置的定義2 前后 懸架 總行 程 定義3 各 狀態 地面線位 置定義4 整車 姿態 角定義5 前后 懸架 的布置6備胎 的布置7油箱 的布置8排 氣 管路 的布置 20/71 Ø排 氣 管路 的布置: 26/71 27/71Ø輪胎 包絡 分析 :汽車底盤總布置四、汽車車身總布置Ø車身總布置概述 Ø車身布置 相關 概 念 Ø人 機 工

7、 程分析Ø法規 校核 分析 28/71車身總布置概述Ø原則滿足 操縱 方 便 性、 乘 坐 舒適 性和 法規 要求。Ø車身總布置主要內容a. 確定車身內、 外 尺寸。b. 確定 乘 坐 與 操縱 空間。c. 校核各 項 性能 及法規 要求的尺寸數 據 。 29/71車身布置相關概念Ø尺寸 代碼Ø人 體尺寸Ø人 體 模 型Ø人 體 操縱 范圍 Ø眼橢圓Ø頭廓包絡 線 Ø車身 斷 面 30/71 31/71 尺寸代碼尺寸 代碼 具體含義 參 見 SAEJ1100V004, GB/T 19234-20

8、03。 32/71 人體尺寸用 5%、 50%、 95%三 種百 分位 的 人 體尺寸 分 別代 表 矮小 身 材 、 中等 身 材 和高 大 身 材 的 人 體尺寸。 33/71 二維人體模型樣板二 維 人 體 模 型 樣 板由 人 體的 軀干 、 靠背 角 基準桿 、 大 腿 、小 腿 和 腳 (帶鞋 等 幾 部 分 組成。H P 跨 點 , H 點 ;S P 肩 點 ;K P 膝 點 ;A P 踝 點 ;AH P 踵 點 。 34/71 三維人體模型樣板一 般 在 1:1的車身內部 模 型 或 實 車 座椅上 采 用 三 維 H 點 人 體 模 型 確定車身 室 內的 H 點 位 置和

9、頭 部空間尺寸, 它 代 表 某 一 百 分位 的 標準人 體的 立 體 模 型 。 三 維 人 體 模 型 1-上 軀干 重 塊 ; 2-臀 部 重 塊 ; 3-大 腿重 塊 ; 4-小 腿重 塊 ; 5-加 載 方 向 35/71人體操縱范圍人 體的 操縱 范圍 是 指 人 體在 正常 的 駕駛 姿 勢 下 ,四 肢 所 能 控 制 (伸 及 的 區域 , 以 及 四 肢 動 作 時所 能 產生 的 作 用 力 大 小 。 人體舒適姿勢 36/71眼橢圓眼橢圓 的定義:是 駕駛 員 以 正常 駕駛 姿 勢 坐 在 座椅中 時 其 眼 睛 位 置在車身 中 的 統 計 分 布 圖 形 。 由

10、 于 這 種 圖 形 呈 橢圓 狀 , 故稱 為 眼橢圓 。 眼橢圓樣 板的尺寸 與 人 體 百 分位及座椅 水 平 調 節 行 程 有 關 。 37/71頭廓包絡線頭廓包絡 線 是 指 在 乘 坐 狀態下不 同百 分位 的 駕駛 員 和 乘 員 的 頭 廓 線 的 包絡 線 。 將 頭廓 線 樣 板 上 的 眼 點 沿 著 眼橢圓樣 板 上 的 上 半 部 眼橢圓 運動,并 保 持兩 樣 板 上 的 自 身 坐標系平 行, 描 繪 出頭廓 線 運動 時 的 包絡 線 便 是 頭廓包絡 線 。頭廓包絡 線分 為兩 種形 式 :一 種 為 座椅 可調 節 式 的 頭廓包絡 線 , 另 一 種 為

11、 座椅 不可調 節 式 的 頭廓包絡 線 。 前 者適 合 駕駛 員 的 頭 部 位 置和 頭 頂 空間的設計,后 者適 合 于 后 排 乘 員 的 頭 部 位 置和 頭 頂 空間的設計。 38/71 39/71 車身斷面典 型 斷 面 主要是 規 定車身主要部 位 的結構 形 式 、 搭 接 關系 、間 隙 設定、 主要 控 制 尺寸 及 公 差 、 裝 配 、 人 機 工 程 、 法規等 各方 面 的 信息 , 通過 典 型 斷 面 的 分析 , 可以 確定車身的 主體結構, 同時 典 型 斷 面 也 是后 期 工 程分析 的 重 要 基 礎 。人機工程分析Ø座椅 的布置

12、6;轉向 盤的布置Ø變速桿 和 手 制 動 桿 的布置 Ø踏 板的布置Ø兩 蓋 的 開 啟Ø進 出 方 便 性 40/71 41/71R設計 H 點 :將 二 維 人 體 模 型 放 置在 指 定 座椅位 置 上 , 在 圖面 確定的 與 人 體 模 型上 H 點 相 應 的 那 一 點 。R 點 :是 制 造商 的設計參 考點 , 是 唯 一的設計 H 點 。 它 是 考慮 了 各 種 調 整 (水 平 , 垂直 , 傾斜 之 后的最后 正常 駕駛或 乘 坐位 置 上 的 H 點 ; 用 于 定 位 95%分位人 腿 尺寸的二 維 人 體 作圖 模 板

13、的參 考點 。車身 室 內的 人 體布置 就 是 二 維 人 體 模 型 樣 板在車身 布置 圖上 的 安放 , 從 而 確 定 出 設計的 H 點 位 置,并 以 此 H 點 代 表人 體布置 與 乘 坐 的 位 置。座椅的布置Ø踵 點 確定:根據 前 地 板 基準面 的 位 置并參 考 同 類 車 型 ,確定 加 速踏 板 中 心 點 的 位 置, 加 入 95%百 分位 的 人 體 模 板。n 將腳跟 放 在 壓 縮 地 墊 表面 上 , 地 墊 壓 縮 量 由 制 造商 確定, 壓 縮 后的 地 墊厚 度 一 般 為 1820mm 。n 將腳 的 球 形 點 (BOF 與 油

14、 門 踏 板 中心 點 重 合。 球 形 點 到 腳跟 點 的 距 離可 在 175203mm 范圍 內選 擇 。 座椅的布置 42/71 43/71座椅的布置盡 量 使 人 體 模 型 處 于 最佳 駕駛坐 姿狀態 。ØH 點 確定:100130115膝點角度 (°Q K95105100軀干和大腿的夾角 (° Q H 203025靠背角 (°Q B 250300-跨點高度 (mmH 最佳范圍平均值 尺寸名稱尺寸代碼 44/71 轉向盤的布置轉向 盤布置的 過 程中 ,要 考慮 人 體 通過 性。變速桿和手制動桿的布置要求 變速桿 的布置 以 人 體 H

15、 點 為 中 心 。 根據 SAE 要求, 為 滿足 人 機要求, 操縱 球 頭 到 儀表 板的 距 離 需 >50mm, 且 變速桿 的行 程 范圍 要在 給 定 范圍 內。考慮 操縱 舒適 性, 駐 車 制 動 點 必須 在 H 點 前方,并 且駐 車 制 動 點 運動的 邊 界 線 與 變速操縱 最 大 形 成的最 近 距 離 需 >40mm, 45/71 46/71踏板的布置離 合 器踏 板、 制 動 踏 板和 油 門 踏 板,布置在 地 凸 包 與 車身內 側壁 之 間。 在 離 合 器踏 板 左側 , 應 當留 出 在 離 合 器 不工 作 時 可以放下 的 左 腳 的空間, 因此 輪 罩最 好 不 要 凸 出 到車 箱 內。 油 門 踏 板一 般比 制 動 踏 板 稍低 ,要求 油 門 踏 板 與 制 動 踏 板 之 間 留 有大于 一 只 完 整 鞋 底 寬 度 (60mm 的 距 離 。離 合和 制 動 踏 板 中心 點 應 均 布 分 布 于 H 點 兩側 的最佳 施 力位 置, 位 于 H 點 兩側 15mm 85mm 的 范圍 內。 油 門 踏 板 中心 點 布置在 H 點 右側 145mm 190mm 的 范圍 內 (操縱 舒適 性 。 47/71 兩蓋的開啟發動機 蓋行 李 箱 蓋進出方便性