【文章內容簡介】 的單位燃料消耗量的統(tǒng)計值范圍。轎車的單位燃料消耗量為 ～ ／ (100km178。 t)。 國標 GB4352— 84 和 GB 4353— 84 分別給出了載貨汽車和載客汽車運行燃料消耗量。 載貨汽車的單位燃料消耗量 汽車總質量 (t) 汽油機 柴油機 4 ～ ～ 4～ 6 ～ ～ 6～ 12 ～ ～ 12 ～ ～ 操縱穩(wěn)定性參數(shù) 與總體設計關系密切且應在設計中當作設計指標予以控制的操縱穩(wěn)定性參數(shù)參數(shù)有： (1) 轉向特性參數(shù)； 由于輪胎的側偏使前 、后軸產生相應的側偏角。其角度差為正、負、零時使汽車分別獲得“不足轉向”、“過度轉向”和“中性轉向”等特性。為了保證良好的操縱穩(wěn)定性，希望得到不足轉向特性。通常用汽車以 的向心加速度作定圓等速行駛時前、后軸的側偏角之差作為評價轉向特性的參數(shù)，希望它是一個較小的正角度值，例如轎車以 1186?！?186。為宜。 (2) 車身側傾角； 汽車以 的向心加速度作勻速圓周運動時的車身側傾角應在 3176。之內，在大不超過 7176。 。 (3) 制動點頭角； 汽車以 的減速度制動時的車身點頭角應不大于 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。在總體設計時，通常應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)值作為設計要求。 前、后懸架的偏頻 1n 與 2n 應接近且應使 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 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計指標和評價參數(shù)。制動距離是指在良好的試驗跑道上和規(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。設計中在制訂制動性能標準時還應適應有關安全性的國家標準、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、總質量及動力性指標、經濟性要求、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)動機系列及其技術指標水平、技術發(fā)展趨勢、生產條件與制造成本、市場預測情況以及將來的配件供應及維修條件等，通常要經過多種方案的 比較甚至 通過先行的試驗研究才能選定一個好的方案。 發(fā)動機基本形式的選擇 至今世界上絕大多數(shù)的汽車都是采用往復活塞式內燃機，其中絕大多數(shù)的轎車采用汽油機，而幾乎全部的重型貨車、絕大多數(shù)的中型貨車和相當一部分輕型貨車則采用柴油機。近二三十年來在極少數(shù)汽車上采用了轉子發(fā)動機、燃氣輪機、高能蓄電池和電動機等動力裝置。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，在相當長的時期內，往復式內燃機仍將是汽車發(fā)動機的主要型式。因此，這里僅就汽車內燃機的選型問題進行討論。 在汽車發(fā)動機基本型式的選擇中首先應確定的是采用汽油機還是柴油機，其次是氣缸的排列型式和發(fā)動機的冷卻方式。 就世界范圍而言，大型汽車的發(fā)動機已經柴油化，中型汽車也多采用柴油機，輕型載貨汽車采用柴油機的也不少，甚至歐洲已將小型高速柴油機用到某些轎車上。與汽油機相比，柴油機具有油耗低、燃料經濟性好、無點火系統(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。但一般柴油機的振動及噪聲較大，輪廓尺寸及質量較大，造價較高，起動較困難并易冒黑煙。近年來，由于柴油機在產品設計和制造工 藝方面的不斷完善，其上述缺點已得到較好的克服。較大馬力、高轉速、低噪聲、小型化且運轉平穩(wěn)的柴油機的研制開發(fā)成功，使裝柴油機的輕型汽車日益增多，在轎車上的裝用也取得成功。但預計在今后相當長的一段時期內，考慮到燃料使用的平衡及汽油機的轉速高、升功率高、轉矩適應性較好、輪廓尺寸及質量較小、便于布置、振動及噪聲較低和適于高速車輛等特點，絕大多數(shù)的轎車和小型車輛仍將采用汽油機，而裝載量6t 以上的汽車將全部裝用柴油機，裝載量 2— 5t 的部分輕型和中型汽車則采取兩種發(fā)動機均可安裝而由用戶選擇的方式為宜。 按氣缸排列 型式，發(fā)動機又有直列、水平對置和 V 型等區(qū)別。直列式的結構簡單、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用。 4L 以下的汽油機多采用直列式， 但對大排量的直列發(fā)動機而言，不是缸徑過大，就是缸數(shù)過多，使發(fā)動機過長和過高，質量也過大。因此，在中高級以上的轎車、重型載貨汽車和重型越野汽車上，采用 V 型發(fā)動機的日益增多。 V 型發(fā)動機相對于直列式有許多優(yōu)點，其長度顯著縮短 (約 25％～ 30％ )，高度降低，質量減小約 20％～ 30％；曲軸箱及曲軸的剛度增大；易于設計尺寸緊湊 的高轉速、大功率發(fā)動機且易于系列化，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)動機的造價高，故在應用中受到限制，多用于排量在 6L 以上和缸徑大于 150mm 的汽油機和 12L 以上的柴油機。水平對置式發(fā)動機的高度低且易于平衡，水平對置雙缸發(fā)動機在微型汽車上得到應用。 按冷卻方式，發(fā)動機又有水冷式和風冷式之分。水冷發(fā)動機冷卻均勻可靠，散熱好，氣缸變形小，缸蓋、 活塞等主要零件的熱負荷較低，可靠性高；能很好地適應大功率發(fā)動機的冷卻要求；發(fā)動機增壓后也易于采取措施 (加大水箱、增加泵量 )加強散熱；噪聲??；車內供暖易解決。因此，絕大多數(shù)的汽車都采用了水冷發(fā)動機。但其冷卻性能受氣溫影響顯著，設計時應考慮避免高溫天氣出現(xiàn)發(fā)動機過熱的問題。風冷發(fā)動機的冷卻系統(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)使用的適應性好，不會產生發(fā)動機過熱和凍結等故障；還可省去消耗銅材的水箱。但大缸徑的風冷發(fā)動機的冷卻不夠均勻；缸蓋等有關零件的熱負荷高，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)動機的微型汽車上得到應用，在其他類型的汽車上應用不多。大型風冷發(fā)動機雖也能達到較高的性能指標，但需采用較多的結構、工藝措施，造價較高。 主要性能指標的選擇 發(fā)動機最大功率 Pe max及其相應轉速 np 發(fā)動機功率愈大則汽車的動力性愈好，但功率過大會使發(fā)動機功率利用率降低，燃料經濟性下降，動力傳動系的質量也要加大。因此，應合理地選擇發(fā)動機功率。 設計初可參考同類型、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)動機最大功率， kW： T? —— 傳動系的傳動效率，對單級主減速器驅動橋的 4179。 2 式汽車取 T?≈ ； am — 汽車總質量， 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 應為發(fā)動機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)動機外特性的最大功率值低 12％～ 20％。 在整車選型階段還應對發(fā)動機最大功率時的轉速 np177。△ np提出要求，因為它不僅影響發(fā)動機本身的技術指標和使用性能及壽命，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)動機轉速也在不斷地提高。同時，提高發(fā)動機轉速也是提高其功率、減小其質量的有效措施。但提高轉速會使活塞的平 均速度加快及熱負荷增高、曲柄連桿機構的慣性力增大而加劇磨損，導致壽命下降，并加大振動和噪聲。因此，發(fā)動機轉速的提高也有一定的限度。當前，轎車汽油機的 pn ， 大多為 4000— 6000r／ min；輕型貨車汽油機的 pn 大多為 3800～ 5000r ／ min；中型貨車汽油機的 pn 多為 3200— 4400r／ min；其柴油機的 p? 多為 2200～3400r／ min；重型貨車柴油機的 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的 pn 多為 3200～ 4200r／ min。應根據(jù)汽車與發(fā)動機的類型、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)。 發(fā)動機最大轉矩 Te max及其相應轉速 nm 當發(fā)動機最大功率和其相應轉速確定后，可用下式確定發(fā)動機的最大扭矩。 pnPeTe m a x7019m a x ?? ? 式中： maxTe —— 發(fā)動機最大扭矩， N178。 m； ? —— 扭矩適應性系數(shù)； 即 ? ＝TpTemax； 一般汽油機 ~?? ，柴油機 ~?? ； ? 值的大小，標志著行駛阻力增加時，發(fā)動機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的數(shù)值進行選取。 Tp —— 為最大功率點的扭矩， N178。 m； pn —— 最大功率點轉速， r／ min。 在選取發(fā)動機最大扭矩點的轉速 Mn 時，一般希望該轉速與最大功率點的轉速有一定的比例關系，即保證 Mp nn / （轉速適應性系數(shù)）在 — 之間，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)內行駛、轉彎等情況下增加換擋次數(shù)。所以希望 Mn 不要太高。 傳動系 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