（终稿）节油竞技车H3总布置设计（全套完整有CAD）

我们暂定之心位置不变，通过改变轮轴距来增加抗侧翻性，但是轮距和轴距是不可能无限增加的，所以我们对其关系进行了得到了如下的数据。

从下表.的数据我们可以发现轮轴距与质心几何位置同过弯车速的关系，即降低车速，降低质心高度增大轮轴距对抗侧翻性都有提高。

通过上述的计算和分析可以将各个尺寸参数暂定为如下表所示。

表.允许过弯最大速度与质心高度的关系轮距.注为过弯速度轴距.单位轮距.注轴距为.单位轮距.注轴距.单位.各总成的相关计算制动总成的相关计算制动力的确定应该保证节油车在满载情况下于斜坡上能完全制动，即沿斜面分力同制动力平衡。

式中制动坡角滑动阻力系数.已知通过汽车理论的知识分析可以得到如关系式式中地面制动力附着力车车轮给地面的法向反作用力附着系数.式中摩擦片与鼓盘的制动力矩车轮半径已知根据以上的计算可以确定所需采购的制动闸的最小制动力，已达到计算要求为优。

发动机最大功率及其转速发动机的功率对节油成绩的影响非常的大，功率应该为当时车速行驶时需要的行驶阻力和功率之和可用式.计算。

发动机最大功率。

.式中传动系效率汽车总重重力加速度滚动阻力系数由实验确定风阻系数迎风面积最高车速虽然本田发动机已经给出但是由于比赛不需要高速运行所以功率不会达到原发动机功率。

根据设置目标参求得.发动机最大扭矩发动机的功率对节油成绩的影响非常的大，功率应该为当时车速行驶时需要的行驶阻力和功率之和可用式.计算。

.式中发动机最大扭矩扭矩适应系数最大功率发动机最大转速试取.解得.变速器档位数传动比的选择根究性能分析和对比，认为变速机构采用挡传动比二级传动而变速机构全部拆除。

在方案改进后，变速器的传动比也发生了变化。

变化曲，图.描绘了所收集的驾驶员数据的膝宽曲线。

前轴的位置应该在膝盖前后位置选择。

通过对上表的计算分析对随人身坐高的下降对其它其它尺寸的影响有如下结论。

驾驶员高度每下降，质心降低，高度降低，视线降低，前悬伸长，龙门前身龙门位置在髋部。

为了保证驾驶员操纵的舒适性和轴距设置的合理性前轴龙门的位置应该在膝盖和髋部之间选择。

表.后备驾驶员尺寸图表单位号码号号号号号头高眼高膝高脚尖高背至脚尖手至膝拳前伸长膝宽小腿宽大腿宽髋宽膝至脚底体重身高号码号号号号头高眼高膝高脚尖高背至脚尖手至膝拳前伸长膝宽小腿宽大腿宽髋宽膝至脚底体重.身高图.描述了驾驶员眼高的变化曲线，附图.描述了驾驶员大腿宽度的变化曲，附表.描绘了所收集的驾驶员数据的膝宽曲线。

前轴的位置应该在膝盖前后位置选择。

通过对上表的计算分析对随人身坐高的下降对其它其它尺寸的影响有如下结论。

驾驶员高度每下降，质心降低，高度降低，视线降低，前悬伸长，龙门前身龙门位置在髋部。

为了保证驾驶员操纵的舒适性和轴距设置的合理性前轴龙门的位置应该在膝盖和髋部之间选择。

图眼高变化折线图图髋部宽度变化图图膝宽变化图图.高人偶转弯特性相关参数计算转弯特性的计算主要是为了选择最优的轮轴距而引用的，有第二章总体布置的形式转向机构选择了阿卡曼是转向机构，而阿卡曼是机构来自于阿卡曼定理即全部车轮绕同瞬心回转，瞬时中心始终在后轴的延长线上。

转向特性公式.和转弯半径与转向角公式.可以很好的解释轮轴距的关系。

主销倾角轴线与地面相接点间距离与轮距尺寸接近，这里还有段尺寸为接地点与轮胎接地点距离。

值不能太小因为太小的话主销旋转过程中会使轮胎与路面产生较大的摩擦。

表.描述了内偏角与整车宽度的关系。

即内偏角越大需要预留的转弯空间也相应的增大。

只需要适当延长转向臂就可以达到要求。

但是在这里也要考虑传动比的大小因为这影响到驾驶员的操纵习惯反省时间即闭环控制的精确程度。

通过汽车理论的学习可以确定不转向对驾驶员的操纵需求是最舒服的。

图.铝制箱型车架图.钢管梯形车架图.衍架式车身.制动系统的选择制动系统由大赛规则确定要求即在的斜坡上能保证停留，而且制动系统对平时训练整车的操纵安全性都有很高的保证。

经过调查研究决定采用两套高效闸其价格性对便宜质量与其它制动件相比较轻，因为前轴的定位尺寸控制严格所以决定采用后刹系统。

.车轮型号与轮胎的选择在技能经济车的研发过程当中，车轮的型号的选取也是非常重要的环节，因为它关系到滚动阻力的大小，迎风面积的大小，操纵稳定性的保证等等。

首先要选择车轮的的尺寸，这和迎风面积，转动惯量，接近角有直接关系。

大车轮滚动阻力大稳定性好，小车轮滚动阻力小操纵灵活但稳定性差。

轮胎的选择遵循滚动阻力小可承受高压，高载荷，测偏刚度大的轮胎。

经过论证决定选择自行车轮圈轮胎采用米其林宽面高压光胎。

需要注意的是自行车轮胎和车轴是不受侧向力的而节能竞技车的车轮和车轴是要受侧向力的。

根据车辆类型总质量道路条件车速及其他特殊要求，合理地选择轮胎。

轮胎选择的好坏直接影响整车的使用性能，如动力性经济性通过性安全性等。

因此必须按使用要求道路条件和国家标准进行合理的选择。

般在汽车满载时，轮胎所受的静负荷应等于小于它的额定负荷约。

这主要根据车辆的使用情况和道路条件而定，在条件比较好的情况下不超载道路条件好，轮胎的静负荷可与额定负荷相等或相近，气压也可选高点，这样会提高整车的经济性能。

由于是节油车大赛所以经济性非常的重要，这样胎压的要求就会很高正常的乘用轿车胎压般夏季，冬季偏高点儿，而号车的胎压在以上这是因为自行车轮胎可承受高压的特性，其中高级的米其林告诉光胎可以承受更高的胎压据资料上显示可达到.这就为经济型节油能力提供了很好的数据。

轮胎选择的另个关键因素是车速。

随着高速公路的发展和道路条件的改善，现代汽车的车速越来越高，对于轮胎来说，车速越高，轮胎的发热量也越大，致使轮胎的磨损和寿命都受到影响。

轮胎的额定负荷能力是在定车速下给定的，超过该车速长期使用合适轮胎的寿命急剧下降。

但比赛是的车速不会很高因为要熄火滑行最高车速是跟据最低车速制定的所以对轮胎的影响很小。

.本章小结本章对号节能车的布置形式驱动形式材料的选型转向方式的确定都做了论证和对比并根据自身的要求进行了选择，为接下来的后续计算奠定了基础和确定了方向。

第章参数的收集和计算.参数的影响号车的总布置主要参数包括整车的长宽高离地间隙轴距轮距以及车架的最长最宽尺寸。

以及发动机的额定功率，变速器的最大最大最小传动比等等。

根据参赛的要求首先要保证大赛要求的设计。

本次比赛由本田公司承办，大赛委员会对整车参数的设计有如下的要求如下表表总体尺寸表全高.以下排气管超出车身以上轴距.以上全长.以下轮距.以上倒视镜可以看到车尾其面积小于全宽.以下座椅要求臀部和地面之间有隔板同时本田公司对其提供的发动机也有如下的要求同时要求搭载市售风影发动机化油器部分要求小时自然吸油升，不能有增压装置油路要保证透明且油路系统不能有电磁阀曲轴部分只能加工不能更换根据大赛要求和参赛目标制定如下设计目标表.目标尺寸表性能目标升号汽油公里。

整车质量以下整车长度以下整车宽度以上搭载人员人且体重不超过整车高度控制在以下视野要求保证驾驶员有九十度教的视野范围，可以看到的物体。

照明设备无比赛时刹车部分两套独立刹车系统安全性保证发生事故时驾驶员可以独自从驾驶室出入，驾驶员和发动机之间需要有个隔热装置.驾驶室形式的选择本节对节油车车的总体形式的选择进行了概括性的论述，对各形式的优缺点进行了简单的评估并从中选择最适合的方案进行更进步的论证。

节能车的形式跟普通汽车的形式有很大差别的，因为其生产的目的是节油也就是说可以在设计上牺牲掉部分动力性安全性舒适性和操纵性。

经过对以往比赛的调查研究和通过理论分析可以大体上把整车的形式分为如下几种形式。

四轮行驶两轮驱动三轮行驶轮驱动三轮行驶两轮驱动两轮行驶两轮辅助的形式。

当然发动机也有前置和后置两种情况与其组合。

下面对比下各个布置的优缺点。

前两轮后两轮不论是前两轮驱动还是后两轮驱动都无法回避转弯时两轮的速度差的问题，也就是说需要设计个非常小的差速器且满足摩托车发动机经过变速后输出的转矩。

首先需要设计个差速器和半轴还要最大限度的降低传动效率的损失，第二点还要找到可以加工的单位如果找不到的话，还要自行加工且精度要求越高越好。

即便做了下来它的传动效率损失和三轮相比也是非常大的而且四轮车的行驶和转弯时的阻力也是较三轮车大的。

也就是说除了稳定性好之外是没有其它优点的。

前轮后两轮这种布置形式在其他队伍中是有才用的而且也取得了很好的成绩的如简图所示。

它具有如下的优点转向轻便因为和正向三轮车有很多相似的地方所以构件采购容易加工上也比较方便。

不需要加工车车轮定位结构如内倾外倾前束后倾等。

缺点行驶稳定性不好在高速下容易翻车。

转弯时前轴受径向力力比较大，如要采用这种形式需要对前轮进行加固工艺上比较困难。

如果是发动机前置整车高度会上升且驾驶员视线难以保证，且需要差速器等机构。

如果是后轮驱动会遇到与前两轮驱动样的问题。

运用空气动力学相关知识分析较优秀的风阻系数模型应该是仿水滴形这样前轮的布置方式很难达到。

图.前轮后两轮示意图前两轮后轮这种布置形式也被俗称逆三轮车在各种节能车大赛上被广泛的运用如图所示，也就是说课题和现状汽车总布置设计是通过对整车设计的总体规划来确立车身底盘动力总成等系统之间的配置关系重量法规和整车的性能指标。

总布置设计首先是确定设计硬点。

设计硬点是将底盘车身以及其它零部件之间的协调关系，通过基本的线面和基准点，以及控制结构和参数来表达。

在主要设计硬点确立以后，造型车身底盘等设计就有了共同参照的依据和遵循的规范，各个子项目分头展开。

还需要兼顾到运动机构和非运动部件的关系有机的协调，避免零部件之间的运动学干涉人机工程学和舒适性设计等等。

总体设计包含多个学科需要在各种条件要求下做出平衡和取舍，这就产生了很多总体设计的方法。

经验设计是以已有产品的经验数据为依据，运用些带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的种传统的设计方法。

这种设计由于缺乏精确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不是过于笨重就是可靠性差。

种新车型的开发，往往要经过设计试制试验改进设计试制试验等二次或多次循环。

反复修改图纸，完善设计后才能定型，设计周期长，质量差，消耗大。

随着测试技术的发展与完善，在汽车设计过程中引进新的测试技术，和各种专用的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构性能和零部件的强度寿命进行测试。

同时广泛采用近代数学物理分析方法，对产品及其总成零部件进行全面的技术分析研究，这样就使汽车设计发展到以科学实验和技术分析为基础的阶段。

电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用，使汽车设计技术飞跃发展，设计过程