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(1)外廓尺寸
汽车的长、宽、高称为汽车外廓尺寸。在公路和市内行驶的汽车最大外廓尺寸受有关法规限制不能随意确定,而非公路用车辆可以不受法规限制,如矿用自卸车、机场摆渡车等。
GB1589—1989汽车外廓尺寸限界规定如下:货车、整体式客车总长不应超过12m,单铰接式客车不超过18m,半挂汽车列车不超过16.5m,全挂汽车列车不超过20m;不包括后视镜,汽车宽不超过2.5m;空载、顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m;后视镜等单侧外伸量不得超过最大宽度处250mm;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。
查阅相关资料并参考同类车型,轻型货车解放CA1041,最终取以下数据: 总长:L长?5500mm 总宽:
L?2016mm总高:高 (2)轴距L
表2-1 各类汽车的轴距和轮距
车型 乘用车 类型 发动机排量 V/L V<1.0 1.0
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通过半径等有影响。当轴距短时,上述各指标减少。但轴距过短也会带来一系列问题,例如车厢长度不足或后悬过长;汽车行驶时其纵向角震动过大等。当然,在满足所设计驱车的车厢尺寸,轴荷分配,主要性能和整体布置等要求的前提下,将轴距设计得短一些为好。表2-1提供的数据可供初选轴距时参考。
根据表2-1,同时参考同类汽车轴距,选取轴距为L=3400mm。 (3)前轮轮距B1和后轮轮距B2
汽车轮距B的改变会影响车厢或驾驶室内宽、汽车总宽、总质量、侧倾刚度、最小转弯直径等因素发生变化。增大轮距则车厢内宽随之增加,有利于增加侧倾刚度,汽车横向稳定性变好;但是汽车总宽和总质量及最小转弯直径等增加,导致汽车的比功率、比转矩指标下降,机动性变坏。
受汽车总宽不得超过2.5m限制,轮距不宜过大。各类汽车的轮距可参考表2-1提供的数据进行初选。
根据表2-1,4×2轻型货车的轮距应在1300~1650mm之间,同时参考同类汽车轮距,选取轮距为B1?1480mm,B2?1470mm (4)前悬LF和后悬LR
汽车的前悬和后悬尺寸是由总布置最后确定的。前悬处要布置发动机,水箱,风扇,弹簧前支架,车身前部或驾驶室的前支点,保险杠,转向器等,要有足够的纵向布置空间。其长度与汽车的类型,驱动型式,发动机的布置型式和驾驶室的型式及布置密切相关。汽车的前悬不宜过长,以免使汽车的接近角过小而影响通过性。
后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度或者行李箱长度、汽车造型等有影响,并取决于轴距和轴荷分配的要求。总质量在1.8~14.0吨的货车后悬一般在1200~2200mm之间,特长货箱的汽车后悬可达到2600mm,但不得超过轴距的55%。
本设计参考金杯SY104lDBF及DBFl轻型货车技术参数,最终确定前悬
LF?990mm,后悬LR?1330mm
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(4)货车车头长度
货车车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。车身形式,即长头型还是平头型对车头长度有绝对影响。此外,车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室居住性、汽车面积利用率和发动机的接近性等有影响。
平头型货车一般在1400~1500mm之间。本设计选为1450mm。 (5)货车车厢尺寸
要求车箱尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。车箱边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响,一般在450~650mm范围内选取。车箱内宽应在汽车外宽符合国家标准的前提下适当取宽些,以利缩短边板高度和车箱长度。
同样参考金杯SY104lDBF及DBFl轻型货车技术参数,确定车厢尺寸为:
3130?1760?380(mm)
2.2.2 汽车质量参数的确定
汽车的质量参数包括整车整备质量m0、载客量、装载质量、质量系数
?m0、汽车总质量ma、轴荷分配等。
(1)汽车的载质量mG
桥车的装载量即载客量,是指其最多乘坐人数,并以座位数表示。 载货汽车的装载量是指该车在良好的硬路面上行驶时装载货物量的最大限额,通常其单位以t表示。它是由汽车制造厂根据设计确定的。当汽车在碎石路或其他非良好硬路面上行驶时,装载量应适当减少。
各种车型的装载量应符合行业产品规划对各类车装载量系列的规定,本设计要求已给出装载量mG?2.0t (2)整车整备质量m0的确定
整车整备质量是指车上带有全部装备(包括随车工具、备胎等),加满 燃料、水,但没有装货和载人时的整车质量。整车整备质量对汽车的制造成本和燃油经济性有影响。减少整车整备质量,是从事汽车设计工作必须遵守
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的一项重要原则。整车整备质量在设计阶段需估算确定。在日常工作中,收集大量同类型汽车各总成、部件和整车的有关质量数据,结合新车设计的结构特点、工艺水平等初步估算各总成、部件的质量,再累计构成整车整备质量。
在没有参考样车的情况下,载货驱车可参考国内外同类型同级别的汽车的装载量与整备质量之比mG/m0(称为汽车的整备质量利用系数?m0)为新车型选择一个适当的整备质量利用系数,然后按其装载量mG计算汽车的整备质量m0(m0?mG/?m0)。轿车和大客车的整备质量可按人均驱车整备质量的统计值来估算。
表2-2 乘用车和商用客车人均整备质量值
乘用车型 微型轿车 普通轿车 中级轿车 人均整备质量值 商用车型 车辆总长 人均整备质量值/t?人?1 0.15~0.16 0.17~0.24 0.21~0.29 /t?人?1 0.096~0.160 0.065~0.130 ?10.0 ?10.0 La/m 表2-3 各类汽车的整备质量利用系数汽车类型 载货汽车 轻型 中型 重型 矿用自卸车 装载量 ?m0
备注 柴油车为?m0 0.8~1.1 1.2~1.35 1.3~1.7 1.1~1.5 0.8~1.0 mG?45t mG?45t 1.3~1.7 本设计取?m0?1.1,所以m0?1.82t。
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(3)汽车总质量ma
汽车的总质量是指已整备完好,装备齐全并按规定载满客,货时的汽车质量。除包括汽车的整备质量m0及装载质量mG外,载货汽车还应计入驾驶室坐满人的质量,其中,乘员和驾驶员每人质量按65kg计,于是
ma?m0?mG?n165kg (2-1) 式中 n1——包括驾驶员在内的人数,本设计是单厢货车,所以n1?2
因此根据式(2-1),可算得
ma?m0?mG?n165kg?1.82?2?0.065?2?3.95t
(5)轴荷分配
汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下,各车轴对支承平面的垂直负荷,可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。
轴荷分配对轮胎寿命和汽车的许多使用性能有影响。从各轮胎磨损均匀和寿命相考虑,各个车轮的负荷应该相差不大;为了保证汽车有良好的动力性和通过性,驱动桥应有足够大的负荷,而从动轴上的负荷可以适当减小,以利减小从动轮滚动阻力和提高在环路面上的通过性;为了保证汽车有良好的操纵稳定性,又要求转向轴的负荷不应过小。因此,可以得出作为很重要的轴荷分配参数,各使用性能对其要求是相互矛盾的,这就要求设计时应该对整车的性能要求、使用条件等,合理的选取轴荷分配。
汽车的驱动形式与发动机位置、汽车结构特点、车头形式和使用条件等均对轴荷分配有显著影响。如发动机前置前轮驱动乘用车和平头式商用货车前轴负荷较大,而长头式货车的前轴负荷较小。当总体布置进行轴荷分配计算不能满足预定要求时,可通过重新布置某些总成、部件(如油箱、备胎、蓄电池等)的位置来调整。必要时,改变轴距也是可行的方法之一。
各类汽车的轴荷分配见表2-4