【文章內(nèi)容簡介】 。 2）發(fā)動機的輸出功率為 140Kw，最大扭矩為 290Nm。 3）發(fā)動機艙的布置要滿足正面碰撞要求，同時滿足，同時要達(dá)到 NCAP 2星級以上標(biāo)準(zhǔn)。 4）正面碰撞速度為 ，碰撞過程中車門不能打開；碰撞后，可以不需要工具就能打開足夠程度，允許人能夠進出。 5）發(fā)動機零部件的布置便于裝配，便于拆裝，便于接近。 6）發(fā)動機艙內(nèi)的線束、管路固定要牢靠，避免振動，且注意與高溫的隔離。 7）發(fā)動機艙的布置要有利于空氣的流動、冷卻，并注意空氣流動噪音的控制。 8）發(fā)動機布置時需要考慮接近角和最小離地間隙。 3 發(fā)動機艙布置設(shè)計方案 參考同類樣車 在布置設(shè)計前，先參考一些同類車型的發(fā)動機艙布置，總結(jié)規(guī)律并找上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 18 出適合這款車的布置方式，加以參考。 圖 至圖 為近年市場上知名 SUV 的發(fā)動機艙圖，作為 SUV 同類型車參考： 圖 雷克薩斯 RX 圖 奧迪 Q7 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 19 圖 寶馬 X5 圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 20 圖 奔馳 M 圖 長城哈弗 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 21 圖 大眾途銳 圖 東風(fēng)本田 CRV 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 22 圖 SRX 圖 奇瑞瑞虎 通過這些同類 車型的比較，可以看出雖然布置方案各不相同，但是都 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 23 有一個共同點：發(fā)動機皆懸置在縱梁上，布置在發(fā)動機艙中間位置，其余各個部件都呈行星狀分散布置在周圍，中間留出空隙，管路穿插在整個發(fā)動機艙內(nèi)部空余空間，使整個發(fā)動機艙結(jié)構(gòu)緊湊而又互相不發(fā)生干涉接觸。蓄電池總是布置在最上方以便更換或維修，冷卻液罐等需要加注的部件則基本布置在發(fā)動機艙邊緣，遠(yuǎn)離高溫區(qū)，防止變形，便于維護。 汽車前艙和縱梁 轎車車身由車身底板和相關(guān)鈑金件組成前、中、后三個獨立的艙形結(jié)構(gòu)。前艙為發(fā)動機動力總成艙，主要由前橫梁、前縱梁、前端板、發(fā)動 機懸置支架、前擋泥板、前翼子板和發(fā)動機罩蓋等組成。發(fā)動機罩蓋可以開啟，便于維護時接近發(fā)動機和各總成部件等機構(gòu)。車身底板、前縱梁和螺旋彈簧座等組成了汽車的車輪定位，與汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性有關(guān)，在制造中以車身鈑金件的定位來保證。 圖 發(fā)動機艙架（ a） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 24 圖 (b) BOM 圖 圖 縱梁 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 25 發(fā)動機艙布置前，將以設(shè)計完成的前艙車架和縱梁繪制成 3D 數(shù)模。在此框架上做布置。 發(fā)動機艙架結(jié)構(gòu)如圖 (a)。 一共有 35 塊板金件組成見圖 (b)。見表 。 縱梁是發(fā)動 機艙中最能吸收碰撞能量的部分，它的結(jié)構(gòu)和強度直接關(guān)系到了整車的正面碰撞性能，是整個發(fā)動機艙部件中對汽車的安全性影響最大的部分。本車縱梁結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 發(fā)動機艙架及縱梁組合圖 發(fā)動機艙架和縱梁組裝在一起，構(gòu)成了整個發(fā)動機艙的框架如圖，它們是發(fā)動機艙布置的空間范圍，發(fā)動機艙布置部件以它們?yōu)閰⒄瘴镞M行布置，即使布置部件后空間不夠，發(fā)動機艙和縱梁的位置固定不允許調(diào)整。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 26 表 前艙零部件表 序號 零件名稱 備注 料厚 1 前風(fēng)擋本體 5300311 2 空氣盒加強板 5300293 3 空氣盒本體 5300291 4 雨刮電機前安裝支 架 TBD 5 翼子板后安裝支架 TBD 6 前減震器支撐板 TBD 7 前減震器支撐板加 強板 TBD 8 前輪罩內(nèi)加強板 8400051/052 9 翼子板前上安裝支 架 TBD 10 水箱上橫梁 TBD 11 大燈上支架 TBD 12 水箱橫梁支架 TBD 13 大燈后安裝支架 TBD 14 水箱橫梁支架加強 板 TBD 15 大燈下支架 TBD 16 翼子板側(cè)安裝支架 TBD 17 縱梁前端蓋板 TBD 18 蓄電池安裝支架 TBD 19 輪罩下加強板 TBD 20 縱梁側(cè)前蓋板 TBD 21 縱梁內(nèi)加強板 TBD 22 縱梁側(cè)后蓋板 TBD 23 前縱梁后部本體 TBD 24 前縱梁后部加強板 TBD 25 縱梁本體 TBD 26 前輪罩后板 8400135/136 27 前輪罩本體 8400133/134 28 前輪罩前板 8400131/132 29 前輪罩外加強板 8400053/54 30 前圍外加強板 TBD 31 前縱梁后部撐板 TBD 32 發(fā)蓋鉸鏈安裝板 TBD 33 雨刮電機側(cè)安裝支 架 TBD 34 雨刮電機后安裝支 架 TBD 35 懸架安裝支架 TBD 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 27 發(fā)動機和變速箱的布置 發(fā)動機前傾角設(shè)計 發(fā)動機的前傾角就是氣缸中心線與垂直方向的夾角，一般來說直列四缸發(fā)動機的前傾 角為 3 到 5 度，但主要考慮到發(fā)動機油底殼下平面，以便更換機油時方便機油及其殘渣能夠流盡。因此最好發(fā)動機油底殼平面能夠與地平線相平行。 所以，根據(jù)選擇的發(fā)動機設(shè)計，發(fā)動機前傾角為 176。如圖 。 發(fā)動機前傾角 發(fā)動機 地面 圖 發(fā)動機前傾角示意圖 發(fā)動機及變速箱的布置設(shè)計方案 現(xiàn)有條件：發(fā)動機艙的車身數(shù)模、發(fā)動機與離合器變速箱構(gòu)成的動力總成數(shù)模、冷卻系統(tǒng)的數(shù)模、地平線、前輪中心點的位置、及等速驅(qū)動軸球籠節(jié)點、等速驅(qū)動花鍵的長度。發(fā)動機和變速箱是懸置在車架 和縱梁上，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 28 懸置點和懸置形式選擇如下： 車身部分是已完成設(shè)計的，整個發(fā)動機艙空間大小已經(jīng)固定，在 CAE輔助設(shè)計的情況下滿足各類碰撞的要求。 選擇懸置的什么布置方式，三點布置還是四點布置，以及發(fā)動機艙的空間，相連接零部件的強度等很多因素都影響發(fā)動機懸置的布置。發(fā)動機懸置的好壞，直接關(guān)系到整車的人員安全性、駕乘舒適性、 NVH 等等，它的作用是至關(guān)重要的。 一般的懸置都有多個懸置點，它的數(shù)量根據(jù)動力總成的長度、質(zhì)量、用途和安裝方式等來決定。懸置系統(tǒng)可以有 5 點懸置。 一般在汽車上采用三點及四點懸置系統(tǒng)。 因為在振動比較大時，如果懸置點的數(shù)目增多，當(dāng)車架變形時，有的懸置點會發(fā)生錯位，使發(fā)動機或懸置支架受力過大而造成損壞。 三點式懸置與車架的順從性最好，因為三點決定一個平面，不受車架變形的影響，而且固有頻率低，抗扭轉(zhuǎn)振動的效果好。值得推薦的是前懸置采用兩點左、右斜置、后端一點緊靠主慣性軸的布置方案，這種布置具有較好的隔振功能。在四缸機上得到廣泛應(yīng)用。而前一點、后兩點的三點式多用于六缸機。 四點式懸置的穩(wěn)定性好、能克服較大的轉(zhuǎn)矩反作用力，不過扭轉(zhuǎn)剛度較大，不利于隔離低頻振動。但經(jīng)過合理設(shè)計，仍可滿 足四缸機、更能滿足六缸機的要求。四點式懸置在六缸機上的使用最為普遍。 在重型汽車上，因為其動力總成質(zhì)量和長度大，為了避免發(fā)動機機體后端面與飛輪殼接合面上產(chǎn)生過大的彎矩，一般在變速器上增加一個輔助上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 29 支點，從而形成五點式懸置。 由于該支點距動力總成的質(zhì)心最遠(yuǎn)，又是過定位點，因此輔助支點剛度不能太大，以避免因車架變形而損壞變速器或懸置支架。 懸掛點的位置基本上由兩點來確定，第一是動力學(xué)因素，第二是解耦要求。動力學(xué)因素有動力總成的慣量，質(zhì)心，慣性矩，活塞軸線與曲軸軸線構(gòu)成的平面，以及差速器的位置和輸出扭矩等動力總成 的固有性能，而解耦的要求是要合理地選擇懸掛點以至于某懸掛點的運動基本上不影響其它懸掛點，便于方針計算，也簡化懸置的剛度和阻尼特性設(shè)計。在設(shè)計懸置遠(yuǎn)見的剛度和阻尼特性時，要照顧到系統(tǒng)的高、低頻頻響特性，使得發(fā)動機不會在正常運行的轉(zhuǎn)速和動力輸出的范圍內(nèi)發(fā)生諧振。當(dāng)然不可能在全頻段均能避開諧振，優(yōu)化和取舍而已。一般懸置都會發(fā)生超低頻諧振，例如：在配有手動變速箱的車輛嚴(yán)重拖檔時，發(fā)動機懸置就會發(fā)生諧振。 發(fā)動機懸置和變速器懸置的連線最好與動力總成的主慣性軸同線，而不是曲軸中心線，因為動力總成上有很多輔件，比如動力轉(zhuǎn) 向泵、線束、空調(diào)壓縮機等。 出于解耦的考慮，應(yīng)根據(jù)撞擊中心理論將后懸置布置在前懸置點的共軛點上，使前、后懸置點的沖擊不至于相互影響，從而達(dá)到良好的隔振效果。 前、后懸置的剛度還要根據(jù)承載量及到質(zhì)心的距離合理地匹配，達(dá)到垂直及俯仰方向上的解耦。 懸置點如為一點，則盡可能靠近動力總成的最小慣性軸。如為兩點，出于解耦的目的，最好是呈 V 形布置，一般傾斜角度θ： 40～ 45 度。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 30 V 型布置的懸置系統(tǒng)的彈性中心較低，在設(shè)計中通過傾角及位置的調(diào)整容易使其彈性中心落在或接近動力總成的主慣性型軸上。 最 佳懸置點的位置首先和懸置的總體布置有關(guān) ,其次和發(fā)動機的具體參數(shù)有關(guān) ,還和發(fā)動機艙的布置有關(guān) ,比如 ,發(fā)動機的缸數(shù)、質(zhì)量、回轉(zhuǎn)慣量、質(zhì)心的位置、最大輸出扭矩、發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速等有關(guān)，另外，你選擇懸置的什么布置方式，三點布置還是四點布置，以及發(fā)動機艙的空間，相連接零部件的強度等很多因素都影響發(fā)動機懸置的布置。 發(fā)動機 和變速箱 QR631 采用 4 點懸置布置型式，分別固定在副車架和車身縱梁上。如圖 。 圖 四點懸置示意圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 31 四個懸置點坐標(biāo)見 表 。 表 懸置點坐 標(biāo) 懸置點 1 懸置點 2 懸置點 3 懸置點 4 X= X=176 X= X= Y= Y= Y= Y= Z= Z= Z= Z= 四個懸置點在空間呈 V 型排列，穩(wěn)定性好，如圖 。 圖 懸置點空間示意圖 圖 懸置點俯視圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 32 懸置是固定在車架和縱梁上的，確定懸置點后，定下發(fā)動機和變速箱的位 置，以鈑金件連接在車架和縱梁上。 圖 發(fā)動機空間位置圖 發(fā)動機布置在發(fā)動機艙中間靠右側(cè)，控制 X 方向上的位置，發(fā)動機離車架有一定距離，保證發(fā)動機工作時不會和車架產(chǎn)生干涉。發(fā)動機艙左側(cè)預(yù)留空間給變速箱。兩者布置時先考慮一個，定好位置，在考慮預(yù)留空間是否足夠放的下另一個。 按照預(yù)留空間定位，變速箱的位置如 圖 。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 33 圖 變速箱空間位置 動力總成分開布置變化多，也比較煩瑣，因此變速箱和發(fā)動機連接在一起，布置時還可以整體考慮。發(fā)動機 和變速箱 QR631 布置和周圍車 架保持一定距離（最小間隙必須達(dá)到 20mm）以免發(fā)生干涉。發(fā)動機最高處離發(fā)動機罩保持一定距離本車設(shè)計空氣濾清器不是整體安裝在發(fā)動機上，所以間隙留出作為行人碰撞緩沖區(qū)，間隙 200mm 左右。如圖 。 圖 發(fā)動機和變速箱俯視圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 34 圖 發(fā)動機和變速箱總成與縱梁相對位置 布置設(shè)計時同時注意整個發(fā)動機和變速箱總成是否在縱梁上部如圖，盡量使發(fā)動機底部不超出縱梁，這樣可以保證最小離地間隙處出現(xiàn)在縱梁上，即使與地面碰到也對汽車傷害相對較小，起到保護發(fā)動機的作用。 圖 發(fā)動機 和變速箱布置空間效果圖 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） SUV汽車發(fā)動機艙布置設(shè)計 35 發(fā)動機和變速箱的布置是發(fā)動機艙布置的第一步，是最重要的一步，發(fā)動機和變速箱體積大需要先 布置，布置后發(fā)動機艙剩余空間才用來布置其他相對較小的總成件，所以發(fā)動機和變速