汽车总体设计.docx

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汽车总体设计

名词解释

汽车布置形式:

发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点

整车整备质量？

答：

整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。

发动机的悬置结构形式及特点？

答：

发动机的悬置结构形式：

传统的橡胶悬置和液压阻尼式橡胶悬置。

传统的橡胶悬置特点是结构简单，制造成本低，但动刚度和阻尼损失角θ的特性曲线基本上不随激励频率变化。

液压阻尼式橡胶悬置的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性，对于衰减发动机怠速频段内的大幅振动十分有利。

公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？

答：

公路车辆法规规定的单车外廓尺寸：

长不应超过12m；宽不超过2.5m；高不超过4m。

双十字轴万向节等速传动的条件？

答：

处于同一平面的双万向节等速传动的条件：

1）保证同传动轴相连的两万向节叉应布置在同一平面内；2）两万向节夹角α1与α2相等。

汽车总布置草图三维坐标系的基准线？

答：

车架上平面线作为垂直方向尺寸的基准线，即z坐标线的基准线；汽车中心线作为横向尺寸的基准线，即y坐标线的基准线；前轮中心线作为纵向方向尺寸的基准线，即x坐标线的基准线。

汽车比功率：

是汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比

轴荷分配：

轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车辆对支承平面的垂直载荷，也可以用占空载或者满载总质量的百分比表示

车架静载荷：

静载荷是指汽车静止时，车架所承受的悬架弹簧以上部分的载荷，包括车架质量、车身质量、安装在车架上的总成与附属的质量以及有效载荷的总和。

汽车总布置草图主要进行的运动校核？

答：

转向传动机构与悬架运动的校核：

作转向轮跳动图；根据悬架跳动量，作传动轴跳动图。

原则上有相对运动的地方都要进行运动干涉校核。

汽车设计中必须考虑“三化”是什么？

答：

汽车设计中必须考虑“三化”是标准化、通用化、系列化。

轿车的布置形式:

主要有发动机前置前轮驱动、发动机前置后轮驱动、发动机后置后轮驱动三种，少数轿车采用发动机前置全轮驱动。

货车布置形式:

按驾驶室与发动机相对位置的不同，货车有长头式、短头式、平头式和偏置式。

长头式的特点是发动机位于驾驶室前部，当发动机有少部分位于驾驶室内时称为短头式，发动机位于驾驶室内时称为平头式，驾驶室偏置在发动机旁的货车称为偏置式。

大客车的布置形式:

根据发动机的位置不同，大客车有下列布置形式：

发动机前置后桥驱动;发动机中置后桥驱动;发动机后置后桥驱动.

汽车的载客量:

轿车的载客量用座位数表示。

微型和普通级轿车为2～4座；中级以上轿车为4～7座。

城市大客车的载客量，由等于座位数的乘客和站立乘客两部分构成。

站立乘客按每平方米8～10人计算。

长途大客车和专供游览观光用的大客车，其载客量等于座位数。

汽车的装载质量

:

汽车的装载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。

汽车在碎石路面上行驶时，装载质量约为好路面的75％～85％。

越野汽车的装载量是指越野行驶时或在土路上行驶时的额定装载量。

质量系数η

:

是指汽车装载质量与整车整备质量的比值，即η

=

／

。

该系数反映了汽车的设计水平和工艺水平，η

值越大，说明该汽车的结构和制造工艺越先进。

加速时间t:

汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大的加速度加速到一定车速所用去的时间称为加速时间。

对于最高车速

>1OOkm／h的汽车，常用加速到100km／h所需的时间来评价.

上坡能力:

用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数

来表示汽车上坡能力。

因轿车、货车、越野汽车的使用条件不同，对它们的上坡能力要求也不一样。

通常要求货车能克服30％坡度，越野汽车能克服60％坡度。

汽车比功率和比转矩:

比功率是汽车所装发动机的标定最大功率与汽车最大总质量之比。

它可以综合反映汽车的动力性。

比转矩是汽车所装发动机的最大转矩与汽车总质量之比。

它能反映汽车的牵引能力。

汽车的燃油经济性:

用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量（L／100km）来评价。

该值越小燃油经济性越好。

级别低的轿车，百公里燃油消耗量要低于级别高的轿车。

未来的发展趋势是百公里油耗量继续减少，如正在研制的超经济型轿车的百公里燃油消耗量为3L／100km。

最小转弯直径

:

转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径称为最小转弯直径

。

用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和转向安全性能的一项重要指标。

总体设计要确定的通过性几何参数：

最小离地间隙

，接近角γ

，离去角γ

，纵向通过半径ρ

等。

转向特性参数（汽车操纵稳定性的评价参数）

了保证有良好的操纵稳定性，汽车应具有一定程度的不足转向。

通用汽车以O.4g的向心加速度沿定圆转向时，前、后轮侧偏角之差（δ

-δ2）作为评价参数。

此参数在1～3º为宜。

车身侧倾角限值:

汽车以O.4g的向心加速度沿定圆等速行驶时，车身侧倾角控制在3º以内较好，最大不允许超过7º。

制动前俯角限值:

为了不影响乘坐舒适性，要求汽车以O.4g减速度制动时，车身的前俯角不大于1.5º。

汽车制动性:

是指汽车在制动时，能在尽可能短的距离内停车且保持方向稳定，下长坡时能维持较低的安全车速并有在一定坡道上长期驻车的能力。

目前常用制动距离s和平均制动减速度j来评价制动效能。

舒适性:

汽车应为乘员提供舒适的乘坐环境和方便的操作条件，称之为舒适性。

舒适性应包括平顺性、空气调节性能（温度、湿度等）、车内噪声、乘坐环境（活动空间、车门及通道宽度、内部设施等）及驾驶员的操作性能。

其中汽车行驶平顺性常用垂直振动参数评价，包括频率和振动加速度等，此外悬架动挠度也用来作为评价参数之一.

说明该公式的用途并指明公式中字母的含义

根据所需要的最高车速

（km／h），用下式估算发动机最大功率

式中，

为发动机最大功率（kW）；

为传动系效率，对驱动桥用单级主减速器的4x2汽车可取为90％；

为汽车总质量（kg）；g为重力加速度（m／

）；

为滚动阻力系数，对轿车

=O.0165x[1+O.01（

-50）]，对货车取O.02，矿用自卸车取O.03，

用最高车速代入；

为空气阻力系数，轿车取O.30～O.35，货车取O.80～1.OO，大客车取O.60～O．70；A为汽车正面投影面积（

）；

为最高车速。

客车车身形式：

有单层客车和双层客车之分。

无论单层客车或双层客车，其发动机多数布置在车厢内，故为平头车，而长头车已少见。

子午线轮胎的特点：

滚动阻力小、温升低，胎体缓冲性能和胎面附着性能都比斜交轮胎好，装车后油耗低、寿命长、高速性能好，因此适应现代汽车对安全、高速、低能耗的发展要求。

其缺点是造价高、不易翻修。

给出轮胎花纹的名称：

a）纵向花纹b）横向花纹c）混合花纹d）越野花纹

轮胎是在专业化生产厂制造，并具有高度的标准化、系列化特点。

轮胎的外直径、断面宽、断面高宽比、配用轮辋名义直径、轮辋轮廓形式及规格、胎面花纹形式及深度、额定负荷下半径等尺寸特性和负荷系数，请指出国家标准编号：

GB2977、GB2978、GB516、GBl191、GB9743、GB9744等国家标准。

二次碰撞、一次碰撞：

汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。

一次碰撞后汽车速度迅速下降，车内驾驶员和乘员受惯性力作用继续以原有速度向前运动，并与车内物体碰撞，称为二次碰撞，

安全气囊布置位置：

在转向盘内或者在乘员前部的仪表板内。

百分位数：

为了获得人体尺寸分布规律，要进行抽样测量。

将实测尺寸值由小到大排列到数轴上，再将这一尺寸段均分为100份，则将第几份点上的数值作为该百分位数。

制动系布置

踩下制动踏板所需要的力，比踩下油门踏板要大得多，因此制动踏板应布置在更靠近驾驶员处，并且还要做到脚制动踏板和手制动操纵轻便。

应检查杆件运动时有无干涉和死角，更不应当在车轮跳动时自行制动。

布置制动管路要注意安全可靠、整齐美观。

在一条管路上，当两个固定点之间有相对运动时，要采用软管过渡。

平行管之间的距离不小于5mm，或者完全束在一起，交叉管之间的距离应不小于20mm，同时注意不要将管子布置在车架纵梁内侧下翼上，以免由于积水使管腐蚀。

在总体布置设计中，请回答进行运动校核包括的两方面内容：

1）从整车角度出发进行运动学正确性的校核；2）对于有相对运动的部件或零件进行运动干涉校核。

机械式无级变速器（CVT）：

带传动式（含胶带式、金属带式和链带式）无级变速器。

填空题：

我国的法规对公路运输车辆的外廓尺寸规定为：

（1）、总高不大于（）米;a）2.5;b）3.5;c）4.0

（2）、总宽（不包括后视镜）不大于（）米；a）2.5;b）3.5;c）4.0.

（3）、一般大客车总长不大于（）米；a）8;b）12;c）16.

（4）、货车及越野车总长不大于（）米；a）8;b）12;c）16.

1c2a3b4b5c

汽车总布置草图上的基准线有：

（）线，（）线，

（）线，（）线，（）线.

车架上平面，前轮中心，汽车中心，地面，前轮垂直

汽车产品包括整车或零部件开发过程分为（）、（）、（）、（）、（）5个阶段。

决策阶段、设计阶段、试制阶段、定型投产、持续改进阶段

传动系的匹配应当考虑（）、（）

整车性能的匹配、传动系自身能力

不同形式的汽车_______，________主要体现在、以及_________上有区别。

轴数,驱动形式,布置形式

影响选取轴数的因素：

________________、________________限制和_________________以及汽车的结构等。

主要有汽车的总质量,道路法规对轴载质量的,轮胎的负荷能力

汽车驱动形式有4×2、4×4、6×2、6×4、6×6、8×4、8×8等。

前一位数字表示_________，后一位数字表示_________。

影响选取驱动形式的主要因素：

__________、_________和对___________要求等.

汽车车轮总数,驱动轮数,汽车的用途、总质量,车辆通过性能。

乘用车的布置形式：

_______________、_________________、___________________。

发动机前置前轮驱动，发动机前置后轮驱动，发动机后置后轮驱动。

货车车头长度是指从汽车的前保险杠到____________的距离。

驾驶室后围

汽车主要参数：

___________、______________、____________。

尺寸参数、质量参数、汽车性能参数。

汽车的___、______、____称为汽车的外廓尺寸。

长、宽、高

货车、整体式客车总长不应超过____，但铰接式客车不超过____，半挂汽车列车不超过_____，全挂汽车列车不超过____；不包括后视镜，汽车宽不超过______；空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过_____；后视镜等单侧外伸量不超过最大宽度处________；顶窗换气装置开启时，不得超过车高______。

12m,18m,16.5m,20m,2.5m,4m,250mm,300mm

轴距对整备质量、_________、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径、________等都有影响

汽车总长,轴荷分配

轴距选择必须在合适的范围内，轴距过短会使____________或后）__________；

上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性能和操纵稳定性能变差；

车身纵向振动角过大，汽车的平顺性较差；____________也会增大。

车厢长度不足,后悬过长,万向传动轴夹角

轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车____取得长。

对机动性要求高的汽车轴距宜取_____。

轴距,短些

增大轮距则车厢内宽随之增加，并有利于增加____刚度，汽车横向稳定性变好；但是汽车的____和_______及最小转弯直径等增加，并导致汽车的比功率、比转矩指标下降，______变坏。

侧倾,总宽,总质量,机动性

汽车质量参数有_________m0、载客量、装载质量、_______ηm0、__________ma、轴荷分配等。

整车整备质量,质量系数,汽车总质量

汽车的整备质量m0：

指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有_________________整车质量。

装货和载人时的

汽车的动力性参数包括____________、__________、__________、比功率和比转矩等。

最高车速vamax、加速时间t、上坡能力、

汽车的燃油经济性用汽车在_____________或_________，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量（L／100km）来评价。

水平的水泥路,沥青路面上

机动车的最小转弯直径不得大于_____。

当转弯直径为24m时，前转向轴和末轴的内轮差（以两内轮轨迹中心计）不得大于______。

24m,3.5m

发动机的悬置形式有_________和___________。

橡胶悬置,液压悬置

能够比较准确的确定驾驶员或乘员在座椅中的位置的参考点是躯干与大腿相连的旋转点“胯点”。

实车测得的“胯点”位置称为___点。

进行总布置设计之初，先根据总布置要求确定一个座椅调至最后、最下位置时的“胯点”，称为___点。

H,R

在总体布置设计中，进行运动检查包括两方面内容：

从整车角度出发进行______正确性的检查；对于有相对运动的部件或零件进行运动______检查。

运动学,干涉

轿车的分类

轿车级别

微型

普通级

中级

中、高级

高级

发动机排量V／L

V≤

V>4.0

轿车的分类

轿车级别

微型

普通级

中级

中、高级

高级

发动机排量V／L

V≤1.0

1.0

1.6

2.5

V>4.0

货车的分类

货车级别

微型

轻型

中型

重型

公路运行最大总质量

／t

≤

<

≤

<

≤

>

货车的分类

货车级别

微型

轻型

中型

重型

公路运行最大总质量

／t

≤1.8

1.8<

≤6.O

6.0<

≤14.O

>14.0

表1—3客车的分类

客车级别

微型

轻型

中型

大型

车辆总长

／m

≤

<

≤

<

≤

>10.0

客车的分类

客车级别

微型

轻型

中型

大型

车辆总长

／m

≤3.5

3.5<

≤7.0

7.0<

≤IO.0

>10.0

选择题

国标规定：

汽车顶窗、换气装置开启时应不超过车高（  c ）

A、200mm     　B、2５0mm    　C、300mm    D、350mm

对于乘用车及最大总质量小于6t的商用车，后备系数β一般取（  d ）

A、0.90~1.45 　 B、1.00~1.55   　C、1.10~1.65  D、1.20~1.75

汽车以0.4g的减速度制动时，车身前俯角宜不大于（  c ）。

A、0.50  　    B、1.00  　　　　C、1.50 　　　 D、2.00

汽车基本上由（  d   ）四大部分组成。

A发动机、变速器、底盘、车身     B离合器、底盘、车身、电器设备

C发动机、离合器、变速器、车身   D发动机、底盘、车身、电器设备

汽车底盘由（ d  ）四大系统组成。

A传动系、悬架、车桥、制动系     B传动系、车轮、悬架、转向系

C变速器、传动轴、转向系、制动系     d传动系、行驶系、转向系、制动系

传动系由（     c ）等组成。

A离合器、变速器、冷却装置、主减速器、差速器、半轴

B离合器、变速器、启动装置、主减速器、差速器、半轴

C离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴

D离合器、变速器、电子控制装置、主减速器、差速器、半轴

我国公路标准规定：

单轴最大允许轴载质量为（ c）t；      a）8     b）9 c）10

双连轴最大允许轴载质量为（ a）t.       a）18    b）19    c）20

汽车满载时的总质量称_b_.

A.最大装载质量B.最大总质量C.整车装备质量D.最大质量

4、法规规定，农用运输车的比功率应为（ 　 b ）kW/t。

 A、不大于4.0    B、不小于4.0    C、不大于4.8          D、不小于4.8

2、一般说来，减小轴距L，就会增大（　 c ）。

A、整备质量                         B、最小转弯半径   

C、万向节传动轴的夹角              D、纵向通过半径

、我国法规规定，汽车高不应超过（　b ）。

 A、3.5米              B、4米          C、4.5米        D、5米

7.0-20（WFB）型轮辋的名义直径是（ d）。

A．7.0mm B．20mm C．7.0英寸 D．20英寸

有内胎的充气轮胎由（    abd   ）等组成。

A．内胎 B．外胎 C．轮辋 D．垫带

下面（ b）轮胎属于子午线轮胎，（ ad）是低压胎。

A．9.00-20 B．9.00R20 C．9.OO×20 D．9.00-20GZ

7.50-18轮胎的名义宽度为（ b），轮胎的名义直径为（ d）。

A．7.50mm B．7.50英寸 C．18mm D．18英寸

车轮前束是为了调整（ c）所带来的不良后果而设置的。

A．主销后倾角 B．主销内倾角 C．车轮外倾角 D．车轮内倾角

（ ab）具有保证车轮自动回正的作用。

A．主销后倾角 B．主销内倾角 C．车轮外倾角 D．车轮前束

根据车桥上车轮的作用，（  ad  ）属于从动桥。

A、转向桥             B、转向驱动桥            C、驱动桥             D、支持桥

车轮定位中，（   d ）可通过改变横拉杆的长度来调整。

  A、主销后倾          B、主销内倾         C、前轮外倾          D、前轮前束

传统的车轮定位主要是指前轮定位，但越来越多的现代汽车同时对后轮定位（即四轮定位），其中后轮定位参数有（  bcd  ）。

A、主销后倾            B、后轮外倾      C、后轮前束            D、后轮内倾

汽车前轮前束值一般在（   c ）之间。

A、0～0、1mm             B、0~1mm            C、0~12mm              D、0~50mm

汽车后轮前束不当将造成转向不稳和（   a ）。

A、轮胎被擦伤           B、降低制动性能           C、车速升高             D、后轮外倾

学生A说，车轮与轮胎会影响汽车行驶的平顺性；学生B说，车轮与轮胎会影响汽车行驶的操纵稳定性。

他们说法正确的是（   c ）。

A、只有学生A正确     B、只有学生B正确     C、学生A和B都正确     D、学生A和B都不正确

车轮的主要功用有（    bd）、承受各个方向的作用力和行驶中发生侧偏时具有自动回正能力。

 A、转向作用   B、缓和路面不平引起的冲击  C、制动作用   D、保证汽车有一定越过路障的通过性

汽车车轮通常由（   abc ）组成。

A、轮毂          B、轮辋          C、轮辐          D、车轴

不同的车桥，轮毂结构和车轮的安装形式不同，其中轮毂的结构形式主要有（  ab  ）几种。

A、独立成件B、与轮辐制成一体或与制动鼓（盘）制成一体C、与轮胎制成一体 D、与驱动桥制成一体

轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，其功用是（   bc ）

  A、降低转速作用  B、支承着汽车的全部质量

C、产生驱动力、制动力、侧向力及缓和路面冲击      D、以上三种均是

汽车轮胎的（   ac ）直接影响到汽车的附着性能和滚动阻力。

A、结构和形状          B、前后位置       C、形状和气压          D、以上三种都不是

现代汽车几乎都采用充气轮胎，轮胎按组成结构不同可分为（   ab ）

A、有内胎轮胎          B、无内胎轮胎          C、斜交轮胎     D、子午线轮胎

轿车子午线轮胎规格205/70SR15中的S的含义为（   d ）。

A、行驶里程          B、国际单位秒        C、负荷指数          D、表示最大车速符号

判断题

概念设计是指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。

（√）

商用车主要分为客车、半挂牵引车、货车。

（）

乘用车的布置形式主要有FF、FR、RR三种。

（）

发动机气缸有直列、水平对置和v型三种。

（）

在国标规定的汽车分类中，最大设计总质量超过3500Kg，但不超过12000Kg的载货车辆应属于M3类。

（   ×） 

为满足汽车稍有不足转向特性的要求，应使汽车前轴的轮胎侧偏角略小于后轴的轮胎侧偏角。

（ ×  ）

.一般载货汽车的前桥是转向桥，后桥是驱动桥。

（ ）

汽车两侧车轮辐板的固定螺栓一般都采用右旋螺纹。

（ ）

普通斜交胎的帘布层数越多，强度越大，但弹性越差。

（ ×）

子午线轮胎帘布层帘线的排列方向与轮胎的子午断面一致，使其强度提高，但轮胎的弹性有所下降。

 （ ×）

轴距对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径、轴荷分配等没有影响。

（×）

轴距选择必须在合适的范围内，轴距过短会使车厢长度不足后悬过长；（ ）

车身纵向振动角过大，汽车的平顺性较差；万向传动轴夹角也会减少。

（×）

轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。

对机动性要求高的汽车轴距宜取短些（）

运动校合包括两方面内容：

（1）从整车角度出发进行运动学正确性的检查；

（2）对于相对运动的部件或零件进行运动干涉检查。

（ ） 

问答题

汽车的主要参数分几类？

各类又含有哪些参数？

答：

汽车的主要参数分三类：

尺寸参数，质量参数和汽车性能参数。

  1）尺寸参数：

外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。

2）质量参数：

整车整备质量、载客量、装载质量、质量系数、汽车总质量、轴荷分配。

3）性能参数：

（1） 动力性参数：

最高车速、加速时间、上坡能力、比功率和比转距

（2） 燃油经济性参数

（3） 汽车最小转弯直径

（4） 通过性几何参数

（5） 操纵稳定性参数

（6） 制动性参数

（7） 舒适性

在进行汽车总布置草图设计中，主要应进行那些运动校核？