【文章內(nèi)容簡介】 50％，而對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。 在確定汽車的軸荷分配時，還要考慮汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性和動態(tài)方向穩(wěn)定性。根據(jù)理論分析，汽車質(zhì)心位置到汽車中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離 s 對汽車的靜態(tài)方向穩(wěn)定性有決定性的影響。這個距離可由下式計算得到： aaa C CLCLs 2112 ?? 式中 1L ， 2L — 分別為汽車質(zhì)心離前、后軸的距離。 1L 和 2L 取決于軸荷分配， LGGL 11 ? ， LGGL 22 ? ； 1aC — 兩個前輪的輪胎側(cè)偏剛度之和， 60000N/rad； 2aC — 后輪的輪胎側(cè)偏剛度之和， 60000N/rad； aC — 汽車全部輪胎的總側(cè)偏剛度之和， 120200N/rad； 當(dāng) s0 時，亦即當(dāng) L1Ca1－ L2Ca20 時，汽車質(zhì)心位于中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，汽車靜態(tài)的方向穩(wěn)定性較好。反之，當(dāng) s0 時，汽車具有過度轉(zhuǎn)向特性。此時存在著一個臨界車速，低于此車速時，汽車的行駛時穩(wěn)定的，高 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 與此車速，則汽車就不能穩(wěn)定行駛。在汽車設(shè)計時一般希望汽車具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。為此，要很好地匹配上述參數(shù)，使 L1Ca1－ L2Ca20 汽車動態(tài)方向穩(wěn)定性的條件是 011 2212212 ????????? ???? LvCLCLgGKvaa 式中， K— 穩(wěn)定性因素； v— 汽車車速， m/s； L— 軸距， m。 由于 黃海客貨兩用車屬于乘用車，乘用 車采用 24? 后輪驅(qū)動單胎， 所以滿載時前軸載荷在 %50~%45 之間，后軸載荷在 %55~%50 之間；空載時前軸載荷在%56~%51 之間，后軸載荷在 %49~%44 之間。這里只考慮滿載時最大總質(zhì)量軸荷的分配，故前軸軸荷取 kg1190 ，占最大總質(zhì)量的 % ；后軸軸荷取 kg1305 ，占最大總質(zhì)量的 % 。 汽車性能參數(shù)的確定 （ 1）動力性參數(shù) 汽車動力性參數(shù)包括最高車速 maxau 、加速時間 t 、上坡能力、比功率和比轉(zhuǎn)矩等。 1）最高車速 貨 車 的最大總質(zhì)量 tma ? ，最高車速應(yīng)在 hkm/135~80 之間?？紤]到所設(shè)計的 客貨兩用車 其 最大總質(zhì)量為 ， 故取 hkmua /130max ? 。 2）加速時間 t 汽車在平直的良好路面上，從原地起步開始以最大加速度加速到一定車速所用去的時間，稱為加速時間。 對于 maxau ≥ hkm/100 的汽車，加速時間常用加速到 hkm/100 所需的時間來評 價，如發(fā)動機(jī)排量大于 的乘用車，此值一般為 s17~8 。發(fā)動機(jī)排量小些的乘用車為 s25~12 。 黃海客貨兩用車 的排量是 ，加速時間取 13s。 3）爬坡能力 用汽車滿載時在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù) maxi 來表示汽車的爬坡能力。通常要求 貨 車能克服 %30 坡度，即 ?i 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 汽 車上坡行駛時，汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車坡度阻力，即?sinGFi ? ，其中 mgG? 。 如圖示，最大爬坡度 ?tan/ ?? shi 由于一般道路坡度小，故 i?? ?? tansin ，所以坡度阻力為： GiGGF i ??? ?? ta ns in （ 2－ 3） 上坡時的滾動阻力 ?cosGfFf ? ，由于坡度阻力與滾動阻力均是與道路有關(guān)的阻力，而且 與汽車重力成正比，故把這兩種阻力合在一起稱作道路阻力，以 ?F表示。則： ?? s inc o s GGfFFF if ????? （ 2－ 4） 當(dāng) ? 不大時， 1cos ?? ， i??sin ，則 )( ifGGiGfF ????? （ 2－ 5） 查得： ? ?? ? ?????f ?i 令 ???if ， ? 稱為道路阻力系數(shù)，則有 NGF 2 3 4 9 5 0 ?????? 。 4）比功率 bP 和比轉(zhuǎn)矩 bT 比功率是評價汽車動力性能如速度性能和加速性能的綜合指標(biāo)，比轉(zhuǎn)矩則反映了汽車的比牽引力或牽引能力。在比較各國車型的比功率時，應(yīng)考慮到各國內(nèi)燃機(jī)功率測定標(biāo)準(zhǔn)的差異。為了保證載貨汽車在高速公路上的速度適應(yīng)性，有些國家對汽車的比功率值有所 規(guī)定。 比功率 bP 是汽車所裝發(fā)動機(jī)的標(biāo)定最大功率 maxeP 與汽車最大總質(zhì)量 am 之比，即 aeb mPP /max? 。比功率大的汽車加速性能、速度性能要比比功率小的汽車好。 比轉(zhuǎn)矩 bT 是汽車所裝發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 與汽車總質(zhì)量 am 之比，即aeb mTT /max? 。它能反映汽車的牽引能力。 （ 2）汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，汽車外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡的直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 。 圖 22 爬坡度示意圖 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 客貨兩用車 的 排量 LV ? 時，最小轉(zhuǎn)彎直徑 minD 應(yīng)在 m14~10 之間，這里取最小轉(zhuǎn)彎直徑 mD 11min ? 。 （ 3）通過性幾 何參數(shù) 底盤設(shè)計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙 minh 、接近角 1? 、離去角 2? 等。 由于車型為 24? 后橋驅(qū)動的 客貨兩用車 ，所以 minh 的值應(yīng)在 mm300~180 之間， 1? 應(yīng)在 ?? 30~20 之間， 2? 應(yīng)在 ?? 22~15 之間。這里取 mmh 200min ? ， ?301?? ，?202 ?? （ 4）制動性參數(shù) 汽車制動性是指汽車在制動時，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下長坡時能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車制動的能力。 故在選擇制動器時應(yīng)滿足表 2－ 1 的制動性能要求。 表 2－ 1 客貨兩用車 行車制動和應(yīng)急制動性能要求 車輛類型 行車制動 應(yīng)機(jī)制動 制動初車速)( 1??hkm 制動距離m FMDD2sm? 試車道路寬度m 踏板力 N 制動初車速)( 1??hkm 制動距離m FMDD2sm? 操縱力N 客貨兩用車 滿 載 50 22? ? 700? 30 18? ? 手 600 腳 700 空 載 21? ? 450? 發(fā)動機(jī)的選擇 發(fā)動機(jī)形式的選擇 根據(jù)發(fā)動機(jī)使用的燃料不同，因排放對環(huán)境造成的污染、使用可靠度、耐久性、動力性、接近性、發(fā)動機(jī)的冷卻性能及整車的供暖 性等因素，發(fā)動機(jī)的形式采用前置直列式四缸、水冷式柴油 發(fā)動機(jī)。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 發(fā)動機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇 （ 1）發(fā)動機(jī)最大功率 maxeP 和相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù) pn 根據(jù)所設(shè) 計汽車應(yīng)達(dá)到的最高車速 maxau （ hkm/ ），用下試估算發(fā)動機(jī)最大功率 )761403600(1 m a x3m a xm a x aDaTe uACuGfP ?? ? （ 2－ 6） 式中， maxeP 為發(fā)動機(jī)最大功率（ kw）； T? 為傳動系效率 ,對驅(qū)動橋采用單級主減速器的 24? 汽車可取為 %90 ； am 為汽車總質(zhì)量（ kw）； g 為重力加速度（ 2/sm ）； DC 為空氣阻力系數(shù)， 客貨兩用車 取 ~ ； f 為滾動阻力系數(shù)，? ?? ? ? ?? ? )) ????????? avf ； A 為汽車正面迎風(fēng)面積。根據(jù) 上述條件選取的參數(shù)如下： %90 ??T? , kgma 2495? ， ?g ， ?f ， ?DC ， mA? hkmua /130max ? 最大功率 maxeP 對應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù) pn 的范圍如下：柴油機(jī)的 pn 值在 min/4800~1800 r 之間。于是可根據(jù)（ 2－ 6）得： kwuACuGfP aDaTe)1307 6 14 0 6 00 4 95( 1)7 6 14 03 6 00(13m a x3m a x??????????? ? 其相應(yīng)轉(zhuǎn)數(shù)為： min/3600rnp ? 在實(shí)際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)初步估計汽車比功率來確定發(fā)動機(jī)應(yīng)有功率。 汽車比功率m a 0 0 0 aTDTe umACfgm P ?? ??? （ 2－ 7） 跟據(jù)（ 2－ 7）式計算出汽車比功率 tkwm P e / 49 5 00 01 00 0 ???? 。 （ 2）發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 用下式確定 maxeT Pee nPT maxmax 9549 ??? （ 2－ 8） 式中， maxeT 為最大轉(zhuǎn)矩（ mN? ）； ? 為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般在 ~ 之間；maxeP 為發(fā)動機(jī)最大功率（ kw）； p n 為最大功率轉(zhuǎn)數(shù)（ min/r ）。這里選取 ?? 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 由（ 2－ 8）得： mNT e ????? 733 60 0 54 9m a x 由于 客貨兩用車 屬于多功能乘用車 ，故 在載人或載物過多時其 最大總質(zhì)量會大于額定值。在這種情況下為了保證其動力性，選擇發(fā)動機(jī)時應(yīng)考慮留有較大的功率余量，以保證在超載時能正常行駛。所以選用的發(fā)動機(jī)功率應(yīng)小于 kw80 。 考慮到整車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等因素及國內(nèi)發(fā)動機(jī)制造廠現(xiàn) 生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)種類和型式，選用 大連道依茨柴油發(fā)動機(jī) ， 型號為 CA4DC210E3，直列四缸四沖程、水冷式 柴油發(fā)動機(jī)，其最大功率 kPe 76max ? /3600r/min，最大扭矩mNTe ?? /2020r/min。 發(fā)動機(jī)的懸置 汽車是多自由度的振動體，并受到各種振源的作用而發(fā)生振動。發(fā)動機(jī)就是振源之一?，F(xiàn)代的發(fā)動機(jī)是采用彈性支承安裝的，稱之為發(fā)動機(jī)的懸置系統(tǒng)。如不采用彈性元件而直接將發(fā)動機(jī)布置在汽車車 架上，當(dāng)汽車行駛在不平坦路面上將導(dǎo)致機(jī)身由于車架的變形、沖擊而破壞，而且還有來自發(fā)動機(jī)與車架與車身產(chǎn)生的噪音。所以，在這里采用 了 發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)。其功用是： （ 1） 允許身架或車身扭轉(zhuǎn)而不致給車身造成過大的殘余應(yīng)力，并防止給裝置造成過大的應(yīng)力變形，特別是四點(diǎn)支撐式結(jié)構(gòu)。 （ 2） 減少由發(fā)動機(jī)震動產(chǎn)生的噪音，并減少聲波的傳輸。 （ 3） 防止由發(fā)動機(jī)振動引起的人體不舒適和疲勞。 （ 4） 防止部件的疲勞、損壞或誤操作，如散熱器、儀表等。 考慮到懸置元件的結(jié)構(gòu)和整車的制造成本，擬選用金屬板與橡膠塊組合的橡膠懸置作為發(fā) 動機(jī)的懸置元件。 發(fā)動機(jī)支承點(diǎn)的數(shù)目及選擇 發(fā)動機(jī)的懸置系統(tǒng)多采用三點(diǎn)或四點(diǎn)，新式的發(fā)動機(jī)在風(fēng)扇端設(shè)計兩個支承點(diǎn)，在飛輪端放置一個到兩個，這主要是根據(jù)發(fā)動機(jī)的類型和前后承載重量以及激振力情況而定的。三點(diǎn)支承的優(yōu)點(diǎn)是：不管汽車怎樣顛簸、跳動，它總能保證各支撐點(diǎn)處在一個平面上，這就大大改善了機(jī)體的受力情況。目前，很多汽車發(fā)動機(jī)即使是采用了四點(diǎn)支承也力求，將飛輪端的兩點(diǎn)盡量靠近，以達(dá)到三點(diǎn)支承的效果。 在這里選用的是三點(diǎn)支承的發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)，因?yàn)槭?客貨兩用車 ，發(fā)動機(jī)的重量、體積較大 貨 車要小。對于傳動系的 來說，發(fā)動機(jī)、離合器、變速器連為一 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 體，在一個整體中進(jìn)行，懸置系統(tǒng)布置。在變速器端放置一個支點(diǎn)，傳動系前方承載質(zhì)量較大，所以前方放置兩個支點(diǎn)。 如圖為 23 為汽車傳動系的彈性懸置，在這里體現(xiàn)了其各個支承點(diǎn)的布置情況。 圖 23汽車發(fā)動機(jī)的彈性懸置 離合器的選擇 離合器在機(jī)械傳動中是作為一個獨(dú)立的總成而存在的，它是汽車傳動系中直接與發(fā)動機(jī)連接的總成。目前廣泛采用的摩擦離合器是一種依靠主、從動部分之間的摩擦來傳遞動力且能分離的裝置。 它的功用是：在汽車起步時將發(fā)動機(jī)與傳動系平順的接合， 使汽車平穩(wěn)起步；在換擋時將發(fā)動機(jī)與傳動系分離，減少變速器中齒輪之間的沖擊，便于換擋；在工作中受到大的動載荷時保護(hù)傳動系，防止其受過大的載荷。 離合器在 選擇時應(yīng)滿 足以下基本要求： 1）在任何行駛條件下，即能可靠地傳遞發(fā)動機(jī)的最大扭矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備，又能防止傳動系過載。 2）接合時要完全、平順、柔和，保證汽車起步時沒有抖動和沖擊。 3）分離時要迅速、徹底。 4）從動部分轉(zhuǎn)動慣量要小，以減輕換擋時變速器齒輪間的沖擊，便于換擋和減小同步器的磨損。 5）應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致 過高，延長使用壽命。 6）應(yīng)避免和衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動，并具有吸收振動、緩和沖擊和降低噪聲 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 的能力。 7）操縱輕便、準(zhǔn)確，以減輕駕駛員的疲勞。 8）作用在從動盤上的總的壓力和摩擦材料的摩擦因數(shù)在離合器工作過程中變化要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能。 9）具有足