C型房车课设.docx

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C型房车课设

汽车设计课程设计

设计报告

C型旅行房车

班级：

车辆132

设计人：

指导老师：

邹旭东

时间：

一、总体设计要求：

2.

1•初步确定尺寸、性能、质量参数等2

2•初步确定整车基本参数3.

3•总体布置3.

二、汽车形式的选择3.

2.1轴数3.

2.2驱动形式4..

2.3布置形式4..

2.4轮胎选择4..

2.5汽车主要尺寸的确定5.

三、发动机的选择6.

3.1发动机基本形式的选择7.

3.2主要性能指标的选择7.

四、底盘的总体布置8.

4.1整车布置得基准线一零线的确定8

4.2各部件的布置8.

五、结论10

六、参考文献10

一、总体设计要求：

1.初步确定尺寸、性能、质量参数等

1）汽车轴数

2）驱动形式

3）汽车主要尺寸

4）汽车质量参数，轴荷分配

2.初步确定整车基本参数

1）汽车重要性能参数

2）发动机型式

3）发动机主要性能指标

4）轮胎

3.总体布置

1）画总布置草图（0号图）

a）发动机与传动系布置；

b）转向装置、悬架和制动系布置；

c）车身内部（载货、客）空间布置；

d）驾驶区座椅、踏板和变速杆等布置；

e）燃料箱、备胎、行李箱和蓄电池等附件布置；

f）底板、仪表板等车身基本骨架形状；

g）发动机舱、室内装置和后行李舱等局部空间布置;

h）悬架、轮胎（车轮）的工作范围

2）进行车身总布置和造型

、汽车形式的选择

不同形式的汽车，主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上的区别

2.1轴数

随着汽车随着设计汽车的乘员数增多或装载质量增加，汽车的整备质量和总质量也增大。

在汽车轴数不变的情况下，汽车总质量增加以后，使公路承受的负荷增加。

当这种负荷超过了公路设计的承载能力以后，公路会被破坏，使用寿命

也将缩短。

为了保护公路，有关部门制定了道路法规，对汽车的轴载质量加以限制。

当所设计的汽车总质量增加到轴荷不符合道路法规的限定值时，设计师也可

选择增加汽车轴数来解决。

汽车轴数增加以后，不仅轴，而且车轮、制动器、悬架等均相应增多，使整车结构变得复杂，整备质量以及制造成本增加。

若转向轴数不变，汽车的最小转弯直径又增大，后轴轮胎的磨损速度也加快，所以增加汽车轴数是不得已的选择。

本设计的C型房车，最大总质量仅4.5t，因此可以选择结构简单。

制造成本低廉的两轴方案。

2.2驱动形式

汽车驱动形式有4X2、4X4、6X2、6X4、6X6、8X8、8X8等。

汽车的

用途、总质量和对车辆通过性能的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。

增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，汽车的结构越复杂，整备质量和制造成本也随之增加，同时也使汽车的总体布置工作变得困难。

参考相同旅居车车型，选其驱动形式为4X2。

2.3布置形式

汽车的布置形式是指发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点而言。

汽车的使用性能除取决于整车和各总成的有关参数以外，其布置形式对使用性能也有重要影响。

可根据发动机位置不同，分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。

参考相同旅居车车型车头的型式选为短头形式。

发动机布置选择前置后驱。

2.4轮胎选择

轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据之一，选择的依据是车型、使用条件、轮胎的静负荷、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。

当然还应考虑与动力一传动系参数的匹配以及对整车尺寸参数（例如

汽车的最小离地间隙、总高等）的影响。

轮胎所承受的最大静负荷与轮胎额定负荷之比，称为轮胎负荷系数。

大多数汽车的轮胎负荷系数取为0.9〜1.0，以免超载。

超负荷不仅会导致轮胎寿命降低，而且会降低操纵稳定性和行驶安全性。

对商用车，为了充分利用轮胎的负荷能力，轮胎负荷系数可控制在接近上限处，前轮的胎负荷系数一般应低于后轮的。

所以,综合分析，可选取前轮的轮胎负荷系数为0.9，后轮为1.0。

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。

我国各种汽车的轮胎和轮辋的规格及其额定负荷可查相应的国家标准。

由于后轴负荷大，所以可选用双胎。

综上考虑，参考相同旅居车车型，可初选子午线轮胎，型号为：

6.5R16C

2.5汽车主要尺寸的确定

2.5.1轴距L

轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。

当轴距短时，上述各指标减小。

此外，轴距还对轴荷分配、传动轴夹角有影响。

轴距过短会使车厢（箱）长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。

原则上，质量大的车轴距取得长，参考相同吨位的已有旅居车车型可初选轴

距L=3310mm。

2.5.2前轮距B1和后轮距B2

改变汽车轮距B会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化。

增大轮距则车厢内宽随之增加，并有利于增加侧倾刚度，汽车横向稳定性好；但是汽车的总宽和总质量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，机动性变坏。

受汽车总宽不得超过2.5m限制，轮距不宜过大。

但在取定的前轮距B1范

围内，应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。

在确定后轮距B2时应考虑

两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度及它们之间应留有必要的间隙。

参考已有车型，初选前轮距B仁1697mm,后轮距B2=1622mm。

2.5.3前悬LF和后悬LR

前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、上车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响。

增加前悬尺寸，减小了汽车的接近角，使通过性降低，并使驾驶员视野变坏。

前悬不能缩短的原因是在这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。

从撞车安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。

前悬对平头汽车上下车的方便性有影响。

综合考虑各因素，结合已有车型，可初选前悬LF=1130mm。

后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度、汽车造型等有影响，并取决于轴距和轴荷分配的要求。

后悬长，则汽车离去角减小，使通过性降低。

综合上述因素，初选取货车后悬LR=1550mm。

2.5.4外廓尺寸

汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸。

根据规定汽车外廓尺寸长：

货车、越野车、整体式客车不应超过12m，不包括后视镜，汽车宽不超过2.5m;空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m;后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm；顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。

C型房车长度由轴距、前悬和后悬三部分组成。

由前面所选数据，可知，轴

距L=3310mm，LF=1130mm，LR=1550mm,所以车长为：

L+LF+LR=3310+1130+1550=5990mm

初步选取房车宽度为2200mm.初步选取房车高度为2500mm。

综上所述，可确定房车车的外廓尺寸为：

5990mm2200mm2500mm。

2.6整车质量参数估算2.6.1满载状态下整车质量、轴荷分配

由已知参数可知，满载时房车总质量m为4500kg。

参考资料可知，4>2房车满载时前轴轴荷分配范围为30%-35%，后轴轴荷分配范围为65%-70%，据此,可选取满载时房车前、后轴荷分配为35%、65%。

可得，满载时后轴轴荷为

Mtr=m>55%=4500>65%=2475kg

满载时前轴轴荷为：

Mtf=m—Matr=4500-2475=2025kg

三、发动机的选择

3.1发动机基本形式的选择

在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其

次是气缸的排列型式和发动机的冷却方式。

就世界范围而言，大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机，轻型载货汽车采用柴油机的也不少，甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车上。

与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统、故障少、工作更可靠、耐久性好、寿命长、排气污染较低和防火安全性好等优点。

但一般柴油机的振动及噪声较大、轮廓尺寸及质量较大、造价较高、起动较困难并易冒黑烟。

近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点

已得到较好的克服。

由于所设计的房车车辆的总质量较大，综合考虑，选用柴油发动机。

根据发动机气缸排列形式不同，发动机有直列、水平对置和V型三种。

气

缸直列式排列具有结构简单、宽度窄、布置方便等优点。

但当发动机缸数多时，长度尺寸过长，在汽车上布置困难，因此直列式适用于6缸以下的发动机。

此外，直列式还有高度尺寸大的缺点。

参考已有车型，可选直列式发动机。

根据发动机冷却方式不同，发动机分为水冷与风冷两种。

大部分汽车用水冷发动机，因为它具有冷却均匀可靠、散热良好、噪声小和能解决车内供暖问题，以及加大散热器面积后，能较好适应发动机增压后散热的需要等优点。

水冷发动机的主要缺点是冷却系结构复杂；使用与维修不方便；冷却性能受环境温度影响较大。

风冷发动机的冷却系统简单，维修简便；对于在沙漠和缺水地区及炎热、酷寒地区使用的适应性好，不会产生发动机过热和冻结等故障；还可省去消耗铜材的水箱。

但大缸径的风冷发动机的冷却不够均匀；缸盖等有关零件的热负荷高，可靠性不及水冷式的；噪声大、油耗较高，故仅在安装小排量发动机的微型汽车上得到应用，在其他类型的汽车上应用不多。

综合考虑，选取发动机的冷却方式为水冷。

3.2主要性能指标的选择

计算发动机最大功率Pemax

选择发动机型号为新奇骏2.5L发动机

的主要优点有：

结构紧凑、可靠耐久、升功率和扭矩储备率高、启动性能优异、

油耗小、排放和噪声低等。

其主要技术参数如表1.1o

表1.1发动机的的参数

气缸数

4缸

形式

直列

增压

自然吸气

供油方式

多点电喷

油泵

电控单体油泵

燃油种类

汽油

最大功率

137kW

最大功率转速

6000rpm

最大扭矩

233N.m

最大扭矩转速

4000rpm

最大马力

186马力

四、底盘的总体布置

在初步确定汽车的驱动形式、车身形式、发动机形式等以后，要深入做更具体的工作，包括绘制总布置草图，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求，以寻求合理的总布置方案。

绘图前要确定画图的基准线（面）o

4.1整车布置得基准线一零线的确定

确定整车的零线（三维坐标面的交线）、正负方向及标注方式，均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。

零线包括：

车架上平面线、前轮中心线、汽车中心线、地面线和前轮垂直线。

4.2各部件的布置

421发动机的布置

1.发动机的上下位置

发动机的上下位置对离地间隙和驾驶员视野有影响。

房车车通常将发动机布

置在前轴上方，考虑到悬架缓冲块脱落以后，前轴的最大向上跳动量达70〜

100mm,这就要求发动机有足够高的位置，以防止前轴碰坏发动机油底壳。

2.发动机的前后位置

发动机的前后位置会影响汽车的轴荷分配，发动机前置后轮驱动汽车的传动轴长度和夹角，以及车辆的面积利用率。

为减小传动轴夹角，发动机前置后轮驱动汽车的发动机常布置成向后倾斜状，使曲轴中心线与水平线之间形成I〜4°夹角。

发动机的前后位置应与上下位置一起进行布置。

前后位置确定以后，在侧视图上画下它的外形轮廓，然后用气缸体前端面与曲轴中心线交点久到前轮中心线之间的距离来标明其前后位置。

根据已选的依维柯底盘形式，短头式驾驶室，发动机大体位置为：

一部分在发动机舱，一部分在驾驶室。

差速器的位置取决于驱动轮的位置，同时为了使左右半轴通用，差速器壳体中心线应与汽车中心线重合。

423转向装置的布置

转向盘和转向器的位置，因转向器固定在车架上，其轴线常与转向盘中心线不在一条直线上，为此用万向节和转向传动轴将它们连接起来。

4.2.4悬架的布置

房车的前悬架多采用双横臂、后悬架多采用纵置钢板弹簧。

钢板弹簧前端通过弹簧销和支架与车架连接，而后端用吊耳和支架与车架相

连。

这样布置有利于缓和来自路面的冲击。

4.2.5油箱和蓄电池的布置

1.油箱

布置油箱时应遵守的一条重要的原则是油箱应远离消声器和排气管，更不应当布置在发动机舱内。

考虑到发生车祸时不会因冲撞到油箱而发生火灾，油箱又应当布置在撞车时油箱不会受到损坏的地方。

2.蓄电池的布置

蓄电池与起动机应位于同侧，并且它们之间的距离越近越好，以缩短线路,同时还要考虑拆装方便性和良好的接近性。

五、结论

本文针对4.5t的C型房车的总体布置进行相关的设计计算，侧重点在各总成的选择、具体布置方式分析，主要有对各相关参数的选择、发动机选择、总成布置的合理方式选择和总布置图、装配图、零件图的绘制等。

由于发动机是汽车的心脏，所以在发动机选型时，根据估算出的发动机性能参数选取了新奇骏2.5L发动机，该发动机具有可靠耐久、扭矩储备率高、低速扭矩大、冷起动性能优异、油耗低和噪声小、使用维修方便等显著优点。

确定了发动机参数后，根据发动机参数选择相应的离合器、变速器等总成，并确定其主要技术参数，在此基础上，对汽车进行了较合理的总成布置。

当然，由于在设计过程中缺少试制、试验环节，所以某些方面在实际使用中不一定能预期的效果，但是总的来说，本设计基本上满足了设计要求。

六、参考文献

[1]王望予.汽车设计（第4版）[M].北京：

机械工业出版社，2007.9

[2]王宝玺，贾庆祥.汽车制造工艺学（第3版）[M].北京：

机械工业出版社,

2008.1.

[3]陈家瑞.汽车构造[M].北京：

机械工业出版社，2006.7.

[4]余志生.汽车理论（第4版）[M].北京：

机械工业出版社，2008.1.

⑸徐灏.机械设计手册（3）[M].机械工业出版社，1991.