新能源汽车底盘设计方向探析

新能源汽车底盘设计方向探析

山东御捷马新能源汽车制造有限公司山东省德州市251100

摘要:新能源汽车作为当前汽车领域最热门的话题,可以说预示了未来汽车发展的新方向,清洁能源必然会代替传统汽车燃料,而新能源汽车这类环保型汽车也最终会成为市场主流。对于新能源汽车来说,其本身在设计时就采用了许多新兴理念以及新兴技术,尤其是汽车底盘部分,更是新能源汽车设计的核心部分。汽车底盘作为新能源汽车的设计重点,直接关系到汽车的整体性能,不仅仅影响其动力系统架构还会对汽车的内部空间、整体性能产生影响。正是因为底盘设计的重要性,就决定了我们必须要对其进行重点研究,并且不断地进行创新,进行技术的突破,才能够切实的推动新能源汽车领域的发展。

关键词:新能源;汽车底盘;设计方向;探析

1导言

目前中国已经着力于新能源汽车的研究,并被作为新兴产业被提出来。但是,与普通的汽车相比,新能源汽车在设计上还存在着不足,特别是新能源汽车的底盘设计上尚需要创新。

2新能源汽车的概念

新能源汽车,在动力能源的使用上和传统汽车有所不同,传统汽车基本上使用的是柴油和汽油,而新能源汽车使用的是可再生环保能源,比如太阳能、天然气以及液化石油等。我国的新能源汽车主要为电动汽车。根据电动汽车动力使用能源的种类不同,可将电动汽车分为纯电动汽车、燃料电动汽车以及电池储能电动汽车。

3新能源汽车的底盘设计

3.1沿用传统汽车的底盘设计平台

在新能源汽车的底盘设计过程中,应该尽可能沿用传统汽车底盘的设计框架,如底盘车架、悬架系统、转向系统、制动系统等;在其他细节处再进行改进微调,如前后轴荷分配、前后制动力分配等。这样不仅可以节约研发经费,而且还可以减短研发时间。

3.2取消传统燃油动力发动机

由于传统的汽车动力总成将会被新型的动力系统所取代,即发动机+变速器+缓速器的动力总成变为动力电池+驱动电机的动力总成。所以,新能源汽车的底盘设计需要在传统汽车底盘的基础上进行一些调整,比如增加电动转向助力泵、电动空气压缩机等,以适应动力转向系统、制动系统及空气悬架等相关子系统的动力源需求。与传统的汽车动力系统相比,新型的动力系统变化比较大,需要科学的调整管路、线束等相关零件,当各个子系统中的零部件设计完成之后,还需要根据底盘整体的布置情况进行校核,从而改进支架、悬置系统的强度,并降低噪声。

4新能源汽车底盘的创新设计

4.1滑板式底盘

在对新能源汽车进行创新设计时,要重视底盘设计,是关键内容之一。和普通汽车相比,新能源汽车在设计上有许多不同,在设计底盘时要详细分析汽车的实用性与使用性能,同时在研究、设计与完善中要投入很多的人力、物力、财力和时间,特别是新能源汽车的零部件上有许多困难,设计经验也不足。如果对底盘设计进行了创新,就能接着进行整体性规划,进而充分体现出底盘的优质性能。在对新能源汽车底盘进行设计时,滑板式底盘属于一大创新,核心理念在于铝制滑板式底盘,具体非常多的优势,主要体现在以下几方面:第一,给车身设计更大的自由度。平面式底盘与平面式车身之间相互独立,给车身造型的设计提供了更大的自由空间。第二,很强的操控性。底盘上安装了所有的核心系统,使汽车的重心得到降低,增强了操控性。第三,较高的安全性能。设计汽车底盘时,使前后配重保持1:1,符合碰撞安全标准,一旦出现磕碰,底盘可以汲取巨大的冲击力,从而防止乘客舱由于激烈碰撞而出现内陷。第四,简化制造与维护工作。底盘依据的是全体化设计理念,集成度很高,只需很少的零部件,而且降低了制造和装卸工艺的复杂性。滑板式底盘的设计方式虽然有很多优势,但使用范围比较少,只适用于燃料电池汽车。同时,利用非机械底盘控制的形式,对线传操控方面的技术有很大的依赖性。

4.2电池组的布置

油箱的能量密度远大于电池组的。50L汽油能让汽车跑大约500km,特斯拉汽车的电池续航也可达到500km,而电池重量有0.9t。因此,要尽量在底盘上布置电池组,但以平铺方式会减小车内的空间。为了解决这个问题,可以改变座椅的角度位置等参数,但会降低用户的驾驶体验感,因此要合理设计座椅的摆放。另外,还要特别注意安全性能。要和乘坐者之间隔绝,而且要尽量分散摆放电池组,这样可以使车内的活动空间变大,给驾驶员更好的驾驶体验。同时,分散放置的电池组之间的接触面积比较小,能够避免反复摩擦或碰撞带来的危险。

4.3底盘设计中材料的应用

4.3.1汽车底盘设计中对TRIP钢材料的应用

在设计新能源汽车的过程中,底盘系统也会用到TRIP钢材料。目前,在小型汽车里TRIP钢材料的应用比较少,特别是底盘设计里不会选择TRIP钢材料。但TRIP钢材料具有较高的稳定性、可塑性以及强度,并且耐腐蚀性也较强。所以,在底盘设计中可以合理应用TRIP钢材料。在新能源汽车设计中TRIP钢材料的应用比较普遍,通过实践也说明了TRIP钢材料和新能源汽车非常契合,还能大大提升环保性能。

4.3.2汽车底盘设计中对三聚磷酸铝的应用

在设计新能源汽车的过程中,一定要特别关注底盘的设计,汽车底盘涵盖了汽车的核心部件与信息通,它对整个汽车的性能起着非常重要的作用,因此在设计底盘时要确保各零件具有较高的质量。使用汽车的过程中,底盘系统会受到生物菌侵蚀、雨水侵蚀或者其他物质腐蚀,在这些外力的影响下底盘系统的内部零件容易被磨损或腐蚀,从而对汽车的整体性能带来极大的影响,这样汽车在运行过程中就容易不稳定。为了防止底盘系统被磨损,可应用三聚磷酸铝材料。三聚磷酸铝材料的抗腐蚀性很强,可以对底盘系统起到良好的保护作用,从而防止底盘系统受到腐蚀,提升汽车的整体稳定性。

5结语

总体而言,新能源汽车领域的发展一直是保持着较高的速度的,作为朝阳产业,其本身的发展潜力是巨大的。但是同时,其本身的底盘设计也存在不小的问题,还有很大的进步空间。在进行底盘设计时,还需要有更多的设计方向,更新的设计理念。

参考文献

[1]付东,张贺朋,吴航.新能源汽车底盘设计方向分析[J].艺术科技,2016,29(08):277.

[2]彭晓然.新能源汽车底盘设计方向分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(07):192-193.

[3]万东.浅谈新能源汽车底盘设计方向[J].科技与创新,2016(05):38+41.

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