第三章总体规划 内宽度和造型,但将发生向车身侧面甩泥的缺点 31橛述 此外,摆动式后轴汽车,有减缩后座宽度的缺点, 在前章所述的规划屮决定了汽车的基本规格,应子注意。 即汽车的风格、发动机排量、车身投影面积等。现 即可以此为基础,进入总体规划阶段,绘制初步总 [总长[总宽]=te 布置图(規划图)。 在此阶段内,首先要决定符合有关法规及标准 的汽车主要尺寸,并选定适合此尺寸并能满足所定 性能要求的机构,同时应考虑规划中有关的变型5 32+150 车 1 55 此外,还要初步算重量和成本,如果算合 ▲欧洲车 N美国车 适,就把它分配给各个单位,并作为以后设计工作 130 的指标(设计质量指标)。 完成上述作后就可着手绘制初步总布置图 此时,要研究汽车综合性能。同时根据平时牧集的 图3-1总长与总宽 入体尺寸(包括头发、椎、帽子)决定车厢内部 的尺寸。 在绘制树步总布咒图时,出于上述各项是互相 关联的,故须综合运用这方而的知识。同时也要充 分考虑各就氏设计部门的意妲,保留适当的间2 隙,并佔计到初步总布置图对造型的影响。由于初 y100% 步总布置决定汽车的风恪.所以在绘剛时,要把 这些条件充分反映进来以保拌汽车的风格。 F-}前置发动机前驱动 R-R后置发动机后驱动 3·2总体规划 冈冫024}z4 总长(m) 3·2·1主要尺寸 汽车主要尺寸是由发功机等主要机构和车厢内 图3-2总长与辅距 部容积决定的,最近出现了“车厢要宽敞,外形要 尺寸为A 小”的设计指导思想。如果完全按这种指导思想, 抽陛);95 cty 就会得出长车顶萍车门的造型,因此有必要同旧传 统妥协。各种尺寸之间的关系如图3-1~3-6所示, 轴距与总长之比越大,则宝内长度越大,抗纵摆与 平摆性能越好,转向髹纵也越谷易。但若轴距与总需 杰车 长之比大于62%,则将给机构布置带来困难。同时 前悬如限于轮胎半径+350mm,造型难度就会急剧 0ocz1002021002402500732a80 增加。 轮距增宽,虽有利于侧摆刚度、转弯半径、室 图3-3轴距与室内尺刂
第三章总体规划21 后座3人的 x A 后座3人的下限日本车 100 013001401500〕6001700:81c0:u02100220 总寬(mm 图3-4总宽与轮距 美国车 投影面积A(m2) 图37整车重量与投影面积 义车门厚度 (总宽)-〈室内宽) 3·2·2机构的选定 日本车 主要尺用上述资料决定后,还需要选用适当 的机构,才能落实 a驱动方式如图3-8所示,可分为7类。 012:J04 (1)普通型汽车,对成本、重量分配、操纵 机构的布置等有利 图3-5总宽与室内宽 造型量 头上间隙 b)F-0(2 排气管 总高)-室内高) 离地问隙 日本普通轿车 (c)fr-NCs n舞p(7) (a fc-Fa IRs后轮独悬架 总高(mm) 图3-8斑动方式 图3-6总高与室内尺寸 Fx一前量发动机F。一前轮驱动R一后置发动机 总髙越低,车身越长,稳定性虽翹好,但也减 R一后轮驱动E一发动机M一变速器D一差 小了门框高度、离地间隙和室内高度。通常,月本 速器 汽车以设计成名义离地间隙大于240mm,室内高 (2)变速器后置且为后独立悬架的汽车,有 度大于1120mm为宜。前轮驱动结合后独立悬架虽优点也有缺点。可将这种汽车驾驶座位下的底板加 可加大室内宽度,但另一方面要尽力减小实际的转宽并减小传动轴的扭矩 弯半径与汽车外形。无论如何,必须将主要尺寸控 (3)前轮驱动型汽车对重量分配最合适,由 制在法规的限制范围之内。整车重量和投影面积的于车头变长,使发动机保养和造型条件都受到限制 关系如图3-7所示 此外,厢内长与总长之比也不十分理想。前轮驱动
2第二汽车新产品的发展翅划 熈车的共同优点是提高『转彆时的稳定性(加速时炆及路面感觉都有影响,然齿轮齿条式转向机櫞 E成转向不足),但在加减速时转向感觉会有变化。具有更高的刚度和灵敏度,但须考虑转向轴的联结 连)这类汽车有前轮超负荷的趋势,就厢式方式。普通的转向梯形型式对发动机的相对位置互 货而言,对爬坡力、后轮制动是不利的,但在同有影响,因此选时应加以注意 样总长车厢内却显得很觉敞,对操纵机构布置 d车身构造总体布置人员对车身构造和其 安装生产设备(如程车)是有利的。 它机构相互关系应很熟悉 (5)这类汽车(4)情况基本札同,但前 理论方面的知识包括:悬架和动力总成对来身 轮负衙、车厢内长度则比(4)优越。但会加大车的作川力和应施,车内的容积、吊人车厢的 宽,并使小型的踏板和转向盘趋向里侧(中方便性及视野(包括后视铋,倒车时的视野)爷人 央),对出人车缃稍感不便。对厢式货车后轮铜动与体1程学知识;实际方而的知识包括:底板、车身 4)同樺不利:这时另发生齿轮噪声,应子注意。侧面构造、车门、挡泥板直到仪校板周H的通风暖 (6)这汽车的后轮负荷变人稳定性变坏。风装置等。回时,山于在身布罚在很六卫度上接体 t(5)一样忭利于小型车的踏板布置和出人车现于汽外观造型上:,所以必须其备造型方面知 林。丽内长与总长之比较(1)类为好、后轮为独识。此外,车身布置对该乍的生产工艺性影响很 山于车身前部铰软,时较为安仝。厢大,所以也必须充分了解生产车间、设备k成本对 式货仁不宜采用这种型式 该车身的适应情况。 (7)这汽车的重量分配较(6)有所改善 1有、无车架的型式有车架的型式对总装 有利于安装较大尺寸的发动机,并能增大后轮加隔振、某些部位的强度是有利的,但在、室内 逹能力。但氏h机缩氮,对厢式货乍、出人车高度上是不利的。近来仪用于大型汽车。同时已发 厢、操纵机构的布置存在对后置发动机式共同的问展到不仪依车架而采刑车身和车相结合的办法 来提高刚度(如轿车》 悲架方式用板弹簧和整休车轴,对价 2曲车门玻璃临面车璃是由造L 格和可能性悬冇利的,祺在顺性和高速运动的要求发展起来的,同酎对加纯宦内应宽∷也是 性能(忐系的横向刚度、侧刚度)方而受到限有利的。但如曲率过大.上部(肉39:的1点) 制。赌着汽车的高速化,不但前而∏后轮妲逐渐和下部(C点)将凹入过多,所以有对破璃倾斜 采用独立架方式。测是后轮独立悬架,由十度∧一B当(250左右为馆)实力以限洞 差速器是固定的,所以纭内空间和行李箈容积增(图39 尺∫,对逦过路而上连续小突起的平顺性也很有 d3亻安全须考慼到前后左右撤车和翻i 科,只是不利于隔振增加成本 的可能性,为此应该深证架的强.并使车穿 前悬架们多种型式,在隔振、横向刚度以及必 要的空簡形状等方而各其特徂。此外,前悬架的选 型必须发动机的逦风、弹簧变形長限、转向 机构的布置、成木、车身受力情况等团。 后轮独立悬架某木上可分为枇摆宵 当图驶璃P1为R25“时, 后延摆臂( Trailing)、半纵后延摆臂(Semi-t ling)三种型式。后忐架选型吋要考虑车轮外倾的变 化对稳定性的影响度、空间利刑度、轮胎上下 跳动对直线行驶的干扰程度(侧向平顺性)、半轴的 仲缩程度、车轮的顶起效应(埋臂式独立悬架当 受过度的侧向力肘,车身斥部迅速升起而不稳定) 等因素 c转向机构转向机构的安裝剛度对转向响 图3-9曲面车门堉
笫三章总体规划23 后端柔软;同时要加固车厢中间载人部分。至于保使用状态的要求都不苛刻。但对平顺性和运动性能 险杠设计,应保证轻度撞车时,不致损坏车身。 的要求却越来越高。 通用化设计为工满足多种车型的要求 b出租汽车法规上对此有所限制,对使用 美国通用汽车公司61年型的汽车用通用的车厢,通状态的要求极为严格。且对不同地区要求差別很 过改变前后端部,装配成不同车犁采用这种方式,大,可分为积雪地区、干燥坏路地区、积水地区等。 虽在造型与车身结构设计方受到很大限制,但在同时,对公司经营的出租丫车的婆求比个人经营的 新产品发展费用、发展周期、憬备资金、工艺性、要苛刻得多。在汽车构遣上要考虑使用自动车门和 成本等方湎却非常有利。 液化石油气等 油箱容量及其布置在制定新产品规划之 c2门轿车从构造上看能提高刚度,但不 初,当考虑各机构布置时,装时研究蓄电池、排宜用于出租汽车,因此除车门要加宽外,一般间题 气管、备胎、油箱等的安排(图3-10)。 不大。设计上须注意后座位的出人、后翼子板及车 顶形状等问题。 d硬顶车在美国四门普通轿车的产量H趋 增多。不过,为了防止侧窗玻璃的漏水和灰尘的侵 入,须增加调整机构,囚此难以达到廉价的目的。 车身设计时,要注意测窗玻璃的升与车门密封条 的连续性,同时也应考虑因无中柱而使刚度大为降 低的问题。 t活顶车除灣虑与硬顶车相同的条件外, 还要考虑安装篮布和篷布升落机构。由于刚度显若 降低,其车身骨架与基乍车型的完会不同,应注 图3-10油箱的神置 f出n车各国的使用状态、愛好及法规各 不相同,因此在总体规划时必须作充分了解。H口 c日本车 车要具备容切改装成转向盘.能装用各种蓄电 国车 池,并头有宀速耐久悱,目前这些都是常识了 3·3总体布置计划 3·3·1各性能指标的分配和综合性能 編制总体布置计划时,根踮指定的条件,如何 确定汽车各种性能指标,是个很重要的向题。例如 弧调美观就往往会降低居住性或实用性。关于综合 发动机排章vc 性能的主要指标,现岩例如下 图31]讷箱容量与发动机排量 1)居仵性车厢内的皰∫度包括腿部空 间、头顼侗隙、肩部空间等)。 通轿车汕箱的布置如图所示。车型越小越难 2)舒适性除包括甚架系和座位的舒适性 布置。油箱容量如图3-11所示,一般都有增大的趋外,尚行隔声、隔振、车厢内调等内容 势。加油凵的位置也要同时安排好。 3)运动性能包括最高车速、加速性和制 2·3变型车计划 动性等直线行驶性能以及操纵稳定性、转向盘感觉 选定机拘时,一开始就要同时考虑变型车的计和附路性等。 4)耐久性、可靠性包括强度保让、防锈、 厢式貨4法规有种种限制。对负荷状态、防尘、热刪寒性能以及各总成与汽车整体的可靠
24第二篇汽车新产品的发展规划 并在可能范围内,尽量提高新产品综合性能的总分 (5)实用性包括决定于油箱容积的行驶里数,这也是编制计划的一种方法。 程、转弯半径、最小离地间隙、以及接近角、通过 33·2性能指棕和初步性能计算 半径、离去角等通过性指标,还有上下车方便程度、 在计划阶段,一方面要推测车辆的性能是否适 各种操作力的大小、行李箱、物品箱、车身甩泥和合预期的性能指标;另方面要进行总布置图的设计。 冼车方便性等。 近来由于电子计算机的发展和普及,以前被认为难 (6)安全性包括制动可靠性、视野的好坏、以进行的各种性能计算也获得了计算的手段。例如, 灯光及排气净化等影响安全的性能。此外,还包括可用计算机进行重量分配和悬架系的选定等计算, 安全带,各部的软垫化,车身的构造设计等。 根据各部件重量对轴距分布的位置,可决定纵摆及 7)经济性包括燃料消耗量、机油消耗量、跳动的基本趋向。以此校核前后悬架所能得到的最 车检费用、法定维修费用、兔保养及维持费、车祸时大挠度和衰减力,并可预先拟定在各种路面上的平 的修理费用以及税金与停车费、养路费轮渡费等。顺性。上述性能直接影响操纵性,所以一方面要考 (8)美观性系指外形及车厢内风格。此外,虑前后悬架特性、转向机构特性及轮胎特性,另一 对使用冬种装饰以产生华丽感的所谓装饰华丽性也方面要充分研究不足或过渡转向特性、转向反应 不能忽视。 直线行驶性能等。 根据要求的性能,用分数多少标明各种性能对 3→33人体工程学和车辆的风格 新产品的重要程度,编成性能指标的记分分配表 真人体各部的尺寸 表3-1日美男子吝美节问尺寸 以下为受检验人尺寸 日本男子50% 子50% 身长(mm) 1640 1750 体重(kg 译注:50%系指50%的人的高度和体重等于成小于表列高度和体重值。 各关节尺寸 IA BCDEFGH 日本男子平均 773 73 262 486 庹国男子平均 818 136 282 251 457 C 1) Henry Dreyfuss, The Measure of Man, 1959, 1960. 2)千叶大工学部小贰研究室,1965 表3-2美国男子外观尺寸-1 美国男子 单位:mm 图眼角 百分数A*B*C*D*E*F公G (指飞机驾驶员)|I*J*K·L*M 5%542|81120644叫l557l44212 50%592|8724448060q48142 4322242281084172 95%6389482825136465216 546 4622592641170185 为美空军男子取员平均值 △为美国火车男性乘客平均值 1 Human Engineering guide to Equipment, Design*N*1963. (2)Anthropometry of fly ing per sonnel-1950 W ADC Technical Report 52-321