【文章內(nèi)容簡介】 計指標(biāo)予以控制的操縱穩(wěn)定性參數(shù)參數(shù)有： (1) 轉(zhuǎn)向特性參數(shù)； 由于輪胎的側(cè)偏使前、后軸產(chǎn)生相應(yīng)的側(cè)偏角。其角度差為正、負(fù)、零時使汽車分別獲得“不足轉(zhuǎn)向”、“過度轉(zhuǎn)向”和“中性轉(zhuǎn)向”等特性。為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，希望得到不足轉(zhuǎn)向特性。 通常用汽車以 定圓等速行駛時前、后軸的側(cè)偏 角之差作為評價轉(zhuǎn)向特性的參數(shù)，希望它是一個較小的正角度值，例如轎車以 1186?！?3186。為宜。 (2) 車身側(cè)傾角； 汽車以 的向心加速度作勻速圓周運(yùn)動時的車身側(cè)傾角應(yīng)在 3176。之內(nèi)，在大不超過7176。 。 (3) 制動點(diǎn)頭角； 汽車以 176。 。 行駛平順性參數(shù) 行駛平順性通常用車身振動參數(shù)來評價。在總體設(shè)計時，通常應(yīng)給出前后懸架的偏頻或靜撓度、動撓度以及車身振動加速度等參數(shù)值作為設(shè)計要求。 前、后懸架的偏頻 1n 與 2n 應(yīng)接近且應(yīng)使 2n 略高于 1n ，以免發(fā)生較大的車身縱向角振動。但微型轎車因軸距短使后排座接近后輪，為了改善其后座的舒適性，可以將后懸架設(shè)計的軟一些而使 12 nn ? ，下表為各類汽車的偏頻和靜、動 撓度 值的一般范圍。對于舒適性要求高的汽車偏頻值取低限。對于前、后懸架的靜 撓度 值 1cf 和 2cf 的匹配，推 薦取12 )~( cc ff ? ；而對于貨車考慮到前、后軸荷的差別和避免駕駛員疲勞，則前、后靜 撓度 值之比要更大些。 車型 滿載偏頻 Hzn/ Hz 滿載靜撓度 cmfc/ 滿載動撓度 cmfd/ 前懸架1n 后懸架1n 前懸架1cf 后懸架2cf 前懸架1df 后懸架2df 上海商務(wù)咨詢有限公司 轎車 普通級、中級 ～ ～ 12～ 24 10～ 18 8～ 11 10～ 14 高級 ～ ～ 20～ 30 15～ 26 8～ 11 10～ 14 客車 ～ 7～ 15 5～ 8 載貨汽車 ～ ～ 6～ 11 5～ 9 6～ 9 6～ 8 越野汽車 ～ 12～ 24 7～ 13 制動性參數(shù) 常以制動距離、制動減速度和制動踏板力作為汽車制動性能的主要設(shè)計指標(biāo)和評價參數(shù)。制動距離是指在良好的試驗(yàn)跑道上和規(guī)定的車速下，緊急制動時由踩制動踏板起到完全停車的距離。我國通常以車速為 30km／ h 和 50km／ h 的最小制動距離來評比不同車型的制動效能。對于緊急制動時踏板力，貨車要求不大于 700N；轎車要求不大于 500N。設(shè)計中在制訂制動性能標(biāo)準(zhǔn)時還應(yīng)適應(yīng)有關(guān)安全性的國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等對汽車制動效能的要求。 通過性參數(shù) 汽車類型 最小離地間隙 (m) 接近角 (186。) 離去角 (186。) 總線通過半徑 (m) 轎車 微型、普通級 ～ 20～ 30 15～ 23 3～ 5 中級、中高級、高級 ～ 5～ 8 客車 輕型 ～ 12～ 40 8～ 20 中型、大型 ～ 9～ 20 5～ 9 貨車 輕型 ～ 25～ 60 25～ 45 2～ 4 中型、重型 ～ 4～ 7 礦用自卸汽車 越野汽車 ～ 36～ 60 35～ 48 ～ 發(fā)動機(jī)選型的依據(jù)因素很多，如汽車的類型、用途、使用條件、總布置型式、總質(zhì)量及上海商務(wù)咨詢有限公司 動力性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性要求、材料和燃料資源、排氣污染和噪聲方面的法規(guī)限制、已有的發(fā)動機(jī)系列及其技術(shù)指標(biāo)水平、技術(shù)發(fā)展趨勢、生產(chǎn)條件與制造成本、市場預(yù)測情況以及將來的配件供應(yīng)及維修條件等，通常要經(jīng)過多種方案的比較甚至通過先行的試驗(yàn)研究才能選定一個好的方案。 發(fā)動機(jī)基本形式的選擇 至今世界上絕大多數(shù)的汽車都是采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其中絕大多數(shù)的轎車采用汽油機(jī)，而幾乎全部的重型貨車、絕大多數(shù)的中型貨車和相當(dāng)一部分輕型貨車則采用柴油機(jī)。 近二三十年來在極少數(shù)汽車上采用了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、高能蓄電池和電動機(jī)等動力裝置。為消除污染以蓄電池為能源的電動汽車受到各國的重視，列為發(fā)展方向并在加緊研制中。但從目前的情況來看，在相當(dāng)長的時期內(nèi)，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)仍將是汽車發(fā)動機(jī)的主要型式。因此，這里僅就汽車內(nèi)燃機(jī)的選型問題進(jìn)行討論。 在汽車發(fā)動機(jī)基本型式的選擇中首先應(yīng)確定的是采用汽油機(jī)還是柴油機(jī)，其次是氣缸的排列型式和發(fā)動機(jī)的冷卻方式。 就世界范圍而言，大型汽車的發(fā)動機(jī)已經(jīng)柴油化，中型汽車也多采用柴油機(jī)，輕型載貨汽車采用柴油機(jī)的也不少，甚至 歐洲已將小型高速柴油機(jī)用到某些轎車上。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有油耗低、燃料經(jīng)濟(jì)性好、無點(diǎn)火系統(tǒng)，故障少、工作更可靠，耐久性好、壽命長，排氣污染較低和防火安全性好等優(yōu)點(diǎn)。但一般柴油機(jī)的振動及噪聲較大，輪廓尺寸及質(zhì)量較大，造價較高，起動較困難并易冒黑煙。近年來，由于柴油機(jī)在產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝方面的不斷完善，其上述缺點(diǎn)已得到較好的克服。較大馬力、高轉(zhuǎn)速、低噪聲、小型化且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的柴油機(jī)的研制開發(fā)成功，使裝柴油機(jī)的輕型汽車日益增多，在轎車上的裝用也取得成功。但預(yù)計在今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，考慮到燃料使用的平衡及汽油 機(jī)的轉(zhuǎn)速高、升功率高、轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性較好、輪廓尺寸及質(zhì)量較小、便于布置、振動及噪聲較低和適于高速車輛等特點(diǎn)，絕大多數(shù)的轎車和小型車輛仍將采用汽油機(jī)，而裝載量 6t以上的汽車將全部裝用柴油機(jī)，裝載量 2— 5t的部分輕型和中型汽車則采取兩種發(fā)動機(jī)均可安裝而由用戶選擇的方式為宜。 按氣缸排列型式，發(fā)動機(jī)又有直列、水平對置和 V型等區(qū)別。直列式的結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、造價低廉、工作可靠、寬度小、易布置，因而在中型及以下的貨車上和排量不大的轎車上得到了廣泛應(yīng)用。 4L 以下的汽油機(jī)多采用直列式，但對大排量的直列發(fā)動機(jī)而言，不是缸徑過大，就是缸數(shù)過多，使發(fā)動機(jī)過長和過高，質(zhì)量也過大。因此，在中高級以上的轎上海商務(wù)咨詢有限公司 車、重型載貨汽車和重型越野汽車上，采用 V型發(fā)動機(jī)的日益增多。 V型發(fā)動機(jī)相對于直列式有許多優(yōu)點(diǎn)，其長度顯著縮短 (約 25％～ 30％ )，高度降低，質(zhì)量減小約 20％～ 30％；曲軸箱及曲軸的剛度增大；易于設(shè)計尺寸緊湊的高轉(zhuǎn)速、大功率發(fā)動機(jī)且易于系列化，如 V6，V8， V1O及 V12等，而直列式通常到 6缸，最多 8缸。對于長度受到限制的車輛來說，由于V型發(fā)動機(jī)的長度短，適宜于這類車輛的總體布置，但由于其寬度大，故在乎頭車上布置困難。 V 型發(fā)動機(jī)的 造價高，故在應(yīng)用中受到限制，多用于排量在 6L 以上和缸徑大于 150mm的汽油機(jī)和 12L以上的柴油機(jī)。水平對置式發(fā)動機(jī)的高度低且易于平衡，水平對置雙缸發(fā)動機(jī)在微型汽車上得到應(yīng)用。 按冷卻方式，發(fā)動機(jī)又有水冷式和風(fēng)冷式之分。水冷發(fā)動機(jī)冷卻均勻可靠，散熱好，氣缸變形小，缸蓋、活塞等主要零件的熱負(fù)荷較低，可靠性高；能很好地適應(yīng)大功率發(fā)動機(jī)的冷卻要求；發(fā)動機(jī)增壓后也易于采取措施 (加大水箱、增加泵量 )加強(qiáng)散熱；噪聲?。卉噧?nèi)供暖易解決。因此，絕大多數(shù)的汽車都采用了水冷發(fā)動機(jī)。但其冷卻性能受氣溫影響顯著，設(shè)計時應(yīng)考慮 避免高溫天氣出現(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱的問題。風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)簡單，維修簡便；對于在沙漠和缺水地區(qū)及炎熱、酷寒地區(qū)使用的適應(yīng)性好，不會產(chǎn)生發(fā)動機(jī)過熱和凍結(jié)等故障；還可省去消耗銅材的水箱。但大缸徑的風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的冷卻不夠均勻；缸蓋等有關(guān)零件的熱負(fù)荷高，可靠性不及水冷式的；噪聲大；油耗較高，故僅在安裝小排量發(fā)動機(jī)的微型汽車上得到應(yīng)用，在其他類型的汽車上應(yīng)用不多。大型風(fēng)冷發(fā)動機(jī)雖也能達(dá)到較高的性能指標(biāo)，但需采用較多的結(jié)構(gòu)、工藝措施，造價較高。 主要性能指標(biāo)的選擇 發(fā)動機(jī)最大功率 Pe max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 np 發(fā)動機(jī)功率愈大則汽車的動力性愈好，但功率過大會使發(fā)動機(jī)功率利用率降低，燃料經(jīng)濟(jì)性下降，動力傳動系的質(zhì)量也要加大。因此，應(yīng)合理地選擇發(fā)動機(jī)功率。 設(shè)計初可參考同類型、同級別且動力性相近的汽車的比功率進(jìn)行 Pe max 的估算或選取。Pe man亦可根據(jù)所要求的最高車速 Ue max。 按下式計算出 : ?????? ?? 3m a xm a xm a x 76 14036 001 VACVgfmP DaTe ? 式中： maxeP —— _發(fā)動機(jī)最大功率， kW： 上海商務(wù)咨詢有限公司 T? —— 傳動系的傳動效率，對單級主減速器驅(qū)動橋的 4179。 2式汽車取 T? ≈ ； am — 汽車總質(zhì)量， kg； g __重力加速度， m／ s2； f __滾動阻力系數(shù)，對載貨汽車取 ，對礦用自卸汽車取 ，對轎車等高速車輛需考慮車速影響并取 f ＝ +(Va50)； maxV ___最高車 速， km／ h； CD— 空氣阻力系數(shù)，轎車取 ～ ，客車取 ～ ，貨車取 — A__汽車正面投影面積，㎡，若無測量數(shù)據(jù)，可按前輪距 B汽車總高 H、汽車總寬 B等尺寸近似計算： 對轎車 A≈ ， 對載貨汽車 A≈ B1 H。 按上式求出的 Pe max 應(yīng)為發(fā)動機(jī)在裝有全部附件下測定時得到的大有效功率或凈輸出功率，它比一般發(fā)動機(jī)外特性的最大功率值低 12％～ 20％。 在整車選型階段還應(yīng)對發(fā)動機(jī)最大功率時的轉(zhuǎn)速 np177?！?np提出要求，因?yàn)樗粌H影響發(fā)動機(jī)本 身的技術(shù)指標(biāo)和使用性能及壽命，而且影響整車的性能 (例如 maxV )、傳動系的壽命以及對主減速比 i0的選擇。 近年來，隨著車速的提高，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也在不斷地提高。同時，提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也是提高其功率、減小其質(zhì)量的有效措施。但提高轉(zhuǎn)速會使活塞的平均速度加快及熱負(fù)荷增高、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力增大而加劇磨損，導(dǎo)致壽命下降，并加大振動和噪聲。因此，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高也有一定的限度。當(dāng)前，轎車汽油機(jī)的 pn ， 大多為 4000— 6000r／ min；輕型 貨車汽油機(jī)的 pn 大多為 3800～ 5000r／ min；中型貨車汽油機(jī)的 pn 多為 3200— 4400r／ min；其柴油機(jī)的 p? 多為 2200～ 3400r／ min；重型貨車柴油機(jī)的 pn 多為 1800～ 2600r／ min；轎車和輕型客車、輕型貨車用的小型高速柴油機(jī)的 pn 多為 3200～ 4200r／ min。應(yīng)根據(jù)汽車 與發(fā)動機(jī)的類型、最高車速、最大功率、選用的活塞平均速度 Cm、活塞沖程 s、缸徑、缸數(shù)、工藝水平等因素來合理的確定 pn (Cm＝ s178。 p? ／ 30，單位為 m／ s)。 上海商務(wù)咨詢有限公司 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Te max及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速 nm 當(dāng)發(fā)動機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速確定后，可用下式確定發(fā)動機(jī)的最大扭矩。 pnPeTe m a x7019m a x ?? ? 式中： maxTe —— 發(fā)動機(jī)最大扭矩， N178。 m； ? —— 扭矩適應(yīng)性系數(shù)； 即 ? ＝TpTemax； 一般汽油機(jī) ~?? ，柴油機(jī) ~?? ； ? 值的大小，標(biāo)志著行駛阻力增加時，發(fā)動機(jī)沿外特性曲線自動增加扭矩的能力。 ? 的大小可參考同類樣機(jī)的數(shù)值進(jìn)行選取。 Tp —— 為最大功率點(diǎn)的扭矩， N178。 m； pn —— 最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速， r／ min。 在選取發(fā)動機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速 Mn 時，一般希望該轉(zhuǎn)速與最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速有一定的比例關(guān)系，即保證 Mp nn / （轉(zhuǎn)速適應(yīng)性系數(shù)）在 — ，如果 Mn 取得過高，會使Mp nn / 的比值變小，若小于 ，會使直接檔的穩(wěn)定車速偏高，造成在市區(qū)內(nèi)行 駛、轉(zhuǎn)彎等情況下增加換擋次數(shù)。所以希望 Mn 不要太高。 發(fā)動機(jī)適應(yīng)性系數(shù) φ 發(fā)動機(jī)適應(yīng)性系數(shù) Φ 是轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)與轉(zhuǎn)速適應(yīng)系數(shù)的乘積。它表明發(fā)動機(jī)適應(yīng)汽車行駛工況的程度。 Tppe nnTT max?? Φ值越大，這發(fā)動機(jī)的適應(yīng)性越好。采用Φ值大的發(fā)動機(jī)可減少換檔次數(shù)、減輕駕駛員的疲勞、減小傳動系的磨損和降低油耗?，F(xiàn)代發(fā)動機(jī)的適應(yīng)性系數(shù)值對汽油機(jī)Φ =～ ；對柴油機(jī)Φ =～ 。 上海商務(wù)咨詢有限公司 參數(shù) 的選擇 整車傳動系最小傳動比的選擇，可根據(jù)最高車速及其功率平衡圖來確定。 在普通的載貨汽車上，變速器的最高檔大都取 ，則傳動系的最小總傳動比即為驅(qū)動橋的主減速比 io，若有超速檔或副變速器、分動器時，最小傳動比則為它們的速比和 i的乘積。 最大傳動比為變速器的頭檔速比與主減速比的乘積。該速比主要是用于汽車爬坡或道路條件很差（阻力大）的情況下（此時空氣阻力可以不計）汽車仍能行駛。 此時變速器最大速比 0m a x1)s inc os( iT rfmgiTekk ?? ??? ? ?? 式中 ? —— 最大爬坡角度， ? ； kr —— 車輪滾動半徑， m。 求出 1ki 以后，再驗(yàn)算一下附著條件，牽引力不應(yīng)大于附著力 ??? gmFr iiTF k tket 201m a xm a x ??? 式中 maxtF —— 最大牽引力， N； ?F —— 附著力， N； ?? gmF2? 2m 驅(qū)動橋質(zhì)量， kg； ? —— 附著系數(shù)，取 ? ＝ 。 最后驗(yàn)算最低檔時的最低穩(wěn)定車速，該車速沒有規(guī)定的限值。一般情況下，載貨汽車，只要能滿足最大爬坡度的要求 (即最大動力因數(shù) )，那最低穩(wěn)定車速也能滿足。但越野車為了避免在松軟地面上行駛時，土壤受沖擊剪切破壞而損害地面附著力，要求車速很低，此時的最大速比為 0minmin1 37 iv rni