115S底盘部分零部件选型分析报告0618.docx
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115S底盘部分零部件选型分析报告0618
编号:
115S-PD-DP-001
底盘部分零部件选型分析报告
项目名称：
115S
编制:
日期:
校对:
日期:
审核:
日期:
批准:
日期:
重庆迪科汽车研究有限公司
2009年3月
目录
一、概述1
二、主要结构型式及技术参数1
三、底盘各系统方案3
1、传动行使系统4
2、悬架系统6
3、备胎7
4、排气系统7
5、制动系统9
6、转向系统12
一、概述
115S整车长度在B07车型的基础上缩短175mm，合理布置备胎、中门及合理的轴荷分配前提下确定整车轴距为2365mm。
经布置分析，115S底盘系统在B07车型的基础上，布置结果如图1。
Ø动力总成及附件系统、前悬架系统、转向系统借用B07车型；
Ø后悬整体向-X方向移动150mm，即轴距缩小150,调整为2365mm；
Ø备胎向-X方向移动161.5mm；
Ø传动轴根据后桥位置重新设计（主要是轴管长度调整）；
Ø排气系统重新设计（主要是排气管长度、消声器位置调整）；
Ø制动系统适应性变更（主要是制动管、拉索长度及位置调整）；
Ø油箱借用B07车型的40升油箱布置方案。
黄色—更改绿色—借用B07
图1115S底盘布置方案
二、主要结构型式及技术参数
动力总成及附件结构参数见表1。
项目型式
115S（同B07）
发动机型号
EQ465i2-30
EQ466
EQ474
CK14
型式
四缸直列水冷
四缸直列水冷
四缸直列水冷
四缸直列水冷
排量
L
1.05
1.0
1.3
1.373
缸径冲程
mm×mm
66×74
66×74
74×76
73×82
压缩比
8.8：
1
10:
1
9.5:
1
9.5:
1
最大功率
kW/r/min
39/5500
47/6000
60.5/6000
70/6000
最大扭矩
N·m/r/min
78/（3000-3500）
87/4500
102/3000
115/3200
燃油供给方式
电控多点顺序喷射
冷启动性能
按照GB/T18297规定的试验方法，具有良好的低温（－18°C）启动性
变速器
型号
5MT
5MT
5MT
5MT
型式
手动
手动
手动
手动
各档位传动比
一档
3.652
3.652
4.425
4.101
二档
1.947
1.947
2.722
2.304
三档
1.423
1.423
1.792
1.675
四档
1
1
1.226
1.226
五档
0.795
0.795
1
1
倒档
3.466
3.466
4.722
4.722
后桥主减速比
43/9
43/9
43/11
41/11
供油系统
燃油箱
金属燃油箱，内装式电子燃油泵
供油控制
机械油门控制
燃油蒸发
活性碳碳罐
冷却系统
表1动力总成及附件的结构型式和参数特性
115S底盘与B07底盘主要结构型式及技术参数对照见表2。
车型
B07
115S
离合器
型式
单片、干式膜片弹簧离合器
单片、干式膜片弹簧离合器
传动轴
型式
开式管状传动轴、双十字轴万向节
开式管状传动轴、双十字轴万向节
悬架系统
前悬架
麦弗逊式独立悬架带横向稳定杆
麦弗逊式独立悬架带横向稳定杆
后悬架
纵置钢板弹簧
纵置钢板弹簧
车轮定位（空载）
前轮外倾（°）
1°18′
1°18′
前轮前束（°）
17′
17′
主销内倾（°）
8°46′
8°46′
主销后倾（°）
2°41′
2°41′
后轮外倾（°）
0
0
后轮前束（°）
0
0
轮胎规格
175/80R14
175/80R14165/70R14
轮胎气压
前轮240kp,后轮290kp
前轮240kp,后轮290kp（175）
前轮250kp,后轮300kp（165）
备胎
175/80R14
175/80R14165/70R14
转向系统
方向盘
直径370
直径370
转向器型式
齿轮齿条式
齿轮齿条式
制动系统
结构型式
双回路液压系统，真空助力带感载比例阀
双回路液压系统，真空助力带感载比例阀
行车制动器
前盘后鼓式
前盘后鼓式
驻车制动器
拉索式后轮制动
拉索式后轮制动
表2115S与B07底盘主要结构型式及技术参数
三、底盘各系统方案
根据新的布置方案，需对底盘系统各系统的性能进行计算，检查零部件是否满足使用要求及相关标准，并达到借用现有零部件的最大化。
最终确定各零部件的型号及相关性能参数。
1、传动行使系统
1）传动轴
115S传动轴属于十字轴万向节式传动轴，具体结构为开式管状双十字轴万向节式传动轴。
115S传动轴是在B07传动轴基础上根据布置对轴管长度进行了调整，其它如万向节叉、十字轴均借用B07车型。
传动轴设计主要要求：
Ø传动轴管两端万向节叉处于同一平面，尽量使万向节夹角
，使速度、力矩传动不等速波动量越小越好，控制在10%以内；
Ø传动轴在各工作状态万向节夹角满足要求。
Ø传动轴前端花键滑移量满足要求，不出现脱落、顶死现象。
Ø传动轴满足临界转速要求；
Ø传动轴轴管满足扭转强度要求；
Ø十字轴满足强度要求；
Ø传动轴满足动平衡要求；
Ø传动轴满足焊接、装配等工艺要求。
对115S传动轴进行运动分析及负荷计算。
具体参数见表3，详细计算参考《传动轴设计计算报告》。
2）车轮
115S选用两种轮胎：
175/80R14，165/70R14
车轮设计的主要要求：
Ø轮胎应有良好的负荷能力和速度能力；
Ø轮胎应有良好的附着能力和缓冲特性；
Ø轮胎应耐磨损、耐针扎、耐老化，并有良好的气密性；
Ø轮胎应有良好的均匀性和质量平衡性；
Ø车轮总成应有较小的滚动阻力和行使噪声；
Ø轮胎气压及气压偏差应符合要求；
Ø车轮装饰盖与车轮搭配合理，不松脱；
Ø轮辋螺栓孔尺寸合理，满足装配要求。
根据115S空载、满载质量，设定轮胎气压如表4。
序号
参数
要求基准
配466发动机
配474发动机
1
传动轴长度（mm）
680
580
2
万向节夹角（º）
静止≤6
=3.82
=1.65（空载）
=1.39
=0.84（空载）
极限位置：
15-20
=8.59
=6.41（下极限）
=6.97
=6.39（下极限）
=6.09
=8.27（上极限）
=10.3
=10.88（上极限）
3
转速波动量（输出角速/输入角速）
0.9-1.1
0.992-1.002（空载）
0.998-1.002（空载）
0.957-1.005（下极限）
0.968-1.004（下极限）
0.973-1.006（上极限）
0.934-1.009（上极限）
4
转矩波动量（输出转矩/输入转矩）
0.9-1.1
0.998-1.008（空载）
0.998-1.002（空载）
0.994-1.045（下极限）
0.996-1.033（下极限）
0.994-1.028（上极限）
0.991-1.071（上极限）
5
花键滑移动量（mm）
花键长度/2
7.8mm<<80/2（下极限）
8.2mm<<80/2（下极限）
3.9mm<<80/2（上极限）
7.4mm<<80/2（上极限）
6
临界转速安全系数
1.2-2
2.9
3.9
7
轴管强度（MPa）
125
55.6
71.2
8
十字轴弯曲应力（MPa）
250
7.51（前）7.5（后）
8.8（前）8.8（后）
9
十字轴剪切应力（MPa）
80
3.68（前）3.67（后）
4.3（前）4.3（后）
表3115S传动轴设计计算参数
175/80R14
165/70R14
前轮气压（KPa）
240
250
后轮气压（KPa）
290
300
表4115S轮胎气压设定
2、悬架系统
115S前悬架为麦弗逊式独立悬架，后悬架采用纵置钢板弹簧式非独立悬架。
115S前悬架系统完全借用B07车型，后悬架系统借用B07车型零部件结构，但后悬架系统整体向-X向移动150mm，即轴距缩短150mm（B07轴距为2515mm，115S轴距为2365mm）。
悬架设计要求：
Ø悬架系统应合理设置四轮定位参数，不得出现轮胎异常磨损、车辆跑偏等异常现象
Ø悬架系统的各零件性能参数应匹配合理，满足对车辆平顺性、操纵稳定性；
Ø汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角合适；
Ø减震器的阻尼，螺旋弹簧的刚度大小应符合乘坐舒适性的要求；
Ø悬架系统在车辆行驶时不许有异响和明显的工作噪声；
Ø悬架系统应具有足够的强度和过载能力，满足耐久性要求；
Ø结构紧凑、占用空间小。
由于轴荷的变化，115S后悬架相关参数部分产生了改变，115S与B07后悬架主要技术参数见表5。
详细计算参考《前、后悬架系统计算报告》。
序号
参数
B07
115S
1
后轴荷（空载/满载）
532/877
522/908
2
板簧
自由弧高（mm）
136
136
刚度（N/mm）
38
38
静挠度（mm）
54
53．3
满载挠度（mm）
90
86.5
3
后悬架偏频（空载）
2.13
1.77
后悬架偏频（满载）
1.93
1.70
4
后悬架侧倾角刚度（N·mm/rad）
2.15×107
2.15×107
5
后悬架侧倾中心高度（mm）
285
285
6
平均相对阻尼系数0.3m/s
0.58
0.39
平均相对阻尼系数0.6m/s
0.29
0.28
表5115S与B07后悬架主要技术参数
为了后悬安装要求，车身上的板簧前吊耳焊接总成、板簧后吊耳焊接总成、缓冲座焊接总成及后减振器支撑加强板安装相应地向-X向移动150mm。
见图2。
黄色—115S位置绿色—B07位置
图2后悬安装钣金位置调整
3、备胎
115S备胎型号为：
175/80R14、165/70R14
115S备胎安装借用B07备胎安装结构，用175/80R14轮胎进行布置，（165/70R14较小，也能满足要求）为了满足整车缩短、与后桥有合理的间隙要求，115S备胎及安装支架在B07的基础上向-X方向整体移动161.5mm。
布置方案见图3。
图3115S备胎布置方案
影响备胎安装方便及状态可靠的因素主要是与后桥、后保险杠的间隙，经分析测量，备胎与后桥的最小间隙为11.8mm。
备胎与后保险杠的最小间隙为10.5mm。
为了满足备胎安装支架借用，车身地板横梁及备胎吊挂相应地向-X向移动161.5mm。
4、排气系统
相对B07车型，115S整车长度缩短，后悬位置的变化，所以排气系统不能完全借用B07排气系统，需在B07排气管的基础上重新设计。
115S排气系统（配466发动机）布置与B07排气系统对比如图4。
黄色—115S排气系统绿色—B07排气系统
图4115S排气系统（配466发动机）布置与B07排气系统对比
115S排气管（配466发动机）布置方案要点如下（见图5）：
1）消声器借用B07车型，并整体向-X向移动150mm，保证排气管与后桥间隙足够；排气管尾端减短，与后保险杠相对位置与B07车型一致；
2）三元催化转换器前端借用B07车型，后端管减短并改变形状连接消声器；
3）隔热板借用B07车型，其位置向-X向移动150mm；
4）其它安装挂钩等做适应性调整。
三元催化转换器借用B07车型
消声器借用B07车型
三元催化转换器后端管形状修改
排气管尾端减短
图5115S排气管（配466发动机）布置方案
115S排气系统（配474发动机）布置与B07排气系统对比如图6。
黄色—115S排气系统绿色—B07排气系统
图6115S排气系统（配474发动机）布置与B07排气系统对比
115S排气管（配474发动机）布置方案要点如下（见图7）：
1）三元催化转换器总成借用6360车型且位置不变。
2）消声器借用6360车型，位置向-X向移动50mm，以保证消声器与后桥间隙。
3）排气管尾端借用B07车型。
排气管尾端减短，与后保险杠相对位置与B07一致；
4）其它安装挂钩等做适应性调整。
消声器借用6360
三元催化转换器借用6360
此处管缩短50mm
排气管尾段借用B07，尾端减短
图7115S排气管（配474发动机）布置方案
5、制动系统
115S行车制动系统为前盘后鼓式，驻车制动为拉索式后轮制动。
115S制动系统借用B07制动系统结构，由于后悬整体向-X方向移动，制动系统后桥位置需做适应性修改。
将图8所示制动管及制动拉索（黄色部分）适当地缩短并调整其空间位置，保证与周边零部件不干涉且固定可靠。
图8制动系统后桥位置
制动系统设计要求：
Ø足够的制动能力，良好的热稳定性；
Ø正常制动时，制动系统不得出现抱死、拖滞等异常现象，不应当丧失操纵性和方向稳定性；
Ø制动系统的部件应具有足够的可靠性，要有一定的刚度和强度储备；
Ø制动时产生的噪声尽可能小，减少散发对人体有害物质；
Ø摩擦衬片（块）应有足够的使用寿命；
Ø摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构；
Ø制动系统任何元件发生故障并使基本功能遭到破坏时，汽车制动系应装有音响或光信号等报警装置。
相对于B07车型，115S轴荷发生了变化，需对制动系统进行校核，校核结果对比见表6。
详见《底盘制动力匹配校核报告》。
校核结果为115S制动系统各参数可以完全借用B07车型，满足要求。
序号
参数
B07
115S
1
感载比例阀空满载弯折点液压P（MPa）
4/8
4/8
2
感载比例阀分配比
0.25
0.25
3
真空助力比
5
5
4
制动主缸直径Dm（mm）
φ22.22
φ22.22
5
制动主缸行程（mm）
13.5+16
13.5+16
6
盘式制动轮缸活塞直径Df/mm
φ51.1
φ51.1
7
制动盘有效半径re/mm
R97.7
R97.7
8
制动鼓工作直径De/mm
φ220
φ220
9
制动鼓轮缸缸径Dr/mm
φ17.46
φ17.46
10
前后制动器效能因数Bf
0.76/2.2
0.76/2.2
11
踏板的杠杆比
4
4
12
7m/s2制动力（N）
空载
129
106
满载
231
202
13
80Km/h制动距离（m）
46.5
43
14
80Km/h制动减速度（m/s2）
6.42
6.86
15
驻车极限上坡路倾角（°）
＝0.6
空载
19.98
21.51
满载
22.30
23.12
＝0.7
空载
23.71
25.8
满载
26.47
27.76
＝0.8
空载
27.50
29.82
满载
30.67
32.36
16
驻车极限下坡路倾角（°）
＝0.6
空载
14.43
13.26
满载
15.60
12.08
＝0.7
空载
16.34
15.07
满载
17.60
13.62
＝0.8
空载
18.12
16.68
满载
19.46
15.08
表6115S与B07制动系统参数对比
6、转向系统
115S转向器型式为：
齿轮齿条式。
115S转向系统完全借用B07车型。
转向系统设计要求：
Ø汽车转弯行使时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，车轮不应有侧滑；
Ø整个转向系统应反应灵敏、运动灵活、操纵轻便、无阻滞现象；
Ø转向轮转向后能自动回正，保证转向轮能自动恢复到直线行驶状态；
Ø保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小的转弯行使能力；
Ø汽车正常行驶时,转向盘不得有摆振和路感不灵或其它异常现象，不得出现过度转向或过度不足转向现象。
Ø转向盘在受到一定压力时可产生变形，以降低事故时驾驶员受到的伤害。
Ø转向系统必须有足够的刚度且坚固耐用，以确保行驶安全。
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