目录1.概述 (1)2.引用标准 (1)3.整车基本参数对比及标杆车试验数据 (1)4.空载质量参数及质心水平位置计算 (2)4.1.空载质量参数计算 (2)4.2.空载前后轴荷计算 (3)4.3.空载质心位置计算 (6)5.半载质量参数及质心水平位置计算 (7)5.1.半载质量参数计算 (7)5.2.半载前后轴荷计算 (7)5.3.半载质心位置计算 (9)6.满载质量参数及质心水平位置计算 (10)6.1. 满载质量参数计算 (10)6.2.满载前后轴荷计算 (11)6.3.满载质心水平位置计算 (13)7.1号标杆车车型最小转弯直径的校核计算 (14)8.轴荷及最小转弯直径计算结果汇总 (16)参考文献 (17)1.概述轴荷分配是汽车重要的基本参数，它对汽车的动力性、经济性、制动性、操纵性和稳定性、牵引性、通过性等主要使用性能和轮胎的选用及其使用寿命都有很大的影响。

汽车的最小转弯直径是汽车机动性的主要指标之一，数值也将直接影响到汽车的使用性能。

因此，在总布置设计时，必须对汽车的轴荷分配情况和汽车的最小转弯直径进行设计计算。

下面进行1号标杆车、2号标杆车二种车型分别在空载、半载、满载状态下的前、后轴荷分配的计算，并对最小转弯直径进行校核计算。

2.引用标准GB/T 12674－90 汽车质量（重量）参数测定方法GB/T 12673－90 汽车主要尺寸测量方法GB/T 3730.3－92 汽车和挂车的术语及其定义、车辆尺寸GB/T 5910-1998 轿车质量分布3.整车基本参数对比及标杆车试验数据表3-1是1号标杆车车型与标杆车测量值的整车基本参数对比。

表3-1 1号标杆车车型及标杆车测量值的基本尺寸对比由表1可以看出，1号标杆车车型与标杆车测量值相比整车基本参数有一些变化，但变化不大。

根据既定的整车设计方案，与标杆车相比，1号标杆车整车质量参数的变化主要集中在动力总成换装和车身外造型变化引起的质量变化。

因此，1号标杆车整车质量参数可通过在标杆车质量基础上，考虑设计变化引起的质量变化，通过计算得出。

表3-2所示为通过试验得到的标杆车质量参数，表3-3所示为通过试验得到的标杆车质心位置。

下面的计算中将根据这些数据对1号标杆车车型的质量参数进行估算。

表3-2 标杆车质量参数试验数据表3-3 标杆车质心位置试验数据4.空载质量参数及质心水平位置计算 4.1.空载质量参数计算4.1.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）空载质量参数1号标杆车车型除动力总成外，底盘布置与标杆车基本一致，变化主要表现在动力总成换装引起的质量变化，原车动力总成质量为137kg ，选型发动机GW4G15动力总成的质量为145kg ，这部分的质量增量为E m =145－137＝8（kg ）。

从外形尺寸看，1号标杆车整车加长了58.6mm ，前悬加长43.1mm ，后悬加长15.5mm ，轴距与标杆车相同，车身内板结构基本不变，只是车身外造型发生变化，结构局部优化。

经过分析，附件、白车身、内外饰和底盘更改部分的重量增加取为B m ∆＝10kg ，均匀分布于车身全长上。

综合上述因素，1号标杆车车型的整车整备质量为：0m ＝y m 0+E m ∆+B m ∆＝1063+8+10＝1081（kg ） 其中：ym 0——标杆车的整备质量。

4.1.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）空载质量参数2号标杆车车型除动力总成不同外，其他与1号标杆车车型完全一致。

选型发动机GW4G13动力总成的质量为142kg ，质量增量为E m ∆=142－137＝5（kg ），2号标杆车车型的整车整备质量为：0m ＝y m 0+E m ∆+B m ∆＝1063+5+10＝1078（kg ）4.2.空载前后轴荷计算4.2.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）空载前后轴荷整车质量的变化，引起1号标杆车车型前后轴荷的变化。

此外在1号标杆车整车总布置中，动力总成位置相对于标杆车动力总成位置不变（按发动机曲轴中心线进行比较）。

根据以上分析，为计算1号标杆车车型空载前后载荷，可以画出1号标杆车车型空载状态下的受力图如图1所示。

由于y G 0为标杆车空载所受重力，其中已包含原动力总成重量，为综合考虑动力总成质量增加、动力总成位置移动两方面因素引起的轴荷变化，在图1中，先在标杆车动力总成位置上施加一个方向向上、大小为标杆车重量相反的力（相当于减去标杆车动力总成重量），再在新位置施加新动力总成重力，1号标杆车车型在这些力的作用下保持平衡。

图1 1号标杆车整车空载轴荷计算用图根据受力平衡，将这些力对后轴取矩，可得前轴所受地面作用力即前轴载荷，从而可以求得后轴载荷。

相关公式如下10F ＝Lb G b G b G b G EyEy B B E E y y 0-∆++20F ＝0G －10FGE G10F 20F y 0GB G ∆说明：1号标杆车发动机质心到前轴的水平距离是170mm （相对与标杆车发动机位置不变），标杆车发动机质心（计算时估计质心在曲轴中心线）到前轴的水平距离是170mm 。

空载前轴载荷10F ＝24602630137132510263014514861063⨯-⨯+⨯+⨯＝656（kgf ）空载后轴载荷20F ＝0G －10F ＝1081－656=425（kgf ）空载时前轴载荷比例010G F ×100%＝1081656×100%＝60.7% 空载时后轴载荷比例20G F ×100%=1－60.7%=39.3% 4.2.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）空载前后轴荷2号标杆车车型发动机质心到前轴的水平距离是170mm （相对与标杆车发动机位置不变），2号标杆车车型前后载荷的计算方法同1号标杆车车型。

空载前轴载荷10F ＝24602630137132510263014214861063⨯-⨯+⨯+⨯＝653（kgf ）空载后轴载荷20F ＝0G －10F ＝1078－653=425（kgf ）空载时前轴载荷比例010G F ×100%＝1078653×100%＝60.6% 空载时后轴载荷比例20G F ×100%=1－60.6%=39.4%4.3.空载质心位置计算4.3.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）空载质心位置下面根据前后轴荷计算1号标杆车车型空载时质心在X 方向的位置。

图2所示为1号标杆车空载时的受力图，其中0a 为质心距前轴中心线的水平距离，0b 为质心距后轴中心线的水平距离。

图2 1号标杆车整车空载受力图图2中，汽车在水平路面上受力平衡。

根据力矩平衡原理可得质心至前轴的水平距离为0a =020G L F ⨯=10812460425⨯=967(mm) 质心距后轴中心线的水平距离为0b ＝L －0a ＝2460－967＝1493(mm)4.3.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）空载质心位置2号标杆车车型空载质心位置的计算方法同1号标杆车车型 质心至前轴的水平距离为0a =020G L F ⨯=10782460425⨯=970(mm) 质心距后轴中心线的水平距离为10F20F0b ＝L －0a ＝2460－970＝1490(mm)5.半载质量参数及质心水平位置计算 5.1.半载质量参数计算5.1.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）半载质量参数根据已经确定的1号标杆车车型的空载质量，可以计算出其半载时的总质量。

m m ＝0m +(p m +b m )×3＝1081＋（68+7）×3 ＝1306（kg ）其中0m ——1号标杆车车型整备质量，1081kg ；p m ——人体标准质量，按68kg 计算；b m ——每个人的随身物品质量，按7kg 计算。

5.1.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）半载质量参数2号标杆车车型（装GW4G13发动机）的整备质量为1078kg ，可以计算半载时的总质量为：m m ＝0m +(p m +b m )×3＝1078＋（68+7）×3 ＝1303（kg ）5.2.半载前后轴荷计算5.2.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）半载前后轴荷图3是1号标杆车车型半载轴荷计算用图。

图3 1号标杆车车型半载轴荷计算用图1号标杆车车型在上述力的作用下保持平衡。

根据力矩平衡原理，对前轴与地面接地点取矩，可得前、后轴荷为m 2F =La G a G a G a G bb 2p 2p 1p 1p 00+++m 1F ＝m G －m 2F根据1号标杆车车型总布置结果，前排人体最后H 点的X 坐标为1281.5 mm ，前移100mm 得1p a ＝1181.5mm ；后排座椅H 点的X 坐标为2039.7 mm ，前移50mm 得2p a ＝1989.7mm ；后备箱行李重量作用点距前轴水平距离为2596mm 。

0G1p G2p Gb Gm 1Fm 2F半载时后轴载荷m 2F ＝24602596211989.7681181.51369671081⨯+⨯+⨯+⨯＝567（kgf ）半载时前轴轴荷为m 1F =m G －m F 2=1306－567=739（kgf ）可算出半载前轴轴荷百分比为m m 1G F ×100%=1306739×100%=56.6% 半载后轴轴荷百分比为mm2G F ×100%=1－56.6%=43.4% 5.2.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）半载前后轴荷GW4G13发动机除了比GW4G15发动机轻3kg 外，其余与GW4G15发动机完全一致，计算方法同1号标杆车车型。

半载后轴载荷m 2F ＝24602596211989.7681181.51369701078⨯+⨯+⨯+⨯＝568（kgf ）半载时前轴轴荷为m 1F =m G －m F 2=1303－568=735（kgf ）可算出半载前轴轴荷百分比为m m 1G F ×100%=1303735×100%=56.4% 半载后轴轴荷百分比为mm2G F ×100%=1－56.4%=43.6% 5.3.半载质心位置计算5.3.1.1号标杆车车型（装GW4G15发动机）半载质心位置下面根据前后轴荷计算1号标杆车车型半载时质心在X 方向的位置。

图4是半载时受力图，其中m a 为质心距前轴中心线的水平距离，m b 为质心距后轴中心线的水平距离。

此时，汽车在水平路面上受力平衡。

根据力矩平衡原理可得质心至前轴的水平距离为m a ＝m m G F L 2⨯=13062460567⨯=1068(mm) 质心距后轴中心线的水平距离为m b =L －m a =2460－1068=1392 (mm)图4 1号标杆车整车半载受力图5.3.2.2号标杆车车型（装GW4G13发动机）半载质心位置2号标杆车车型半载质心位置的计算方法同1号标杆车车型。