【正文】 — 70km/h的換檔加速時間多在 33~65s。中、高級轎車的 0— 100km/h 的換檔加速時間約為 8 ~ 15s；普通級轎車為 12~25s。我國標準 GB 725897 中規(guī)定，對公路用的機動車輛其比功率的最小值不能低于 。 汽車的比功率和比轉矩 這兩個參數(shù)分別表示發(fā)動機最大功率和最大轉矩與汽車總質量這比 。軍用越野汽車的爬坡能力要求高達 60% ~ 75%，故 max1D 值多選擇在 以上。它和汽車總質量的關系不明顯而主要取決于所要求的最大爬坡和附著條件。鞍式牽引汽車及半掛車等列車的 max0D 應在 以上。載貨汽車的 max0D 是隨汽車總質量的增大而逐漸減小的，但也有個限度。 直接檔動力因數(shù) max0D max0D 的選擇主要是根據(jù)對汽車加速性與燃料經(jīng)濟性的要求，以及汽車類型、用途和道路條件而異。必要時，改變軸距也可行。因此，可以得出作為很重要的軸 荷參數(shù)，各使用性能對其要求相互矛盾，這就要求設計時根據(jù)對整車的性能要求、使用條件等，合理地選取軸荷分配。因此，在總體設計時應根據(jù)汽車的布置型式、使用條件及性 能要求合理地選定其軸荷分配。汽車總質量的確定： 轎車：汽車總質量 =整 備質量 +駕駛員及乘員質量 +行李質量 客車：汽車總質量 =整備質量 +駕駛員及乘員質量 +行李質量 +附件質量 貨車：汽車總質量 =整備質量 +駕駛員及助手質量 +行李質量 則貨車的總質量 am 由整備質量 0m 、裝載質量 em 和駕駛員以及隨行人員質量三部分組成，即 am = 0m + em + 1n 65kg 式中， 1n 為包括駕駛員以及隨行人員數(shù)在內的人數(shù)，應等于座位數(shù)。這次設計確定的 em 為 5t。在日常工作中，收集 大量同類型汽車的有關質量數(shù)據(jù)，結合新車設計的特點、工藝水平等初步估計整備質量。目前，盡可能減少整車整備質量的目的是：通過減少整備質量增加載質量或載客量，抵消因滿足安全標準、排氣凈化標準和噪聲標準所帶來的整備質量的增加，節(jié)約燃料。該指標既要先進又要切實可行。 貨車質量參數(shù)的確定 汽車質量參數(shù)包括整車整備質量、裝載質量、質量系數(shù)、汽車總質量、軸荷分配等。 貨車車廂尺寸 要求車廂尺寸在運送散裝煤和袋裝糧食時能裝足額定的噸數(shù)。 貨車車頭長度 貨車車頭長度是指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時的安全性、貨廂長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。對載客量少些的平頭車，考慮到正面碰撞能有足夠的結構件吸收碰撞能量，保護前排乘員的安全，這又要求前懸有一定的尺寸。 應在前懸這段尺寸內布置保險杠、散熱器風扇、發(fā)動機、轉向器等部件，故前懸不能縮短。發(fā)動湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 10 機、水箱、轉向機、彈簧前托架和保險杠等零件和部件。增大輪距則車廂內寬隨之增加，并有利于增加側傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性好；但是汽車的總寬和總質量及最小轉彎直徑等增加，并導致汽車的比功率、比轉距指標下降，機動性變壞。為滿足市場需要，工廠在標準軸距貨車的基礎上，生產出短軸距和長軸距的變型車。此外，軸距還對軸荷分配、傳動軸夾角有影響。這是為了使汽車的外廓尺寸適合本國的公路橋梁、涵洞和鐵路運輸?shù)臉藴始氨ＷC行駛的安全性。 外廓尺寸 汽車的長、寬、高稱為汽車外廓尺寸，受有關法律限制不能隨意確定，貨車還要受裝載質量的影響。轎車輪胎標準見 GB 297882；貨車和客車的輪胎規(guī)格詳見國標 GB 51682。越野汽車為了提高在松軟地面上的通過能力常采用胎面較寬、直徑較大、具有越野花紋的超低壓輪胎。試驗表明 :輪胎超載 20%時，其壽命將下降 30%左右。大多數(shù)汽車的輪胎負荷系數(shù)取為 ~，以免超載。 因此，本設計采用發(fā)動機前置后橋驅動。 b. 發(fā)動機中置后橋驅動 發(fā)動機中軒后橋驅動貨車，可以采用水平對置式發(fā)動機布置在貨箱下方，因而發(fā)動機通用性不好，需特殊設 計，故障維修不便；離合器、變速器等機構復雜；因發(fā)動機距離地面近，容易被車輪帶起的泥土弄臟；受發(fā)動機位置影響，貨箱地板高度高。 平頭式貨車的主要優(yōu)點如下：汽車總長和軸距尺寸短，最小轉彎直徑小，機動性能好，不需要發(fā)動機罩和翼子板，加上總長縮短等因素的影響，汽車的整備質量減??；駕駛員的視野得到明顯改善；采用翻轉式駕駛室時能改善發(fā)動機及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比稱為面積利用率，平頭車的該指標比較高。 長頭式貨車的主要特點有：發(fā)動機及其附件的接近性好，便于檢修工作；滿載時前軸負荷??；地板低，駕駛員上、下車方便；離合器、變速器、等操縱機構簡單，易于布置；發(fā)動機工作對駕駛員 的影響很?。获{駛員和前排乘員安全性好。這種形式的貨車車身部分的結構特點與短頭式貨車相同，只是發(fā)動機艙和車頭部分更長些。這種形式的貨車布置特點是發(fā)動機在駕駛員和副駕駛員座位中間，因此駕駛室的前端不需要凸出去，沒有獨立的發(fā)動機艙。汽車的使用性能除取決于整車和各總成的有關參數(shù)以外，其布置形式對使用性能也有重要影響。 驅動形式 汽車的驅動形式有 4? 4? 6? 6? 8? 8? 8 等，前一位數(shù)字表示汽車車輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅動輪數(shù)。在汽車軸數(shù)不變的情況下，汽車總質量增加以后，使公路隨的負荷增加。 五噸卡車（中型 貨車）型式的選擇 不同型式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅動形式、布置形式以及輪胎的選擇上有區(qū)別。乘用車是指在設計和技術特性上主要用于載運乘客及隨身行李和臨時物品的汽車，包括駕駛員座位在內最多不超過 9個座位。但是結構復雜、成本較高、維修困難。 非獨立懸架結構簡單、制造容易、維修方便、工作可靠。 汽車懸架可分為非獨立懸架和獨立懸架。 汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖，湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 4 減振和力的傳遞作用。典型的懸掛系統(tǒng)結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別結構則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。轉向系統(tǒng)包括：轉向盤、轉向軸、轉向器、轉向直拉桿、轉向梯形、轉向切等部分。行駛系統(tǒng)包括：車架、車橋、車輪和懸架等部分。 汽車的傳動系統(tǒng)是汽車發(fā)動機與驅動輪之間動力傳遞裝置的總稱。 隨著汽車工業(yè) 的進一步快速發(fā)展，汽車工業(yè)對國民經(jīng)濟發(fā)展的貢獻正越來越突出。 我國的汽車工業(yè)尚屬幼稚產業(yè)， 國際競爭力不足， 隨著經(jīng)濟全球化，汽車工業(yè)必須面對國際與國內廣泛領域的挑戰(zhàn)。而當前的汽車懸架雖然已經(jīng)十分先進，但是畢 竟沒有完美的事物，不論什么形式的獨立懸架或非獨立懸架都有其缺點和不足。同時將汽車的懸架系統(tǒng)調校好，好的懸架系統(tǒng)在彎道性能上就能很好的表現(xiàn)出來，還有出去郊游時，能在惡劣的路況下通行，可以給駕駛員帶來更好的操作穩(wěn)定性以及一定的駕駛樂趣。 減振器是具有減振作用，使振動迅速衰減，減輕振動使乘員感到不舒適和疲勞。 懸架由彈性元件、導向裝置、減震器、緩沖塊 和橫向穩(wěn)定器等組成。 懸架是現(xiàn)代汽車上重要總成之一 。并積極開展節(jié)能環(huán)保型的汽車研發(fā)，推動技術進步，加快汽車產品的結構升級。堅持對外開放和自主發(fā)展相結合的原則，努力提高自主研發(fā)能力，培育自主品牌產品。汽車懸架 把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性的連接起來。導向裝置由導向桿系組成，用來決定車輪相對于車架（或車身）的運動特性，并傳遞除了彈性元件傳遞的垂直力以外的各種力和力矩。彈性元件則是為了緩和沖擊，使車架與車橋之間具有彈性聯(lián)系。優(yōu)良的懸架避震性能，也可以減輕振動給零件帶來的湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 2 沖擊導致?lián)p壞，減少故障，降低維修成本和行駛安全。因此還需要不斷的研究發(fā)展。 我國的汽車工業(yè)起步于 50 年代，經(jīng)過 60 年的發(fā)展，已經(jīng)具備了較 好的產業(yè)基礎， 2021年，中國汽車需求總量為 879 萬輛，在全球市場占比從 2021 年 %上升到 2021 年的 %。 汽車底盤及車架懸掛的基本組成 汽車底盤介紹及 基本組成 汽車底盤的作用是支承、安裝汽車發(fā)動機和汽車各部件、總成，構成汽車整體；將發(fā)動機傳來的動力，經(jīng)減速增矩后傳給驅動車輪，驅動車輛前進。它能根據(jù)需要將動力平穩(wěn)接合并傳遞或迅速徹底地分離動力；能滿足汽車倒車和必要時左、右驅動車輪差速轉動的要求；且應保證在各種行駛條件下提供必需的牽引力、車速，使汽 車有良好的動力性和燃油經(jīng)濟性。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 3 圖 汽車（貨車）底盤結構圖 汽車轉向系統(tǒng)是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構。 制動系統(tǒng)是汽車裝設的全部制動和減速系統(tǒng)的總稱，其功能是使行駛中的汽車減速或停車以及實現(xiàn)可靠駐車。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸掛系統(tǒng)多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空 氣彈簧。彈性元件用力傳遞垂向力，并緩和由路面不平度引起的沖擊和振動。非獨立懸架的結構特點是兩側車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架（或車身）連接。但汽車平順性較差，調整行駛時操穩(wěn)性差，應用于轎車時不利于發(fā)動機、行李艙的布置。主要用于轎車和部分輕型貨車、客車及越野車。 商用車是指在設計和技術特性上用于運送人員和貨物的汽車，并且可以牽引掛車。 軸數(shù) 汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。當這種負荷超過了公路設計的承載能力時，公路會被破壞，使用壽命也將縮短。增加驅動輪數(shù)能夠提高汽車的通過能力，驅動輪數(shù)越多，汽車的機構越復雜，整備質量和制造成本也隨之增加，同時也使汽車的總體布置工作變得困難。貨車的布置形式可以按照駕駛室與發(fā)動機相對位置的不同，分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。 b. 短頭式貨車 發(fā)動機的大部分在駕駛室的前部，少部分位于駕駛室內的貨車，稱為短頭式貨車。 d. 偏置式駕駛室的貨車主要用于重型礦用自卸車上。但是總長與軸距均較長，最小轉彎直徑較大，機動性能不好；駕駛員的視野不好。 因此，對于要求結構簡單的任斯璐貨車來說，采用平頭式比較合適。因為這種布置形式的缺點多，并且難以克服，故不采用。 輪胎的選擇 輪胎的尺寸和型號是進行汽車 性能計算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)之一，因此，在總體設計開始階段就應選定，而選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的靜負荷、輪胎的額定負荷以及汽車的行駛速度。轎車、輕型客車及輕型貨車的車速高、輪胎受動負荷大，故它們的輪胎負荷系數(shù)應接近下限；對在各種路面上行駛的貨車，其輪胎不應超載。 為了提高汽車的動力因數(shù)、降低汽車及其質心的高度、減小非簧載質量，對公路用車在其輪胎負荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內應盡量選取尺寸較湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 8 小的輪胎。山區(qū)使用的汽車制動頻繁，制動鼓與輪輞之間的間隙應大一些，以便散熱，故應采用輪輞尺寸較大的輪胎。貨車的后輪裝雙胎時，比單胎使用時的負荷可增加 10% ~ 15% 。汽車尺寸小些不僅可以行駛期間需要占用的道路長度小，同時還可以增加車流密度，在停車時占用的停車場面積也小。我國對公路車輛的極限尺寸規(guī)定如下： 表 汽車及掛車外廓尺寸的最大限值 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 9 中限定的汽車外廓尺寸如上表所示，后視鏡等單側外伸 量不得超出最大寬度處 250mm；頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高 300mm。軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長；汽車上坡時制動或加速時軸荷轉移過大，使汽車制動性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角震動增大，對平順行不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。對于不同軸距變型的軸距的變化，推薦在 ～ 的范圍內確定為宜。 表 各類汽車的軸距和輪距 這里確定前輪輪距為 1900mm，后輪距為 1860mm（ 后輪兩側兩輪胎中間線距離 ） 。前懸不宜過長，否則，汽車的接近角過小。長些的前懸這段尺寸有利于在撞車時對乘員起保護作用，也有利于采用長些的鋼板彈簧。長頭貨車前懸一般在 110~1300mm 范圍內。后懸長，則汽車離去角減小，使通過性降低；而后懸短的貨車就可能使貨廂長度不夠。車身形式，即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對影響。車廂長度選為6100mm，寬度選為 2300mm。 湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計 11 整車整備質量 汽車的整備質量：亦即我們以前慣稱的“空車質量”。它與汽車的設計水平、制造水平以及工業(yè)化水平密切相關。減少整車整備質量的主要措施有：新設計的車型應使其結構更合理，采用強度足夠的輕質材料，如塑料、鋁合金等。通過設計要求，整備質量將根據(jù)設計載質量和質量系數(shù)在后面確定。 質量系數(shù) 質量系數(shù) 0m? 是指汽車裝載質量與整備質量的比值，即 0m? = em / 0m 該系數(shù)反映了汽車的設計水平和工藝水平， 0m? 越大，說明汽車的結構和制造工藝越先進。 am =4t+5t+2? 65kg= 最終確定的總質量為 。對輪胎壽命和汽車的許多使用性能的影響來說，從各車輪輪胎磨損均勻和壽命相近考