【文章內(nèi)容簡介】 汽車所裝發(fā)動機的標定的最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比，即。它可以綜合反映汽車的動力性，比功率大的汽車加速性能、速度性能要好于比功率小的汽車。我國GB7258—2004《機動車運行安全技術(shù)條件》規(guī)定：農(nóng)用運輸車與運輸用拖拉機的比功率kW/t，而其它機動車kW/t。比轉(zhuǎn)矩是汽車所裝發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。它能反映汽車的牽引能力。—，則比功率在15—25kw/t的范圍內(nèi)，比轉(zhuǎn)矩在38—44Nm/t的范圍內(nèi)。初取=20kW/t，=40Nm/t，則=，=。（2）燃油經(jīng)濟性參數(shù)汽車的燃油經(jīng)濟性用汽車在水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟車速或多工況滿載行駛百公里燃油消耗量來評價。該值越小燃油經(jīng)濟性越好。(100tkm)。（3）汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑。（4）通過性幾何參數(shù)總體設計要確定的通過性幾何參數(shù)有：最小離地間隙，接近角，離去角，縱向通過半徑等。表24汽車通過性的幾何參數(shù)車型/mm/()/()/m42貨車180~30040~6025~45~計算可得=250mm，初取=，=，=。（5）操縱穩(wěn)定性參數(shù)轉(zhuǎn)向特性參數(shù) 為了保證有良好的操縱穩(wěn)定性，汽車具有一定程度的不足轉(zhuǎn)向。，前、后輪側(cè)偏角之差(－)作為評價參數(shù)。此參數(shù)1176?！?176。為宜，取－=2176。（6）車身側(cè)傾角，車身側(cè)傾角控制在3176。以內(nèi)較好，最大不允許超過7176。（7）制動前俯角為了不影響乘坐舒適性，176。 （1）發(fā)動機形式的選擇當前汽車上使用的發(fā)動機仍然是以往復式內(nèi)燃機為主。它分為汽油機、柴油機兩類。與汽油機比較，柴油機具有較好的燃油經(jīng)濟性，使用成本低，在相同的續(xù)駛里程內(nèi)，可以設置容積小些的油箱。柴油機壓縮比可以達到15～23，而汽油機一般控制在8～10；柴油機熱效率高達38％，而汽油機為30％；柴油機工作可靠，壽命長，排污量少。柴油機的主要缺點是：由于提高了壓縮比，要求活塞和缸蓋的間隙盡可能小，加工精度比汽油機要求更高；因自燃產(chǎn)生的爆發(fā)壓力很大，因此要求柴油機各部分的結(jié)構(gòu)強度比汽油機高，使尺寸和質(zhì)量加大，振動與噪聲大。柴油機主要用于貨車、大型客車上。隨著發(fā)動機技術(shù)的進步，輕型車和轎車用柴油機有日益增多的趨勢。根據(jù)發(fā)動機氣缸排列形式不同，發(fā)動機有直列、水平對置和V型三種。氣缸直列式排列具有結(jié)構(gòu)簡單、寬度窄、布置方便等優(yōu)點。但當發(fā)動機缸數(shù)多時，長度尺寸過長，在汽車上布置困難，因此直列式適用于6缸以下的發(fā)動機。此外，直列式還有高度尺寸大的缺點。與直列發(fā)動機比較，V型發(fā)動機具有長度尺寸短因而曲軸剛度得到提高，高度尺寸小，發(fā)動機系列多等優(yōu)點。其主要缺點是用于平頭車時，因發(fā)動機寬而布置上較為困難，造價高。水平對置式發(fā)動機的主要優(yōu)點是平衡好，高度低。V型發(fā)動機主要用于中、高級和高級轎車以及重型貨車上，水平對置式發(fā)動機在少量大客車上得到應用。根據(jù)發(fā)動機冷卻方式不同，發(fā)動機分為水冷與風冷兩種。大部分汽車用水冷發(fā)動機，因為它具有冷卻均勻可靠、散熱良好、噪聲小和能解決車內(nèi)供暖問題，以及加大散熱器面積后，能較好適應發(fā)動機增壓后散熱的需要等優(yōu)點。水冷發(fā)動機的主要缺點是冷卻系結(jié)構(gòu)復雜；使用與維修不方便；冷卻性能受環(huán)境溫度影響較大，夏季冷卻水容易過熱，冬季又容易過冷，并且在室外存放，水結(jié)冰后能凍壞氣缸缸體和散熱器。當選用尺寸和質(zhì)量小的發(fā)動機時，不僅有利于汽車小型化、輕量化，同時在保證客廂內(nèi)部有足夠空間的條件下，還能節(jié)約燃料。 由于天然氣資源充足，在今后一個階段內(nèi)天然氣汽車將得到應用。無排氣公害無噪聲的電動汽車，是理想的低污染車，在解決高能蓄電池和降低成本后會在汽車上得到推廣使用。太陽能汽車也是理想的低污染汽車，目前還未達到商品化階段。（2）發(fā)動機主要性能指標的選擇發(fā)動機最大功率和相應轉(zhuǎn)速 根據(jù)所需要的最高車速 (km／h)，用下式估算發(fā)動機最大功率式中，為發(fā)動機最大功率(kW)；為傳動系效率，對驅(qū)動橋用單級主減速器的42汽車可取為90％；為汽車總質(zhì)量(kg)；g為重力加速度(m/s)；為滾動阻力系數(shù)，對轎車= [1+(50)]，，用最高車速代入；為空氣阻力系數(shù)，～，～，～0．70；A為汽車正面投影面積(m)；為最高車速。參考同級汽車的比功率統(tǒng)計值，然后選定新設計汽車的比功率值，并乘以汽車總質(zhì)量，也可以求得所需的最大功率值。最大功率轉(zhuǎn)速的范圍如下：汽油機的在3000～7000r／min，因轎車最高車速高，值多在4000r／min 以上，輕型貨車的值在4000～5000r／min之間，中型貨車的值更低些。柴油機的值在1800～4000r／min之間，轎車和輕型貨車用高速柴油機，值常取在3200～4000r／min之間，重型貨車用柴油機的值取得低。發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩及相應轉(zhuǎn)速 用下式計算確定 式中，為最大轉(zhuǎn)矩(Nm)；a為轉(zhuǎn)矩適應性系數(shù)，～；為發(fā)動機最大功率(kW)；為最大功率轉(zhuǎn)速(r／min)。要求／～。 （3）發(fā)動機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)動機就是振源之一。發(fā)動機是通過懸置元件安裝在車架上。懸置元件既是彈性元件又是減振裝置，其特性直接關(guān)系到發(fā)動機振動向車體的傳遞，并影響整車的振動與噪聲。合理的懸置不但可以減小振動、降低噪聲以改善乘坐舒適性，還能提高零部件和整車壽命。因此，發(fā)動機的懸置設計越來越受到設計者的重視。 發(fā)動機懸置應滿足下述要求：因懸置元件要承受動力總成的質(zhì)量，為使其不產(chǎn)生過大的靜位移而影響工作，因此要求懸置元件剛度大些為好；發(fā)動機本身的激勵以及來自路面的激勵都經(jīng)過懸置元件來傳遞，因此又要求懸置元件有良好的隔振性能；因發(fā)動機工作頻帶寬，大約在10～500Hz范圍內(nèi)，要求懸置元件有減振降噪功能，并要求懸置元件工作在低頻大振幅時(如發(fā)動機怠速狀態(tài))提供大的阻尼特性，而在高頻低幅振動激勵下提供低的動剛度特性，以衰減高頻噪聲；懸置元件還應當滿足耐機械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性及抗腐蝕能力等方面的要求。傳統(tǒng)的橡膠懸置由金屬板件和橡膠組成，見圖21。圖21橡膠懸置結(jié)構(gòu)圖其特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但動剛度和阻尼損失角θ(阻尼損失角越大表明懸置元件提供的阻尼越大)的特性曲基本上不隨激勵頻率變化，如圖22所示。液壓阻尼式橡膠懸置(以下簡稱液壓懸置)的動剛度及阻尼損失角有很強的變頻特性，見圖22。從圖22a看到，液壓懸置的動剛度在10Hz左右達到最小，在20Hz左右達到最大，而后開始下降；在頻率超過30Hz以后趨于平穩(wěn)。圖22b表明液壓懸置阻尼損失角在5～25Hz范圍內(nèi)比較大，這一特性對于衰減發(fā)動機怠速頻段內(nèi)(一般為20～25Hz)的大幅振動十分有利。 圖22 橡膠懸置和液壓懸置動特性圖23液壓懸置結(jié)構(gòu)簡圖1—螺紋連接桿；2—限位擋板；3—上慣性通道體；4—橡膠膜；5—盤狀加強圈；6—下慣性通道體；7—橡膠底膜；8—底座；9—橡膠主簧座；10—慣性通道體；11—橡膠主簧；12—金屬骨架圖23所示為液壓懸置結(jié)構(gòu)簡圖，圖中螺紋聯(lián)接桿1與發(fā)動機支承臂聯(lián)接，底座8的螺孔與車身聯(lián)接，液壓懸置主要由橡膠主簧1慣性通道體橡膠底膜7和底座8構(gòu)成。慣性通道體把液壓懸置分為上、下兩個液室，內(nèi)部充滿液體。由具有節(jié)流孔的慣性通道體連通上下兩個液室。通常下室體積剛度比上室低。當經(jīng)發(fā)動機支承臂傳至螺紋聯(lián)接桿的載荷發(fā)生變化時，上室內(nèi)的壓力跟隨變化。如果上室液體受到壓縮，則液體經(jīng)節(jié)流孔流人下室；當上室受到的壓力解除后，液體又流回上室。液體經(jīng)節(jié)流孔上、下流動過程中產(chǎn)生的阻尼吸收了振動能量，減輕了發(fā)動機振動向車身(架)的傳遞，起到隔振作用。液壓懸置目前在轎車上得到比較廣泛的應用。 發(fā)動機前懸置點應布置在動力總成質(zhì)心附近，支座應盡可能寬些并布置在排氣管之前。在總體設計開始階段就要選好輪胎的型式和尺寸。因為它們是繪制總布置圖和進行性能計算的重要原始數(shù)據(jù)之一。輪胎的型號主要根據(jù)車型，使用條件，輪胎的靜負荷，輪胎的額定負荷及車速來選擇。所選輪胎在使用中承受的靜負荷值應等于或接近輪胎的靜負荷值，我國各種汽車的輪胎和輪輞的規(guī)格及其額定負荷可查輪胎的國家標準。表28提供了一些貨車的輪胎規(guī)格和特征。表中各列數(shù)據(jù)中如無帶括號的數(shù)據(jù)，表示該列數(shù)據(jù)對斜交輪胎和子午線輪胎通用，否則，不帶括號的數(shù)據(jù)適用于斜交胎，而帶括號的數(shù)據(jù)適用于子午線輪胎，貨車上雙胎并裝時，負荷約比單胎使用時的負荷增加10%15%。轎車輪胎標準見GB297882.輪胎多承受的最大靜負荷與輪胎額定負荷之比稱為輪胎負荷系數(shù)。為了避免超載。對于在良好路面上行駛，車速不高的貨車。因為輪胎超載20%，其壽命將下降30%左右。轎車及輕型貨車的車速高，動負荷大，系數(shù)應取下限；重型貨車，重型自卸車的車速低，此系數(shù)可略偏高。近年來，貨車上普遍采用高強度尼龍簾布輪胎，使輪胎承受能力提高。因此，同樣載重量的汽車所用的輪胎尺寸已減少。越野汽車長用胎面寬，直徑大的超低壓輪胎。山區(qū)使用的汽車，制動鼓與輪輞的間隙應大些，故采用輪輞較大的輪胎。轎車為降低質(zhì)心和提高行駛平穩(wěn)性，采用直徑較小的寬輪輞低壓輪胎。按輪胎胎體中簾線的排列不同，常見的有三種型式可供選擇，即普通斜線胎，子午線胎和帶束斜交胎等，普通斜線胎的胎體簾線層較多，胎側(cè)厚，使用中不易劃破，側(cè)向剛性也大。其缺點是緩沖性較差；子午線的結(jié)構(gòu)特點是簾線呈子午向排列，這樣簾線的強度就能得到充分利用。此外，選用高強度材料組成多層緩沖層，加強了胎冠，使緩沖性能得到提高，與普通斜線胎相比較，子午線輪胎還有使用壽命長，滾動阻力小，附著性能好等優(yōu)點。子午線胎的缺點是胎側(cè)較薄，側(cè)向穩(wěn)定性差，胎側(cè)易發(fā)生裂口，制造技術(shù)要求高。由于子午線胎的優(yōu)點較多，今年來在汽車上應用日益增多。 帶束斜交胎的結(jié)構(gòu)和性能介于普通斜交胎和子午線胎之間，其耐磨性和壽命雖比普通斜交胎好，但不如子午線胎，僅側(cè)向穩(wěn)定性比子午線胎好，所以應用不廣。由以上的分析可知，選用斜交輪胎。表28給出了國產(chǎn)輪胎的規(guī)格及其特征。表28 國產(chǎn)汽車輪胎規(guī)格及特征輪胎規(guī)則層數(shù)主要尺寸使用條件斷面寬外直徑最大負荷標準輪輞允許使用輪輞普通花紋加深花紋越野花紋N輕型貨車，中，小客車及其掛車輪胎681807055850690045J()6875576576563507550()()()6820075076068008000()()()81020078079085009650()()()810220785790930010600()()()8101222081082097001105012400()()()()1224086087013500()()8102258909001220013550()()根據(jù)最大負荷的要求，—R16（12層）。車輪的有效半徑 ：式中，—輪胎變形系數(shù)，范圍10%～12%。 第三章 鼓式制動器的方案選擇 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式鼓式制動器一般可按其制動蹄受力情況進行分類（見圖31），它們的制動效能、制動鼓的受力平衡狀態(tài)以及車輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ苿有艿挠绊懢煌D31 制動器的結(jié)構(gòu)形式鼓式制動器的各種結(jié)構(gòu)形式如圖32af所示。 圖32 鼓式制動器示意圖（a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（b）領(lǐng)從蹄式（用制動輪缸張開）；（c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）；（d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（e）單向增力式；（f）雙向增力式不同形式鼓式制動器的主要區(qū)別有：（1）蹄片固定支點的數(shù)量和位置不同。（2）張開裝置的形式與數(shù)量不同。（3）制動時兩蹄片之間有無相互作用。因蹄片的固定支點和張開力位置不同，使不同形式鼓式制動器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動效能不一樣。制動器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為制動效能。在評比不同形式制動器的效能時，常用一種稱為