suv汽车发动机舱布置设计(编辑修改稿)

suv汽车发动机舱布置设计(编辑修改稿)内容摘要：

2）发动机的输出功率为 140Kw，最大扭矩为 290Nm。 3）发动机舱的布置要满足正面碰撞要求，同时满足，同时要达到 NCAP 2星级以上标准。 4）正面碰撞速度为 ，碰撞过程中车门不能打开；碰撞后，可以不需要工具就能打开足够程度，允许人能够进出。 5）发动机零部件的布置便于装配，便于拆装，便于接近。 6）发动机舱内的线束、管路固定要牢靠，避免振动，且注意与高温的隔离。 7）发动机舱的布置要有利于空气的流动、冷却，并注意空气流动噪音的控制。 8）发动机布置时需要考虑接近角和最小离地间隙。 3 发动机舱布置设计方案 参考同类样车 在布置设计前，先参考一些同类车型的发动机舱布置，总结规律并找上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 18 出适合这款车的布置方式，加以参考。 图 至图 为近年市场上知名 SUV 的发动机舱图，作为 SUV 同类型车参考： 图 雷克萨斯 RX 图 奥迪 Q7 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 19 图 宝马 X5 图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 20 图 奔驰 M 图 长城哈弗 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 21 图 大众途锐 图 东风本田 CRV 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 22 图 SRX 图 奇瑞瑞虎 通过这些同类 车型的比较，可以看出虽然布置方案各不相同，但是都 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 23 有一个共同点：发动机皆悬置在纵梁上，布置在发动机舱中间位置，其余各个部件都呈行星状分散布置在周围，中间留出空隙，管路穿插在整个发动机舱内部空余空间，使整个发动机舱结构紧凑而又互相不发生干涉接触。 蓄电池总是布置在最上方以便更换或维修，冷却液罐等需要加注的部件则基本布置在发动机舱边缘，远离高温区，防止变形，便于维护。 汽车前舱和纵梁 轿车车身由车身底板和相关钣金件组成前、中、后三个独立的舱形结构。 前舱为发动机动力总成舱，主要由前横梁、前纵梁、前端板、发动 机悬置支架、前挡泥板、前翼子板和发动机罩盖等组成。 发动机罩盖可以开启，便于维护时接近发动机和各总成部件等机构。 车身底板、前纵梁和螺旋弹簧座等组成了汽车的车轮定位，与汽车的操纵稳定性和行驶安全性有关，在制造中以车身钣金件的定位来保证。 图 发动机舱架（ a） 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 24 图 (b) BOM 图 图 纵梁 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 25 发动机舱布置前，将以设计完成的前舱车架和纵梁绘制成 3D 数模。 在此框架上做布置。 发动机舱架结构如图 (a)。 一共有 35 块板金件组成见图 (b)。 见表。 纵梁是发动 机舱中最能吸收碰撞能量的部分，它的结构和强度直接关系到了整车的正面碰撞性能，是整个发动机舱部件中对汽车的安全性影响最大的部分。 本车纵梁结构如图。 图 发动机舱架及纵梁组合图 发动机舱架和纵梁组装在一起，构成了整个发动机舱的框架如图，它们是发动机舱布置的空间范围，发动机舱布置部件以它们为参照物进行布置，即使布置部件后空间不够，发动机舱和纵梁的位置固定不允许调整。 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 26 表 前舱零部件表 序号 零件名称 备注 料厚 1 前风挡本体 5300311 2 空气盒加强板 5300293 3 空气盒本体 5300291 4 雨刮电机前安装支 架 TBD 5 翼子板后安装支架 TBD 6 前减震器支撑板 TBD 7 前减震器支撑板加 强板 TBD 8 前轮罩内加强板 8400051/052 9 翼子板前上安装支 架 TBD 10 水箱上横梁 TBD 11 大灯上支架 TBD 12 水箱横梁支架 TBD 13 大灯后安装支架 TBD 14 水箱横梁支架加强 板 TBD 15 大灯下支架 TBD 16 翼子板侧安装支架 TBD 17 纵梁前端盖板 TBD 18 蓄电池安装支架 TBD 19 轮罩下加强板 TBD 20 纵梁侧前盖板 TBD 21 纵梁内加强板 TBD 22 纵梁侧后盖板 TBD 23 前纵梁后部本体 TBD 24 前纵梁后部加强板 TBD 25 纵梁本体 TBD 26 前轮罩后板 8400135/136 27 前轮罩本体 8400133/134 28 前轮罩前板 8400131/132 29 前轮罩外加强板 8400053/54 30 前围外加强板 TBD 31 前纵梁后部撑板 TBD 32 发盖铰链安装板 TBD 33 雨刮电机侧安装支 架 TBD 34 雨刮电机后安装支 架 TBD 35 悬架安装支架 TBD 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 27 发动机和变速箱的布置 发动机前倾角设计 发动机的前倾角就是气缸中心线与垂直方向的夹角，一般来说直列四缸发动机的前倾 角为 3 到 5 度，但主要考虑到发动机油底壳下平面，以便更换机油时方便机油及其残渣能够流尽。 因此最好发动机油底壳平面能够与地平线相平行。 所以，根据选择的发动机设计，发动机前倾角为 176。 如图。 发动机前倾角 发动机 地面 图 发动机前倾角示意图 发动机及变速箱的布置设计方案 现有条件：发动机舱的车身数模、发动机与离合器变速箱构成的动力总成数模、冷却系统的数模、地平线、前轮中心点的位置、及等速驱动轴球笼节点、等速驱动花键的长度。 发动机和变速箱是悬置在车架 和纵梁上，上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 28 悬置点和悬置形式选择如下： 车身部分是已完成设计的，整个发动机舱空间大小已经固定，在 CAE辅助设计的情况下满足各类碰撞的要求。 选择悬置的什么布置方式，三点布置还是四点布置，以及发动机舱的空间，相连接零部件的强度等很多因素都影响发动机悬置的布置。 发动机悬置的好坏，直接关系到整车的人员安全性、驾乘舒适性、 NVH 等等，它的作用是至关重要的。 一般的悬置都有多个悬置点，它的数量根据动力总成的长度、质量、用途和安装方式等来决定。 悬置系统可以有 5 点悬置。 一般在汽车上采用三点及四点悬置系统。 因为在振动比较大时，如果悬置点的数目增多，当车架变形时，有的悬置点会发生错位，使发动机或悬置支架受力过大而造成损坏。 三点式悬置与车架的顺从性最好，因为三点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好。 值得推荐的是前悬置采用两点左、右斜置、后端一点紧靠主惯性轴的布置方案，这种布置具有较好的隔振功能。 在四缸机上得到广泛应用。 而前一点、后两点的三点式多用于六缸机。 四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。 但经过合理设计，仍可满 足四缸机、更能满足六缸机的要求。 四点式悬置在六缸机上的使用最为普遍。 在重型汽车上，因为其动力总成质量和长度大，为了避免发动机机体后端面与飞轮壳接合面上产生过大的弯矩，一般在变速器上增加一个辅助上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 29 支点，从而形成五点式悬置。 由于该支点距动力总成的质心最远，又是过定位点，因此辅助支点刚度不能太大，以避免因车架变形而损坏变速器或悬置支架。 悬挂点的位置基本上由两点来确定，第一是动力学因素，第二是解耦要求。 动力学因素有动力总成的惯量，质心，惯性矩，活塞轴线与曲轴轴线构成的平面，以及差速器的位置和输出扭矩等动力总成 的固有性能，而解耦的要求是要合理地选择悬挂点以至于某悬挂点的运动基本上不影响其它悬挂点，便于方针计算，也简化悬置的刚度和阻尼特性设计。 在设计悬置远见的刚度和阻尼特性时，要照顾到系统的高、低频频响特性，使得发动机不会在正常运行的转速和动力输出的范围内发生谐振。 当然不可能在全频段均能避开谐振，优化和取舍而已。 一般悬置都会发生超低频谐振，例如：在配有手动变速箱的车辆严重拖档时，发动机悬置就会发生谐振。 发动机悬置和变速器悬置的连线最好与动力总成的主惯性轴同线，而不是曲轴中心线，因为动力总成上有很多辅件，比如动力转 向泵、线束、空调压缩机等。 出于解耦的考虑，应根据撞击中心理论将后悬置布置在前悬置点的共轭点上，使前、后悬置点的冲击不至于相互影响，从而达到良好的隔振效果。 前、后悬置的刚度还要根据承载量及到质心的距离合理地匹配，达到垂直及俯仰方向上的解耦。 悬置点如为一点，则尽可能靠近动力总成的最小惯性轴。 如为两点，出于解耦的目的，最好是呈 V 形布置，一般倾斜角度θ： 40～ 45 度。 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 30 V 型布置的悬置系统的弹性中心较低，在设计中通过倾角及位置的调整容易使其弹性中心落在或接近动力总成的主惯性型轴上。 最 佳悬置点的位置首先和悬置的总体布置有关 ,其次和发动机的具体参数有关 ,还和发动机舱的布置有关 ,比如 ,发动机的缸数、质量、回转惯量、质心的位置、最大输出扭矩、发动机的怠速转速等有关，另外，你选择悬置的什么布置方式，三点布置还是四点布置，以及发动机舱的空间，相连接零部件的强度等很多因素都影响发动机悬置的布置。 发动机 和变速箱 QR631 采用 4 点悬置布置型式，分别固定在副车架和车身纵梁上。 如图。 图 四点悬置示意图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 31 四个悬置点坐标见 表。 表 悬置点坐 标 悬置点 1 悬置点 2 悬置点 3 悬置点 4 X= X=176 X= X= Y= Y= Y= Y= Z= Z= Z= Z= 四个悬置点在空间呈 V 型排列，稳定性好，如图。 图 悬置点空间示意图 图 悬置点俯视图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 32 悬置是固定在车架和纵梁上的，确定悬置点后，定下发动机和变速箱的位 置，以钣金件连接在车架和纵梁上。 图 发动机空间位置图 发动机布置在发动机舱中间靠右侧，控制 X 方向上的位置，发动机离车架有一定距离，保证发动机工作时不会和车架产生干涉。 发动机舱左侧预留空间给变速箱。 两者布置时先考虑一个，定好位置，在考虑预留空间是否足够放的下另一个。 按照预留空间定位，变速箱的位置如 图。 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 33 图 变速箱空间位置 动力总成分开布置变化多，也比较烦琐，因此变速箱和发动机连接在一起，布置时还可以整体考虑。 发动机 和变速箱 QR631 布置和周围车 架保持一定距离（最小间隙必须达到 20mm）以免发生干涉。 发动机最高处离发动机罩保持一定距离本车设计空气滤清器不是整体安装在发动机上，所以间隙留出作为行人碰撞缓冲区，间隙 200mm 左右。 如图。 图 发动机和变速箱俯视图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 34 图 发动机和变速箱总成与纵梁相对位置 布置设计时同时注意整个发动机和变速箱总成是否在纵梁上部如图，尽量使发动机底部不超出纵梁，这样可以保证最小离地间隙处出现在纵梁上，即使与地面碰到也对汽车伤害相对较小，起到保护发动机的作用。 图 发动机 和变速箱布置空间效果图 上海工程技术大学毕业设计（论文） SUV汽车发动机舱布置设计 35 发动机和变速箱的布置是发动机舱布置的第一步，是最重要的一步，发动机和变速箱体积大需要先 布置，布置后发动机舱剩余空间才用来布置其他相对较小的总成件，所以发动机和变速。