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发表于 2021-9-2 14:37:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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新能源汽车底盘设计的特点探讨
贾东乐 牛国庆(恒天大迪汽车有限公司,河北 保定 072650)
摘 要:虽然我国近年来经济的快速增长给传统汽车产品行业带来了巨大崛起,但是传统汽车中由于依靠燃油驱动力而带来的环境污染和清洁能源消耗等问题已经引发了国际社会各界的广泛关注,于是随着新能源汽车投入生产以及绿色清洁能源在我国的广泛应用吸引众多关注。其中,汽车底盘是作为新能源电动汽车的重要基础设施,关系着到行业的发展与社会经济利益。
关键词:新能源汽车;底盘设计;特点
引言:

[size=1em]新能源汽车虽进入大众视野的时间并不长,但却在汽车行业中后来居上,不仅吸引了众多关注,也成为助推我国经济社会发展的重要引擎。相比于传统汽车底盘,新能源汽车的在底盘设计过程中将各类创新思维运用到了极致。站在大众观念的角度上看,安全性能是重中之重,舒适度也在选车过程中占据重要位置,而可操控性更是消费者做出决策的重要参照项,这些都与汽车的底盘设计息息相关;而从现代发展的理念出发,集成体系、能源多元更是要与底盘设计相匹配。本文将简述新能源汽车中底盘的特点为有购车需求的消费者提供参照。

1 新能源汽车介绍及汽车底盘的重要地位1.1 新能源汽车相关介绍

[size=1em]相比于很多传统的汽车都是利用化石燃料进行驱动,新能源汽车则更多地采用清洁程度较高的绿色能源,如被大家熟知的可再生能源太阳能,以及燃烧物中污染更低的液化石油气,还有将清洁的气体压缩放置于罐内的储气罐。新能源汽车行业是汽车产业中创新发展的一个里程碑,不仅促进了社会经济效益在单位成本内得到了大幅度提升,而且也助推了汽车相关行业科技水平的迅猛发展。不仅如此,制造新能源汽车所需材料环境保护价值也极高,而因此产生的污染物排放却极低。我国目前在推进新能源汽车方面的研发与设计工作虽已经花费了很多的人力物力,但是在设计技法中仍然存在很多短板,需要专业人员久久为功进行补足与完善。

1.2 汽车底盘在全车零部件的重要地位

[size=1em]底盘由于其所处位置最接近地面,导致在汽车行驶过程中,尤其是行驶在凹凸杂物较多的路面上时,更容易被异物划伤。我国南方地区潮湿多雨,汽车底盘更容易被高湿度的空气或者化学物质所腐蚀,从而出现锈蚀甚至表漆剥落的现象。这将直接对汽车的安全运行产生重要威胁,导致汽车使用寿命缩短。因此,在汽车的设计中,底盘占有重要地位,不仅关系到汽车整体动力系统的高效运转,更涉及到外观是否美观及车内空间舒适度高低[1]。

2 新能源汽车底盘的传统设计特点2.1 发动机的取消影响底盘结构

[size=1em]新能源汽车的动力系统区别于传统的发动机,降低了能源燃烧污染,但也对汽车的相关体系与动力系统的匹配度提出了较高要求。在转向体系中,发动机不再像传统汽车那样占据重要地位,所以在转向的设计中,动力源成为了工作焦点,不仅如此,传统管路及部件同样也需要进行创新设计以适配新的转向体系;在制动体系中,需要电动真空泵为汽车制动程序提供真空源;在传动系统中,减速器接口需要适配新能源汽车的新动力系统,因此传动系统必须根据最新的实际信息参数进行二次设计。各系统在进行调整后,还需要根据总体设计方案和零部件的变化需求重新制定悬置支架的设计方案,并且为了降低噪声和增加强度,悬置体系还需要根据CAE分析法进行改善[2]。

2.2 悬架系统随总体布置改变而改变

[size=1em]新能源汽车采用了创新的空间理念,因此全车的安排内容也发生了极大的变化,在方案的实施必须适应全车质量和载荷极限才能准确研判悬架系统的性能。如果悬架系统性能差强人意,就需要重新进行调整。具体流程如下:首先需要根据原有汽车的整车质量和质心方位对新能源汽车的相应参数进行统计,从而核算出新型布置方案中的质心方位和整车质量;其次计算前后轴的负荷分布,根据计算结果检验悬架系统的稳定性能,如果无法与新方案相匹配,需要对原有的参数进行更改甚至设计出与新型布置方案相匹配的悬架体系;最后利用Adams分析法来确定四轮定位的相关参数,从而对悬架体系进行科学适配[3]。

2.3 承载式车身

[size=1em]承载式车身顾名思义,就是在车身上设置较多悬置点从而减轻副车架的承载压力。其特点是装配容易,并且在高速行驶过程中稳定性较佳,因此成为当下较常见的汽车设计,新能源汽车也大部分沿用了此种设计。这种结构虽然具备诸多优点,但是其设计流程繁琐,无法实现大批量生产,并且需要大量采用CAE分析法,更是为设计工作增加了压力,与此同时,在布置执行过程中,空间的不规则性也为布置执行设置了诸多障碍。

2.4 非承载式车身

[size=1em]与承载式车身在车身设置诸多悬置点不同,非承载式车身将零部件的重量大部分安置在了车架上,因此该种底盘结构中存在固定性的弹簧基座及螺孔。新能源汽车如果借鉴非承载式底盘设计,可以减少大量的人工和经济成本。其原因在于高度智能整体化系统的底盘设计理念。采用该种方式的底盘可以容纳如动力系统等零部件,并且空间也十分规范,在设计流程的前期就可以大幅提升零部件的集成成都,更加精准地确定零部件的具体方位,降低了布置难度,甚至降低整体重心,提高稳定性。

3 新能源汽车底盘的创新设计特点3.1 滑板式底盘

[size=1em]新能源汽车的创新理念并不仅仅体现在能源中,底盘设计中的创新技术更不容小觑,相比于传统汽车,新能源汽车存在诸多不同,因此,在汽车设计底盘过程中需要全面衡量车的性能,也要对车的实用性进行周全考虑。但是由于新能源汽车设计经验不够丰富,而且在设计过程和后续的修改中,也需要大量人力财力的投入,这也就提升了新能源汽车整体的开发成本。因此在底盘设计上急需技法创新和统筹规划,全面展现底盘的卓越特点。滑板式底盘则满足了以上底盘设计的大部分要求,采用铝制原料作为底盘的主要材料,不仅为传统汽车的设计提供了指导意义,也为新能源汽车后期底盘设计技法开辟了创新思路。滑板式底盘具有众多其他汽车底盘类型不具备的优势:(1)自由度大。滑板式底盘与整车车身相互独立,因此为车辆的造型设计开辟了相当自由的创新空间。(2)操控性强。由于滑板式底盘承载了大部分的核心系统,因此车辆重心降低,从而使车辆的可操控性大幅提升。(3)安全性高。滑板式底盘的配重前后均衡,与汽车碰撞的安全标准极度契合,一旦发生车祸,滑板式底盘可以分散大部分的冲击,使驾驶室和乘客舱安全性能提升,减少变形概率。(4)工作强度降低。滑板式底盘采用整体铝制材料,整体性极强,零部件集成度高,制作工艺相比于传统底盘也更加简单。但滑板式底盘并非十全十美,其适用范围仍存在短板,目前只有以燃料电池作为动力的新能源汽车可采用此种底盘,并且线传操控也制约了此类非机械底盘的使用度。

3.2 底盘设计中材料的应用

[size=1em]底盘在汽车配置中占有重要地位,因此不论是设计还是材料选用及涂料选取都有非常严格的质量标准,在所有材料中TRIR钢材料作为首选。因为其强度和可塑性能俱佳,在实际汽车使用中可以起到降低能源消耗,减少尾气排放的作用,不仅如此,TRIR钢材料的结合力和耐腐蚀性也在众多底盘材料中独树一帜,其涂层的密实程度也令其他材料望尘莫及。

4 结语

[size=1em]新能源汽车不论是外观还是内部各系统良好运转都离不开底盘创新方案,需要各专业人士赓续奋斗,不断创新,使新能源汽车的行业“风口”吹出更多有利消费者体验的微风,进而提升对国家经济的助推动力,



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