整车技术部底盘动力布置设计指南.docx
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1、目录第1章动力总成布置11.1 动力总成布置简介11.1.1 简述11.1.2 布置目的和适用范围11.2 动力总成的布置11 .2.1常见的布置形式1.2.2布置形式的选择31.2.3布置要求31.3布置过程101. 3.1按全新车型开发来布置102. 3.2按换动力总成项目来布置113. 3.3流程图15第2章转向系统布置1621简述162.2、 车转向系统的基本形式和特征162. 21转向系的基本形式163. 2.2电动转向系统164. 2.3液压式助力转向系统的结构组成192.3、 布置设计应满足的基本要求192.4、 布置设计过程192.4.1 转向梯形的确定192.4.2 前轴内外
2、转向轮的最大转角确定202.4.3 3确定转向机输出轴线的位置,中间轴两端万象节中心位置.212.4.4 转向管柱与周围配合件间隙检查242.4.5 转向管柱的人机工程262.4.6 转向管柱的固定262. 4.7动力转向储液罐的布置273. 4.8动力转向管路的布置31第3章制动系统布置353.1综述353. 2布置过程353.1.1 布置原则354. 2.2制动器的布置形式354.3 设计输入:381 .3.1制动器的参数383 .3.2轮胎、轮辆的数模和规格,轮辆的偏置距。384.4 .布置过程394.4.1 盘式制动器的布置404.4.2 鼓式制动器的布置503.5驻车制动布置531.
3、1.1 5.1驻车制动的形式531.1.2 满足要求571.1.3 布置过程57第4章传动轴的布置594.1 概述594.2 布置流程594.2.1 2.1彳Tj力594.2.2 彳IiJ12工1594.2.3 彳Ii_6042.4*635二:7351735.2、 悬置系统功能介绍735.2.1 悬置总成的功用735.3动力总成悬置系统设计方法735.3.1设计需解决的问题735.3.2主要设计参数的决定因素和最优化的目标745.3.3满足的工作环境745.3.4发动机动力总成设计的基本步骤745.3.5设计发动机动力总成悬置系统还应注意的其它几个因素.755.4、 j755.4.1 悬置系统
4、布置的要求及依据755.4.2 发动机动力总成悬置系统布置图举例775.4.3 悬置与周边间隙布置举例795.5、 组成悬置元件的材料及性能要求815 .5.1发动机动力总成悬置的种类816 .5.2发动机动力总成悬置支架的材料81第6章冷却系统布置826.1 826.2 散热器的布置826.3风扇相对散热器的布置826.4 散热器、风扇集成模块的布置836.5 膨胀箱(冷却液罐)的布置856.6管路的布置85第7章燃油系统布置877.1 燃油系统布置目的877.2 适用范围877.3 燃油系统组成877.4 燃油供给系统的布置877.4.1 燃油箱的基本知识及一般的布置原则877 .4.2燃
5、油滤清器的基本知识及一般的布置原则888 .4.3油管的基本知识及一般的布置原则887. 5燃油蒸发排放控制系统的布置891 .5.1燃油蒸发排放控制系统的组成:897 .5.2燃油蒸发排放控制系统的工作原理898 .5.3:碳罐布置的一般原则89第8章进气系统布置908.1进气系统简介909 .1.1进气系统空气滤清器总成的功用9010 1.2涡轮增压、中冷技术简介9011 1.3适用范围918. 1.4空气滤清器总成结构图、爆炸图918.2进气系统的设计、布置928.2.1 设计原则928.2.2 环境条件(需要满足的工作温度)928.2.3 基本设计要求928.2.4 空滤总成零件设计9
6、38.2.5 2.5参数设计计算94第9章排气系统布置969.1 969.2 排气系统基本组成结构:969.3 布置原则及间隙要求969.3.1 布置原则969.3.2 周边间隙要求979.4 雌验证979.4.1 出场试验979.4.2 排气背压989.4.3 排气功率损失989.4.4 排气噪声99第10章电器系统布置10010.1概述10010.2空调管路及冷凝器10010.3灯具与喇叭10210.4线束、蓄电池及电器盒103第11章选换档机构布置106IL1I*10011.2 布置校核目的:10611.3 方便性校核106第12章离合操纵机构设计布置指南Hl12.1 离合操纵机构概述:
7、Ill12 .Ll机械式操纵机构Ill13 .1.2液压式操纵机构11212.2 离合操纵机构的基本要求:11312.3 离合操纵机构的设计计算11312.4 离合操纵机构布置校核1141.1 4.1离合踏板的布置校核11412.4 .2离合拉线的布置校核117第13章A柱盲区校核指南12013. 13.1概论12014. 1.l指南的主要目的12014.1. 2指南的相关内容12013. 2A柱盲区校核12013 .2.1A柱盲区校核引用的法规标准和要求12014 .2.2A柱盲区校核解析121第14章内外后视镜校核指南12314. 1概论12314. 1.1指南的主要目的12315. 1.
8、2指南的相关内容12314.2内外后视镜校核1231. .2.1内外后视镜校核引用的法规标准和要求1232. .2.2内外后视镜校核解析:12614. 2.3内后视镜后方视野的校核:127第15章发盖及后备门开启角度分析12915.1概论12915. 1.1指南的主要目的12916. 1.2指南的相关内容12915.2发盖及后备门开启角度分析12915.2.1发盖开启设计角度详解12915.2.2后备门启设计角度详解:131第16章驾驶员眼椭圆位置确定规范13216.113216. 1.1指南的主要目的13217. 1.2指南的相关内容13216.2驾驶员眼椭圆位置确定规范13216.2.1
9、驾驶员眼椭圆的定义13216.2.2 驾驶员眼椭圆的意义13216.2.3 驾驶员眼椭圆引用的SAE法规标准和要求13216.2.4 2.4驾驶员眼椭圆位置确定过程解析133第17章前方视野校核13816.2.5 1概论13817.1.1指南的主要目的13817.1.2指南的校核内容13817.2前方视野校核1381. .2.1前方视野校核引用的法规标准和要求13817. 2.2前方视野校核解析139第18章组合仪表视野校核指南14317.1 14317.1.1 指南的主要目的14317.1.2 组合仪表盲区校核的重要作用14318. 2组合仪表盲区校核14318.2.1组合仪表盲区校核引用的
10、法规标准和要求14318.2.2组合仪表盲区校核过程14318.2.3流程图146第1章动力总成布置1.1动力总成布置简介1.1.1简述动力总成为发动机和变速箱(含离合器)的合称,发动机主要用于给整车提供动力,俗称汽车的“心脏”,变速箱的主要功能是:改变速比,实现倒车,设置空挡使车辆平稳起步、怠速。动力总成的基本性能在很大程度上决定了整车的基本性能。1.1.2布置目的和适用范围为了使动力总成能与其周边件和谐的共存于整车有限的空间里,从而保证整车部件,包括动力总成本身能最好的发挥它们的性能为整车服务。本指南只讨论乘用车的动力总成的布置。1.2动力总成的布置1.2.1常见的布置形式1)动力总成布置
11、在前舱,横置,发动机在右,变速箱在左。这种形式是目前轿车最常见的形式。以下讨论的主要就是这种布置形式。2)动力总成布置在前舱,纵置,发动机在前,变速箱在后面。此种形式是由于发动机轴向尺寸比较大,如果横置的话,由于车身宽度有限将布置不下。图123)中置:动力总成布置在车中部,一般多为平头车用,因为它几乎没有前舱空间。图13上图为HIl的布置形式,动力总成中置,位于前排座椅正下方。4)后置图1.4图中是Smart,它的动力总成由于前舱和中部均没有空间,只能布置在后部。1.2.2布置形式的选择就一款新车型而言,对于布置形式没有特殊要求,主要从两方面来选择:1)参考同类车型,可以考虑借鉴其布置形式。2
12、)要考虑所选择的布置形式是否能满足布置要求。1. 2.3布置要求1)动力总成自身的性能要求术语定义:发动机绕平行于Y轴、过发动机曲轴中心点的直线的转角图L5B:发动机绕平行于X轴、过发动机曲轴中心点的直线的转角Y:发动机绕平行于Z轴、过发动机曲轴中心点的直线的转角图1.7通常,对这三个角度的要求为:50,30,YW3。2)动力总成与周边件的间隙要求动力总成各部分与周边件的间隙没有硬性规定,都只是经验值,列表如下:动力总成和周边件间隙值列表间隙名称经验值备注动力总成和发盖外板75考虑行人保护法规、动力总成的坚硬部分离发盖动力总成和周边件+Z向15与悬置刚度有关动力总成和周边件-Z向25与悬置刚度
13、有关油底壳离满载地面125与整车最小离地间隙要求有关(SUV一般要求180),不使油底壳成为整车的最低点即可动力总面口周边件Y向20与悬置刚度有关动力总成和周边件XIS25与悬置刚度有关三元催化和风购60发动机排气在前端时三元催化和传动轴50主要考虑和传动轴橡胶护套、塑料油封的间隙3)传动轴的工作角度要求图1.8传动轴的工作角度跟动力总成在整车中的位置密切相关。通常,传动轴的工作角度要求为:设计状态(常为空载)70;其他状态W22。可以通过不断调整动力总成的位置来校核传动轴的工作角度是否满足要求,直到满足为止,这是一个反复的过程。具体的传动轴校核见第四章传动轴布置(校核)指南。4)相关附件的维
14、修、更换方便性a)机油标尺:b)火花塞图1.10火花塞要求在其拔插的空间方向上没有障碍物挡住(至少不能有不可拆卸的障碍物)。c)机油滤清器:图1.11机油滤清器属于经常拆换的件之一,所以它的位置也最好能布置在易于操作更换的地方,或者争取拆卸最少的件就能达到较好的拆装。d)空调压缩机图1.12空调压缩机需要经常拆换、维护。如上图所示,如固定压缩机的螺栓长度为a,压缩机安装面到纵梁(或者是别的在螺栓退出正方向的物体)的距离为b,则必须要ba,否则压缩机拆不下来。e)法律法规要求欧洲有关行人碰撞保护的法规,规定了碰撞时人体各部分的伤害值要求。针对这个法规,在动力总成布置时,有一个经验值,即:动力总成
15、离前舱盖外表面的距离不小于75mmo图1.131.3布置过程1.3.1按全新车型开发来布置(前置前驱一横置)1)布置输入(以S19A为例)整车参数:长览数值399816808101450195/65R15180表122)初步布置(校核)根据同类车型布置的经验,将动力总成在前舱内放好。根据沿用底盘及其他相关件的数据,动力总成的尺寸,轮胎型号(轮胎包络),来确定前悬长、3)前舱布置可行性分析在确认好基本尺寸(前悬、前轮距)满足动力总成的布置空间后,把基本尺寸输出给造型部门,同时总布置要对前舱的其他系统件(包括转向系统、制动系统、进气系统、排气系统等)进行可行性布置,若不能互相协调满足可行性布置的话
16、,可以对动力总成的位置进行微调,但对动力总成的布置要求(尤其是传动轴的工作角度及一些法规要求必须保证)仍需满足。前舱其他系统的布置见单独的布置指南。4)最终校核由于造型和布置有个相互协调的过程,可能会导致可行性布置做出一些调整,这时需重新校核动力总成与周边的间隙是否满足要求,并出具体校核报告。1.3.2按换动力总成项目来布置(前置前驱一横置)一以S12-372A+515MHC为例1)悬置点布置通常,悬置点沿用动力总成自带的悬置点。2)传动轴校核调整动力总成的位置,直至传动轴满足要求,并定出传动轴的长度。(详见传动轴布置指南)图1.15传动轴角度-行程图3)其它件布置(校核)a)离合系统从机械离
17、合改为液压离合,需要修改前挡板、组合踏板。机械离合液压离合图1.16b)变速箱、发动机和左、右纵梁的间隙分别是47mni、71mm,满足要求。图1.17C)为配合新的动力总成,原空滤需要修改图1.18d)为配合变速箱上自带的悬置安装点,副车架上的前后两个固定点需要修改。图1.19e)排气前管需要修改:前段催化器部分需要修改,后段消声器可部分沿用。图1.204)输出布置报告、更改件清单在布置校核的过程当中,有哪些件因为性能要求或布置空间要求需要修改,输出更改件清单到各专业部门,由各部门细化成详细的差异件清单。S12+1.0D更改件清单(相对S12+473NA)责任部门需要修改的零件名称零件号发一
18、院LOD发动机总成变速箱QR515底盘空滤总成前悬置忌成右悬置总成左悬置总成传动轴副车架制动液1换档拉线总成踏板总成液压离台总成电控燃油滤清器进油管总成进回油管总成内外饰部前挡板减振垫标牌车身部前挡板电器部线束空调管冷凝器备注:部分管路的更改未统计在内,细化设计时的小更改未统计在内表1.31.3.3流程图布置输入(动力总成数模、整车参数要求等)动力总成布置值校核I其它间隙校核I调整图1.21第2章转向系统布置1.1 简述汽车转向系是用来保持或者改变汽车行使方向的机构,在汽车转向行使时,还要保证各转向轮之间有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统,使汽车保持在直线或转弯运动状态,或者使上述两种运
19、动状态相互转换。1.2 汽车转向系统的基本形式和特征2. 2.1转向系的基本形式可根据转向轮、转向器、转向杆系布置以及动力转向能源进行分类。分荚标浪美里主要特点相关说明技转向轮分类双轴、三轴汽车前轮转向这种转向形式通过锋纵而轴上的车轮转动实现汽车转向,结构的单双轴汽车前后轮转向系同时操姒前、后轴上的车轮转动实现汽车将向,结构复杂,但有利干提高涔隼的机四岫汽车双前轮转向系同B寸操纵前双轮转向,这样有利干提高汽车的机动性能和减少轮服的磨报。四轴汽车前后轮转向系同Bt操纵第一轴和第四轴车轮转向,这惮有利干提高汽车的机动性侬少汽车的转弯用力按转向H分类循环球式转向器优点;正股率高,工作平稳假点:逆效率
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