汽车整车设计分析
（主词）整车 动力总成的选配 整车布置 一 前言
汽车整车设计是汽车设计工作中十分重要的一环。汽车使用性能、外廓尺寸、重量、外形和生产成本与整车设计有密切关系。
汽车是由许多部件有机组合的整体。汽车性能的好坏不仅取决于各部件性能如何，而且在很大程度上取决于各部件的协调和配合，即取决于总布置。如果各部件的型式和参数选择不当或布置的不好，即使各部件性能很好，整车性能不一定理想。所以，整车设计的好坏对汽车的设计质量、汽车性能和产品的生命力有着决定性影响。 二整车各大动力总成的选配
在整车的轴距、轴数、驱动形式等应用条件环境确定后，能否满足设计要求，主要取决于各大动力总成的匹配。 1发动机的选配
发动机功率越大，则汽车动力性能越好。但若功率过大，则发动机功率利用率降低，燃油经济性下降。因此，要合理选择发动机的功率。
1.1按要求的最大车速Vmax计算
根据功率平衡，在最大车速时
Pemax=(Pf+Pw)/η=(fGaVmax+KFV3max/3.62)/2638η 式中 Pemax----发动机最大功率
f----滚动阻力系数 G----汽车总重 N K----空气阻力系数
F----汽车正面投影面积，对载重汽车F=BH，其中B为前轮距（m）；H为汽车总高。 1.2按要求的最大爬坡度Imax1计算
发动机所需功率
Pemax=(fGVa+KFVa3/3.62+Gsin?maxVa)∕2638η 式中Va------克服最大坡度时所用的车速
?max---最大坡度角
2离合器的选装
为保证离合器具有良好的工作性能，汽车离合器必须保证在任何行驶情况下能可靠地传递发动机的最大扭矩，而且传递扭矩的能力有适当储备。
离合器传递的最大扭矩 Mc=βMemax
式中Memax————发动机的最大扭矩 β-----离合器的动后备系数
重型汽车离合器的动后备系数β取1.25—2.25。 3 变速器的选装
变速器的选装主要是变速器的最大传动比的选择及最小传动比的选择。
最大传动比的选择要考虑三方面的问题：最大爬坡度；附着力；汽车最低稳定车速。
最大传动比ι≥G(fcos?max +sin?max)r∕Tmaxǐιoη 式中r-------轮胎滚动半径
Tmax-------发动机最大扭矩 ιo-------主减速器的传动比
最小传动比的选择主要是最大车速的选择。最大车速可根据以下公式计算：
Amax=0.377×n× r／ιo×ιmin
式中n------发动机的最高转速
ιmin ------最小传动比
4分动器的选装
分动器仅安装在全轮驱动的汽车上，是将变速器输出的扭矩分配给各个驱动轴的装置。
分动器最大输入扭矩即为变速器最大输出扭矩。 变速器最大输出扭矩为M1 M1=Memax×ι×ηg ηg ----变速器效率
考虑到保证驱动轮发出最大附着力矩所需分动器的输入扭矩M2=Mhf／ιoιfgη0 式中Mhf=G×r×ф ф-----附着系数
ιfg-----分动器传动比 η0------传动系效率
若M1＜M2，则说明自变速器传来的最大驱动扭矩不会超过驱动车轮的最大附着扭矩。
取M1为分动器的最大输入扭矩，分动器允许输入的最大扭矩 须大于等于分动器的最大输入扭矩，即M分≥M1。
若M1＞M2，则说明自变速器传来的最大驱动扭矩实际上是不 能被利用的。取M2为分动器的最大输入扭矩，分动器允许输入的最大扭矩M分≥M2。 5驱动桥速比的选择
驱动桥是汽车传动系中主要总成之一。在确定了发动机、离合 器、变速器、分动器（对全轮驱动的汽车装有分动器）以后，驱动桥速比的选择也很重要，它直接影响汽车的爬坡度，整车最高车速。
随着社会经济的不断发展，道路条件越来越好，对公路运输车 来说，爬坡度要求相对降低的同时，整车最高车速要求提高。爬坡度一般小于30℅左右，而整车最高车速建议大于90Km／h 。高速公路上行驶的汽车最高车速可大于100 Km／h。
对于越野汽车，爬坡度应达到60℅，而整车最高车速应大于 或等于80Km／h。 三 汽车总体布置
1汽车各大总成及部件的布置 1.1发动机的布置
对于重型汽车，发动机、离合器、变速器装配成一体布置在前 轮中心线处，为了减小传动轴的夹角，发动机的曲轴中心线与水平线有一定的夹角，夹角的大小一般为10~30。发动机相对车架的高低位置是由发动机的曲轴中心线在前轮中心线处时距车架上平面的距离确定的。对于全轮驱动的汽车，注意前桥距分动箱的传动轴与飞轮壳、离合器壳在运动时干涉。 1.2分动器的布置
分动器的布置实际上是传动系夹角的布置。分动器输入轴中心 线与水平线的夹角一般与发动机的曲轴中心线与水平线的夹角相等。
1.3驱动桥的布置
驱动桥的布置即是驱动桥输入轴中心线与水平线的夹角的确 定，考虑到传动轴的夹角，驱动桥中轴承、齿轮的润滑方式是飞溅润滑，驱动桥输入轴中心线与水平线的夹角一般小于40。 1.4各部件的布置
燃油箱下部不应是最地位置，为保护油箱和防止碰撞后燃油泄 漏，在布置时使其余其他部件之间有足够的距离；尽量使油箱布置在纵梁内侧和前后轮之间；使其远离消音器。
备轮架布置在汽车后悬时，要注意离去角的大小。 空气滤清器的布置要注意进气通道。
电瓶箱的装配尽可能接近起动机，缩短线束的长度。 2．汽车运动件的分析
我们在整车设计时，往往容易忽视运动件的干涉问题，而运动件的干涉问题实际上在整车设计中也是一个比较难的问题。
汽车上的运动件有：
①转向系与前桥上下振动时的干涉问题；
②对于全轮驱动汽车，前桥振动带动传动轴振动，前桥传动轴与飞轮壳、离合器壳干涉问题；
③中后桥振动时与横梁干涉问题。
驱动桥在汽车运动时垂直跳动量的大小由钢板弹簧的动挠度决定，而钢板弹簧的动挠度的大小又由钢板弹簧本身的静挠度及刚度决定。
在新车设计中，悬架静挠度值应由整车设计人员与悬架设计人员根据整车性能要求共同商定。前后悬架静挠度的匹配对汽车行驶平顺性有很大影响。但对越野汽车或公路载货汽车，平顺性要求不是很高，对悬架的刚度相对应该高些。
为了防止在不平道路上行驶时经常出现撞击缓冲块，悬架必须有足够的动挠度fd。
fd=F－fa
式中：F----钢板弹簧用骑马螺栓夹紧，经预压后的弧高。 fa----钢板弹簧的满载弧高。
在整车设计时，桥及传动轴与其正上装配的零部件之间的间隙为（fd＋20）mm。