汽车设计复习题

汽车设计练习题第一章汽车总体设计1. 简要回答汽车轴距的长短会对汽车的性能产生哪些影响？p17轴距L对整备质量、轴荷分配、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、传动轴夹角、纵向通过半径等有影响。

当轴距短时，汽车总长、最小转弯直径等指标减小，汽车的机动性提高，此外，轴距过短会使上坡、制动或加速时轴荷转移过大，汽车制动性或操纵稳定性变坏；过短的轴距还会使车身纵向角振动增大，对平顺性不利。

增加轴距，可以提高汽车的制动性、平顺性和操纵稳定性，但机动性下降。

原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车，轴距取得长，对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。

2. 按发动机的相对位置分，汽车有哪几种布置型式，各自特点如何？p9-14（1）乘用车的布置形式：乘用车的布置形式主要有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）三种。

发动机前置前轮驱动乘用车的主要优点：a、有明显的不足转向性能；b、越过障碍的能力高；c、动力总成结构紧凑；d、有利于提高乘坐舒适性；e、有利于提高汽车的机动性；（轴距可以缩短）f、发动机散热条件好；g、行李箱空间大；h、变形容易；i、供暖效率高；j、操纵机构简单；k、整备质量轻；L、制造难度降低。

主要缺点：结构与制造工艺均复杂；（采用等速万向节）前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短；（前桥负荷较后轴重）汽车爬坡能力降低；后轮容易抱死，并引起侧滑；发动机横制时总体布置工作困难，维修保养的接近性差；发生正面碰撞事故，发动机及其附件损失较大，维修费用高。

发动机前置后轮驱动乘用车的主要优点：a、轴荷分配合理，因而有利于提高轮胎的使用寿命；b、前轮不驱动，因而不需要采用等速万向节，并有利于减少制造成本；c、客厢较长，乘坐空间宽敞，行驶平稳；d、上坡行驶时，因驱动轮上的附着力增大，故爬坡能力强；e、有足够大的行李箱空间；f、因变速器与主减速器分开，故拆装、维修容易。

主要缺点：a、地板上有凸起的通道，影响了乘坐舒适性；b、汽车正面与其它物体发生碰撞易导致发动机进入客厢，会使前排乘员受到严重伤害；c、汽车总长较长，整车整备质量增大，影响汽车的燃油经济性和动力性。

发动机后置后轮驱动乘用车的主要优点：a、结构紧凑；b、改善了驾驶员视野；c、改善后排座椅中间座位成员出入的条件d、整车整备质量小；e、乘客座椅能够布置在舒适区内；客厢内地板比较平整；f、爬坡能力强；g、当发动机布置在轴距外时轴距短，机动性能好。

主要缺点：a、后桥负荷重，使汽车具有过多转向的倾向，操纵性变坏；b、前轮附着力小，高速行驶时转向不稳定，影响操纵稳定性；c、行李箱在前部，空间不够大；d、操纵机构复杂；f 、驾驶员不易发现发动机故障；g、发动机工作噪声容易传给成员；h、改装变形困难。

（2）客车有下列布置形式：发动机前置后桥驱动；发动机中置后桥驱动；发动机后置后桥驱动。

发动机前置后桥驱动布置方案的主要优点：动力总成操纵机构结构简单；散热器冷却效果好；冬季在散热器罩前部蒙以保护棉被，能改善发动机的保温条件；发动机出现故障时驾驶员容易发现。

主要缺点：车厢面积利用不好，布置座椅时受发动机限制；地板平面离地面较高，乘客上、下车不方便；传动轴长度长；发动机的噪声、气味和热量易于传入车厢内；隔绝发动机振动困难，影响乘坐舒适性；检修发动机必须在驾驶室内进行，检修工作舒适性差；如果乘客门布置在轴距内，使车身刚度削弱；若采用前开门布置，虽可改善车身刚度，但使前悬加长，同时可能使前轴超载。

发动机后置后桥驱动布置方案的主要优点：能较好地隔绝发动机的噪声、气味、热量；检修发动机方便；轴荷分配合理；同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大，能改善车厢后部的乘坐舒适性；当发动机横置时，车厢面积利用较好，并且布置座椅受发动机影响较少；作为城市间客车使用时，能够在地板下部和客车全宽范围内设立体积很大的行李箱。

作为市内用客车不需要行李箱，则可以降低地板高度；传动轴长度短。

主要缺点：发动机冷却条件不好，必须采用冷却效果强的散热器；动力总成操纵机构复杂；驾驶员不易发现发动机故障。

发动机中置后桥驱动布置方案的主要优点：轴荷分配合理；传动轴的长度短；车厢内面积利用最好，并且座椅布置不会受发动机的限制；乘客车门能布置在前轴之前等。

主要缺点：必须用水平对置式发动机，且布置在地板下部，检修困难；不易发现故障；发动机在热带的冷却条件和在寒带的保温条件均不好；发动机的噪声、气味、热量和振动均能传入车厢；动力总成操纵机构复杂；受发动机影响，地板平面距地面较高；在土路上行驶发动机极易被泥土弄脏。

（3）货车按照发动机位置不同，可分为发动机前置、中置和后置三种布置形式。

发动机前置后桥驱动货车主要优点：维修发动机方便；离合器、变速器等操纵机构简单；货箱地板高度低；可以采用直列发动机、V型发动机或卧式发动机；发现发动机故障容易。

主要缺点：如采用平头式驾驶室，而且发动机布置在前轴之上的中部，则驾驶室内部隔热、隔振等问题难以解决；如采用长头式驾驶室，为保证视野，驾驶员座椅须布置高些，这又影响整车和质心高度以及增加其他方面显而易见的缺点。

发动机中置后桥驱动货车：可以采用水平对置式发动机布置在货箱下方，因发动机通用性不好，需特殊设计，维修不便；离合器、变速器等操纵机构复杂；发动机距地面近，容易被车轮带动起来的泥土弄脏；受发动机位置影响，货箱地板高度高。

目前这种布置形式的货车已不采用。

发动机后置后轮驱动货车：是由发动机后置后轮驱动的乘用车变型而来，所以极少采用。

这种形式的货车主要缺点是后桥容易超载，操纵机构复杂；发现发动机故障和维修发动机都困难，以及发动机容易被泥土弄脏等。

3. 前后悬的长短会对汽车产生哪些影响？p18前悬尺寸对汽车通过性、碰撞安全性、驾驶员视野、前钢板弹簧长度、上车和下车的方便性以及汽车造型等均有影响。

增加前悬尺寸，减小了汽车接近角，使通过性降低，驾驶员视野变坏。

因在前悬这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件，前悬不能缩短。

从撞车安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。

前悬对平头汽车上下车的方便性有影响，前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。

后悬尺寸对汽车通过性、汽车追尾时的安全性、货箱长度和行李箱长度、汽车造型等有影响，并取决于轴距和轴荷分配的要求。

后悬长，汽车离去角小，使通过性降低；而后悬短的乘用车行李箱尺寸不够大。

4. 汽车轴荷分配的基本原则是什么？p20汽车的发动机位置与驱动形式、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。

（1）从轮胎磨损均匀和寿命相近考虑，各个车轮的负荷应相差不大；（2）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，而从动轴负荷可以适当减少，以利减小从动轮滚动阻力和提高在坏路面上的通过性；（3）为了保证汽车有良好的操纵稳定性，转向轴的负荷不应过小；（4）常在坏路上行驶的越野汽车，前轴负荷应该小些；（5）各使用性能对轴荷要求是相互矛盾的，因此，要求设计时应根据对整车的性能要求、使用条件等，合理选取轴荷分配。

5. 发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛采用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛采用，其原因又是什么？（1-2）P9，12发动机前置前轮驱动：与后轮驱动的乘用车比较，前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；越过障碍的能力高；动力总成结构紧凑，不需要在变速器与主减速器之间设置传动轴，车内地板凸包高度可降低，有利于提高乘坐舒适性；发动机布置在轴距外时汽车的轴距可以缩短，有利于提高汽车的机动性；散热器布置在汽车前部，发动机散热条件好；行李箱布置在汽车后部，空间大；易改装为客货两用车或救护车；供暖机构简单，且因管路短供暖效率高；因发动机、离合器、变速器与驾驶员位置近，操纵机构简单；发动机横置时能缩短汽车总长；汽车耗材减少，整备质量减轻；发动机横置时，原主减速器的锥齿轮需用圆柱齿轮取代，制造难度降低。

发动机后置后轮驱动：能较好地隔绝发动机的气味和热量，客车中前部基本不受发动机工作噪声和振动的影响；检修发动机方便；轴荷分配合理；同时由于后桥簧上质量与簧下质量之比增大，能改善车厢后部的乘坐舒适性；当发动机横置时，车厢面积利用较好，并且布置座椅受发动机影响较少；作为城市间客车使用时，能够在地板下部和客车全宽范围内设立体积很大的行李箱。

作为市内用客车不需要行李箱，则可降低地板高度，乘客上下车方便；传动轴长度短。

第二章离合器设计1. 汽车离合器一般应满足哪些基本要求？p521）既能可靠传递发动机的最大转矩，有适当的转矩储备，又能防止传动系过载。

2）接合时要完全、平顺、柔和，以保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3）分离时要迅速、彻底。

4）离合器从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损。

5）应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命。

6）应能避免和衰减传动系扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和减小噪声的能力。

7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能。

9）应有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。

10）结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。

2. 离合器的压紧弹簧有哪几种型式，有几种布置型式。

哪种型式的压紧弹簧比较适用于乘用车？并简述各自优缺点。

P54离合器的压紧弹簧有圆柱螺旋弹簧、圆锥弹簧、膜片弹簧三种型式。

（1）周置弹簧离合器周置弹簧离合器的压紧弹簧均采用圆柱螺旋弹簧，并均匀的分布在一个或同心的两个圆周上。

优点：结构简单、制造容易，因此应用较为广泛。

缺点：压紧弹簧直接与压盘接触，易受热退火，且当发动机最大转速很高时，周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲，使弹簧压紧力下降，离合器传递转矩的能力随之降低。

此外，弹簧定位面上接触部位磨损严重，甚至会出现弹簧断裂现象。

（2）中央弹簧离合器中央弹簧离合器采用一至两个圆柱螺旋弹簧或用一个圆锥弹簧作为压紧弹簧，并且布置在离合器的中心。

优点：此结构轴向尺寸较大。

由于可选较大的杠杆比，因此可得到足够的压紧力，且有利于减小踏板力，使操纵轻便。

此外，压紧弹簧不与压盘直接接触，不会使弹簧受热退火，通过调整垫片或螺纹容易实现对压紧力的调整。

缺点：构较复杂，轴向尺寸较大。

（3）斜置弹簧离合器斜置弹簧离合器的弹簧压力斜向作用在传力盘上，并通过压杆作用在压盘上。

优点：在摩擦片磨损或分离离合器时，压盘所受的压紧力几乎保持不变。

与上述两种离合器相比，具有工作性能稳定、踏板力较小的突出优点。

（4）膜片弹簧离合器膜片弹簧离合器中的膜片弹簧是一种具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。