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新能源汽车底盘设计的发展趋势研究

作者:未知

  摘 要:社会经济的增长及人们生活水平的不断提高极大程度上增加了汽车的需求量,但汽车行驶过程中无法避免地会排放出污染物,不仅影响城市环境,还会使生态环境受到不良影响,因此为达到生态环保、节能减排的要求,在汽车设计中需尽可能做到节能环保。新能源汽车是未来汽车发展的重要方向,不仅能使污染排放问题得到有效解决,还可达到低碳出行的目的。但新能源汽车的底盘设计并不完善,现就新能源汽车底盘设计的发展趋势展开研究,以期解决此类问题。
  关键词:底盘设计;发展趋势;新能源汽车
  中图分类号:U463.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)06-14-02
  Research on the development trend of chassis design of new energy vehicles
  Wu Shuning
  (Guangxi Transportation School, Guangxi Nanning 530007)
  Abstract: The growth of social economy and the continuous improvement of people's living standards have greatly increased the demand for automobiles. However, pollutants are inevitably emitted during the driving process, which not only affects the urban environment, but also the ecological environment. Bad influence, therefore, in order to meet the requirements of eco-environmental protection, energy saving and emission reduction, it is necessary to achieve energy conservation and environmental protection in the design of automobiles. New energy vehicles are an important direction for the future development of automobiles, which not only can effectively solve the problem of pollution emissions, but also achieve the goal of low-carbon travel. However, the chassis design of new energy vehicles is not perfect. The development trend of chassis design for new energy vehicles is now being studied to solve such problems.
  Keywords: chassis design; development trend; new energy vehicles
  CLC NO.: U463.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)06-14-02
  前言
  與传统汽车有所不同,新能源汽车主要应用可再生清洁能源,因此能使汽车污染物排放量降低,这一行业也成为了新兴产业。为促进新能源汽车产业的发展,在设计新能源汽车时,必须对其底盘设计进行改善[1]。
  1 新能源汽车概述
  新能源汽车发展的方向主要为安全、环保与节能,随着社会经济的不断发展,我国能源消耗正表现出逐年增加的态势。此外,传统汽车使用时产生的尾气含有大量的氢碳化合物、固体悬浮微粒等,此类排放物严重伤害了人们的身体健康,也在一定程度上破坏了生态环境。基于此种情况,国际社会在积极倡导新能源汽车时已达成共识,以积极应对和解决传统汽车工业中存在的环境、能源问题。近些年来,政府逐渐增加了对新能源汽车的关注度及投入力度,例如燃料电池汽车、纯电动汽车等,亦出台相关财政补贴与免税政策,以期促进我国新能源汽车良好发展。
  2 汽车底盘对汽车的作用及新能源汽车底盘设计的必要性
  为使汽车安全行驶得到保障,在设计汽车时,底盘设计至关重要,设计者需提高重视。设计时需由实际路面工况出发,对诸多可能性存在的因素统筹考虑,包括冲击、碎石等对底盘的影响,如此一来,可极大程度上保障底盘的稳定性。因汽车底盘长期置于潮湿的环境中,附着了诸多侵蚀性强的化学物质,外加其行驶时极易受到水、利器的影响,产生锈蚀现象,继而影响到其他构件,减少使用年限。因此,需与现实因素有效结合,创新变革汽车底盘,使其运作性能得到提高。
  设计汽车底盘时,应立足整体,使系统化集成的特点得到充分发挥,以现代化的思想设计汽车,能达到多元化设计的要求;此外,还需充分考虑汽车的空间,将优化设计底盘工作落实到位。新能源汽车与其他汽车相比,能创造出更多的社会及经济效益,推动汽车行业可持续发展。在设计时,需采用智能化、整体性和系统化的新型设计理念,保障设计的合理性和应用的舒适度,尤其是底盘的设计,通过优化配置,使汽车动力系统的作用得到充分体现。
  3 新能源汽车底盘设计思路
  在设计新能源汽车时,开发人员不仅会考虑到周期问题,也会兼顾开发成本,若完全摒弃传统汽车底盘设计的思路,将会使研发周期延长,开发成本提高,因此可行性不高。新能源底盘开发时,应当尽量采用当下成熟车型应用的底盘设计、有关零件,结合新能源汽车的实际需要改造局部,进而降低开发难度,减少成本,缩短周期。另外,若部分零件和当下燃油车通用,将会使后期维修维护费用大大降低。为使电动车续航能力得到保障,除了要改变底盘设计布置外,还应进一步优化有关材料,在保障底盘性能稳固的基础上,设计者会尽量考虑到运用轻量化材料。   4 新能源汽车底盘设计趋势
  4.1 底盘结构
  由于传统汽车底盘结构不可应用在电动汽车中,因而需要重新设计电动汽车的底盘。设计电动汽车时,可取消离合器及变速器,其后分别将电机布置在前后轴。电机提供动力,经传动轴传递至主减速器。运用上述设计方案一方面能使动力传递效率得到提高,还可使汽车质量有效减轻,另外,前后电机设置有利于均匀分配动力,继而充分利用空间。需注意的是,与传统内燃机对比,电机控制难度更复杂。
  4.2 电池组布置
  新能源汽车油箱能量密度大于电池组,一般50L汽油能使汽车跑500千米,而特斯拉汽车的电池,续航里程同样为500千米,但其电池重量高达0.9t。因此需尽量在底盘上布置电池组,若采用平铺的形式将会减小车内空间。若想使上述问题得到有效解决,需对座椅角度、部位等参数予以调整,如此一来,又会降低用户的驾驶体验,因此需合理设计座椅摆放。除此之外,安全也是设计新能源汽车时需要考虑的问题,电池组除了需要分散摆放外,还应与乘坐者隔绝,以扩大车内活动空间,使驾驶者的驾驶体验得到优化。电池组分散放置时接触面积小,可防止多次摩擦或碰撞带来危险;同时,即便一块或几块电池故障,也不会使其他电池的使用受到影响,依旧可维持汽车正常运行。
  4.3 底盘轻量化
  在新能源汽车总重量中,电池的重量高达30%,车身与配件占70%,因此底盘轻量化有助于提高汽車的性能和能源效率。客观上来说,底盘轻量化的方法主要为完善结构,即采用科学的工艺技术与先进的材料,通过采用空心结构或改变尺寸、形状使零件质量减轻,一般常采用镁合金与铝合金替代钢制材料,使质量得以减轻,并借助热成形等方式达到零件轻量化的目的。
  4.4 设计注意事项
  新能源汽车底盘设计是基于传统底盘的前提下重新规划系统进行的,此为全新的领域,为使底盘的可靠性及实用性得到提高,一般需注意以下几点,首先,应尽可能于底盘质心安放电池组,如此一来,不仅能使车辆行驶的稳定性得到提高;还可在接近主减速器时,减少动力传递中的能量耗损;其次,设计电池架时需便利电池组的安装、检查和拆卸;最后,尽量选用传统底盘具备的可靠结构,使研发成本减少,车辆行驶、制动及转向的能力得到提高。
  5 结束语
  为有效改善不可再生能源缺失的现状,达到保护环境的要求,新能源汽车的发展势在必行。底盘是汽车的关键构成部分,新能源汽车底盘设计应由创新思路出发,在现代汽车的基础上予以优化,在减少开发周期的同时,不断减少成本,以降低开发风险,实现量产。
  参考文献
  [1] 郑世界,陈翀,陆琴.新能源汽车电池负极材料的制备与性能研究[J].铸造技术,2018,39(11):2473-2476.
  [2] 张丽凤.新能源汽车电极材料的制备与电化学性能研究[J].热加工工艺,2017,46(24):213-216.
论文来源:《汽车实用技术》 2019年6期
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