劉璐
摘 要:輕型越野運(yùn)輸車需具備輕型化、能適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),其質(zhì)量參數(shù)和幾何尺寸參數(shù)是車輛設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),因此如何合理確定設(shè)計(jì)車輛的基礎(chǔ)參數(shù)至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:質(zhì)量參數(shù);車輛幾何尺寸;基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)計(jì)
我國(guó)地域遼闊,地理?xiàng)l件復(fù)雜,尤其是山區(qū)、沙化地帶的道路通行條件差,體現(xiàn)在路面凹凸不平、路窄、坡度大、路基松散等方面,阻礙了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。因此設(shè)計(jì)一款適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的輕型的越野運(yùn)輸車十分必要,而對(duì)輕型越野運(yùn)輸車主要參數(shù)的確定是完成整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
1 輕型越野運(yùn)輸車的特點(diǎn)
輕型越野運(yùn)輸車輛需具備多用途、 輕型化、能適應(yīng)多種不同特殊道路條件,高機(jī)動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn),一定程度解決復(fù)雜路況運(yùn)輸困難。例如瑞士CROCO、巴西SAFO等車型。我國(guó)汽車工業(yè)起步較晚,2000年開(kāi)始對(duì)適應(yīng)多種路況的越野運(yùn)輸車實(shí)施研制。該類車型前可以乘兩人,駕駛員一個(gè)人靠邊布置騰出載貨的空間,把駕駛員旁邊的坐椅作成可折疊的型式,小巧緊湊。再乘坐4人,加上前面兩人共計(jì)6人。按每人75公斤計(jì),共450公斤,不超過(guò)500公斤的額定載重量。
2 質(zhì)量參數(shù)
2.1 裝載質(zhì)量
裝載質(zhì)量通常指在汽車自身各零部件所允許的范圍內(nèi),能保證汽車在道路上穩(wěn)定行駛的汽車的最大貨物裝載量。輕型越野汽車的裝載質(zhì)量的要求,并參考同類車的技術(shù)數(shù)據(jù),裝載質(zhì)量Ge確定為0.5t。
2.2 整備質(zhì)量
汽車整備質(zhì)量,指汽車按出廠技術(shù)條件裝備完整(如備胎、工具等安裝齊備),各種油水添滿后的重量。這是汽車的一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。
類比國(guó)內(nèi)外同類車型的質(zhì)量參數(shù),確定質(zhì)量利用系數(shù)的平均值為0.80,波動(dòng)范圍為0.452~1.207。新車型普遍增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,動(dòng)力性能有了很大的提高,如:車速提高、爬坡能力增強(qiáng)、具有拖掛能力。由此,車重有了一定程度的增加。平均質(zhì)量利用系數(shù)為:=0.644,其范圍在0.45~0.86之間。
根據(jù)分析,為了得到待研制車輛的合理質(zhì)量利用系數(shù)(設(shè)為)的范圍,我們可以采用比較法,即通過(guò)國(guó)內(nèi)與國(guó)外吉普車的對(duì)比,按下式估算。即:
得到=0.451≈0.45,該值已經(jīng)考慮了我國(guó)目前的技術(shù)水平,基本相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家同類車的下限值。由此,定出質(zhì)量利用系數(shù)的允許值為:不小于0.45。
2.3 牽引質(zhì)量
3 車輛幾何尺寸參數(shù)
3.1 載貨平臺(tái)尺寸
調(diào)研載貨平臺(tái)長(zhǎng)為1210~1540mm;寬為1500~1870mm;高為750~1030mm。考慮發(fā)動(dòng)機(jī)高度和最小離地間隙,越野汽車機(jī)動(dòng)性要求,輕型越野汽車最小離地間隙不小于220mm,載貨平臺(tái)厚度約為20mm,考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)上端與平臺(tái)下端留有15mm間隙。若將載貨平臺(tái)高度定為1000mm,此時(shí),車身中部離地間隙可達(dá)到290mm。
考慮輪胎直徑及其動(dòng)撓度,越野車靜撓度為60~130mm,動(dòng)撓度近似等于靜撓度,現(xiàn)取為130mm;擬選用輪胎型號(hào)為215/80R16,外直徑為750mm。載貨平臺(tái)厚度(20mm)及車輪跳到上極限位置時(shí)與平臺(tái)間的距離(50mm),載貨平臺(tái)高度為950mm。
前排雙人并排座時(shí),寬度為460.12×2=920.24mm,兩邊輪胎寬度為216×2=432mm,同時(shí)應(yīng)考慮到兩人并排座時(shí)不能影響到駕駛員的正常操作,駕駛員與旁邊乘員之間應(yīng)留有最小100mm的間隙,同時(shí)還應(yīng)考濾兩邊車輪偏轉(zhuǎn)空間,兩邊各留出100mm間隙,所以,車身寬度應(yīng)不小于920+432+300=1652mm。
綜合所述,載貨平臺(tái)高度定為1000mm,寬度定為1700mm,長(zhǎng)度取為1500mm。
3.2 整車長(zhǎng)寬高
通過(guò)調(diào)研類比國(guó)外同類運(yùn)輸車尺寸得出,長(zhǎng)為2375~4015mm;寬為1400~2640mm;高為1180~2090mm,寬/長(zhǎng)比為0.35~0.67。
寬度取為載貨平臺(tái)寬度1700mm。駕駛員位置的縱向長(zhǎng)度縱向長(zhǎng)度為1292~1400mm。為使結(jié)構(gòu)緊湊,取為1300mm。根據(jù)載貨平臺(tái)長(zhǎng)度1500mm。整車長(zhǎng)度確定為1300+1500=2800mm。
為降低汽車重心高度,可適當(dāng)將駕駛員座椅下移,使汽車總高下降,取防滾翻桿高出載貨平臺(tái)高度800mm,加上載貨平臺(tái)的高度1000mm,故整車高度為1800mm。整車長(zhǎng)度為2800mm,寬度1700mm,高度為1800mm。
3.3 輪距和軸距
輪距為1130~1650mm,軸距為1500~2100mm,軸距長(zhǎng)度系數(shù)為0.49~0.74。根據(jù)確定的整車長(zhǎng)度2800mm和軸距長(zhǎng)度系數(shù),軸距為1372~2072mm。軸距長(zhǎng)度系數(shù)取平均值0.7,則軸距確定為1960mm。輪距為1130~1650mm,若以兩個(gè)車輪的外側(cè)距離等于總寬,則輪距為整車總寬減去輪胎寬度,即1700-216=1484mm。根據(jù)統(tǒng)計(jì),輪距與軸距之比為0.637~0.849。根據(jù)軸距1960mm,輪距應(yīng)為1248~1664mm。綜上所述,輪距確定為1484mm,輪距與軸距之比為1500/1960=0.765。對(duì)于越野汽車,前后輪距應(yīng)一致,有利于通過(guò)性。