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。在设计之初可以确定几个设计硬点,其他尺寸在保证设计硬点的基础上可以有所变化。硬点尺寸直接关系到整车的性能。整车的主要尺寸对整车的性能有如下影响轴距对整备质量总长最小转弯半径纵向通过半径有影响,还对轴荷分配有影响。过短时会使制动上坡加速时轴荷转移过大,使汽车制动性和操纵性变坏,纵向角振动大。轮距对整车的整宽总质量侧倾刚度最小转弯半径有关。轮距大有利于刚度上升,横向稳定性变好,但轮距不宜过大。前悬因为本车为了节油尽可能的提高了整车的刚度所以取消了悬架机构,这样前悬就被用来定义前轴到整车最前端的部分。通过性碰撞安全性视野范围接近角等。质量系数轴荷分配质量系数反映了汽车的设计工艺水平,轴荷分配对轮胎的磨损均匀和寿命相近,要保证驱动的符合,从动轴的负荷减小,有利提高通过性和减小滚动阻力。.设计参数的要求和目标本次比赛有本田公司承办大赛委员会对整车参数的设计有的要求如表.所示由于号车的结构保留了大部分的原有的结构设计,所以我们可以在原有尺寸上对其进行优化。号车的尺寸全高.轴距.全长.轮距.。在确定尺寸前要明确优化的前提条件即如何优化,如果把总体设计分为两个指标即性能指标和节油指标则对明确整车的设计侧重点有很大的帮助。完成比赛性能指标刹车制动性行驶稳定性转弯特性侧倾侧偏侧翻加速和起步时的平顺性故障率驱动部分,制动部分车架刚度和挠度车轴的强度节油性能指标车轮左右车轮主销内倾角前束后倾的参数致性。各轴载荷的平均分配。轮胎测偏刚度的确定。车架轻量化车身空气阻力系数值迎风面积车身总体质量。发动机最优传动比的选择机体的轻量化传动形式的选择。驾驶员体重身高操纵能力。.参数的计算及思路明确了几项参数指标后可以对计算的总体思路有了大略的方向即在满足驾驶员操纵性舒适性的基础上,尽可能的缩短轮距和轴距并降低整车高度,同时还要保证整车的行驶性能。如图.。图.总布置尺寸示意图人机工程参数的计算人机参数的计算方向应该是头高下降在发动机卧高和立高平面内并保持视线高度与龙门高度成.的关系。这样既能保持车身能降低最低的距离而且可以最大限度的保证可以看到.的物体比赛要求。经过对九名驾驶员进行质心测量和坐姿高度与其他尺寸的测量,可以得到图表进行分析。下表为驾驶员躺卧驾驶姿势是随头高的下降个关键尺寸的变化。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,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。图.转弯特性简图式中主销倾角延长线间的距离轴距前轮内偏角前轮外偏角最小转弯半径。表内偏角与整车宽度的关系表车轮前端横向扫过距离经过计算发现在设计最小转弯半径的情况下内偏角随轴距的增加而增加而内外偏角的差之和的值有关,同时如果希望将车轮纳入车身中的话我们会发现轮距增加会增大外偏角而其角度越大车身和车轮的距离就会越大这样才能保证其最大偏角。经过计算发现偏角每增加距离相应增加.。初步将轮距定为质心几何坐标的测量质心的位置对整车各个尺寸的确定是不可或缺重要的参量。需要测量的参量有质心距前轴的水平距离质心距后轴的水平距离质心距左前轮接地点的水平距离质心距右前轮接地点的水平距离质心距地面的高度水平面即平面上质心的几何位置,可以根据测量的数据进行计算。如设质心到前轴的距离为那么到后轴的为根据公式可列如下方程表达其平衡关系。式中地面对前轴的支持反力地面对后轴的支持反力前轴载荷后轴载荷质心到前轴距离质心到后轴距离。测量原理质量反应法测量工具磅秤或车轮负荷计,精度.,卷尺,精度.。测量步骤将后轴放置于已调整好的秤台上,前轴停放在另秤台上或支撑物上,并保持在同水平面上。在前轴和后轴相同高度处分别标识记号点测定后轴轴重或前轴轴重轴距记号点高度和个轮的静载半径。抬高汽车前轴或后轴,使其纵向倾角分别为测量每次抬高到规定角度时的轴重或前轴重和抬高高度。测量示意图图用质量反应法测质心高度示意图质心高度按下式计算.式中汽车抬高到规定角度的质心高度汽车个车轮静载半径均值汽车抬高到规定角度时,未被抬高车轴重增量汽车总重汽车轴距汽车抬高到规定角度时,前后轴左右记号点离地高度增量均值绝对值之和最后有先后对号车进行了次测量每次组数据,但前两次公式和测量条件有错误舍去。第,次角度变化太小在后期侧翻计算中不符合实际情况舍去,第次测量实验得到数据符合侧翻公式,也符合实际行驶情况。所以保留第组数据作为理论依据。质心位置计算方向如式平面内的质心位置计算抗侧翻性的计算侧向倾翻是指在本车以定速度过弯时,由离心力使外侧车轮附着力减少直至为零产生侧翻的情况。当离心力力矩倾翻.稳定.式中汽车重心高度转弯时内侧轮接地点与中心的竖直线间的距离。通过上式我们可以得出抗侧翻需要改变的参数为减小降低质心高度增大增大力矩即适当增加轮距轴距。由于驾驶员视线的限制驾驶姿势不可能有进步的变化,质心也不可能有太多的下降余地而且每个人的体态分布是不均匀的我们无法准确的预测质心的确切位置。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。为能够使发动机的经济转速在赛车的平均车速为重新计算的传动比由公式.得.式中为车速为发动机转速为车轮半径为总的传动比为能够使发动机经常工作在经济转速,同时,发动机的工作情况是熄火启动车的行驶速度先提速到后熄火滑行,当车速降到在启动发动机,如此循环。为了能有更好的节能工况,现利用经济转速,车速,车轮使用的是英寸的轮胎,半径是.。因此,.为使发动机工作在左右,车速在进行反向验证此时.当时当时当时由以上数据可以得出赛车的行驶速度范围是,发动机的转速的范围在,传动比.。由以上数据可以得出赛车的行驶速度范围是,发动机的转速的范围在,传动比.。确定的传动比为上限数字根据详细设计考虑到整车的匹配情况可以考虑适当减小以优化整体装配能力。.整车滚动阻力和空气阻力对节油能力的影响根据汽车行驶功率平衡公式.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