5.1 主要尺寸参数的选择

汽车的主要尺寸：总长、总宽、总高、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸、接近角、离去角、最小离地间隙等。

1.外廓尺寸

汽车的外廓尺寸包括总长、总宽、总高。它应根据汽车的类型、用途、承载量、道路条件、结构选型与布置以及有关标准、法规限制等因素来确定。在满足使用要求的前提下，应力求减小汽车的外廓尺寸，以减小汽车的质量，降低制造成本，提高汽车的动力性、经济性和机动性。

GB 1589—2004《汽车外廓尺寸、轴荷及质量限界》规定了汽车外廓尺寸：货车、越野车、半挂汽车列车不超过16.5m，全挂汽车列车不超过20m；不包括后视镜，汽车宽不超过2.5m；空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m；后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm；顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm。

不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。

2.轴距L

为满足多种用户的需要，针对同一系列产品车，应考虑出基本型、长轴距和短轴距等几种变型。

原则上装载量多的载货汽车轴距取得长，对机动性要求高的汽车轴距宜取得短些。为满足市场需要，汽车公司在标准轴距载货汽车基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。不同轴距变型车的轴距变化建议在0.4～0.6m的范围内确定。三轴汽车中后轴之间的轴距多为轮胎直径的1.1～1.5倍。

轴距短时，汽车总长、质量、最小转弯半径和纵向通过半径就小一些，通过性和机动性提高，自重轻。但轴距过短也会带来一系列问题，例如：车厢长度不足或后悬过长；汽车行驶时的纵摆和横摆较大，乘坐舒适性变坏，制动或上坡时质量转移大，操纵性和稳定性变坏，汽车行驶时其纵向角振动过大；汽车加速、制动或上坡时轴荷转移过大而导致其制动性和操纵稳定性变坏；万向节传动的夹角过大等。因此，在选择轴距时应综合考虑对有关方面的影响。一般来说：在满足主要性能、装载质量和轴荷分配的条件下，应将轴距设计得短一些，牵引车的机动性要求较高，故轴距较短。

轴距对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时，上述各指标减小。轴距的选择要考虑它对整车其他尺寸参数、质量参数和使用性能的影响。当然，在满足所设计汽车的车厢尺寸、轴荷分配、主要性能和整体布置等要求的前提下，将轴距设计得短一些为好。

此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短，会使车厢长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利。

汽车的轴距和轮距可参考表5-1提供的数据选定。

表5-1 各类汽车的轴距和轮距

3.前轮距B₁和后轮距B₂

增大轮距，随之而来的是室内宽并有利于增加侧倾刚度，但是此时汽车总宽和总质量增加，并影响最小转弯直径变化。

受汽车总宽不得超过2.5m的限制，轮距不宜过大。但在取定的前轮距B₁范围内，应能布置下发动机、车架、前悬架和前轮，并保证前轮有足够的转向空间，同时转向杆系与车架、车轮之间有足够的运动间隙。在确定后轮距B₂时，应考虑两纵梁之间的宽度、悬架宽度和轮胎宽度以及它们之间应留有必要的间隙。

①轮距大的优点：横向稳定性好，悬架角刚度大；缺点：易给车身甩泥。

②轮距小的优点：不易给车身甩泥；缺点：横向稳定性不好，悬架角刚度小。

影响因素：∗前轮距与车身宽度要协调；后轮距总宽不超过25000mm。

∗根据GB 7258—2012：最大侧倾稳定角不小于35°。

∗最大侧倾稳定角不小于35°，总质量/整备质量＜1.2：≥30°。

③前轮距受以下因素（图5-2）的影响：

图5-2 前轮距示意图

•车架前部宽度。

•前钢板弹簧的布置方式及片宽。

•前轮最大转角和轮胎宽度（双胎中心距）。

•转向纵拉杆与车轮及车架（或板簧）的动态间隙：轮胎与拉杆间隙不小于20mm；球销拉杆与板簧间隙不小于15mm。

以上因素需要总体布置才能确定。

④后轮距受以下因素（图5-3）的影响，其尺寸关系式为

B₂=2L+K+2G+4d+2F+2S+T

式中，L为车轮外偏距（按不小于双胎中心距确定）；G为U形螺栓与轮胎间隙（大于30～40mm）；d为可压扁距离；F为板簧宽，轻货车为70～80mm，中重卡为80～120mm；S为U形螺栓与车架间隙，应不小于15mm，对于平衡悬架，需考虑限位板δ₂₀+（3～5）mm。各类汽车的轮距可参考表5-1提供的数据确定。

4.前悬L_F和后悬L_R

前、后悬长时，汽车接近角和离去角都小，会影响汽车的通过性能。

图5-3 后轮距示意图

（1）前悬L_F

L_F由车身状态及总布置而定，应满足以下几方面的需要：

①应保证前轴、发动机、车身轮罩三者之间在X方向的相对位置关系。

②足以安装钢板弹簧前支架、车身前悬置、发动机悬置及散热器、转向器、保险杠、前照灯支架、牵引钩等。

③保证接近角达到设计任务书要求。

对于长头载货汽车，前悬不能缩短的原因是在这段尺寸内要布置保险杠、散热器、风扇、发动机等部件。从撞车安全性考虑希望前悬长些，从视野角度考虑又要求前悬短些。前悬对平头汽车上、下车的方便性有影响，前钢板弹簧长度也影响前悬尺寸。长头载货汽车前悬长度一般为1100～1300mm。

（2）后悬L_R

载货汽车后悬长度应满足以下几方面的要求：

①取决于货厢长度、轴距、轴荷分配。

②满足离去角要求。

③后悬长应不超限（GB7258—2012要求，载货车L_R≤轴距的55%）。

L_R取决于车厢、轴距和轴荷分配的要求。轻型、中型载货汽车的后悬一般为1200～2200mm，特长车厢汽车的后悬可达2600mm，但不得超过轴距的55%。对于三轴汽车，若二、三轴为双后轴，其轴距应按第一轴至双后轴中心线的距离计算；若一、二轴为双转向轴，其轴距按一、三轴的轴距计算。

5.载货汽车车头长度

载货汽车车头长度是指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离。车身形式即长头型还是平头型对车头长度有绝对影响。此外，车头长度尺寸对汽车外观效果、驾驶室舒适性和发动机的接近性等有影响。

长头型载货汽车车头长度尺寸一般为2500～3000mm；平头型载货汽车一般为1400～1500mm。

6.载货汽车车厢尺寸

要求车厢尺寸在运送散装煤和袋装粮食时能装足额定吨数。

车厢边板高度对汽车质心高度和装卸货物的方便性有影响，一般应在450～650mm范围内选取。车厢内宽应在汽车外宽符合国家标准的前提下适当取宽些，以利缩短边板高度和车厢长度。行驶速度能达到较高车速的货车，使用过宽的车厢会增加汽车迎风面积，导致空气阻力增加。车厢内长应在能满足运送上述货物额定吨位的条件下尽可能取短些，以利于减小整备质量。

载货汽车的主要尺寸参数如图5-4所示。

在整车选型初期，可根据要求及驾驶室布置尺寸初步确定轴距

L₀=L_H+L_J+S-L_R （5-1）

式中，L_H为货厢长度，可根据汽车的装载量、载货长度来确定，或参考同类型、同装载量汽车的货厢长度和装载面积来初步确定；L_J为前轮中心至驾驶室后壁的距离，它与布置方案选择有关，在该布置方案选定后，可通过对驾驶室、发动机和前轴的初步布置或参考同型、同类布置的汽车的这一尺寸初步确定；S为驾驶室与货厢之间的间隙，一般取50～100mm；L_R为后悬尺寸，可根据道路条件或参考同类型汽车初步确定。

轴距的最终确定应通过总布置和相应的计算来完成，其中包括检查最小转弯半径和万向节传动的夹角是否过大、轴荷分配是否合理、乘坐是否舒适以及能否满足整车总体设计的要求等。

汽车轮距对汽车的总宽、总质量、横向稳定性和机动性都有较大的影响。轮距越大，则悬架的角刚度越大，汽车的横向稳定性越好，车厢内的横向空间也越大。但轮距也不宜过大，否则会使汽车的总宽和总质量过大。轮距必须与汽车的总宽相适应。

前悬处要布置发动机、散热器、风扇、弹簧前支架、车身前部或驾驶室的前支点、保险杠、转向器等，要有足够的纵向布置空间。其长度与汽车的类型、驱动形式、发动机的布置形式和驾驶室的形式及布置密切相关。汽车的前悬不宜过长，以免使汽车的接近角过小而影响通过性。

图5-4 载货汽车的主要尺寸参数

汽车的后悬长度主要与货厢长度、轴距及轴荷分配有关。后悬也不宜过长，以免使汽车的离去角过小而引起上下坡时刮地，同时转弯也不灵活。轻型及以上的载货汽车的后悬一般为1.2～2.2m；长轴距、特长货厢的汽车，其后悬可长达约2.6m。

要点

汽车尺寸参数的选择应满足汽车各总成零部件的布置和荷载力的分配要求。