【正文】 ，降低制造成本，提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性。汽車的前懸不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使汽車的接近角過(guò)小而影響通過(guò)性。輕型及以上的載貨汽車的后懸一般為 ～ 。 各總成質(zhì)心位置可通過(guò)實(shí)測(cè)得到或按其幾何形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)估計(jì)得到，然后在整車總布置圖上確定其質(zhì)心相對(duì)于前輪中心的縱向位移 (一般規(guī) 定在前輪中心后為正值，在前輪中心前為負(fù)值 )以及空載狀態(tài)下的離地高度；和滿載狀態(tài)下的離地高度。 非懸架質(zhì)量的估算 對(duì)于非獨(dú)立懸架，整個(gè)車橋總成 (包括制動(dòng)器、輪轂、車輪等 )都屬于非懸架質(zhì)量；一端與車橋鉸接，另一端與車架固定點(diǎn)鉸接件 (如轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸、導(dǎo)向臂、穩(wěn)定桿等 )可將靜止時(shí)作用于車橋鉸接點(diǎn)的質(zhì)量作為非懸架質(zhì)量 (轉(zhuǎn)向拉桿、傳動(dòng)軸等件可取其質(zhì)量的 1/2作為非懸架質(zhì)量 )；螺旋彈簧取其質(zhì)量的 1/2作為非懸架質(zhì)量；吊掛式鋼板彈簧取其質(zhì)量的 3/4作為非懸架質(zhì)量；平衡懸架鋼板彈簧取其質(zhì)量的 1/4作為非懸架質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)新車型時(shí)在保證汽車零部件的強(qiáng)度、剛度及可靠性與壽命的前提下，應(yīng)力求減輕其質(zhì)量， 增大這一系數(shù)值。對(duì)轎車而言，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的前軸負(fù)荷最好在 55％以上，以保證爬坡時(shí)有足夠的附著力；前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)的后軸負(fù)荷一般不大于 52％；后置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)的轎車滿載時(shí)后軸負(fù)荷最好不超過(guò) 59％，否則，會(huì)導(dǎo)致汽車具有過(guò)多轉(zhuǎn)向特性而使操縱性變壞。 在確定軸荷分配時(shí) ,還要充分考慮汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能要求。為了使其磨損均勻，對(duì)后輪裝單胎的雙軸汽車，要求其滿載時(shí)的前后軸荷分配均為 50％，而對(duì)后輪為雙胎的雙軸汽車，則前后軸荷可大致按 1/3和 2/3的比例處理。這個(gè)距離可由下式計(jì)算得到： s =aaa C CLCL 2112 ? 22 式中 ： 1L ， 2L —分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。在汽車設(shè)計(jì)時(shí)一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。中、高級(jí)轎車對(duì)加速性要求高，故 max0D 值較大。中、重型貨車的 max0D 多在 ～ 。客車的 max0D 值也是隨著其總 23 質(zhì)量的增大而減小，但豪華型客車應(yīng)比普通型客車的 max0D 值要大一些。中級(jí)及以上的轎車，其 max1D 值的上限可高達(dá) ，以便獲得必要的最低車速和較強(qiáng)的加速能力。選擇時(shí)應(yīng)考慮汽車的類型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小等，并以汽車行駛的功率平衡為依據(jù)來(lái)確定。為了保證載貨汽車在高速公路上的速度適應(yīng)性，有些國(guó)家對(duì)汽車的比功率值有所規(guī)定。轎車常用 “0—100km/h”或 “0—80km/h”的換檔加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。裝載量 2～ 型載貨汽車的 0—60km/h的換檔加速時(shí)間多在 ～ 30s；重型貨車的 0—50km/h的換檔加速時(shí)間為 40～ 60s。它也是滿載的汽車在良好的硬路面上用直接檔以經(jīng)濟(jì)車速等速行駛時(shí)的百公里耗油量。轎車的單位燃料消耗量為 ～ (100km t)。其值與汽車的軸距、輪距及轉(zhuǎn)向車輪的最大轉(zhuǎn)角等有關(guān)，并應(yīng)根據(jù)汽車的類型、用途、道路條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及軸距等尺寸選取。其角度差為正、負(fù)、 零時(shí)使汽車分別獲得 “不足轉(zhuǎn)向 ”、 “過(guò)度轉(zhuǎn)向 ”和 “中性轉(zhuǎn)向 ”等特性。為宜。 行駛平順性參數(shù) 行駛平順性通常用車身振動(dòng)參數(shù) 來(lái)評(píng)價(jià)。對(duì)于舒適性要求高的汽車偏頻值取低限。我國(guó)通常以車速為 30km／ h和 50km／ h 的最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)比不同車型的制動(dòng)效能。 表 汽車的 最小離地間隙 、 接近角 、 總線通過(guò)半徑 汽車類型 最 小 離 地 間隙 (m) 接近角 (186。 發(fā)動(dòng)機(jī)的型式有直列式、 V 型和對(duì)置式等。 表 所選發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 單位 CA4D3212 形式 缸徑 /行程 mm 98/105 直列四缸，水冷，直噴式，增壓中冷 排量 L 額定工況功率 /轉(zhuǎn)速 kw/(r/min) 88/3200 最大扭距 /轉(zhuǎn)速 N m/(r/min) 300/20xx 最低燃油消耗率 g/(kw h) 210 質(zhì)量 kg 290 滿足排放要求 歐 外形尺寸（長(zhǎng) 寬高） mm 855 740 775 29 圖 所選發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線 由圖可知，大柴 CA4D3212 的轉(zhuǎn)速范圍為 750 3200 r/ 。 變速器的選型 由于載貨汽車裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，同時(shí)，載貨汽車滿載與空載的質(zhì)量變化大，欲保證載貨汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加 速性，需要采用多檔變速器。 30 表 所選變速器各檔傳動(dòng)比 Ⅰ 檔 Ⅱ 檔 Ⅲ 檔 Ⅳ 檔 Ⅴ 檔 1 傳動(dòng)軸的選型 為提高傳動(dòng)軸的臨界轉(zhuǎn)速，避免共振以及考慮整車布置上的需要，常將傳動(dòng)軸分段。 一般驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸均采用一對(duì)十字軸萬(wàn)向節(jié)。 驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)形式和布置形式的選擇 驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)車輪的懸架形式相關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量，而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性，并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了體積和質(zhì)量，成本較低。 單級(jí)貫通式主減速器用于多橋驅(qū)動(dòng)汽車的貫通橋上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主減速器的質(zhì)量小，尺寸緊湊，并可是中、后橋的大部分零件，尤其是橋殼、半軸等主要零件具有互換性。 轎車布置可分為三種： （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng) 傳統(tǒng)的布置形式，現(xiàn)代的中、高級(jí)轎車在采用。 （ 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng) 廣泛應(yīng)用于中高級(jí)以下的轎車上，其特點(diǎn)是：前軸荷（驅(qū)動(dòng)橋軸荷）易保證，載荷的變化不大，有利于操縱穩(wěn)定性，減少側(cè)滑的危險(xiǎn)，行駛安全性好，地板低而平，軸距和車長(zhǎng)均可根據(jù)需要而定。這種前驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高、成本高、輪胎壽命比后驅(qū)動(dòng)式低。當(dāng)然還應(yīng)考慮與動(dòng)力 —傳動(dòng)系參數(shù)的匹配以及對(duì)整車尺寸參數(shù) (例如汽車的最小離地間隙、總高等 )的影響。一般在汽車滿載時(shí)，輪胎所受的靜負(fù)荷應(yīng)等于小于它的額定負(fù)荷（約 ） ，以免超載。試驗(yàn)表明：輪胎超載 20％時(shí)，其壽命將下降 30％左右。輪胎的額定負(fù)荷能力是在一定車速下給定的，超過(guò)該車速長(zhǎng)期使用合適輪胎的壽命急劇下降。 33 汽車常用的輪胎有普通斜交胎和普通子午線胎。但是其優(yōu)點(diǎn)較明顯，所以 應(yīng)用較廣泛 。同時(shí)還應(yīng)考慮與動(dòng)力 ——傳動(dòng)系參數(shù)的匹配和對(duì)整車尺寸參數(shù)（例如汽車的最小離地間隙、總高等）的影響。 最常用的是兩軸、后驅(qū)動(dòng) 4 2式汽車，其中轎車還可以采用 4 2前驅(qū)動(dòng)式結(jié) 34 構(gòu)。 采用增加軸數(shù)的辦法，可以提高載重量而不增加單軸負(fù)荷，同時(shí)還不會(huì)增加車箱底板的離地高度，提高通用化、系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。 車頭、駕駛室的型式 車頭、駕駛室的型式是汽車的最主要的型式之一。對(duì)使用、性能也有一定的影響。 變速器 的 型號(hào) 為 CAS538，額定輸入轉(zhuǎn)矩 :1274N m，該 變速器最高檔采用直接檔，傳動(dòng)比范圍為 1 。 輪胎 為 前軸輪胎型號(hào)為 ，輪胎 數(shù)量為 2；后輪裝單軸雙胎，后軸輪胎型號(hào)也為 ，輪胎數(shù)量為 12400N，氣壓 ，加深花紋，外直徑為 820mm。 坡度阻力 隨坡度角 的增加而增大，且與變速器檔位和車速無(wú)關(guān)。 所以 = = = 由之前知當(dāng) dtdu =0 時(shí)， fF = au =0km/ 時(shí)， wF =0N au =42km/ 時(shí)， wF = 所以 I 檔：當(dāng) au =， dtdu = m/ 當(dāng) au =， dtdu =當(dāng) au =， dtdu = m/ II 檔：當(dāng) au =， dtdu = m/ 當(dāng) au =， dtdu =當(dāng) au =， dtdu a= m/ III 檔：當(dāng) au =， dtdu = m/ 當(dāng) au =， dtdu =當(dāng) au =， dtdu =IV 檔：當(dāng) au =， dtdu = m/ 當(dāng) au =， dtdu = 39 當(dāng) au =，dtdu= m/ V 檔：當(dāng) au =，dtdu= m/ 當(dāng) au =，dtdu=當(dāng) au =90km/ 時(shí)， dtdu = m/ 通過(guò)計(jì)算得各檔加速曲線如圖所示： 圖 汽車的行駛加速度曲線 匯總?cè)缦卤恚? 表 匯總表 u u u Ⅰ 檔 Ⅱ 檔 Ⅲ 檔 Ⅳ 檔 Ⅴ 檔 90 進(jìn)而繪制各檔加速度倒數(shù)曲線如圖所示： 40 圖 汽車的行駛加速度倒數(shù)曲線 1 由于 a= dtdu 得 dt = dua1 ，故 t =?tdt0=?21uuudu =A 即加速度時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算或圖解積分法求出來(lái)，如下圖： 圖 汽車的行駛加速度倒數(shù)曲線 2 通過(guò)上式可求得汽車從初始車速 全力加速到 的加速時(shí)間，結(jié)合汽車的行駛性能曲線，可以作出該汽車連續(xù)換擋加速時(shí)間曲線，如圖所示： 41 圖 汽車加速時(shí)間曲線 汽車經(jīng)濟(jì)性 計(jì)算 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是汽車使用中的另一項(xiàng)重要性能。為計(jì)算最大加速能力，這里就取道路坡度為零的平直道路上行駛進(jìn)行計(jì)算。汽車行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力的平衡方程式為： tF = jiwf FFFF ??? （ ） 發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速 n 下發(fā)出的轉(zhuǎn)矩 ，經(jīng)汽車傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力 tF 按下式計(jì)算 tF =rtge r iiT ?0max （ ） 式中 ： maxeT —發(fā)動(dòng)機(jī) 最大 轉(zhuǎn)矩（ N﹒ m）； gi —變速器傳動(dòng)比； 0i —主減速器主減速比， ； t? —傳動(dòng)系效率， ； r —車輪的滾動(dòng)半徑（ m）， =。 驅(qū)動(dòng)橋、主減速器 為 一汽解放 9 噸級(jí)單級(jí)減速器，主減速器從動(dòng)錐齒輪節(jié)圓直徑 ? 390mm 鑄造橋殼，全浮式半軸，直齒錐齒輪式差速器， 0i =。 其中 發(fā)動(dòng)機(jī)種類及形式 為 一汽大柴生產(chǎn)的CA4D3212。車頭的型式如長(zhǎng)頭、平頭、凸頭等都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 6 2式結(jié)構(gòu)可以由單前 軸、單后驅(qū)動(dòng)橋和后支承軸組成，也可由雙前軸和單后驅(qū)動(dòng)橋組成，這主要取決于布置需求和軸荷分配。 隨著汽車載重量的增加，各相關(guān)總成也要相應(yīng)的加大，汽車的自重也要增加，這樣會(huì)造成 4 2 式的汽車單軸的負(fù)荷增加，以致于超過(guò)公路、橋梁所規(guī)定的承載限值 (公路允許單軸負(fù)荷為 13t，雙后軸負(fù)荷為 24t)。通過(guò)查閱貨車輪胎標(biāo)準(zhǔn) GB297720xx《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》和參考同類車型所選輪胎規(guī)格，各州輪胎規(guī)格選擇如下：前軸輪胎型號(hào)為 ，輪胎數(shù)量為 2；后輪裝單軸雙胎，后軸輪胎型號(hào)也為 ，輪胎數(shù)量為 4， 選輪胎的單胎最大負(fù)荷 為 12400N，氣壓 ，加深花紋，外直徑為 820mm。選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的額定負(fù)荷以及汽車的行駛速度。而子午線胎的簾布層呈子午線排列，是簾布線的強(qiáng)度得到充分的利用，緩沖層也較多，加強(qiáng)了胎冠，所以提高了輪胎的緩沖性能、附著性能和使用壽命，滾動(dòng)阻力比普通斜交胎要小，因而提高了整車的經(jīng)濟(jì)性。車輛超載或減載運(yùn)行將對(duì)輪胎的負(fù)荷能力和使用壽命產(chǎn)生直線下降或上升的影響。 輪胎選擇的另一個(gè)關(guān)鍵因素是車速。在良好路面上行駛且車速不高的貨車，其輪胎負(fù)荷系數(shù)可取上限甚至達(dá) ；對(duì)車速不高的重型貨車、重型自卸汽車，此系數(shù)亦可偏大些。 輪胎選擇的好壞直接影響整車的使用性能，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過(guò)性、安全性等。發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和布置上需采用相應(yīng)的措施，以滿足整車布置和使用性能要求。易 變型為客貨車。 （ 2） 發(fā)動(dòng)機(jī) 后置后驅(qū)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)布置在后軸之后，軸距減短，軸荷分配合理，布置緊湊，質(zhì)量輕，地板低而平，但是滿載時(shí)后軸荷易偏大，汽車易產(chǎn)生過(guò)度轉(zhuǎn)向，前輪在高速時(shí)會(huì)產(chǎn)生飄浮現(xiàn)象，操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，不易變型。 驅(qū)動(dòng)橋的選型 根據(jù)計(jì)算的主減速比，初選一汽解放 9 噸級(jí)單級(jí)減速器，主減速器從動(dòng)錐齒輪節(jié)圓直 徑 390mm鑄造橋殼，全浮式半軸，直齒錐齒輪式差速器， 0i =。 主減速器結(jié)構(gòu)形式選擇 減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關(guān)，主要取決于由動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型等整車性能所 要求的主減速比 的大小及驅(qū)動(dòng)橋的離地間隙。 現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車都采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置形式。 表 十字軸萬(wàn)向節(jié)夾角的允許范圍 萬(wàn)向節(jié)安裝位置或項(xiàng)鏈兩總成 不大于 離合器 變速器 1 ～ 3 驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)軸 汽車滿載靜止 行駛中極限夾角 6 15 ～ 20 初選富奧汽車零部件有限公司生產(chǎn)的傳動(dòng)軸總成，其為萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)，兩根傳動(dòng)軸，帶中間支承，編號(hào)為 006，工作轉(zhuǎn)矩為 15000N m。彈性元件能吸收傳動(dòng)軸的震動(dòng)，降低噪聲。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和變速器的 I 檔傳動(dòng)比，初步選擇中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司長(zhǎng)春齒輪廠生產(chǎn)的五檔機(jī)械式全同步器帶超速檔、遠(yuǎn)距離操縱變速器，變速器型號(hào)： CAS538，額定輸入轉(zhuǎn)矩 :1274N m，該變速器最高檔采用直接檔，傳動(dòng)比范圍為 1 。 離合器的初步選型