2.2 汽车总体设计的地位

现代汽车整车设计一般由一个总布置部门负责的专家组利用CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程分析）完成。这个专家组由来自车身、底盘、发动机、传动系统、电气系统并具有丰富经验的测试、分析专家组成。

1.总体设计应满足的基本要求

总体设计时应牢记：由动力装置、底盘、车身、电气及仪表四部分组成的汽车，是用来载送人员和货物的运输工具。

进行总体设计应满足如下基本要求：

①汽车外廓尺寸应符合GB 1589—2004的外廓尺寸限界规定。

②轴荷分布要合理，并应符合相关的公路法规的限定要求。

③汽车的各项性能，应达到设计任务书所给定的指标。

④进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。

⑤拆装与维修方便。

汽车整车开发过程是一个包含造型设计（图2-3，加上油泥模型设计）、总布置设计、车身设计、底盘设计、内饰和附件设计以及试制和试验等内容的复杂工作，这些设计过程尽管在时间上存在先后顺序，但是也重叠进行，并行工作。

图2-3 汽车设计思路的把握

总布置设计在整车整个开发过程中起着举足轻重的作用，只有利用并行工程的思想，才能做好各个子项目组的协调工作，缩短开发周期，提高工作效率，提高产品开发的成功率。

2.汽车系统设计基础

整车系统设计也就是汽车的总体设计，这里着重讲汽车设计的一些基本原则。

（1）整车系统设计的内容

传统的整车设计工作主要包括以下几方面内容：

①确定整车形式、结构和尺寸。

②确定整车的主要性能指标。

③初选各总成的结构形式、尺寸和性能。

④协调各总成与整车的关系以及各总成之间的关系。

根据系统工程学的原理，前面三项工作大部分在系统分段进行，而系统设计主要是在系统分析基础上，当然，在方案实施阶段也要进行系统分析，并对初选的整车和总成结构形式、尺寸和性能指标进行必要的修正。整车系统设计的主要任务应该是协调各处与整车的关系以及各总成之间的关系。具体来说，也就是总体设计参数的选择和各总成及部件在统一的整车系统内的布置。

（2）整车系统设计的特点

①以系统综合为目的。

②从讨论对系统的要求开始。

③涉及内容广泛（工程技术、政治、经济、社会心理）。

④需要进行集体讨论。

⑤以电子计算机为主要工具。

所谓系统综合就是根据问题和目标来研究如何组合单元以适合要求标准。这里的系统单元是指一些可以改变的参数。所以，根据系统工程学的特点，汽车系统的总体设计的目的在于改变设计的输入，如发动机功率、汽车整备质量、外廓尺寸、传动比等参数及各总成的相互位置，以得到良好的系统效果。

整车系统好坏的标准是原先设定的目标（整车性能、成本），所以在进行总体设计时首先应考虑对整车的要求，如动力性、经济性、乘坐舒适性、操纵方便性、行驶安全性等。另外，必须注意技术法规和相关标准。

汽车是一个比较复杂的系统，汽车设计和制造涉及很多领域的知识，所以进行汽车总体设计需要有其他学科人员的参与，如美术家、经济学家、人体工程生理学家、心理学家等组成一个小组，小组成员应包括懂得系统工程、交通经济学、统计学、制造、商业、政府、社会、教育、美学以及其他学科的人员。各种专业人员在一起协调工作，可以缩短系统的开发时间。

各领域内的专家由于受知识和主观愿望的制约，总是考虑系统某一方面的指标，而忽视了综合指标。为此小组成员间应互相沟通，对一些复杂的系统工程问题进行集体讨论。例如，一个设计师可以从数据库调用不同的零部件，然后看看这一新系统是否适用于发动机，如果不合适可以再变换变速器的档位数和需要的整车性能。

在计算机屏幕上变换各总成的相互位置也更一目了然。总之，以电子计算机为主要工具，也是汽车系统设计的一个显著特点。

要点

汽车总体设计在汽车设计过程中，起着贯穿设计主线、领导设计的作用，具有核心设计的地位。