劉璐
摘 要:輕型越野運輸車需具備輕型化、能適應性強等優(yōu)點,其質量參數和幾何尺寸參數是車輛設計的基礎,因此如何合理確定設計車輛的基礎參數至關重要。
關鍵詞:質量參數;車輛幾何尺寸;基礎參數設計
我國地域遼闊,地理條件復雜,尤其是山區(qū)、沙化地帶的道路通行條件差,體現在路面凹凸不平、路窄、坡度大、路基松散等方面,阻礙了當地的經濟發(fā)展。因此設計一款適應當地環(huán)境的輕型的越野運輸車十分必要,而對輕型越野運輸車主要參數的確定是完成整體設計的基礎。
1 輕型越野運輸車的特點
輕型越野運輸車輛需具備多用途、 輕型化、能適應多種不同特殊道路條件,高機動性等優(yōu)點,一定程度解決復雜路況運輸困難。例如瑞士CROCO、巴西SAFO等車型。我國汽車工業(yè)起步較晚,2000年開始對適應多種路況的越野運輸車實施研制。該類車型前可以乘兩人,駕駛員一個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6人。按每人75公斤計,共450公斤,不超過500公斤的額定載重量。
2 質量參數
2.1 裝載質量
裝載質量通常指在汽車自身各零部件所允許的范圍內,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量的要求,并參考同類車的技術數據,裝載質量Ge確定為0.5t。
2.2 整備質量
汽車整備質量,指汽車按出廠技術條件裝備完整(如備胎、工具等安裝齊備),各種油水添滿后的重量。這是汽車的一個重要設計指標。
類比國內外同類車型的質量參數,確定質量利用系數的平均值為0.80,波動范圍為0.452~1.207。新車型普遍增大了發(fā)動機的功率,動力性能有了很大的提高,如:車速提高、爬坡能力增強、具有拖掛能力。由此,車重有了一定程度的增加。平均質量利用系數為:=0.644,其范圍在0.45~0.86之間。
根據分析,為了得到待研制車輛的合理質量利用系數(設為)的范圍,我們可以采用比較法,即通過國內與國外吉普車的對比,按下式估算。即:
得到=0.451≈0.45,該值已經考慮了我國目前的技術水平,基本相當于發(fā)達國家同類車的下限值。由此,定出質量利用系數的允許值為:不小于0.45。
2.3 牽引質量
3 車輛幾何尺寸參數
3.1 載貨平臺尺寸
調研載貨平臺長為1210~1540mm;寬為1500~1870mm;高為750~1030mm??紤]發(fā)動機高度和最小離地間隙,越野汽車機動性要求,輕型越野汽車最小離地間隙不小于220mm,載貨平臺厚度約為20mm,考慮到發(fā)動機上端與平臺下端留有15mm間隙。若將載貨平臺高度定為1000mm,此時,車身中部離地間隙可達到290mm。
考慮輪胎直徑及其動撓度,越野車靜撓度為60~130mm,動撓度近似等于靜撓度,現取為130mm;擬選用輪胎型號為215/80R16,外直徑為750mm。載貨平臺厚度(20mm)及車輪跳到上極限位置時與平臺間的距離(50mm),載貨平臺高度為950mm。
前排雙人并排座時,寬度為460.12×2=920.24mm,兩邊輪胎寬度為216×2=432mm,同時應考慮到兩人并排座時不能影響到駕駛員的正常操作,駕駛員與旁邊乘員之間應留有最小100mm的間隙,同時還應考濾兩邊車輪偏轉空間,兩邊各留出100mm間隙,所以,車身寬度應不小于920+432+300=1652mm。
綜合所述,載貨平臺高度定為1000mm,寬度定為1700mm,長度取為1500mm。
3.2 整車長寬高
通過調研類比國外同類運輸車尺寸得出,長為2375~4015mm;寬為1400~2640mm;高為1180~2090mm,寬/長比為0.35~0.67。
寬度取為載貨平臺寬度1700mm。駕駛員位置的縱向長度縱向長度為1292~1400mm。為使結構緊湊,取為1300mm。根據載貨平臺長度1500mm。整車長度確定為1300+1500=2800mm。
為降低汽車重心高度,可適當將駕駛員座椅下移,使汽車總高下降,取防滾翻桿高出載貨平臺高度800mm,加上載貨平臺的高度1000mm,故整車高度為1800mm。整車長度為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,軸距長度系數為0.49~0.74。根據確定的整車長度2800mm和軸距長度系數,軸距為1372~2072mm。軸距長度系數取平均值0.7,則軸距確定為1960mm。輪距為1130~1650mm,若以兩個車輪的外側距離等于總寬,則輪距為整車總寬減去輪胎寬度,即1700-216=1484mm。根據統(tǒng)計,輪距與軸距之比為0.637~0.849。根據軸距1960mm,輪距應為1248~1664mm。綜上所述,輪距確定為1484mm,輪距與軸距之比為1500/1960=0.765。對于越野汽車,前后輪距應一致,有利于通過性。