汽車總體布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題

郭海軍

摘 要：伴隨著現(xiàn)今社會科技的不斷發(fā)展，汽車的總體布置設(shè)計(jì)也在不斷的變革與發(fā)展。并且人機(jī)工程學(xué)、空氣動力學(xué)以及現(xiàn)代化制造方法的不斷發(fā)貨贊，促使現(xiàn)今汽車車身的總體布置在不斷的更新與完善，將傳統(tǒng)與創(chuàng)新的風(fēng)格進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，也對車身的總布置美學(xué)實(shí)踐起到了一定的影響。但是每一款車型的問世都是離不開車身總設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)工具的，所以汽車車身總布置也是設(shè)計(jì)中重要的工作。

關(guān)鍵詞：汽車;總體布置設(shè)計(jì);問題

0 前言

在對汽車的服務(wù)領(lǐng)域與滿足各方面多樣化發(fā)展的需求之下，車身作為汽車三大組成之一，在不斷的發(fā)展中已經(jīng)處在了主導(dǎo)的地位。對于車身的設(shè)計(jì)主要包含了空氣動力學(xué)、人體工程學(xué)以及美學(xué)等多種學(xué)科，是一種技術(shù)與勞動密集型相結(jié)合的產(chǎn)品，其制造成本占據(jù)了汽車總成本的一半，并且在設(shè)計(jì)中所占據(jù)的比重較大，所以車身的設(shè)計(jì)制約汽車制造與新車型發(fā)展的關(guān)鍵所在。

1 總體布置前完成的工作

在總體布置開始之前，相應(yīng)的策劃部門需要先完成以下的各項(xiàng)工作，從而更好的推動設(shè)計(jì)部門展開布置工作。要先明確產(chǎn)品開發(fā)的面向，例如用戶群、銷售地以及車輛的大小等;產(chǎn)品的開發(fā)概念、開發(fā)周期以及銷售量等;車型地構(gòu)成如何等;車輛的基本尺寸，例如總長、總寬以及總高等;以及車輛的性能、品質(zhì)以及質(zhì)量。

2 總體布置的設(shè)計(jì)程序

2.1 汽車布置形式的選擇

汽車的布置形式指的就是發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋以及車身之間的關(guān)系與布置特點(diǎn)，汽車的使用性能整體上取決于整車與各個總成之間的有關(guān)參數(shù)外，布置形式也對使用性能產(chǎn)生較大的影響。本文采用的是傳統(tǒng)的前置后驅(qū)形式，即駕駛室位于前軸之后，這樣一種傳統(tǒng)的布置形式，其自身具有的優(yōu)勢為：①動力總成操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較簡單;②將散熱器放置在汽車的前部，有著比較好的散熱功能;③冬季可以在散熱器罩前蒙上保護(hù)棉被，能夠有效的對發(fā)動機(jī)的保溫條件進(jìn)行改善;④駕駛員能夠直接發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障;⑤該形式的客車底盤與貨車底盤通用，有利于配件供應(yīng)與維修工作的開展。

2.2 整車布置基準(zhǔn)線——零線的確定

X基準(zhǔn)線：其通過左右前輪的中心位置，并且直接的垂直于車架平面線的平面，將其作為基準(zhǔn)面，向前為-向后為+。

Y基準(zhǔn)線：將汽車的縱向?qū)ΨQ面稱之為Y基準(zhǔn)面，向左為+向右為-。

Z基準(zhǔn)線：通過了前后軸線的平面，向上為+向下為-。

地面線：主要是用來對汽車的接近角與離去角進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 發(fā)動機(jī)的布置

發(fā)動機(jī)在布置的過程中，上下位置對于離地間隙有著一定的影響。油底殼通常設(shè)計(jì)的形狀深淺不一，在前軸上方的地位為最淺，同時在前梁中部鍛成下凹的形狀。這樣的設(shè)計(jì)有利于降低發(fā)動機(jī)的位置，并且將汽車的質(zhì)心高度降低。還需要對油底殼與拉桿之間的間隙進(jìn)行檢查，當(dāng)發(fā)動機(jī)的位置確定之后，使用氣缸體前端面與曲軸中心線交點(diǎn)K到地面高度尺寸B來將高度位置進(jìn)行標(biāo)明。

當(dāng)發(fā)動機(jī)的位置確定之后，相應(yīng)的風(fēng)扇與散熱器的高度也得到了確定，要求風(fēng)扇與散熱器的幾何中心相重合，從而保障散熱器能夠從整體的面積上接受到風(fēng)扇的冷風(fēng)而冷卻。為了能夠保障空氣的暢通，散熱器中心需要與風(fēng)扇之間保持不小于50mm的間隙，沒有防護(hù)風(fēng)罩的情況下可以減小到30mm。

因?yàn)榭諝鉃V清器是在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣岐管上，所以其高度的設(shè)計(jì)對于發(fā)動機(jī)罩高度有所影響，就會將空氣濾清器制作成為扁平的形狀。而在發(fā)動機(jī)罩與發(fā)動機(jī)零件之間的分布間隙不能夠小于25mm，從而防止在關(guān)閉發(fā)動機(jī)罩是受到損傷。

發(fā)動機(jī)的前后位置對于汽車的軸荷分配、乘車前排座位的乘坐舒適性等都起到了影響作用，為了能夠?qū)鲃虞S夾角減小，發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的汽車需要將發(fā)動機(jī)常布置為向后傾斜的狀態(tài)，使其能夠與中心線與水平線之間形成一個1°——4°的夾角，乘客最多在3°——4°之間，要對發(fā)動機(jī)的前后位置與上下位置同時進(jìn)行布置。

2.4 車廂內(nèi)平面布置

城市中公交車的行使占據(jù)比較短，乘客的流動性比較大，所以為了能夠保障乘客上、下比較方便，以及車內(nèi)走動的方便，所以一般采用的是單、雙排座的布置方案，從而有效的增加過道寬度以及立席面積。

2.5 汽車橫截面

在城市的公交車上，車廂地面板平面（O線）的高度對于乘客上下車的方便性起到了決定性作用，車廂內(nèi)的高度應(yīng)該保障乘客在頂棚的欄桿扶手下自由的走動，并且側(cè)窗上梁的高度需要滿足站立乘客有著足夠的視野角。

2.6 地板平面高度

地板的平面高度設(shè)計(jì)與發(fā)動機(jī)以及發(fā)動機(jī)的傳動系之間的布置有關(guān)，但是為了能夠更加方便乘客的上下車，還需要想盡辦法來將地板的高度降低，這樣能夠很好的將踏步離地的高度降低，或者是減少踏步的級數(shù)。根據(jù)歐洲經(jīng)濟(jì)共同體EEC的標(biāo)準(zhǔn)來講，城市中大客車的一級踏步離地最大的允許高度是不能夠超過400mm。

2.7 座椅的布置與尺寸

客車的高度是取決于地板距離路面以及過道距離頂棚之間的高度，與座椅之間的高度并沒有關(guān)系。將座椅的高度進(jìn)行升高會將座椅之間的距離縮短，增加對客車使用面積的利用?，F(xiàn)今的發(fā)展趨勢就是增加坐墊距離地面的高度，并且相應(yīng)的將坐墊傾角與其它尺寸進(jìn)行更改。在對同類車型的參考中，本文對雙人座椅的寬度設(shè)計(jì)為900mm，座椅的長度設(shè)計(jì)為430mm，座椅靠背選取的高度為580mm，前后排之間的座椅平移距離為790mm。

2.8 過道寬度、高度以及扶手

公交車的過道寬度、高度以及扶手的布置，對于乘客在車內(nèi)走動的方便性與站立的安全性起到了直接的影響作用。車身內(nèi)蒙皮板與坐墊之間的距離間隙約為10-70mm，可以選取30mm。對于坐墊平面處的過道寬度，在本文的設(shè)計(jì)中選擇的是430mm，在對過道處的高度也就是地板到頂棚之間的距離一般情況下選擇的是1950mm。在車門的入口以及過道處都要設(shè)置扶手，從而方便乘客的上下車以及站立乘客的扶持等。在對扶手的使用中經(jīng)常使用的是直徑為25-35薄壁鋼管或者是鋁管制成的材料，在其表面上覆蓋上一層塑料。

3 結(jié)語

汽車的總體布置過程指的就是汽車的設(shè)計(jì)過程，在國外對于汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要是使用CAD三維設(shè)計(jì)，二維圖設(shè)計(jì)的使用只是對三維進(jìn)行補(bǔ)充與說明。汽車車身總布置設(shè)計(jì)綜合對整車型式、車身與整車總布置的關(guān)系，并且在根據(jù)各總成型式與整車性能的基礎(chǔ)之上，對車身內(nèi)、外形尺寸、駕駛員操縱以及乘客乘坐空間等進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)總體的過程優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊益強(qiáng)，喬棟豪，李涵武.增程式校園觀光車總布置設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（12）：192+194.

[2]周定陸，杜子學(xué).汽車總體布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題[J].汽車研究與開發(fā)，2001（02）：23-26.