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摘要：发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平。不同的动力布置型式机舱布置有差别，文章仅以发动机前置和前轮驱动（FF）型式轿车为例，对汽车发动机舱布置设计进行讨论。
关键词：汽车发动机舱；电器；传感器布置
1传感器类的布置
1.1曲轴位置传感器
功能简介：也称曲轴转角传感器，是电子控制系统中最重要的传感器之一，通常要配合凸轮轴位置传感器一起工作。其作用是检测活塞上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入电子控制单元ECU，从而使ECU能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。
布置要求：曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮、链轮侧面、缸体后端、飞轮壳上或变速箱上，远离热源布置。
1.2氧传感器
功能简介：氧传感器一般分为前氧传感器和后氧传感器。前氧传感器与后氧传感器的构造、检测基本上没有什么区别，但是车辆上配置前后氧传感器的目的却是大不相同。氧传感器是氧传感器随时检测排气中的氧浓度，并随时向微机控制装置（ECU）反馈信号。微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量（喷油脉宽），如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映较稀，则延长喷油时间。从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比始终保持在理论空燃比附近。前氧传感器提供喷入发动机气缸中的燃油在吸入的空气中完全燃烧后氧是否过剩的信息，ECU利用这一信息可以进行燃油定量的循环控制，使得发动机排气中三种主要的有毒成份即碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NOx都能在三效催化转化器中得到最大程度的转化和净化；后氧传感器测经过催化器后的尾气，检测三元催化器效率
布置要求：安装方向应尽可能减少冷凝水在传感器头部附近聚积，避免排气中冷凝水损坏锆元件。氧传感器头部应朝下装配，且其装配孔轴心线与水平面夹角不小于10度。前氧传感器应安装于可以代表所有汽缸排出废气状态的位置附近。此处各个气缸排气气流混合均匀，避免只探测到发动机某单一汽缸的废气氧浓度，从而影响整个系统对发动机实时燃烧状态作出正确判断。为了使系统在冷启动时尽快进入闭环控制，传感器应安装在离发动机排气歧管出口较近、气流温度较高的位置；后氧传感器的最理想安装位置推荐在三元催化器下游外壳的延长管上且距催化器载体后端面80～150毫米以内。当催化器与排气消音器之间带有装配法兰时，为了防止因联结法兰漏气造成错误判断，应将传感器布置在三元催化器一侧联结法兰上游。
1.3进气压力温度传感器
功能简介：用于精确监控发动机进气压力与温度，计算发动机气缸进气量同时对增压器闭环控制。布置要求：进气压力温度传感器一般安装在进气弯管或中冷后的硬管上，以压力测定功能优先。传感器安装时应保证压力端口朝下，与竖直平面夹角小于60°；传感器需要远离热源、避免油水等，并安装在防风的位置，以免在冷空气中工作结冰。
1.4水温传感器
功能简介：用来检测发动机冷却液的温度，一方面通过输出电阻信号使电子系统对发动机的工况作出判断，另一方面，它又输出信号给相关仪表，使操纵人员直接通过目视来判断发动机的温度。
布置要求：水温传感器安装点应选择在冷却液水流速较高，并能正确反映水温处，以使传感器以较短的时间响应时间探测正确的冷却液水温，一般安装在缸体缸盖水套上或出水口，装配在发动机的冷却液小循环上。
2电器件的布置
2.1ECU
功能简介：给传感器提供各种标准电压，接收传感器输入的信息并转换成数字信号，并向执行元件输出指令，或根据指令输出自身存储的信息；将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定和储存故障信息，还具有自我修正功能。
布置要求：ECU一般布置在驾驶室内、机舱内，需要远离高温、热辐射区域，通风性良好，避免振动以及电磁辐射对ECU产生的影响，需要处于干燥、清洁的环境中，避免淋水并确保不让水由线束通过接插件渗透到ECU里。
2.2发电机
功能简介：作为汽車的主要电源，在发动机正常运转时（怠速以上），向所有电器设备（起动机除外）供电，同时不断的向蓄电池充电。
布置要求：发电机通过发电机支架装配在发动机上，一般布置发动机前端。需保证安装螺栓可拆卸方向无障碍物，间隙一般大于螺栓长度，需要拆除周边部件（线束除外），能用工具方便拆卸；尽量避免与发动机排气管位于同侧，若不可避免，需与排气系统保持一定的距离，增加有效隔热措施；尽量避免把电机装于车辆较低位置或轮胎附近，已避免外部飞溅物溅入电机内部，造成电机的损坏；保证发电机的工作环境良好，有干净、新鲜的空气流通；若为带泵电机，保证接入真空泵的气管、油管畅通、无折死弯。
2.3起动机
功能简介：提供给发动机曲轴足够的起动转矩，以便使发动机曲轴达到必需的起动转速，使发动机进入自行运转状态。
布置要求：动机一般布置发动机与变速箱的安装处，发动机侧或变速箱侧。起动机固定螺栓周边留5～10mm（半径方向）的间隙，可以使套筒扳手顺利进入并保证起动机固定螺栓拆卸方向留有一定的间隙，一般大于螺栓长度，前方无障碍物，能使起动机顺利取出。
3维护保养频率较高零部件的布置
3.1机油滤清器
?布置要求：机油滤清器有朝上、朝下、朝后等方向布置的，若为不可翻驾驶室，最好选择朝下布置。机油滤清器周边留5～10mm（半径方向）的间隙，可以使普通机滤扳手顺利进入，可拆卸方向无障碍物，可以顺利取出机油滤清器。
3.2机油加注口盖
布置要求：一般都布置在缸盖护罩上，标识清晰易见，上方无遮挡物，位置合理，加注枪加注空间足够；若有发动机装饰罩，机油加注口不能被遮挡。
3.3机油放油螺塞
布置要求：一般布置在油底壳，布置位置合适，扳手操作空间足够，并保证油底壳内机油能够全部流出。
3.4发动机皮带
?布置要求：发动机皮带一般都通过张紧器进行张紧，前端轮系前方要留有足够间隙使用工具，才能对发动机皮带进行拆装。
3.5蓄电池
布置要求：轻卡车型蓄电池一般都布置在车架纵梁外侧，周围空间足够，使用维护方便；轿车、皮卡此类车型的蓄电池一般都布置机舱内，经统计，大多数都布置在机舱左侧，上方无防碍物，蓄电池固定螺拴可拆卸方向无障碍物，周围需留有空间足够，方便工具的使用。
3.6空气滤清器
布置要求：轻卡车型蓄电池一般都布置在车架纵梁外侧，周围空间足够，使用维护方便；轿车、皮卡此类车型的空气滤清器一般都布置机舱内，布置在机舱左侧或右侧，上方无防碍物，上盖容易打开，固定螺栓可拆卸方向无障碍物，周围需留有空间足够，方便工具的使用。
结论
在汽车设计中对发动机舱布置设计方法，可快速有效地指导汽车发动机舱布置设计，使整车设计水平在最短时间内得到较大提升，使发动机舱的布置更加美观和整洁。同时可有效避免在汽车后期使用中，因零部件间间隙不满足静动态间隙尺寸要求，而发生损坏及功能方面的故障。可有效提高车辆可靠性里程，使车辆整体质量得到提升。但文章对人机工程相关内容未做较深入的探讨。
参考文献：
[1]周一鸣.车辆人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2016：180-183.
[2]石磊，王蕾.汽车发动机舱布置设计[J].汽车工程师，2013（03）：28-30.
[3]蒋光福.汽车发动机舱散热特性研究[J].汽车科技，2006（05）：18-23.
关键词：汽车发动机舱；电器；传感器布置
1传感器类的布置
1.1曲轴位置传感器
功能简介：也称曲轴转角传感器，是电子控制系统中最重要的传感器之一，通常要配合凸轮轴位置传感器一起工作。其作用是检测活塞上止点信号、曲轴转角信号和发动机转速信号，并将其输入电子控制单元ECU，从而使ECU能按气缸的点火顺序发出最佳点火时刻指令。
布置要求：曲轴位置传感器一般安装于曲轴皮带轮、链轮侧面、缸体后端、飞轮壳上或变速箱上，远离热源布置。
1.2氧传感器
功能简介：氧传感器一般分为前氧传感器和后氧传感器。前氧传感器与后氧传感器的构造、检测基本上没有什么区别，但是车辆上配置前后氧传感器的目的却是大不相同。氧传感器是氧传感器随时检测排气中的氧浓度，并随时向微机控制装置（ECU）反馈信号。微机则根据反馈来的信号及时调整喷油量（喷油脉宽），如信号反映混合气较浓，则减少喷油时间；反之，如信号反映较稀，则延长喷油时间。从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比始终保持在理论空燃比附近。前氧传感器提供喷入发动机气缸中的燃油在吸入的空气中完全燃烧后氧是否过剩的信息，ECU利用这一信息可以进行燃油定量的循环控制，使得发动机排气中三种主要的有毒成份即碳氢化合物HC、一氧化碳CO和氮氧化物NOx都能在三效催化转化器中得到最大程度的转化和净化；后氧传感器测经过催化器后的尾气，检测三元催化器效率
布置要求：安装方向应尽可能减少冷凝水在传感器头部附近聚积，避免排气中冷凝水损坏锆元件。氧传感器头部应朝下装配，且其装配孔轴心线与水平面夹角不小于10度。前氧传感器应安装于可以代表所有汽缸排出废气状态的位置附近。此处各个气缸排气气流混合均匀，避免只探测到发动机某单一汽缸的废气氧浓度，从而影响整个系统对发动机实时燃烧状态作出正确判断。为了使系统在冷启动时尽快进入闭环控制，传感器应安装在离发动机排气歧管出口较近、气流温度较高的位置；后氧传感器的最理想安装位置推荐在三元催化器下游外壳的延长管上且距催化器载体后端面80～150毫米以内。当催化器与排气消音器之间带有装配法兰时，为了防止因联结法兰漏气造成错误判断，应将传感器布置在三元催化器一侧联结法兰上游。
1.3进气压力温度传感器
功能简介：用于精确监控发动机进气压力与温度，计算发动机气缸进气量同时对增压器闭环控制。布置要求：进气压力温度传感器一般安装在进气弯管或中冷后的硬管上，以压力测定功能优先。传感器安装时应保证压力端口朝下，与竖直平面夹角小于60°；传感器需要远离热源、避免油水等，并安装在防风的位置，以免在冷空气中工作结冰。
1.4水温传感器
功能简介：用来检测发动机冷却液的温度，一方面通过输出电阻信号使电子系统对发动机的工况作出判断，另一方面，它又输出信号给相关仪表，使操纵人员直接通过目视来判断发动机的温度。
布置要求：水温传感器安装点应选择在冷却液水流速较高，并能正确反映水温处，以使传感器以较短的时间响应时间探测正确的冷却液水温，一般安装在缸体缸盖水套上或出水口，装配在发动机的冷却液小循环上。
2电器件的布置
2.1ECU
功能简介：给传感器提供各种标准电压，接收传感器输入的信息并转换成数字信号，并向执行元件输出指令，或根据指令输出自身存储的信息；将输入指令信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定和储存故障信息，还具有自我修正功能。
布置要求：ECU一般布置在驾驶室内、机舱内，需要远离高温、热辐射区域，通风性良好，避免振动以及电磁辐射对ECU产生的影响，需要处于干燥、清洁的环境中，避免淋水并确保不让水由线束通过接插件渗透到ECU里。
2.2发电机
功能简介：作为汽車的主要电源，在发动机正常运转时（怠速以上），向所有电器设备（起动机除外）供电，同时不断的向蓄电池充电。
布置要求：发电机通过发电机支架装配在发动机上，一般布置发动机前端。需保证安装螺栓可拆卸方向无障碍物，间隙一般大于螺栓长度，需要拆除周边部件（线束除外），能用工具方便拆卸；尽量避免与发动机排气管位于同侧，若不可避免，需与排气系统保持一定的距离，增加有效隔热措施；尽量避免把电机装于车辆较低位置或轮胎附近，已避免外部飞溅物溅入电机内部，造成电机的损坏；保证发电机的工作环境良好，有干净、新鲜的空气流通；若为带泵电机，保证接入真空泵的气管、油管畅通、无折死弯。
2.3起动机
功能简介：提供给发动机曲轴足够的起动转矩，以便使发动机曲轴达到必需的起动转速，使发动机进入自行运转状态。
布置要求：动机一般布置发动机与变速箱的安装处，发动机侧或变速箱侧。起动机固定螺栓周边留5～10mm（半径方向）的间隙，可以使套筒扳手顺利进入并保证起动机固定螺栓拆卸方向留有一定的间隙，一般大于螺栓长度，前方无障碍物，能使起动机顺利取出。
3维护保养频率较高零部件的布置
3.1机油滤清器
?布置要求：机油滤清器有朝上、朝下、朝后等方向布置的，若为不可翻驾驶室，最好选择朝下布置。机油滤清器周边留5～10mm（半径方向）的间隙，可以使普通机滤扳手顺利进入，可拆卸方向无障碍物，可以顺利取出机油滤清器。
3.2机油加注口盖
布置要求：一般都布置在缸盖护罩上，标识清晰易见，上方无遮挡物，位置合理，加注枪加注空间足够；若有发动机装饰罩，机油加注口不能被遮挡。
3.3机油放油螺塞
布置要求：一般布置在油底壳，布置位置合适，扳手操作空间足够，并保证油底壳内机油能够全部流出。
3.4发动机皮带
?布置要求：发动机皮带一般都通过张紧器进行张紧，前端轮系前方要留有足够间隙使用工具，才能对发动机皮带进行拆装。
3.5蓄电池
布置要求：轻卡车型蓄电池一般都布置在车架纵梁外侧，周围空间足够，使用维护方便；轿车、皮卡此类车型的蓄电池一般都布置机舱内，经统计，大多数都布置在机舱左侧，上方无防碍物，蓄电池固定螺拴可拆卸方向无障碍物，周围需留有空间足够，方便工具的使用。
3.6空气滤清器
布置要求：轻卡车型蓄电池一般都布置在车架纵梁外侧，周围空间足够，使用维护方便；轿车、皮卡此类车型的空气滤清器一般都布置机舱内，布置在机舱左侧或右侧，上方无防碍物，上盖容易打开，固定螺栓可拆卸方向无障碍物，周围需留有空间足够，方便工具的使用。
结论
在汽车设计中对发动机舱布置设计方法，可快速有效地指导汽车发动机舱布置设计，使整车设计水平在最短时间内得到较大提升，使发动机舱的布置更加美观和整洁。同时可有效避免在汽车后期使用中，因零部件间间隙不满足静动态间隙尺寸要求，而发生损坏及功能方面的故障。可有效提高车辆可靠性里程，使车辆整体质量得到提升。但文章对人机工程相关内容未做较深入的探讨。
参考文献：
[1]周一鸣.车辆人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2016：180-183.
[2]石磊，王蕾.汽车发动机舱布置设计[J].汽车工程师，2013（03）：28-30.
[3]蒋光福.汽车发动机舱散热特性研究[J].汽车科技，2006（05）：18-23.