4.3.1 发动机舱布置

根据发动机和驱动轮在整车中布置位置，发动机舱布置形式分为前置前驱、前置后驱、中置后驱、后置后驱、全轮驱动五种形式；根据发动机布置形式，分为发动机横置、发动机纵置两种布置形式。下面主要介绍前横置前轮驱动形式的发动机舱布置。

发动机舱涉及整车动力系统、底盘系统、车身系统、电器系统，各系统主要零部件见表4-5。

1.发动机舱布局设计

发动机舱的布局形式多样，不同车身结构、悬架结构、动力形式均会形成不同的布局形式，多数车型采用图4-12所示的布局形式，即蓄电池、空气滤清器、主继电器盒、电喷ECU布置在发动机舱左侧，蓄水瓶、洗涤器储液壶布置在发动机舱右侧。变速器上方空间大，通常将外形尺寸较大的蓄电池、空气滤清器布置在发动机舱左侧。考虑蓄电池位置、电器线束连接方便性，通常将主继电器盒、电喷ECU布置在发动机舱左侧。

2.发动机舱布置

发动机舱布置分为动力总成布置定位，整车尺寸链分析，悬置布置，前悬架、转向器、车身轮鼓包布置边界分配，非造型直接相关零部件布置，造型直接相关零部件布置六个步骤。

（1）动力总成布置定位 根据整车离地间隙、接近角等通过性要求初定动力总成Z向位置；动力总成Y向长度中心与整车Y平面重合，初定动力总成Y向位置；变速器差速器中心与轮心X向重合，初定动力总成X向位置。

基于动力总成布置位置，校核驱动轴夹角（通常要求一人载荷状态驱动轴内夹角不大于5°），评估纵梁设计空间，调整并确定动力总成布置位置。

（2）整车尺寸链分析 基于发动机布置位置，进行X、Y、Z三个方向尺寸链分析，评估整车长、宽及发动机舱盖高度尺寸目标达成可行性，同时确定发动机舱边梁、前壁板、冷却模块（散热器风扇、散热器、冷凝器）、前碰撞横梁边界。

1）X向尺寸链分析主要考虑如下因素。

①前碰撞横梁与前保险杠的间距满足行人保护吸能空间要求。

②前碰撞横梁与冷却模块间距满足最低进风效率要求。

③冷却模块与前排气后进气发动机间距满足热间距要求，与前进气后排气发动机间距满足动力总成运动包络空间要求。

④动力总成刚性部分最前端与前碰撞吸能盒最前端空间满足碰撞吸能空间要求。

⑤前壁板与发动机间距满足前碰撞吸能空间及管路、线束布置空间需求，与前进气后排气发动机还需满足热间距要求。

⑥动力总成与前壁板、冷却模块满足装配空间要求。

通过上述分析，评估前悬尺寸目标达成可行性，并结合轴距、后悬尺寸分析结果，评估整车长度尺寸目标达成可行性。

2）Y向尺寸链分析主要考虑如下因素。

①发动机舱边梁与动力总成满足动力总成运动包络及装配空间要求。

②发动机舱边梁与轮胎包络满足安全间距要求。

③轮胎内陷量满足护轮板法规要求。

通过上述分析，评估基于发动机舱布置，整车宽度尺寸目标达成可行性。

3）Z向尺寸链分析主要考虑如下因素。

①动力总成满足行人保护溃缩空间要求。

②动力总成与发动机舱盖满足动力总成运动包络空间要求。

通过上述分析，结合人机布置，评估对发动机舱盖高度尺寸的影响。

（3）悬置布置 基于发动机布置位置、动力总成转动惯量参数，确定悬置布置位置。

左右悬置的最佳布置位置是左右悬置弹性中心连线通过动力总成的扭矩轴。如无法达成上述目标，通常要求左右悬置弹性中心连线与动力总成扭矩轴空间夹角不大于5°，左右悬置连线与动力总成质心在俯视图X向距离不大于15mm。后悬置通常位于发动机与变速器接合面下方，靠近动力总成质心位置。动力总成质心落在左、右、后三个悬置围成的三角形区域内，如图4-13所示。

（4）前悬架、转向器、车身轮毂包布置边界分配 根据动力总成边界、踏板布置方案，分配前悬架、转向器、消声器、车身中通道、发动机舱边梁后段边界，分析时主要考虑如下因素。

1）前悬架的布置位置满足整车离地间隙要求。

2）前悬架与动力总成的间距满足动力总成运动包络空间要求。

3）转向器与动力总成的间距满足动力总成运动包络空间要求。

4）转向器与消声器的间距满足热间距要求。

前悬架、转向器布置方案确定后，根据底盘零部件包络确定车身轮毂包边界。

（5）非造型直接相关零部件布置 非造型直接相关零部件主要包括空气滤清器、蓄电池、主继电器盒、电喷电控单元、变速器电控单元、ESC、蓄水瓶、制动储液壶、洗涤器储液壶、喇叭，布置设计要求如下。

1）刚性零件在X方向尽量采取交错布置，避免重叠布置，降低碰撞时对乘员的伤害。

2）满足行人保护溃缩空间要求。

3）满足动力总成运动包络空间要求。

4）蓄电池正极远离车身金属件，避免短路起火。

5）电喷电控单元、变速器电控单元避免布置在灰尘聚集、油污及水滴飞溅、酸碱性溶液易渗出、高温、强电磁干扰区域，避免功能失效、信号丢失。

6）空气滤清器进气口布置考虑防尘、防雪、防雨水等要求，避免滤芯功能失效。

7）ESC优先布置在制动主缸附近，可缩短制动油管长度，降低制动压力损失。

8）承压式蓄水瓶最低刻度线应高于冷却系统液面最高点，避免部分工况冷却系统冷却液不足；非承压式蓄水瓶最高刻度线应低于散热器加注口阀压合面高度。

9）制动储液壶最低刻度线应高于整个制动系统油液液面，避免系统油液不足，降低制动效果。

10）洗涤器加注口不宜过低，以免日常加注不便。

（6）造型直接相关零部件布置 造型直接相关零部件主要包括前照灯、前雾灯，布置设计要求如下。

1）前照灯需满足GB/T 24550—2009《汽车对行人的碰撞保护》和GB 17354—1998《汽车前、后端保护装置》（低速碰撞）的要求，通常布置成内陷式，或将前照灯固定结构设计成可断裂式。

2）前雾灯布置避免进入GB 17354规定的车角碰撞试验区，其后方不能有在低速碰撞时难以退让的结构件。