启飞汽车

摘要

    随着我国经济的迅速发展, 人们的生活水平越来越高, 汽车逐渐成为人们生活和生产中重要的交通工具。然而, 汽车给人们带来便利的同时, 也对环境带来了一定的污染。为了能更好的保护环境, 促进社会可持续发展, 全球各地都在大力研究和推广新能源汽车。在设计新能源汽车的一些子系统中工作人员还在延用传统的汽车底盘系统设计方式, 大大降低了新能源汽车的使用功能。为了解决这一问题, 一定要改进底盘设计方法, 加强分析未来的设计方向。

一、引言

    随着环保意识的增强, 新能源汽车成为汽车行业发展的必然趋势, 在设计新能源汽车时应用了很多的新兴理念和技术, 特别是汽车底盘部分, 属于核心设计部位, 对汽车的整体性能起着关键性的作用。为了使新能源汽车能够更好的发展, 相关人员一定要加强研究底盘的设计方向和技术, 不断提高技术水平。

二、新能源汽车的概述和汽车底盘的重要性

1.新能源汽车的概述

    普通汽车主要是利用汽油或柴油来运行, 而新能源汽车和普通汽车相比, 使用的动力能源不一样, 是利用液化石油气、压缩气罐或太阳能等可再生清洁能源, 更加的环保。对汽车行业来说, 新能源汽车的兴起属于革命性的创造, 使企业获得了更大的经济收益, 而且促进了社会科技水平的不断提升。同时, 新能源汽车利用新型的环保材料, 降低了污染物的排放量。我国正在大力研究新能源汽车, 但在设计上还需要进一步改进和创新, 使其更加成熟。

2.汽车底盘的重要性

    在行驶过程中, 由于受到不同路况的影响汽车的底盘极易被损坏。在汽车的各个结构中, 除轮胎外底盘距离地面最近, 当遇到恶劣路况时底盘极易被刮伤, 底盘如果长时间处于阴暗潮湿环境中, 很多化学物质会黏连到底盘上, 容易导致底盘锈腐脱落, 不仅会影响整体外观, 还会影响汽车的正常行驶, 同时还会对其他构件带来一定的威胁, 使汽车的使用性能受到影响, 进而带来安全隐患, 还会减少汽车的使用寿命。所以, 在设计汽车时一定要加强对底盘的设计。

三、新能源汽车底盘的创新设计

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。

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。此外, 当其中的一些电池出现故障时, 不会对其他电池的使用造成影响, 汽车仍然能够继续行驶。

3.底盘轻量化

    新能源汽车电池的重量占全车总重量的30%, 其他的是车身和配件, 因此, 为了提升新能源汽车的性能与能源效率要使底盘轻量化。在设计过程中, 要积极采用先进的技术和材料, 不断改进和完善结构。一般情况下, 可以改变尺寸、形状或选择空心结构来降低零件质量。同时, 要尽量选择铝合金和镁合金来代替钢质材料, 这样可以降低质量, 也可以引进热成形等新型方法降低零件质量。

4.底盘设计中材料的应用

4.1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。

4.2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。

四、新能源汽车底盘设计方向的建议

1.优化汽车底盘系统

    在设计新能源汽车底盘时要不断优化系统, 具体要考虑以下几个问题。应用汽车底盘设计平台, 即在设计底盘时, 包括底盘设计的构架和各子系统都要保持不变。同时, 需要取消传统发动机, 利用新型的传动系统与转向系统。汽车底盘子系统要在原有构架的基础上, 结合实际需求进行科学调整。例如, 在设计底盘时, 要保留下子系统的设计方案, 并取缔具有不良影响的发动机。所以, 在设计汽车底盘时, 除了要调整构架, 还需要安装真空动力泵, 这样可以改善真空源。另外, 还需要改变新动力系统的减速器接口。当将子系统的零部件全部设计好后, 需要对悬置系统应用CAE分析的方法, 这样可以有效降低汽车系统运行过程中产生的噪音, 提高用户的舒适性。

2.增加技术投入, 增强自主创新能力

    目前, 我国在新能源汽车领域已经取得了一定的成绩, 但在汽车底盘设计方面还是偏向于改制, 整体的创新效率比较低。对大部分企业来说, 技术的研发周期比较长, 并且前期需要很大的投入, 而回收周期又长, 所以很多企业都不愿把精力放到技术研发上, 只是采取模仿或直接进口的形式来生产, 并利用这种短期模式增加企业的市场占有率, 由于企业缺乏创新意识, 在设计底盘过程中很难摆脱传统构架, 只是在旧式汽车设计的维度内进行改进, 这样会严重制约新能源汽车底盘设计的快速成长。同时, 也会让新能源汽车底盘的设计工作进入核心技术受制于人, 并且自主性比较差的劣势局面中。所以, 为了优化新能源汽车底盘的设计方案, 促进新能源汽车领域长远的发展, 一定要增加相关的技术投入, 并增强企业和人员的自主创新能力, 从旧理念、旧思维以及旧制度中跳跃出来, 以新的设计思想来设计汽车的底盘, 从而推动新能源汽车设计良好发展。

五、结语

    随着人们对环境保护的日益重视, 各行业都开始提倡并在生产中加入环保理念, 汽车行业也是如此。为了降低对环境的污染, 各国都在积极研制和设计新能源汽车。在设计过程中汽车底盘是核心部位, 关系到企业的整体性能和实用性。然而, 在底盘的设计中还存在一些问题限制其发展, 相关人员一定要认识到底盘设计的重要性, 并加强创新, 不断提高汽车底盘的安全性和可靠性。

作者：张昊  来源：时代汽车
 

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