新能源汽車底盤設(shè)計(jì)方向分析

彭曉然

摘 要：中國的汽車市場(chǎng)競爭激烈，加之目前全球都在倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保，汽車作為排放高污染物的交通工具，在設(shè)計(jì)上更為強(qiáng)調(diào)環(huán)保節(jié)能。新能源汽車在能源的利用上使用了可再生的清潔能源，因而受到推崇，但是，在汽車底盤設(shè)計(jì)上存在著不足。本論文針對(duì)新能源汽車底盤設(shè)計(jì)方向進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；制動(dòng)系統(tǒng)；底盤設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方向

中圖分類號(hào)： AM22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）20-192-2

0 引言

新能源汽車的設(shè)計(jì)上使用環(huán)保材料，大大降低了汽車運(yùn)行中的污染物排放量。目前中國已經(jīng)著力于新能源汽車的研究，并被作為新興產(chǎn)業(yè)被提出來。但是，與普通的汽車相比，新能源汽車在設(shè)計(jì)上還存在著不足，特別是新能源汽車的底盤設(shè)計(jì)上尚需要?jiǎng)?chuàng)新。

1 關(guān)于新能源汽車的概述

新能源汽車，是在動(dòng)力能源的使用上與普通汽車之間存在著差別，在其運(yùn)行中不再使用汽油和柴油，取而代之的是可再生清潔能源，比如，壓縮氣罐、太陽能或者液化石油氣等[1]。中國的新能源汽車以動(dòng)汽車，作為節(jié)能汽車產(chǎn)品而備受推崇。根據(jù)所使用的動(dòng)力燃料不同，電動(dòng)汽車可以分為三類，其一為純電動(dòng)汽車，屬于是完全用電池驅(qū)動(dòng)汽車行駛；其二為電機(jī)和電池共同運(yùn)作下的混合動(dòng)力車；其三為燃料電池車將，即氫燃料作為主要能源原料。（圖1 新能源汽車）

2 新能源汽車的底盤創(chuàng)新設(shè)計(jì)

新能源汽車的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，底盤設(shè)計(jì)是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。由于新能源汽車與普通的汽車存在著諸多的不同，因此，在汽車底盤的設(shè)計(jì)上需要根據(jù)汽車的性能以及實(shí)用性方面考慮，但是在進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)和完善的過程中，需要大量的投入，而且開發(fā)的周期也比較長。特別是新能源汽車在零部件上較為困難，而且在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上也存在著不足。如果說在汽車底盤設(shè)計(jì)上存在著創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，就在于可以整體性規(guī)劃，從而使得底盤的性能充分地發(fā)揮出來。（圖2 新能源汽車的底盤設(shè)計(jì)）

新能源汽車的底盤創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，“滑板式底盤”是最初的設(shè)計(jì)。在底盤設(shè)計(jì)上不再延續(xù)傳統(tǒng)汽車常規(guī)性的底盤設(shè)計(jì)，而是著重于鋁制滑板式底盤的設(shè)計(jì)。采用這種底盤設(shè)計(jì)，雖然底盤系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新，但是，核心系統(tǒng)并沒有發(fā)生改變，包括變速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，都使用一個(gè)電氣連接，向汽車的車身延伸。當(dāng)引入了線傳操控技術(shù)之后，根據(jù)技術(shù)需要，汽車的底盤設(shè)計(jì)也相應(yīng)的有所創(chuàng)新。此時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械形式上摒棄了傳統(tǒng)的形式，而是電子控制用于汽車的各項(xiàng)控制上[2]。汽車底盤的空間擴(kuò)大了，原有的轉(zhuǎn)向柱和消踏板都被取消，汽車的空間得以增大。

3 汽車底盤設(shè)計(jì)中對(duì)材料的應(yīng)用

3.1 汽車底盤設(shè)計(jì)中對(duì)TRIP鋼材料的應(yīng)用

通常TRIP 鋼材料會(huì)用于大型的裝載汽車，卻幾乎不會(huì)用于其他汽車的底盤設(shè)計(jì)上，特別是小型汽車的底盤并不會(huì)選擇TRIP鋼材料。TRIP鋼材料的強(qiáng)度非常高，而且具有較高的可塑性。將TRIP 鋼材料應(yīng)用于汽車底盤設(shè)計(jì)中，不僅可以降低燃油的消耗，而且還可以降低汽車尾氣的排量。此外，TRIP 鋼材料還具有良好的結(jié)合力，耐腐蝕性也非常強(qiáng)，涂層也很密實(shí)。（圖3 TRIP鋼材料）

3.2 汽車底盤設(shè)計(jì)中對(duì)三聚磷酸鋁的應(yīng)用

汽車底盤設(shè)計(jì)如何對(duì)汽車的使用起到?jīng)Q定性的作用。因此，汽車底盤設(shè)計(jì)中對(duì)各個(gè)零部件的質(zhì)量和設(shè)計(jì)都具有較高的要求。比如，處于行駛狀態(tài)的汽車在使用的過程中，底盤很容易遭到腐蝕。所以，汽車底盤設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)到使用材料，再到底盤涂料，都對(duì)質(zhì)量有所嚴(yán)格要求[3]。比如，某汽車廠所制造的汽車，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)材料的使用上，就沒有經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)，而是使得材料中含有鉛等具有較大毒性的物質(zhì)，而且這種材料并沒有很強(qiáng)的抗腐蝕性，使得產(chǎn)品在存儲(chǔ)的過程中穩(wěn)定性不夠。三聚磷酸鋁具有良好的抗腐蝕性。

4 新能源汽車底盤設(shè)計(jì)的完善

4.1 完善新能源汽車底盤設(shè)計(jì)需要注意的問題

要對(duì)新能源汽車底盤設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，就要從三個(gè)方面思考問題。

其一，汽車底盤設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用，即在底盤設(shè)計(jì)中，包括底盤設(shè)計(jì)的構(gòu)架，以及其子系統(tǒng)都需要保持不變。

其二，要將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)取消，采用新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)。汽車底盤子系統(tǒng)的需要基于原有的構(gòu)架，根據(jù)需要做出科學(xué)性的調(diào)整。比如，底盤設(shè)計(jì)中，子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案要保留下來，具有不良影響的發(fā)動(dòng)機(jī)要嚴(yán)格取締。因此，在汽車底盤的設(shè)計(jì)上，要在對(duì)構(gòu)架進(jìn)行調(diào)整的同時(shí)，還要安裝真空動(dòng)力泵，以使真空源得以改善。新的動(dòng)力系統(tǒng)的減速器接口也要改變。設(shè)計(jì)完子系統(tǒng)的零部件之后，就要對(duì)懸置系統(tǒng)采用CAE 分析的方法，以使得系統(tǒng)運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生太過強(qiáng)烈的噪音。

其三，由于底盤設(shè)計(jì)中對(duì)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了新的方案，車體后艙的布局也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變。通過對(duì)整車的質(zhì)量以及荷載重新計(jì)算，而使得懸架系統(tǒng)在運(yùn)行中，安全系統(tǒng)更高。否則，就需要重新設(shè)計(jì)，并做好懸架系統(tǒng)的調(diào)整工作。對(duì)新能源汽車的前軸荷的分布情況和后軸荷的分布情況進(jìn)行分析，就可以發(fā)現(xiàn)需要對(duì)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)需要重新設(shè)計(jì)。對(duì)懸架四輪定位參數(shù)的確定，可以采用Adams分析進(jìn)行確定，要盡量保留原有的設(shè)計(jì)方式，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)對(duì)汽車的底盤進(jìn)行局部性調(diào)整。這樣做不僅會(huì)降低開發(fā)成本，而且會(huì)縮短開發(fā)周期。

4.2 新能源汽車保持承載式車身

新能源汽車保持承載式車身，在于很多汽車都會(huì)采用這種設(shè)計(jì)。由于副車架并不能夠承擔(dān)車身質(zhì)量的相關(guān)功能，因此，在動(dòng)力總成部件的設(shè)計(jì)上，需要將懸置點(diǎn)確定下來。車身的懸置設(shè)計(jì)中，要對(duì)車身進(jìn)行量化分析，可以采用CAE分析方法，可以在一定程度上避免由于懸置設(shè)計(jì)空間不規(guī)范而導(dǎo)致的總體布設(shè)困難。

4.3 新能源汽車運(yùn)用非承載式車身

汽車車身采用非承載式設(shè)計(jì)，由于底盤可形成比較大的框架而使得底盤的承載力增強(qiáng)，其中可以布設(shè)全部的動(dòng)力系統(tǒng)。所以，在新能源汽車設(shè)計(jì)的初期，就要規(guī)劃好進(jìn)行部件，不僅可以提高總體布置的簡易程度，而且隨著車身重心的降低而使得車身的整體質(zhì)量有所減輕。

5 總結(jié)

綜上所述，雖然新能源汽車已經(jīng)被現(xiàn)代人接受，但是，由于新能源汽車的底盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)依然會(huì)采用普通車輛的底盤設(shè)計(jì)方法，就會(huì)對(duì)新能源汽車的使用功能帶來影響。因此，在新能源汽車的設(shè)計(jì)中，就要在汽車底盤設(shè)計(jì)予以改進(jìn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張俊.新能源汽車絕緣監(jiān)控系統(tǒng)選配設(shè)計(jì)[J].機(jī)電技術(shù)，2015（02）：107-109.

[2] 向洪軍.新能源汽車底盤設(shè)計(jì)趨勢(shì)[J].科技與創(chuàng)新，2015（05）：45-46.

[3] 袁金輝.汽車底盤混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的控制策略研究[J].中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2015（01）：219-222.