某貨車教練車的總體設計

張保寧

（東風襄陽旅行車有限公司，湖北 襄陽 441004）

某貨車教練車的總體設計

張保寧

（東風襄陽旅行車有限公司，湖北 襄陽 441004）

∶文章以我公司新開發的考試用貨車教練車為研究對象，分析了總體設計參數和達到的指標。重點分析了主要總成部件的選用對整車動力性、經濟性和整車成本的影響。通過分析和方案論證，達到了設計參數要求和指標。為零部件設計提供指導方向和設計要點的確定，為下一步的設計開發工作提供了有利依據。

∶總體設計；動力性；經濟性；成本；主要零部件

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.049

Keywods: overall design; power; fuel economy; cost; main components

CLC NO.: U469.79Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-140-03

前言

教練車一直是各品牌汽車主機廠激烈競爭的市場，截止到2011年底統計，全國在冊駕校6299家，在用大型貨車教練用車45944輛，每年淘汰更新在一萬輛左右。教練車做為專用特定車輛，使用特點：低速、輕載；客戶關注點：在滿足使用條件下，低油耗、低成本。現有教練車基本是在常規貨車的基礎上做上裝變化。底盤部分并沒有針對教練車做大的改進。隨著國家汽車產業政策和石油價格的變化，教練車需求也在不斷更新。開發出輕量化、低油耗、低承載的教練車是廣大駕校的迫切要求。

1、設計任務的主要尺寸參數和指標

汽車的主要尺寸參數包括軸距、輪距、總長、總寬、總高、前懸、后懸、接近角、離去角、最小離地間隙等。

1.1軸距L、前后輪距B1和B2

軸距L的選擇要考慮它對整車其它尺寸參數、質量參數和使用性能的影響。新設計的教練車是以7噸尖頭載貨汽車為開發平臺，參考現有車型所以軸距定為5200mm；a、前輪距B1與前部車架寬度、前懸寬度、輪胎寬、前輪最大轉角、轉向拉桿和轉向車輪以及車架間的運動空間等因素有關，參考現有車型前輪距B1=1810mm；b、后輪距B2與后板簧寬度E、后板簧距F、輪胎寬K、板簧與輪胎的間隙G等尺寸有關。車架寬860mm，配置9.00-20 12PR輪胎、輪胎偏置距153mm，按貨廂底板寬2294mm、板簧寬75mm、板簧距1030mm，確定輪距1800mm，車輪最大外寬2116mm貨廂底板寬2294mm，車輪在貨廂底板內89mm，根據以上布置圖，確定后輪距1800mm。

1.2汽車的外廓尺寸

GB1598-2004對汽車的外廓尺寸界限做了規定。根據GB1598-2004的要求和總體布置最后確定：

整車的外形尺寸：長：9000mm，寬：2470mm，高：2485mm長：參考現有7噸尖頭載貨汽車，整車長確定為9000mm。寬：2470mm，選用內寬為2294mm的貨廂，這種貨廂為市場上的主流產品，考慮到成本因素，選用價格低廉的木制貨箱。

高：2485mm，根據整車高度不大于4000mm，9.00-20輪胎的選擇、懸掛的調整、駕駛室的抬高，初選整車高為2485mm。

2、汽車質量參數的確定

2.1汽車的載質量mg

載貨汽車的裝載量是指該車在良好的硬路面上行駛時裝載貨物量的最大限額。現有車型EQ5120XLHFAC型教練車載質量為7噸，考慮到教練車的用途一般很少載貨，實際設計可按1.5噸載質量考慮。

2.2汽車的整備質量ma

汽車的整備質量是汽車經過整備后在完備狀態下的自身質量，即指汽車在加滿燃料、潤滑油、工作液油及發動機冷卻水和裝備齊全后后但未載人載貨時的質量。它是一個重要的設計指標，整備質量小可降低造價，而且是汽車降低使用油耗的重要途徑。

2.3汽車的總質量

汽車的總質量是指已裝備完好、整備齊全并按規定載滿客貨時的汽車質量Ga，Ga=mg+ ma=6噸。

2.4汽車的整備質量利用系數η

載貨汽車的η是載貨汽車的載質量mg與其整備質量ma之比。現有教練車空載率高實際的整備質量利用系數很低，新開發的教練車目的在于提高整備質量利用系數。

3、主要總成部件的選擇

3.1發動機

根據教練實際使用條件，主要為城郊的特點，常用車速確定為V=40Km/h，最高車速確定為Vmax=80Km/h；根據現有長頭車駕駛室尺寸確定迎風面積A=5.2m2；車輪滾動半徑rr=473mm；機械傳動效率ηT=0.9；滾動阻力系數fr=0.03；空氣阻力系數Cd=0.9；

3.2變速器

根據發動機最大功率、最大扭矩和離合器膜片直徑Φ 255mm，在公司供應商系統內，考慮到質量、成本及交期因素選用江凱汽車變速器有限公司JK5S300型變速器總成， 具體檔位及速比：

一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 倒檔6.802 3.767 2.186 1.424 1.000 6.154

變速箱最大輸入扭矩：300N.m。操縱形式為直接操縱。

3.3前、后橋

根據實際軸荷分配及整車尺寸布置要求，需要開發適合本車型專用的前后橋，成本較高，先期仍采用現有車橋，在公司供應商系統內，考慮到質量、成本及交期因素選用荊州車橋有限公司2.7噸前軸和7噸后橋。前軸為整體鍛造式工字梁，轉向梯形后置。前軸輪距：1810mm，前軸板簧中心距：851mm。后橋輪距：1800mm，后橋單級主減速器，雙曲線齒輪減速器，沖壓焊接橋殼，全浮式半軸，主減速比：6.83，后橋最大輸出扭矩：1800N.m。

3.4前/后懸架的確定

前/后懸架采用縱向對稱等截面鋼板彈簧，液里力雙向作用筒式減震器，前后鋼板彈簧片數：8/9+5。

3.5車架

3.5.1車架縱梁外形尺寸的的確定

根據整車設計任務要求確定車架前懸1040mm，車架后懸1835mm；整車軸距5200mm，車架縱梁總長確定為8075mm；由車架上平面高度、前懸架布置要求和現有車架模具的考慮，選定車架縱梁為槽形梁，前部截面高度為160mm，由車架縱梁前端面向后1120mm處至2140mm處為變截面區，縱梁截面經變截面后高度過渡到231mm。參考現有車型縱梁鋼板厚8mm，翼面寬75mm。

3.5.2車架寬度及橫梁的布置

由懸架板簧布置、前部發動機空間要求及橫梁零件的通用性確定車架寬度為860mm。考慮到與現有車型的成本優勢，在滿足車架強度要求的前提下，不需要內襯梁加強。

考慮到承受鋼板彈簧固定吊耳的扭力和支承散熱器的作用，第一橫梁布置在前扳簧固定吊耳的稍前位置。同樣第二、五、六橫梁也布置在板簧吊耳附近，第二橫梁采用下彎梁以避免與動力總成干涉。第三橫梁由駕駛室后懸位置確定。第四橫梁起連接縱梁作用位置由傳動軸吊掛確定。車架尾部布置尾橫梁。

3.6貨箱

由于教練車一般用于駕校考試，很少載貨或只載少量貨物。所以采用價格低廉，重量輕的木制貨箱。與現有教練車車型鐵制貨箱相比，整車成本降低，重量減輕。

4、動力性、經濟性計算

運用Cruise軟件計算出整車在滿載無空調的情況下動力性、經濟性如下：

動力性

表1

最高車速[Km/h] 82.54 0-70Km/h連續加速時間（2擋起步）[s] 75.89 30-70Km/h直接擋加速時間[s] 84.89初速度為50Km/h時的空擋滑行時間（s）/距離（m） 119.65/766.84

經濟性：等速油耗

表2

5、結論

通過以上分析和計算論證：

a.最高車速可達82.54Km/h ，滿足80Km/h的設計要求；最大爬坡度21.71%，滿足15%的設計要求。動力性達到了設計要求。

b.常用車速40Km/h滿載油耗8L左右，較現有車型下降2L以上。

c.整車零部件成本降低2.5萬多元。為用戶節省了用車成本，提升了產品競爭力。

Overall design of freight car coach

Zhang Baoning
（Dongfeng Xiangyang travelling vehicle Co., Ltd., Hubei Xiangyang 441004）

In this paper, the newly developed coach truck with the test use of our company is for the study. The paper analysises the overall design parameters and the index toachieve. Focus analysis the impact of the vehicle power, fuel economy and cost for the choice of the main components of the vehicle .Through analysis and demonstration, the design parameters are achieved.It provides the guidance direction and the design key point for the component design, and provides the favorable basis for the next step of the design and development work.

∶U469.79

∶A

∶1671-7988 (2016)09-140-03

張保寧（1976.2-），男，中級工程師，就職于東風襄陽旅行車有限公司。主要從事底盤設計工作。