图2？给出的是前置-前驱动轿车的发动机布置方案。其中最紧凑的是将发动机横 置于前轴之前（图2-？(a),小排量短发动机适于这 种布置。此时车身前固板及座椅可前移较多，从而 可缩短汽车的轴距及总长，减小汽车自身质量，并可 用园柱齿轮作主减速齿轮，降低汽车制造成本。发 动机纵置于前轴之前（图2-7(b)时，前围板及座椅 前移量较前一方案小，且前悬较大，前轴荷有些过 大。因此，采用此方案的发动机不宜过长，V型或水 平对置型发动机最适宜于此方案的布置。当发动机 布置在前轴之后（图27(c))时，轴荀分配较均匀，旧 使车身前围板及座椅后移，致使轴距及总长较大，前 悬虽可减小但车头加长，车身造型受到一定限制，发 动机维修也不方便 (2)前置发动机后轮驱动轿车 简称前置-后驱动(FR),是汽车的传统布置型 式，常为中高级及高级轿车所采用。如图26(b》所 示，其发动机、离合器、变速器连成一体置于汽车前 部，并通过万向节传动轴与后驱动桥的主减速器相 连。这种布置方案的主要优点是汽车的前后轴荷分 配较均匀（满载时约为48%/52%，仅有一名司机时 约为52%/48%)，使具有中性转向特性或不大的不 图2-7前置-前驱动轿车的发 动机布置方案 足转向特性，这些对操纵稳定性、行驶平顺性和轮胎 的寿命都比较有利，操纵机构也简单，行李箱比较宽散（见图2-6(b)中画有斜线的部分）， 发动机的冷却条件好，维修保养时的接近性也好，后轮驱动也有利于爬坡。其缺点是轴距 较长（尤其当采用难于布置在前轴之前的大排鹭发动机时），汽车的总长及自身质量都较 大，传动系的部件增多，车厢地板中部有凸起的传动轴通道而影响地板的平整和降低，使 乘坐空间布置及乘坐舒适性受到影响。为了避免制动时后驱动轮抱死而失去操纵性，应 加装制动器液压调节装置或后轮防抱死装置(ABS). (3)后置发动机后轮驱动轿车 简称后置-后驱动(RR)。如图2-6（©）所示，其发动机、离合器、变速器及主诚速器连 成一体，不需传动轴，且发动机通常纵置于后驱动桥之后，由此决定的后悬尺寸大致与前 述另两种布置同。因此，汽车的轴距及总长均可缩短。与前置后驱动布置相比，轴距可 缩短10%左右，质量可诚小约8%，结构紧凑，机动性好，但后轮必须配以独立悬架 后置-后驱动也有利于爬坡行驶，车厢地板也比较平坦，通常只需留出操纵杆件的通道。 因此，这种布置在微型汽车和小型轿车上曾得到较广泛的应用。但随着现代汽车行驶速 度的提高，操纵稳定性及安全性日益受到重视，这种布置在汽车满载时，前后密的袖荷分 配平均为42%/58%，后轴轴荷过大，导致汽车具有过度转向特怪使操纵性变坏：前轮附 着力小，高速时转向不稳定：发动机移至车后撞车时乘客不易受到保护，且使前风挡玻瑞 。27
的除霜及发动机的冷却困难：变速机构复杂，操纵杆过长：不易变型为需开后门的客货两 用车及救护车：发动机噪声易传给乘客，后轮轮胎气压高不利于乘坐舒适性，等等。由于 存在上述缺点，因此，此布置方案在轿车上已很少采用。 (4)四轮驱动轿车 20世纪70年代末出现了对各种路面和地面的适应性、通过性及安全性较好的常接 合式四轮驱动轿车。 客车和货车几乎都是采用后轮驱动，而越野汽车则采用非常接合式全轮驱动， 2.大客车 (1)前置发动机（后轮驱动）客车 期的大客车多用货车底盘及发动机改装而成 因而沿用货车常用的前置发动机后轮驱动的布置型式 (见图2-8(a).其优点是与货车通用的部件多，易于 由货车改装，便于组织生产：前置发动机也有利于冷却 与维格打便：动力及传动系统的操纵机构简单等。缺 暑 点是由于发动机罩突出地板之上，使车厢面积利用率 差：也使车厢内噪声大，隔热、隔振较用避，发动机油烟 h一州 味也有可能进入车内，影响舒适性：轴荷分配不够理 想，前轴容易过载而使转向沉重：由于前悬的尺寸受到 限制而加长后悬，使汽车的离去角过小，上下坡时容易 一s 刮地；同时，也使得在前悬处不易设置乘客用车门而不 d 能实行公共汽车的单人管理（司机及乘务员为一入）： 当轴距较长时，需采用多节传蓟轴，容易发生共振地 图2-8大客车的发动机布贤 板也较高，乘客上下不方便等。 方案 鉴于上述缺点以及大客车产量的不断增加，性能要求的不断提高，现代大客车早已不 再采用货车底盘改装而实行专门设计的发展方针，装备了大功率发动机且多布置于汽车 的后部与中部：为了简化操作，常采用自动或半自动变速机构，素华型还加装了空调。 (2)中置发动机（后轮驱动）客车 现代大客车有的采用中置卧式发动机方案。如图2-8(b)所示，发动机布置在前后轴 之间的车厢地板之下，使车厢面积利用奉很高，座位布置和外形设计均不受发动机的限 :前门也可布置在前轮之前以便于公共汽车的单入管理：车用内典声小，传动轴短。其 缺点是发动机受到布置限制而需专门设计，其冷却、保温，防尘和防污也困难，隔热较差 维修时接近性差，操纵机构复杂，地板较高。这种布置型式适于道路条件及气候条件好的 地区，同时要求发动机有高可靠性。 (3)后置发动机（后轮驱动）客车 将发动机纵置或横置于后轮之后（见图28(c)及(d)的后置发动机方案，日益为现代 长途和旅游大型客车所采用，因为这种布置方案使发动机与车厢易隔离，车厢的振动及噪 声小，乘坐舒适性好；尤其当发动机横置时，车厢的面积利用率较高；轴荷分配较合理：发 动机的维修可在车外进行，接近性好：车厢地板以下可布置容积很大的行李舱：由于发动 .28
机布置在轴距以外，且地板下无传动轴，故前部和中间通道的地板高度可大大降低，使上 下车方便：前门也可以布置在前轮之前以便于公共汽车的单人管理。其缺点是动力传动 系统需远距离操纵，机构较复杂，司机听不清发动机的声音使故獠不易及时发现：水箱布 置较困摊，发动机后置使其冷却、防尘及车厢取暇均会遇到困难。 2.1.10载货汽车按发动机、前轴、驾驶室的相对位置分类 (1)发动机位于前轴之上、驾驶室之前 如图2-9()所示。置于驾驶室之前的发动机及其护罩构成向前突出的长车头外形 故这种布置方案的汽车属于“长头车”型。它具有长的轴距及前后轮廓尺寸，最小转弯半 径较大，面积利用率（货箱面积与整车俯视面积之比）较低，视野性较差。但发动机的接近 性好，维修方便，其振动，噪声及热对驾驶室的干扰也小：驾驶室地板较低，上下车用的踏 板易于布置，进出驾驶室方便；汽车的操纵机构简单，易于布置。其轴荷分配：满载时，前 轴约占27%一30%，有利于泥疗、松软等坏路面上的行驶：空载时，后轴轴荷分配大于 50%,也是可以的。 】 (e) (d) 图29载货汽车发动机，前轴与驾驶室的相对布置方案 (2)发动机位于前轴之上并部分地伸人驾驶室 如图2-9(b)所示。与前一方案相比，本方案相当于将前轴及发动机后移而使轴距及 整车总长减小（一般约200~400mm),也使车头变短，故这种布置方案的汽车属于“短头 车”型。这种将发动机的一小部分伸人到驾驶室内的措施，虽可改普长头车的某些缺点 例如视野性，机动性差及外形尺寸大等，但也带来一些问题。例如：由于发动机及前轮移 向驾驶室，减小了操纵踏板的布置空间使其布置困难，故必须拾高驾驶室地板：发动机后 部的接近性也差，且其振动、噪声及热也易于传人驾驶室：驾驶室内部较挤：前轮后移也减 小了上下车踏板的尺寸，加之驾驶室地板的拾高，使进出驾驶室不如前方案更方便。其轴 荷分配近于前一方案。 (3)发动机位于前轴之上、驾驶室之正下方 如图2-9(c)所示。这时驾驶室布置在发动机之正上方，其前端形成较平坦的车头，故 具有这种布置方案的汽车属于“平头车”型。这种布置的优缺点正好与长头车相反：可获 29
得最短的轴距和车长尺寸：自重轻：机动性及视野性好：面积利用率高。但驾驶室易受发 动机的振动、噪声，热等影响，夏季闷热；发动机罩突出于驾驶室内两侧座之间，不易设置 中间座位：经在驾驶室内设置的可打开的舱口维修发动机，其接近性仍差，维修不方便，采 用可翻倾式驾驶室虽可解决这一问题，但也带来操纵的传动机构的复杂化：这种布置方案 使驾驶室地板最高，上下车不方便。对于上述缺点，目前已有不少改善措饰，如对驾驶宿 采取隔热、通风、密封、采暇，隔振等措施以及加装空调设备等，再加之其原有的优点，使平 头式（包括下述布置）方案在现代轻、中型载货汽车上得到了广泛采用，甚至某些重型载货 汽车也采用了平头式方案，但在重型牵引车上测多采用长头式布置。 平头车的轴荷分配：满载时，前轴约占33%~35%，这有利于汽车在硬路面上的行 驶空载时，后轴轴荷分配常小于50%，这就不适宜于在松软地面和无路地区的行驶了。 (4)发动机位于前轴之后、驾驶室之后下方 如图29()所示，车型亦鼠平头式。视野姓好。其抽距及汽车总长尺寸的为前几种 方案的中间值。它相当于将前一方案（图2-9（©）)的前轴及驾驶室前移且使驾驶室前移得 更多一些，并使发动机降至座位之下、部分地露出驾驶室后壁之外，前轮罩也布置在座位 之下，这样就使驾驶室宽散，可乘坐三人；驾驶室地板也可降低且较平坦，上下车踏板可设 在前轮之前，上下车方便。但经座位下设置的可打开的舱口维修发动机仍不方便，且易由 该舱口盖的密封不严处漏人发动机废气。采用可翻倾式驾驶室可解决这一向题。也可以 采用平置或水平对置活塞式发动机，并安装于车架下，且由下方进行发动机维修的方案。 本布置方案可得到近于前一方案（图29(）)的轴荷分配。 最后还应指出：从汽车的被动安全性和驾驶室座位的乘坐舒适性来看，仅就上述布置 方案而言，长头和短头式都比平头式的要好 2.2汽车主要参数的选择 2.2.1汽车主要尺寸参数的选择 汽车的主要尺寸参数包括轴距，轮距、总长、总宽、总高、前悬、后悬、接近角、离去角 最小离地间隙等，如图210所示 图2-l0汽车的主要尺寸参数 30
1.轴距1 轴距L的选择要考惑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响，轴距短 一些，汽车总长、质量，最小转弯半径和纵向通过半径就小一些但轴距过短也会带来-一系 列问题，例如车厢长度不足或后悬过长：汽车行驶时其纵向角振动过大：汽车加速、制动或 上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操纵稳定性变坏，万向节传动的夹角过大等，因 此，在选择轴距时应综合考虑对有关方面的影响。当然，在满足所设计汽车的车厢尺寸、轴 荷分配，主要性能和整体布置等要求的前摄下，将袖距设计得短一些为好。 (1)载货汽车的轴距 在整车选型初期，可根据要求的货粗长度及驾驶室布置尺寸初步确定轴距工： L-Ln+Lj+S-Lx (2-1) 式中LH 货厢长度，可根据汽车的装载质量、载货长度来确定，或参考同类型、同装 载量汽车的货厢长度和装载而积来初步确定： 【,一前轮中心至驾驶室后壁的距离，它与图2-9所示的布置方案选择有关，在 该布登方案选定后可通过对驾驶室、发动机和前轴的初步布置或参考同 型，问类布置的汽车的这一尺寸初步确定： S 驾驶室与货厢之间的间隙，一般取50~100mm,对于图2-9(d)所示布置 应考虑发动机维修时的需要： 后悬尺寸，可根据道路条件或参考同类型汽车初步确定」 轴距的最终确定应通过总布置和相应的计算来完成，其中包括检查最小转弯半径和 万向节传动的夹角是否过大，轴荷分配是否合理，乘坐是否舒适以及能否满足整车总体设 计的要求等 轻型货车、鞍式牵引车和矿用自卸车等车型要求有小的转弯半径，故其轴距比一觳货 车的短，而经常运送大型构件、长尺寸或轻抛货物的货车和集装箱运输车，则轴距可取得 一些，汽车总质量愈大，轴距一般也愈长，为丁满足不同用户的需要，常同时选定几种轴 距，构成汽车的系列产品，如基本型、长轴距，短轴距等汽车变型。表27给出的货车轴距 数据，是基本型货车轴距的选择范围，供设计时参考。 三轴汽车的中后轴之间的轴距，多取为轮胎直径的1.1~1.25倍。 (2)轿车的轴距 轿车的轴距与其类型、用途、总长有密切关系，微型及普通级轿车要求制造成本低，使 用经济性好，机动灵活，因此汽车应轻而短，故轴距应取短一些，中高级轿车对乘坐舒适 性、行驶平顺性和操纵稳定性要求高，放轴距应设计得长一些。轿车的轴距约为总长的 54%~60%.轴距与总长之比愈大，则车厢的纵向乘坐空间就愈大，这对改善汽车纵向角 振动也有利，但若轴距与总长之比超过62%，则会使发动机、行李箱和备胎的布置困难， 外形的各部分比例也不协调，表2-？给出了各类型轿车的轴距选择范围，供参考 (3)大客车的轴距 大客车的轴距范围一般为4~7.2m.总长为11~12m的城市大客车，其轴距多为 5.56.3m:而总长在10m以内的大客车，其轴距多为4.5~5m.表2-7也给出了大客车 轴距的选择范围。 ·31