前置后驱汽车发动机舱的布置设计

2014年第13期（总第377期）│企业科技与发展│

前置后驱汽车发动机舱的布置设计

植小芳，曹景波，黄晓珍

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

【摘要】文章以前置后驱发动机舱布置为例，对动力总成位置的确定及发动机舱其他零部件在布置时应考虑的因素和要求进行解析，以期对发动机舱的布置设计起到借鉴及指导作用。【

关键词】汽车；发动机舱；布置【中图分类号】U464【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2014）13-0053-02汽车的总体布置形式是针对发动机、驱动桥和车身（或驾驶室）的相互关系和布置特点而言。按照发动机相对于各总成的位置不同，通常有以下几种布置形式：发动机前置前轮驱动（FF）、发动机前置后轮驱动（FR）、发动机后置后轮驱动（RR）、发动机中置后轮驱动（MR）、全轮驱动（nWD）。

前置后驱（FR）作为一种传统的布置形式。大多数货车、部分客车和轿车都采用这种形式。这种布置形式的主要优点如下：在良好的路面上启动、加速或爬坡时，驱动轮的负荷增大（即驱动轮的附着压力增大），其牵引性能比前置前驱形式优越；轴荷分配比较均匀，因此具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性，并有利于延长轮胎的使用寿命；发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室，简化了操纵机构的布置；转向轮是从动轮，转向机构结构简单、便于维修。前置后驱（FR）发动机舱的布置有着不同于其他布置形式的特点和要求，本文对前置后驱（FR）发动机舱的布置进行讨论。

从上面安装发动机的可能性。这就要求合理布置动力总成的左、右位置。

（3）动力总成的前后位置会影响汽车的轴荷分配、乘用车前排座椅的乘坐舒适性、传动轴长度和夹角及货车的面积利用率。特别是对于把前、后地板拉平设计以便于装载货物的车型，如果动力总成位置太靠后，地板上凸起的通道会变大、变长，对货箱的影响很大。同时，发动机与前隔板之间必须留有足够的间隙，以防热量传入乘员舱。但是，受整车前悬长度及同一款车匹配不同动力总成的影响，动力总成的位置又不能太靠前。例如：增压发动机比自然吸气发动机多了一套中冷系统，自动挡车型比手动挡车型多了一套油冷系统，而这些系统又要求布置在发动机前面。

（4）前置后驱的发动机常布置成呈后倾斜状。使曲轴中心线与水平线之间形成1°～4°的夹角，乘用车多为3°～4°。使传动轴当量夹角＜3°，由此引起的转矩波动较小，达到较好的传动性能。变速器与传动轴之间的万向传动装置如图1所示。

1动力总成的布置

发动机舱的布置是围绕动力总成（发动机和变速器）来

布置的，因此在开始布置设计时，最基础且最重要的工作是确定动力总成的位置。以下是布置前置后驱车动力总成的特别要求。

（1）前置后驱车的前悬较长，发动机的上下位置对整车的离地间隙、驾驶员视野及行人保护要求有影响，并且间接影响整车的前部造型。这就要求在满足离地间隙、保证油底壳与转向机构的间隙的前提下必须尽可能地降低发动机位置的高度，使发动机罩随之降低，从而改善驾驶员的视野，同时有利于降低汽车质心高度和扩大外造型的发挥空间。

（2）对于前置后驱车，前左、右纵梁之间的间隙须满足装配工艺要求，即要考虑吊装过程中，在发动机上的所有总成（如发电机、空调压缩机等），能够从左、右纵梁间托举上来，安装到车架上；还应保证在修理和技术维护的情况下，

图1

变速器与传动轴之间的万向传动装置

2舱室其他零部件的布置

2.1进气系统的布置

前置后驱车受下视野线及前部造型的影响，发罩高度会尽可能降低，空气滤清器一般会布置在上弯梁或前左、右大梁上。空气滤清器进气口应尽量布置在迎风面上并能有效避免沙

【作者简介】植小芳（1985—），女，广西桂平人，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：发动机舱布置；曹景波（1986—），男，河南

永城人，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：发动机舱布置；黄晓珍（1985—），女，广西防城港人，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：发动机舱布置。

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尘和雨水等杂质进入的位置，同时应使气流从进气管进入到空气滤清器再到发动机ETC接口的流向方向单一，以便降低进气阻力。可以布置于散热器上支架上方、前大灯下方、前轮护轮板与前轮鼓包之间。

2.2排气系统的布置

为满足NVH和减少排气背压需要，应尽量使排气管走向平顺；排气管法兰布置位置应充分考虑装配及维修空间；大部分前置后驱车的发动机排气歧管会布置在左侧，需要特别注意保证三元催化器与转向中间轴之间的间隙（要求≥25mm）；前置后驱车的驾驶员脚部离排气系统较近，应尽量使排气系统远离前隔板并进行隔热处理，避免出现所谓的“烤脚”问题；其他零部件特别是油管、制动管应尽可能地远离排气系统。

2.3冷却系统、制冷系统的布置

冷却系统、制冷系统的布置主要考虑2个方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须做到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。前置后驱车的散热能力受整车前部造型开口率的影响较大，因此在设计之初，就需要把散热面积要求输入给造型，严格控制开口率。

2.4其他规则外形零部件的布置

蓄电池、ECU、前雨刮电机、保险盒、ABS控制模块。对于以上具有规则外形的零部件，前置后驱车在布置上除需考虑一般的间隙要求外，还需要考虑与发动机罩的距离是否满足行人保护要求。

2.5其他外形可异化的零部件的布置

洗涤器、制动液壶、助力转向油壶。对于以上外形可异化的零部件，前置后驱车的要求与前置前驱车很相似，需要重点关注加注空间的要求。

2.6与外造型相关的其他零部件的布置

随着造型风格的多样化，前置后驱车的前大灯、前雾灯造型的差异很大程度上影响着发动机舱其他零部件的布置。前大灯、前雾灯的布置应结合膨胀箱、蓄电池、车身结构、造型等要求进行布置。蓄电池体积和重量都较大，而且不易变更，位置变动会影响车身上的支撑结构；而膨胀箱因其特殊的位置要求（最高液面为冷却系统顶点），也会决定车身上的支撑结构的复杂程度。

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3管线的布置

3.1

外观要求

（1）排列方式按棋盘方式（纵、横、高度方向对齐），避免斜线布置。

（2）同色系插接件、配线、防护具等色调应保持一致。（3）为防止线束与周围零部件相互干涉和避免线束外露而影响美观，线束走向应尽量布置在前隔板、轮罩、前部上构件等发动机舱的前后面和左右侧面。

（4）尽量成束配置（集合配线）。在不能成束配置时，线束间的间隙应均等。

（5）尽量避免使用扎带固定，根据需要使用成型的线卡或者卡扣固定。

3.2间隙要求

（1）管线与周围零件的最小静态间隙≥15mm。间隙＜15

mm时应加保护套或分离管夹。

（2）运动管线与非运动件的最小静态间隙≥25mm。间隙＜25mm时应加保护套或分离管夹。

（3）运动管线与运动件的最小静态间隙≥35mm。间隙＜35mm时应加保护套或分离管夹。

（4）考虑管线的耐温程度，必须保证与高温零部件的间隙要求，间隙无法达到要求时，选用耐温材料和热反射效果好的护套。

4结论

前置后驱汽车发动机舱的布置设计有着不同于其他汽车布置形式的特点和难点，在具体的项目中需要进行大量的交流、协调及对标工作，不断地总结经验，以保证设计质量。文中的布置要求来自于设计经验，需要在今后的工作中不断地改善和优化。

参

考文献

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发动机舱美观饰板设计及布置研究［J上海汽车：2013（123］石磊，王蕾汽车发动机舱布置设计［J汽车工程师，2013（34］徐扬，姜永胜，孙锁柱

乘用车发动机舱内部件间隙确定［J客

车技术，2009（1［责任编辑：蒙薇］

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