4.3.1 發動機艙布置

根據發動機和驅動輪在整車中布置位置，發動機艙布置形式分為前置前驅、前置后驅、中置后驅、后置后驅、全輪驅動五種形式；根據發動機布置形式，分為發動機橫置、發動機縱置兩種布置形式。下面主要介紹前橫置前輪驅動形式的發動機艙布置。

發動機艙涉及整車動力系統、底盤系統、車身系統、電器系統，各系統主要零部件見表4-5。

1.發動機艙布局設計

發動機艙的布局形式多樣，不同車身結構、懸架結構、動力形式均會形成不同的布局形式，多數車型采用圖4-12所示的布局形式，即蓄電池、空氣濾清器、主繼電器盒、電噴ECU布置在發動機艙左側，蓄水瓶、洗滌器儲液壺布置在發動機艙右側。變速器上方空間大，通常將外形尺寸較大的蓄電池、空氣濾清器布置在發動機艙左側。考慮蓄電池位置、電器線束連接方便性，通常將主繼電器盒、電噴ECU布置在發動機艙左側。

2.發動機艙布置

發動機艙布置分為動力總成布置定位，整車尺寸鏈分析，懸置布置，前懸架、轉向器、車身輪鼓包布置邊界分配，非造型直接相關零部件布置，造型直接相關零部件布置六個步驟。

（1）動力總成布置定位 根據整車離地間隙、接近角等通過性要求初定動力總成Z向位置；動力總成Y向長度中心與整車Y平面重合，初定動力總成Y向位置；變速器差速器中心與輪心X向重合，初定動力總成X向位置。

基于動力總成布置位置，校核驅動軸夾角（通常要求一人載荷狀態驅動軸內夾角不大于5°），評估縱梁設計空間，調整并確定動力總成布置位置。

（2）整車尺寸鏈分析 基于發動機布置位置，進行X、Y、Z三個方向尺寸鏈分析，評估整車長、寬及發動機艙蓋高度尺寸目標達成可行性，同時確定發動機艙邊梁、前壁板、冷卻模塊（散熱器風扇、散熱器、冷凝器）、前碰撞橫梁邊界。

1）X向尺寸鏈分析主要考慮如下因素。

①前碰撞橫梁與前保險杠的間距滿足行人保護吸能空間要求。

②前碰撞橫梁與冷卻模塊間距滿足最低進風效率要求。

③冷卻模塊與前排氣后進氣發動機間距滿足熱間距要求，與前進氣后排氣發動機間距滿足動力總成運動包絡空間要求。

④動力總成剛性部分最前端與前碰撞吸能盒最前端空間滿足碰撞吸能空間要求。

⑤前壁板與發動機間距滿足前碰撞吸能空間及管路、線束布置空間需求，與前進氣后排氣發動機還需滿足熱間距要求。

⑥動力總成與前壁板、冷卻模塊滿足裝配空間要求。

通過上述分析，評估前懸尺寸目標達成可行性，并結合軸距、后懸尺寸分析結果，評估整車長度尺寸目標達成可行性。

2）Y向尺寸鏈分析主要考慮如下因素。

①發動機艙邊梁與動力總成滿足動力總成運動包絡及裝配空間要求。

②發動機艙邊梁與輪胎包絡滿足安全間距要求。

③輪胎內陷量滿足護輪板法規要求。

通過上述分析，評估基于發動機艙布置，整車寬度尺寸目標達成可行性。

3）Z向尺寸鏈分析主要考慮如下因素。

①動力總成滿足行人保護潰縮空間要求。

②動力總成與發動機艙蓋滿足動力總成運動包絡空間要求。

通過上述分析，結合人機布置，評估對發動機艙蓋高度尺寸的影響。

（3）懸置布置 基于發動機布置位置、動力總成轉動慣量參數，確定懸置布置位置。

左右懸置的最佳布置位置是左右懸置彈性中心連線通過動力總成的扭矩軸。如無法達成上述目標，通常要求左右懸置彈性中心連線與動力總成扭矩軸空間夾角不大于5°，左右懸置連線與動力總成質心在俯視圖X向距離不大于15mm。后懸置通常位于發動機與變速器接合面下方，靠近動力總成質心位置。動力總成質心落在左、右、后三個懸置圍成的三角形區域內，如圖4-13所示。

（4）前懸架、轉向器、車身輪轂包布置邊界分配 根據動力總成邊界、踏板布置方案，分配前懸架、轉向器、消聲器、車身中通道、發動機艙邊梁后段邊界，分析時主要考慮如下因素。

1）前懸架的布置位置滿足整車離地間隙要求。

2）前懸架與動力總成的間距滿足動力總成運動包絡空間要求。

3）轉向器與動力總成的間距滿足動力總成運動包絡空間要求。

4）轉向器與消聲器的間距滿足熱間距要求。

前懸架、轉向器布置方案確定后，根據底盤零部件包絡確定車身輪轂包邊界。

（5）非造型直接相關零部件布置 非造型直接相關零部件主要包括空氣濾清器、蓄電池、主繼電器盒、電噴電控單元、變速器電控單元、ESC、蓄水瓶、制動儲液壺、洗滌器儲液壺、喇叭，布置設計要求如下。

1）剛性零件在X方向盡量采取交錯布置，避免重疊布置，降低碰撞時對乘員的傷害。

2）滿足行人保護潰縮空間要求。

3）滿足動力總成運動包絡空間要求。

4）蓄電池正極遠離車身金屬件，避免短路起火。

5）電噴電控單元、變速器電控單元避免布置在灰塵聚集、油污及水滴飛濺、酸堿性溶液易滲出、高溫、強電磁干擾區域，避免功能失效、信號丟失。

6）空氣濾清器進氣口布置考慮防塵、防雪、防雨水等要求，避免濾芯功能失效。

7）ESC優先布置在制動主缸附近，可縮短制動油管長度，降低制動壓力損失。

8）承壓式蓄水瓶最低刻度線應高于冷卻系統液面最高點，避免部分工況冷卻系統冷卻液不足；非承壓式蓄水瓶最高刻度線應低于散熱器加注口閥壓合面高度。

9）制動儲液壺最低刻度線應高于整個制動系統油液液面，避免系統油液不足，降低制動效果。

10）洗滌器加注口不宜過低，以免日常加注不便。

（6）造型直接相關零部件布置 造型直接相關零部件主要包括前照燈、前霧燈，布置設計要求如下。

1）前照燈需滿足GB/T 24550—2009《汽車對行人的碰撞保護》和GB 17354—1998《汽車前、后端保護裝置》（低速碰撞）的要求，通常布置成內陷式，或將前照燈固定結構設計成可斷裂式。

2）前霧燈布置避免進入GB 17354規定的車角碰撞試驗區，其后方不能有在低速碰撞時難以退讓的結構件。