谈现代汽车发动机舱布置设计
谈现代汽车发动机舱布置设计
摘要发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平。按照发动机相对于各总成的位置不同，通常有以下几种布置形式：发动机前置前轮驱动（FF）、发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）、发动机中置后轮驱动（MR）、全轮驱动（nWD）。不同的动力布置形式机舱布置有差别，文章仅以发动机前置和前轮驱动（FF）形式轿车为例，对汽车发动机舱布置设计进行讨论。
关键词汽车发动机舱；布置设计；布置形式
前言
汽车发动机舱的布置设计有着不同于其他汽车布置形式的特点和难点，在具体的项目中需要进行大量的交流、协调及对标工作，不断地总结经验，以保证设计质量。文中的布置要求来自于设计经验，需要在今后的工作中不断地改善和优化。
1 发动机舱结构
1.1 机体组
汽车发动机机体组主要包括气缸盖、气缸体和机油盘。气缸体的上部就是我们说的气缸盖，下部为曲轴箱，气缸体就是我们常说的为缸体。发动机机体的作用就是能够有效地承受高温高压的功能。
1.2 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构主要包括了活塞、连杆、带飞轮的曲轴。发动机借此能够产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。
1.3 配气机构
配气机构主要包括了进气门、进气凸轮轴、排气门、挺杆、排气凸轮轴以及凸轮轴正时皮带（由曲轴正时齿轮驱动）。配气机构的主要作用就是将可燃气体及时有效的充入气缸和及时有效地将燃烧作过功的废气从气缸中排走。
1.4 电子控制汽油喷射系统
电子控制汽油喷射系统主要包括了下列三个子系统：燃油供应系统、进气系统和电子控制系统。
发动机舱自动灭火器方案设计.doc
发动机舱自动灭火器方案设计 1自动灭火器位置布局 发动机舱是汽车的中枢区域，布局紧凑。而自动灭火器受自身体积外形所限，必须有一个合适的位置和牢固的方式放置。 1.1车身驾驶室舱内布局 本文所述的商用车，是典型的前置发动机车型。车身发动机舱是整车的首脑部位，是动力总成中心及控制中心。它是由驾驶室地板、发动机罩、面罩框、前保险杠等组成的一个半封闭的空间。其中动力总成核心发动机和控制中枢ECU等均放置于此，重要部件还有蓄电池、前蒸发器、暖风、风窗洗涤壶、ABS、空压泵、散热水箱、前灯、防冻液壶等。另外，电子电器设备的电源线束、控制信号线束，进排气管道、液体循环管路等都在舱内形成一个复杂的网络。发动机舱内由于放置了众多的零部件，导致布局空间相当紧凑，而灭火器及其附属支架占用空间较大。并且舱内器件依托的车身本体铁件大多是材料厚度较薄的铁板，在灭火器本体3G动载工况下零部件强度较难满足安装要求。 1.2灭火器的布置原则 灭火器在发动机舱内布置，需要在满足灭火要求的前提下，选择强度高的车身部位，不降低车身模态及零部件强度、刚度。 1.2.1针对易起火点布置 汽车发动机舱内易起火部位主要有发动机本体及其管路、蓄电池及其开关等部位，其中，发动机引起的火患最难控制，后果最为惨烈。发动机及其管路其上易着火点按照危险性，依次为增压器、发电机、高压燃油泵及高压燃油管、排气管等。针对易着火点在舱内的位置分布和法规规定的灭火剂剂量要求，最终确定
在本车型上安装左右对称的两个灭火器，内贮干粉质量均为400克。车身左侧位置的灭火器灭主要针对高压燃油泵、增压器等的火情，并能兼顾蓄电池可能产生的险情；车身右侧的灭火器则主要排气管、发电机等的火情。 1.2.2选择车身强度足够高的部位作为安装位置 由于灭火器外壳较厚，加上支架和内贮干粉质量，整个灭火装置的重量比较大，因此选择厚度大、材料屈服强度较高的车身位置安装，是非常重要的。而当零件料厚达不到直接安装要求时，就必须对零件贴加强胶片和焊接加强支架来保证足够的安装强度。本车型的面罩框采用的双层钢板结构，骨架和外板都采用了高强度合金钢，材料具有良好的强度和刚度性能，灭火器就安装于面罩框的两侧位置。为了满足较高的安全系数，使面罩框不至于出现开裂等问题，面罩框骨架部位增加了加强板，灭火器支架直接安装于增加了加强板的零件处。 1.2.3灭火器拆装方便，并且不影响舱内其他器件维护作业。 由于发动机舱内器件数量比较多，有一些部件需要经常性拆装，灭火器布置之后不能影响其他部件后续操作。灭火器自身也需要拆装方便，只需要简单工具就能实现一次拆装操作。另外，灭火器布置位置尽量对称，既美观又对车身模态有益。根据车身发动机舱内零部件布局，结合灭火器的放置原则，本车型最终确定了灭火器放置于面罩框内侧上安装点处，以支架悬挂固定的布置方式。灭火器自身用圆形抱箍紧抱，并与灭火器支架连接，灭火器支架另一端用螺栓固定于面罩框上。 2灭火器布置方案 2.1面罩框本体加强方案 面罩框本体是由内外两层钢板点焊而成，内部为焊接骨架，
谈现代汽车发动机舱布置设计
谈现代汽车发动机舱布置设计 摘要发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平。按照发动机相对于各总成的位置不同，通常有以下几种布置形式：发动机前置前轮驱动（FF）、发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）、发动机中置后轮驱动（MR）、全轮驱动（nWD）。不同的动力布置形式机舱布置有差别，文章仅以发动机前置和前轮驱动（FF）形式轿车为例，对汽车发动机舱布置设计进行讨论。 关键词汽车发动机舱；布置设计；布置形式 前言 汽车发动机舱的布置设计有着不同于其他汽车布置形式的特点和难点，在具体的项目中需要进行大量的交流、协调及对标工作，不断地总结经验，以保证设计质量。文中的布置要求来自于设计经验，需要在今后的工作中不断地改善和优化。 1 发动机舱结构 1.1 机体组 汽车发动机机体组主要包括气缸盖、气缸体和机油盘。气缸体的上部就是我们说的气缸盖，下部为曲轴箱，气缸体就是我们常说的为缸体。发动机机体的作用就是能够有效地承受高温高压的功能。 1.2 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构主要包括了活塞、连杆、带飞轮的曲轴。发动机借此能够产生动力，并将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力的机构。 1.3 配气机构 配气机构主要包括了进气门、进气凸轮轴、排气门、挺杆、排气凸轮轴以及凸轮轴正时皮带（由曲轴正时齿轮驱动）。配气机构的主要作用就是将可燃气体及时有效的充入气缸和及时有效地将燃烧作过功的废气从气缸中排走。 1.4 电子控制汽油喷射系统 电子控制汽油喷射系统主要包括了下列三个子系统：燃油供应系统、进气系统和电子控制系统。
汽车电器系统布置指南
整车技术部设计指南 100 第 10 章电器系统布置 10.1 概述 随着汽车技术的不断发展，汽车电子在整车性能及舒适性等方面所发挥的作用越来 越重要，而前舱布置了发动机、变速箱等重要系统，是整车各类系统的终端，同时工作 环境恶劣，因此电器系统在前舱中的布置要求很高，下面将详细介绍。 10.2 空调管路及冷凝器 空调是改善车内环境的系统，在前舱中有压缩机、冷凝器、干燥瓶及管路四个部件； 压缩机通过支架固定在发动机上，如图 10.1 图 10.1 图 10.2
整车技术部设计指南101 冷凝器是一个换热设备，一般布置在散热器前方，在车辆行驶时使风能够通过进气 隔栅吹到冷凝器表面；冷凝器的布置没有过多的要求，一般情况下与散热器集成为一个 系统布置在前保横梁后方，有时因前保隔栅通风孔比较大，在车外会透过前保隔栅看到 银色的冷凝器，不是很美观，只需令供应商将其涂成黑色即可；干燥瓶一般布置在冷凝 器附件，为的是减少干燥瓶到冷凝器的管路长度，干燥瓶与冷凝器均固定在车身上，因 此以硬铝管连接，目前应用与S18的过冷式 冷凝器 图10.3 冷凝器已将干燥瓶与冷凝器集成一体，减少了管路，布置时已不需要考虑干燥瓶； 空调的管路由高低压两根管路组成，高压管连接HVAC到干燥瓶，低压管连接HVAC 到压缩机，其中低压管中间部分采用橡胶管来滤除发动机的抖动；在总布置工作中，关 于空调管主要考虑布置后期的加注操作，如下图： 图10.4 空调管路走向的设计建议尽量 贴着钣金走，不要弯折过大的角 度，以免供应商的供货尺寸不精 准
整车技术部设计指南 102 一般的空调加注设备尺寸：R ：20mm ，H ：120mm ，在管路布置结束后需要校核加 注操作的可行性； 空调管路在前挡板上的接头处需要50mm 折管路，此处需注意管路和发动机的间隙要在以免发动机抖动碰撞到空调管路图 10.5 图 10.6 一般空调高压管全部采用硬管，需要添加两个固定点，低压管橡胶管距离发动机轮 系比较近，在设计时需考虑此处的间隙要大于 30mm ； 10.3 灯具与喇叭 大灯的法规性及安装性方面的校核是由电器专业工程师完成的，总布置方面的工作 主要是检查大灯调节及更换灯泡的便利性： 图 10.7 目前三院开发的小型乘用车因成本较低，采用的灯具均为手调大灯，在汽车出厂前 需要调节配光，如上图所示，在调节时需要保证工具能够伸入到红色的调节机构内，因
机舱管路线路优化布置作业指导书
机舱管路线路优化布置作业指导书 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 发布日期：年 月 日 实施日期：年 月 日
前言 为使五中心整车开发过程中发动机舱布置的合理化、美观性的要求，参考国内外整车发动机舱布置的主要特点，结合五中心已有开发车型的经验，编制本管路、线路布置作业指导书。旨在对五中心设计人员在进行机舱布置优化时起到指导设计的作用，在优化设计过程中少走些弯路，提高设计效率和质量。 本标准于2011年月日起实施。 本标准由研究院第五中心提出。 本标准由技术标准分院负责归口管理。 本标准主要起草人：刘建涛
目录 一、机舱布置优化概述 (4) 二、发动机舱管路布置设计原则 (4) 三、发动机舱优化设计难点 (5) 3.1 汽车管路的分类 (5) 3.2 汽车线路 (6) 四、机舱整体布置简介 (6) 五、管路、线路优化设计方向 (9) 5.1 布置输入条件 (10) 5.2 机舱管路、线路的优化 (11) 六、规避设计失误的典型案例 (14)
一、 机舱布置优化概述 机舱管路、线路的优化前提是首先必须对整车机舱部件布置情况进行优化，在机舱主要零部件状态确定的前提下进行相关管路、线路的优化工作。发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了全车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计理念及思路。 因受各组成结构的影响，机舱在初期布置时需充分考虑相关附件的状态、标杆车型的结构以形成初步思路，随着设计的逐渐深入，机舱优化工作将作为主要部分进行开展，其过程相对较长，可能包括整个设计过程乃至设计完成之后，在ET、PT过程中仍需进一步优化设计。 对于机舱优化布置的重要前提即关键零部件需布置合理，关键零部件确定合理位置后，相关管路及线路才能有效的在其基础上进行合理布局，满足整车机舱美观性等需求。关键零部件布置的主要原则： 1）满足基本动静态间隙原则； 2）符合发动机动力总成的动态包络； 3）满足总装的装配间隙要求； 4）保护驾驶舱成员的安全碰撞要求； 5）满足热力学布置要求等。 以上布置原则是整车的设计前提，亦是机舱管路优化的基础。 二、 发动机舱管路布置设计原则 2.1 原则上各总成布置应横平竖直，尽量避免部件斜放布置； 2.2 相关零部件或系统设计满足功能、性能要求； 2.3 考虑管路材料在各温度场的应用可行性的影响，管路排列原则上横平竖直、一目了然，管路、线路符合色标规定； 2.4 维修方便性：拆装各总成及管路应有足够的操作空间； 2.5 给人以精工制作的感觉。
机舱布置流程
机舱布置流程与规范
1 适用范围 汽车前机舱布置要求。 2 适用目的 总体整车零部件的布置以及部门培训 3 发动机舱内零部件布置规范或参考 布置零件之前，需要了解零件的外形尺寸结构（长、宽、高，零件的基本功能及布置要求（主要是能否防温防水），然后再考虑安装方式和拆卸方式。尽量做到拆卸或安装该零件时不要影响其它周边零件。3.1发动机舱内零部件一般性要求 3.11机舱内零部件布置必须满足在生产线使用专用生产工具装配的要求。 3.12所有零部件应满足结构合理、检修方便、美观等要求，安装孔应当有腰型孔、延长孔的设计，为装配方便和制造误差留出空间。 3.13发动机舱内零部件布置必须满足各零部件自身的要求（由各零部件负责工程师提出）。 3.14发动机舱内零部件自身必须符合相关国内外法律法规及企业标准。 3.2动力总成 注意事项：动力总成利用悬置安装在副车架和车身骨架上，体积和重量都比较大。受到机舱盖板的高度限制与最小离地间隙和副车架的低度限制（以某款商用车前舱机舱布置为例进行说明）。 3.2.1动力总成布置硬点（具体做法见动力总成布置流程）： I)动力输出轴中心线（曲轴中心线）与变速箱安装端面交点 2)曲轴中心线夹角(0-7°) 3)动力总成质心 通过调整硬点位罣满足动力总成与周边间隙的距离(6个方向），输出动力总成位置及匝心坐标给前舱相关零部件系统
I)在Z向上，发动机油底壳必须比前副车架高，油底壳高出前副车架建议值;c,3omm,动力总成与机舱盖内板的间隙建议值;,2omm(轿车尽鼠考虑;,so-70mm行人保护的要求）。 2)发动机的前后倾角应当符合发动机厂家的规定，以发挥发动机最佳效能。同时，考虑有利千机油残渣顺利流出，发动机汕底壳加工面与地面尽量接近平行 3)动力总成和前围板的间隙建议值;c,J omm,给前围板留出管、线、拉索布置和拆装的空间，同时减少噪声和热量向车内传递 4)在左右位置上，应使动力总成的重心尽量靠近整车的YO平面，以使左右悬置受力均匀。 5)静止状态时，动力总成与周围其他非运动刚性部件的的间隙建议值;,2omm。 6)考虑加工、装配等误差，悬置达到形变极限位置后，动力总成与其他周围刚性件的间隙建议值;,1omm。 7)充分考虑悬置拆装和动力总成附属机构维修方便性。 8)布置动力总成时，应充分考虑对传动轴布置的影响。 3.3传动轴 注意事项：传动轴的三轴销的夹角与球销的夹角越小越好，同时考虑到滑移量，滑移萤越小越好在布置之前，首先了解传动轴允许的角度和滑移量0(具体做法见动力总成布置流程） 动力总成前置纵置后轮驱动的传动轴布置规范： I)以车辆满载静止状态进行传动轴设计，设计初始值：传动轴夹角须,s3° (当量夹角）。 2)车轮自悬空到上跳极限，传动轴与轴套之间不能脱开或顶死，同时传动轴夹角与滑移盘不能超出厂家规定的范围。 状态1变速笱与第一段(al)I第一段与第二段ca2i I第二段与第三段 发动机作为汽车的动力源泉，就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大，但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别，那不同的发动机的构造都有哪些不同？下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源 汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多 一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着汽缸数的增加，发动机的零部件也相应的增加，发动机的结构会更为复杂，这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以，汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构 其实V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的震动，但是不 好的是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是它的宽度也相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机，优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构 发动机舱布置设计规范 前言 本规范由汽车工程研究院标准所管理。 本规范由汽车工程研究院车身技术研究所负责起草。本规范主要起草人： 编制： 校核： 审定： 批准： 本规范的版本记录和版本号变动与修订记录 发动机舱布置设计规范 1 范围 本规范规定了****汽车股份有限公司前横置前驱汽油机机舱的主要布局型式、可选布置方式、主要尺寸排列及基本间距要求。 本规范适用于****汽车股份有限公司开发的M1类车。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 11551-2003 乘用车正面碰撞的乘员保护 GB 11562-1994 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法 GB 15085-1994 汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及试验方法 GB 17354-1998 汽车前、后端保护装置 GB/T 20913-2007 乘用车正面偏置碰撞的乘员保护 GB/T 24550-2009 汽车对行人的碰撞保护 GB 4785-2007 汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定 GB 7063-1994 汽车护轮板 SJ-BZ-30-2007 轿车最小离地间隙规范 SJ-DP-5-2009 轮胎包络间隙检查规范 3 术语 3.1装配性：指总装可行性，考虑总装线专用工具如风扳机、扭力扳手、发动机 快速吊装设备或机器人快速举升设备、液体加注设备等的装配接近性和可操作性。 3.2维修性：指利用常规维修工具维修或拆装被维修件时，除了与被维修件处于 同一直接装配连接链的相关零部件外避免拆装其它零部件的能力，比如：更换离合器泵，拆装离合器油管和离合器踏板与离合器泵的连接是正常的，但拆装制动总泵则属于维修性不好。 发动机舱设计方法与规范 1．范围 本标准规定了公司白车身设计开发过程中发动机舱设计的方法及应执行的设计规范 2．标准引用文件 GB/T 4780-2000 汽车车身术语 GB 9656－2003 汽车安全玻璃 GB 11568－1999 汽车罩（盖）锁系统 3 3.设计输入 A.设计任务书、项目要求、计划及客户要求 B.车身总布置方案中与机舱有关的控制尺寸 C.参考样车、样件、点云和样车参考资料 D.客户对机舱附件的选用要求 E.机舱附件的样件、数模、图纸、性能参数 F.密封条断面图 G.数字表面 H.各相关部门提供相关所需要的数据及控制要求 4.拆解样车前数据采集 A．样车拆解之前应观察样车机舱结构；注意机盖与机舱及内外饰、保险杠与车身、大灯与车身配合关系；机盖铰链的限位方式。 B．样车拆解之前应采集以下数据： 机盖开度及工作开度、铰链轴线的坐标位置、分缝线尺寸及面差、玻璃与侧围和顶盖的面差、机盖与机舱和通风盖板的密封面配合尺寸。 5.样车拆解及数据分析 A.拆解样车前要制作详细的拆解步骤及初步的树状图和明细表，在样 车拆解过程中作验证，不正确的要及时作出改正。附件部分中作为 整体供货的零部件可以只给出总成号。注意明确厂商的明细表编号 规则 B.拆解过程中需要详细记录各个安装件的安装方式、安装点及连接件 的规格；各个焊接点对应的零件。并在每一步拆解前后都要进行拍 照（注意最好能在一张图片上能够清晰直观的表达），以便后面制作 图解明细和焊接工艺分析表 C.关于扫描点云，关键的安装面、焊接面、配合间隙部分要求清晰可 见；非重要部分可以有部分的缺失，但不能影响逆向数模的建立。 D.关于附件逆向数模，要能表达附件的最大轮廓尺寸及安装尺寸。运 动件要表达运动部分相关要素。 E.关于钣金逆向数模，要能准确反映各焊接边，各安装面。各个安装 孔，工艺孔大小位置要求和样车一致。 F.机盖铰链分析数模应表达铰链最大轮廓尺寸、铰链轴线位置、铰链 安装面位置。铰链分析数模应按铰链各零件运动关系分别建立，以 便进行运动分析。 以上工作结果评审通过后，机舱设计人员应按公司规定的设计输出程序和格式向造型部门输出，同时积极配合造型部门工作，及时对各相 关工作内容进行修改和调整。 6.绘制样车机舱主截面 根据机舱布置，绘制机舱主要特征截面，主截面中应包含与机舱有关的钣金件断面结构、附件安装结构、内饰件安装结构和电器件安装结 构。绘制主截面时，应注意与侧围设计人员和内饰设计人员和电器设计 人员互相协调，注意同一特征截面应绘制在同一坐标位置上。车门特征 截面一般有以下几处： A.机盖锁处断面； B.前保险杠安装点处断面 C.前大灯处断面 D.电瓶支架处断面 E.X=0处断面处 F.Y=0处断面 G.机盖铰链处断面 H.A柱法向横切断面 I.风窗刮水器处断面 主截面制作应按CHWS－007要求 7.设计车型外表面分析及初步布置和车身主截面初步设计。 在拿到设计车型新表面后，结合逆向数据，主要要做以下分析工作： A.新表面分缝线是否合理； B.翼子板初步布置安装点，是否容易实现装配，是否安装牢固； C.机盖部分的运动分析，运动间隙是否合适，铰链布置空间是否允许； D.涉及到外表面的零件的冲压是否容易实现。包括翼子板、机盖外板； E.前衡梁的结构布置； F.机舱内部空间是否满足发动机等相关的零件的布置； G.通风盖板部分内部的空间是否能够满足前雨刮得布置； H.机盖锁的布置及拉线走线方案； I.前保险杠的安装布置，以及与之相关的吸能梁的布置； J.前组合灯的安装布置； 1/71 第四章汽车总布置设计 一、汽车总布置设计概述 二、汽车前舱总布置 三、汽车底盘总布置 四、汽车车身总布置 五、运动校核 六、性能计算 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ? 2/71 一、汽车总布置设计概述 ?汽车总布置设计的含义: 在汽车的总体方案确定后,要对总成和部件进行空间布置,并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求,使其达到最佳组合,得到合理的总布置方案。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ? 3/71 ?汽车总布置的主要内容: 汽车总布置设计概述 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 4/71 ?汽车总布置的具体内容:发动机罩前端高度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角、扰流板、空气进出风口空气动力性能 前格栅型式、散热器尺寸、前端开口面积 发动机冷却 轮距、轴距、前后悬、转向齿条行程机动性 传动轴夹角、发动机悬置、空滤器、消声器容量、排气吊挂、后视镜、仪表板横梁 NVH 性能 轴距、转向器的位置、方向盘行程操纵稳定性 质心位置、轮胎尺寸制动性能 燃料箱容量油耗 性能相关 项目布置发动机、传动系的布置 ;悬架、轮胎的布置 ;座椅布置 ;踏板、变速杆等驾驶操作系统的布置 ;载货空间的布置 ;燃料箱、备胎的布置 ; 车身及内、外饰件的布置 空间布置 (人机分析、 法规校核布置的项目布置的内容 汽车总布置设计概述 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 5/71 ?整车总布置流程 : 汽车总布置设计概述 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 汽车总布置设计概述 ?整车坐标系：GB/T 19234-2003 6/71 PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建 https://www.360docs.net/doc/114292033.html, 湖北汽车工业学院汽车工程系HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 汽车总布置设计概述 ?整车总布置基准： 1）车架上平面线（或车身地板主平面线）； 2）前轮中心线； 3）汽车中心线；4）地面线； 5）前轮垂直线 7/71 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 https://www.360docs.net/doc/114292033.html, 湖北汽车工业学院汽车工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 汽车总布置设计概述 ?整车总布置图： 8/71 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ?https://www.360docs.net/doc/114292033.html, 湖北汽车工业学院汽车工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 汽车总布置设计概述 ?整车总布置图： 9/71 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ?https://www.360docs.net/doc/114292033.html, 湖北汽车工业学院汽车工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 二、汽车前舱总布置 1）确定动力总成布置位置、安装角度。 2）发动机附件布置：进气系（空滤器、进气管）、排气系（前管、催化器）、冷却系（水箱，冷却液罐）、供油系（油泵、燃油滤清器、管路）等 3）制动总泵、离合器总泵布置。 4）管路布置：冷却、空调、动力转向、制动、燃料等 5）线束布置：电器线束、控制拉线等 6）其它布置： ECU、冷凝器、蓄电池、ABS控制器、继电器盒、清洗液罐、动力转向液罐等 7）前仓布置校核的内容间隙、传动轴跳动等 10/71 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ?https://www.360docs.net/doc/114292033.html, 湖北汽车工业学院汽车工程系 HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile 某轿车发动机舱热管理模拟分析Underhood Thermal Management Simulation of a Passenger Vehicle 王小碧陈皓王伟民史建鹏 （东风汽车公司技术中心，武汉 430056） 摘 要：本文应用STAR-CCM+软件对某款轿车发动机舱内的流场和温度场进行分析，计算提供了发动机舱流动和换热细节，为自主品牌汽车发动机舱布置和冷却系统改进，积累了分析经验。与试验的对比分析，分析方法基本满足工程需要，验证了发动机舱热管理分析方法的有效性和可行性。 关键词：CFD 汽车 发动机舱 STAR-CCM+ 热管理 Abstract:Numerical simulation of underhood thermal management was carried out by using STAR-CCM+. We can understand the optimization direction of the underhood layout and performance improvement of the vehicle cooling system from simulation results. Through the underhood thermal analysis, engineering experiences have been accumulated to guide the establishment of CFD analysis workflow and standard, which contributes a lot to the development of self-owned brand. The simulation results have been compared with the experimental results, and good agreement between them can be shown, so this simulation method is effective and feasible. Key words: CFD Vehicle Underhood STAR-CCM+ Thermal management 1 前言 在汽车行业中，发动机舱散热一直是一个研究的重点。发动机舱内空间小，散热器、发动机本体和排气歧管等多个高热源布置在一个狭小的空间内，散热比较困难，较高的温度会影响热源附近的温度敏感部件（如舱内线束、橡胶件、ECU等）的性能，温度过高时甚至会损坏这些部件。在这样困难的情况下，合理组织流场，保证气流充分带走发动机及其他散热部件的热量，避免在发动机舱内形成流动死区和局部高温区，这些都对设计师提出巨大的挑战。 单纯依靠试验来解决发动机舱内热管理问题，难度比较大，费用高，而且周期长。运用CFD仿真和试验相结合得到的信息多，分析问题准确有效，时间段，费用比较低。 本文运用STAR-CCM+软件对某自主品牌轿车的发动机舱散热问题进行了模拟分析，对发动机舱内流动和换热细节进行揭示，对舱内冷却系统设计和零部件布置具有实际的指导意义。 总布置篇 第一章 动力部分 1.吉利发动机及变速器型式(种类) 目前吉利的发动机包括3G10、MR479Q,MR479QA, 4G18（4G15）,4G24(4G20)、柴油机4D20，纵置发动机4G24改进型。其中3G10、MR479Q,MR479QA 、4G24为前排气汽油发动机，4G18(4G15)为后排气汽油发动机。4G13,4G13T 后排气增压型发动机。匹配的变速器JL-5S109,JL-S118,S170B,S160G 、CVT, QR631D 、6MT-1等。 1.1.1 动力总成的布置 发动机进行布置时，要首先充分考虑发动机及变速器允许的最大布置倾斜角度(变速器的布置角度通常可以根据悬置安置面与坐标系XY 面成0度时测得，或者根据输入轴与输出轴线生成平面与整车坐标系的XY 面的角度)，在角度允许的范围内(询问主管工程师)，合理调整，以达到尽量大的油底壳最小离地间隙，传动轴角度在空、半、满载均≤4.5deg 要求之内，以及周边零部件的通用化。对于动力总成布置时通常要求空载状态下，油底壳(变速器壳体)离地间隙要求170mm 以上，如果油底壳离地间隙太小，在车辆运行过程中就无法对发动机油底壳形成有效的保护。通常在满载条件下，城市工况，轿车的最小离地间隙要求大于125mm 以上，并且需要加装发动机底部护板。对于更换动力总成的布置时，应先对动力总成的主要外廓尺寸进行比较，如压缩机位置、动力转向泵位置及变速器部分的选换档摇臂位置、原悬置安装点位置等，并询问动力总成的质量变化，这样可以初步判断以便校核中重点的考虑检查。 由于动力总成是通过悬置连接在车身或副车架上，而悬置系统一般为弹性体(橡胶或液压形式)，在发动机各种工况运行时均会有一定的运动量。所以在布置动力总成时要充分考虑与周边不动件的间隙(如与车身纵梁一般间隙要求15mm 以上)，当然间隙值的定义与悬置的型式存在一定关系，通常来说，根据橡胶悬置特性，在动力总成的高度方向要求留20mm 以上间隙，侧边以及前后方向的间隙通常根据动力部门提供的特性值增加一些余量进行要求。 1.1.2 动力总成的布置要点 在将发动机三维数据调入后主要按照前、后、左、右、上、下六方向上与机舱内零部件间隙值是否能满足布置的要求，前面主要分析和散热器风扇的间隙，后面则分析差速器壳体与副车架、转向器的间隙，左右两侧主要分析纵梁的间隙，上部考虑与发动机罩内板间隙，下部考虑油底壳最小的离地间隙。在进行悬置点考虑时候，尽量借用原动力总成在纵梁上的悬置点，因为悬置点的变化会影响车身溃缩区，碰撞时影响到吸能。 发动机布置时要考虑维护性，如更换三滤、液压助力转向泵、正时皮带时的工具操作的空间， 油底壳离地间隙检查 传动轴角度检查 6MT-1 V5A1 4G24 MR479Q 整车ECU布置方案作业指导书 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 发布日期：年月日实施日期：年月日 前言 ECU是指整车各总成的电子控制单元，关系到整车的性能及产品质量。为使本公司设计车型的ECU布置设计规范化，编制整车ECU布置方案作业指导书。本作业指导书适用于本公司负责设计的乘用车的ECU布置。 本作业指导书于年月日起实施。 本作业指导书本标准由研究院第五中心提出。 本作业指导书由技术标准分院负责归口管理。 主要起草人：朱旭辉 目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1 ECU（Electronic Control Unit） (1) 3.2 TCU（Transmission Control Unit） (1) 3.3 BCM（BODY CONTROL MODEL） (1) 4 ECU布置原则 (1) 5 ECU布置 (2) 5.1 发动机ECU的布置 (2) 5.2 安全气囊ECU的布置 (6) 5.3 防盗ECU的布置 (7) 5.4 自动变速器TCU的布置 (11) 5.5 车身控制器BCM的布置 (13) 整车ECU布置作业指导书 1 范围 本作业指导书规范了整车ECU布置的设计规范和要求。 本作业指导书适用于本公司负责设计的乘用车的整车ECU布置。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本指导书的引用而成为本指导书的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本指导书。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导书。 TJI/YJY·03·101-2010 整车三维数模装配间隙要求 3 术语和定义 3.1 ECU（Electronic Control Unit） 电子控制单元，又称车载电脑。ECU的功能是根据其内存的程序与数据对各种传感器的信息进行运算、处理、判断，然后向所控制零件输出指令，达到电脑控制的作用。汽车常用ECU为发动机ECU（又称电喷ECU）、防盗ECU、安全气囊ECU等。 3.2 TCU（Transmission Control Unit） 自动变速器控制单元，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器。 3.3 BCM（Body Control Model） 车身控制器，BCM可对多个电器件进行电脑控制，包括车窗升降（包括力传感-用于安全），天窗折叠、滑动，座椅升降调制，雨刮，除霜器等。 4 ECU布置原则 4.1 参考标杆车 逆向设计时，参考标杆车位置进行布置，可减小后期设计风险，有效提高工作效率。 正向设计时，在布置前要充分参考标杆车进行分析，尤其是与周边件间距及拆装方便性上借鉴标杆车进行布置。 4.2 ECU布置要考虑拆装方便性，除防盗ECU要求不易拆卸外，其它ECU均要求拆装方便，且诊断接口在不需拆解其它零部件时也能容易插拔。 4.3 ECU布置要考虑布置空间的空气流通，以保证工作中必要的散热要求。 1 轿车发动机舱关键零部件的布置研究 彭岳华高卫民徐康聪 （上海汽车集团股份有限公司） 【摘要】阐述了发动机舱关键零部件布置的6个原则：满足基本动静态间隙原则；符合发动机动力总成的动态包络；满足总装的装配间隙要求；保护驾驶舱成员的安全碰撞要求；满足热力学布置要求。对近20款经济型轿车的发动机舱进行了研究，依据轿车发动机舱的典型布置案例解释了这些原则。 主题词：轿车发动机舱关键零部件布置 中图分类号：U464文献标识码：A文章编号：1000－3703（2010）05－0027－03 A Research on Key Component Package in Passenger Car′ Engine Compartment Peng Yuehua,Gao Weimin,Xu Kangcong （SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,Ltd） 【Abstract】This article expounds6principles for key components package of engine compartment:meeting the basic dynamic and static clearance;meeting the dynamic envelop of engine assembly;meeting the fitting clearance requirement of assembling;meeting the safety and collision requirement on occupant protection;meeting the package requirement of thermodynamics.Engine compartment of nearly twenty economy passenger cars is studied in the paper,and these principles are explained according to the typical package cases of passenger car engine compartment. Key words:Passenger car,Engine compartment,Key components,Package 1前言 发动机舱是最复杂的总布置区域，因为发动机舱容纳了最多的零件和系统，如发动机动力总成、发动机进排气系统、发动机冷却模块、前大灯、蓄电池、ABS模块、发动机冷却液容器、保险丝盒、真空助力器、洗涤液容器，如果采用液压转向还有转向油容器，有时还有ECU模块以及连接各个零部件之间的管路和线束等。在轿车开发设计或改型设计时，最基础的工作是确定发动机在机舱中的位置，而其核心问题就是确认发动机总成及附件与车身零部件之间的合理间隙。长期以来，动力总成与车身零部件之间间隙的确定一度成为轿车总体布置的一个技术难点，因此，对发动机产生位移的成因进行分析，确认各间隙的具体数值，具有普遍的理论意义和迫切的实际意义。 2发动机舱布置 2.1发动机的布置 发动机舱（图1）的布置是围绕发动机和变速器动力总成的布置来考虑的，只有发动机得到了合理的布置，其他零部件的布置才能开始，否则只会舍本求末。 图1某轿车发动机舱截面（Y=0） 发动机的上、下位置对离地间隙和驾驶员视野有影响。轿车前部因没有前桥，其发动机油底壳至路面的距离，应保证满载状态下最小离地间隙的要求。在发动机高度位置初步确定之后，风扇和散热器的高度随之而定，要求风扇中心与散热器几何中心相重合，以使散热器在整个面积上接受风扇的吹风。护风罩用来增大送风量和减小散热器尺寸。为了保证空气的畅通，散热器中心与风扇之间应有不小于50mm的间隙，无护风罩时间隙可减小到30 mm。由于空气滤清器位于发动机进气歧管上，其高 8 n7 T$ z. L: A' o1 f' ]4 K( a 1发动机跳动包络图,应考虑发动机的跳动量,保证足够的空间. ! n/ N3 F, }6 g" S2 p 2.管路的布置,包括制动硬管,燃油管,水管,空调管等的布置,不能有干涉. 3.线束的布置,发动机舱内的线束主要有控制线束,前电器线束,电瓶线束,应充分考虑线束的固定与安装空间. 4.发动机舱内电器件的耐候性,特别是ECU,ABS等都有一定的工作温度要求,这就要求布置这些电器件是应离排气管远一些. 5.发动机舱内的减振,隔热 6 X. f- f' B! N 7 E9 R& }2 z 6.布置发动机舱内时,需考虑舱内的空气动力性,应充分考虑外面冷空气的进入,里面热空气的排出. 7.发动机舱内布置的美观性 装配可行性 维修方便性机舱有效性 # u, B1 Z: V' O4 h 横置发动机轿车发动机舱内各主要间隙的推荐值如下： (1) 发动机总成上的零件与车身上的固定件、可调件(如发动机罩)之间的间隙： 最小静态间隙为19mm，在发动机最大扭矩转速下的最小动态间隙为 16mm； (2)发动机总成上安装的零件与散热器、护风圈、风扇等各总成之间的间隙： 最小静态间隙为25mm，在发动机最大扭矩转速下的最小动态间隙为 16mm；(3冷却系主要部件(散热器、护风圈及散热器支架等)与发动机罩内板的垂直距离最小为19mm； (4)水箱风扇与散热器片之间的间隙最小为16mm； (5)在发动机最大扭矩转速下，发动机总成与侧面的弹性橡胶元件之间的间隙至少为7mm 4 M3 g0 Z# Y 5 o1 ]' _/ i 6 v2 s5 N4 h( ~ 如何确定发动机在整车上的位置 1、Z方向考虑前桥或元宝梁在运动时与发动机油底壳等部分的间隙，一般要求轻型载货汽车在限位块与车架刚性接触（铁碰铁状态）时，乘用车满载状态时，前桥或元宝梁与发动机之间的间隙在15~20mm。并且保证有足够的离地间隙； 7 Z9 H3 _7 M7 n'k8 u6 R 发动机与驾驶室地板发动机罩盖的间隙，一般要求有一定的通风间隙及部分位置避免发生干涉的最小间隙大于20mm以上。 2、Y方向考虑整车横向质量分配及发动机与车架或者机舱等侧面间隙，确定发动机左右是否偏置。 3、X方向考虑轴荷分配及与散热器、机舱防火墙、载货汽车单排车货箱前端之间的间隙。风扇与散热器间隙一般要求风扇直径的 0.12~ 0.15倍；图解常见汽车发动机结构图
发动机舱布置设计规范
发动机舱设计方法和规范
汽车总布置设计概要
08-某款轿车发动机舱热管理分析
整车部设计手册-动力部分
整车ECU布置方案作业指导书
轿车发动机舱关键零部件的布置研究
机舱布置