刘璐
摘 要:轻型越野运输车需具备轻型化、能适应性强等优点,其质量参数和几何尺寸参数是车辆设计的基础,因此如何合理确定设计车辆的基础参数至关重要。
关键词:质量参数;车辆几何尺寸;基础参数设计
我国地域辽阔,地理条件复杂,尤其是山区、沙化地带的道路通行条件差,体现在路面凹凸不平、路窄、坡度大、路基松散等方面,阻碍了当地的经济发展。因此设计一款适应当地环境的轻型的越野运输车十分必要,而对轻型越野运输车主要参数的确定是完成整体设计的基础。
1 轻型越野运输车的特点
轻型越野运输车辆需具备多用途、 轻型化、能适应多种不同特殊道路条件,高机动性等优点,一定程度解决复杂路况运输困难。例如瑞士CROCO、巴西SAFO等车型。我国汽车工业起步较晚,2000年开始对适应多种路况的越野运输车实施研制。该类车型前可以乘两人,驾驶员一个人靠边布置腾出载货的空间,把驾驶员旁边的坐椅作成可折叠的型式,小巧紧凑。再乘坐4人,加上前面两人共计6人。按每人75公斤计,共450公斤,不超过500公斤的额定载重量。
2 质量参数
2.1 装载质量
装载质量通常指在汽车自身各零部件所允许的范围内,能保证汽车在道路上稳定行驶的汽车的最大货物装载量。轻型越野汽车的装载质量的要求,并参考同类车的技术数据,装载质量Ge确定为0.5t。
2.2 整备质量
汽车整备质量,指汽车按出厂技术条件装备完整(如备胎、工具等安装齐备),各种油水添满后的重量。这是汽车的一个重要设计指标。
类比国内外同类车型的质量参数,确定质量利用系数的平均值为0.80,波动范围为0.452~1.207。新车型普遍增大了发动机的功率,动力性能有了很大的提高,如:车速提高、爬坡能力增强、具有拖挂能力。由此,车重有了一定程度的增加。平均质量利用系数为:=0.644,其范围在0.45~0.86之间。
根据分析,为了得到待研制车辆的合理质量利用系数(设为)的范围,我们可以采用比较法,即通过国内与国外吉普车的对比,按下式估算。即:
得到=0.451≈0.45,该值已经考虑了我国目前的技术水平,基本相当于发达国家同类车的下限值。由此,定出质量利用系数的允许值为:不小于0.45。
2.3 牵引质量
3 车辆几何尺寸参数
3.1 载货平台尺寸
调研载货平台长为1210~1540mm;宽为1500~1870mm;高为750~1030mm。考虑发动机高度和最小离地间隙,越野汽车机动性要求,轻型越野汽车最小离地间隙不小于220mm,载货平台厚度约為20mm,考虑到发动机上端与平台下端留有15mm间隙。若将载货平台高度定为1000mm,此时,车身中部离地间隙可达到290mm。
考虑轮胎直径及其动挠度,越野车静挠度为60~130mm,动挠度近似等于静挠度,现取为130mm;拟选用轮胎型号为215/80R16,外直径为750mm。载货平台厚度(20mm)及车轮跳到上极限位置时与平台间的距离(50mm),载货平台高度为950mm。
前排双人并排座时,宽度为460.12×2=920.24mm,两边轮胎宽度为216×2=432mm,同时应考虑到两人并排座时不能影响到驾驶员的正常操作,驾驶员与旁边乘员之间应留有最小100mm的间隙,同时还应考滤两边车轮偏转空间,两边各留出100mm间隙,所以,车身宽度应不小于920+432+300=1652mm。
综合所述,载货平台高度定为1000mm,宽度定为1700mm,长度取为1500mm。
3.2 整车长宽高
通过调研类比国外同类运输车尺寸得出,长为2375~4015mm;宽为1400~2640mm;高为1180~2090mm,宽/长比为0.35~0.67。
宽度取为载货平台宽度1700mm。驾驶员位置的纵向长度纵向长度为1292~1400mm。为使结构紧凑,取为1300mm。根据载货平台长度1500mm。整车长度确定为1300+1500=2800mm。
为降低汽车重心高度,可适当将驾驶员座椅下移,使汽车总高下降,取防滚翻杆高出载货平台高度800mm,加上载货平台的高度1000mm,故整车高度为1800mm。整车长度为2800mm,宽度1700mm,高度为1800mm。
3.3 轮距和轴距
轮距为1130~1650mm,轴距为1500~2100mm,轴距长度系数为0.49~0.74。根据确定的整车长度2800mm和轴距长度系数,轴距为1372~2072mm。轴距长度系数取平均值0.7,则轴距确定为1960mm。轮距为1130~1650mm,若以两个车轮的外侧距离等于总宽,则轮距为整车总宽减去轮胎宽度,即1700-216=1484mm。根据统计,轮距与轴距之比为0.637~0.849。根据轴距1960mm,轮距应为1248~1664mm。综上所述,轮距确定为1484mm,轮距与轴距之比为1500/1960=0.765。对于越野汽车,前后轮距应一致,有利于通过性。