启飞汽车

摘要

    随着经济的不断增长，我国各方面都得到了全面发展，各国对于环保出行也越发重视，在交通方面，我国逐步的将原来的燃油汽车发展成新能源汽车，新能源汽车设计中所使用的是环保材料，这样一来能够大大减少车辆使用过程中排放的污染物。目前，关于新能源汽车的研究在我国一直受到广泛关注，并被提出为新兴产业。虽然现代能源汽车已被大力推广使用，但新能源汽车底盘系统的设计仍将采用普通汽车的底盘设计方法，这将对新能源汽车的使用产生影响。因此，在新能源汽车的设计中，有必要改善汽车底盘的设计。

一、新能源汽车底盘设计的重要性

1.新能源汽车的概念

    新能源汽车在使用电能方面不同于传统汽车。传统汽车主要使用柴油和汽油，而新能源汽车则使用太阳能，天然气和液化石油等可再生环保能源，集成车辆动力控制和驱动技术。中国的新能源汽车主要是电动汽车。根据不同类型的电动汽车，电动汽车可以分为纯电动汽车，燃料电动汽车、混合动力汽车、氢动力汽车以及蓄电池电动汽车等等。

2.汽车底盘的重要性

    汽车所有的零部件中，除了轮胎以外最接近地面的就是底盘了，如果路面非常差，可能会刮伤机箱，如果地面积过多，机箱长时间放置在潮湿的环境中可能会导致损坏。而且腐蚀性化学品粘附在底盘上，会对机箱造成生锈和生锈，直接影响汽车的正常运行，并间接威胁汽车其他部件的运行。汽车的整体性能下降，也会使得使用寿命缩短，严重影响行驶安全。这就是汽车底盘的设计非常重要的原因，它与汽车能源系统的结构密不可分，并在一定程度上也影响了设计和内部空间。

3.新能源汽车的底盘总统设计

    动力，制动，经济性和安全耐久性是现代汽车技术必须具备的四大性能，这也是汽车底盘设计必须满足的车辆性能指标。新能源汽车的发展与成熟离不开电气电子水平的提高，电气技术的提升使新能源的来源更加广泛，提供的动力更加稳定，电子技术的成熟促使底盘系统从单一系统或部件发展到融合网络，车辆底部的集成控制是为了实现智能，联网和模块化的系统，主要是由前后悬架，转向系统，制动器和车轮等非线性轮胎系统集成。
    新能源底盘的设计主要包括对驱动，传动，转向和制动系统部件的结构，以及功能，尺寸和工艺参数进行合理定义，根据定义进行结构设计，计算各种参数，建立底盘的三维模型，设计图纸，装配图纸和图纸，还包括对样品进行性能测试。新能源底盘传动系统由电机和驱动桥组成，驱动系统由悬架组成，转向系统由转向器和转向传动机构组成，主要设计有制动器和 ABS。而且，在设计电动机功率匹配时，必须考虑到实际的运行条件中功率的匹配和经济性，并提高电动机的效率，尽可能的做到更小，更低的功耗率。除此之外，在设计过程中，为了减轻新能源汽车的电池组和电动机的影响，有必要充分考虑适合于阻尼比，减震器和变速机构的设计性能。

二、新能源汽车底盘的设计新思路

1.新能源汽车底盘的设计思路

    首先，跟传统的燃油汽车相比，新能源汽车底盘的设计平台的框架保持不变，底盘平台、副车架等均没有变化，传动系统，制动系统和悬架的子系统没有明显的变化，工作原理也基本相同。
    其次，由于新能源汽车使用清洁能源，所以需要配备新的汽车新的电力系统，传统的引擎也需要发送更换。为此，必须在结构空间上调整制动系统和传动系统的布局，以适应新能源系统。随着新动力系统的应用，传统的真空增压泵无法获得其自身运行所需的真空源，此时就需要提提供电动真空泵来解决真空源的问题。为了设计新的发动机，设计人员需要在设计时开发新的转向动力，并使用 CAE 来改进和重新设计悬架系统。
    最后，整个布局的改变使得底盘的悬架系统也随之改变。在设计新能源汽车底盘时，新布局系统的引入改变了前后部分的布局，为了更好的提高车辆性能，就需要对整个底盘系统进行改良。设计师需要重新进行测量，计算负载匹配并设计新的悬架系统。根据车内新增部件的质量和重心位置，计算前后轴载荷分布，并根据实际轴载参数测试悬架系统。并且还需要根据 Admas 进行四轮位置参数分析，并根据四轮位置数据优化悬架。

2.新能源滑板式汽车底盘的设计

    新能源汽车创新设计的主要特点是汽车底盘设计的不断完善，需要较高的开发成本和较长的开发周期，存在零件缺乏和设计经验等问题。创新的优势在于底盘的设计。从整体角度来看，汽车可以设计出一款功能强大的汽车底盘。我国新能源汽车底盘的原型是一个“滑板底盘”，取代了普通汽车的传统设计，采用是铝制滑动底盘，厚度为 28 厘米。
    滑板底盘设计有许多优点。首先，滑板底盘设计增加了设计自由度。如果它与扁平底盘分开，则车身设计的自由度非常高，而且也会降低汽车的整体布局的难度，使汽车的可用性得到改善，汽车的维护也将变得容易。行驶过程车辆的中心较低，从而稳定性而得到改善。
    下图即为从 2002 年的 Autono-my 到 2003 年的 Hy-wire 再到 2005 年的 Sequel 汽车底盘的演变方案，以 Sequel为例，它的线控制动系统（Brake.by-wire）取代了依靠机械控制的传统制动器，不仅很大程度上节省了空间，而且还能在重新制动和传统制动器之间的实现混合制动，使得制动距离更短，对应的线控转向使用两个电机来控制前轮转向，一个电机用于后轮。
 

3.创新新能源汽车设计方向

    我国一直强调要从“中国制造”转变为“中国智造”，在这个阶段，尽管新能源汽车有了很大的发展，但汽车底盘的设计仍然趋于改革，整体创新的效率不高。对于很多公司来说，创新的成本更加昂贵，耗费的时间也长，技术开发周期长，回收时间长，所以很多公司不打算专心研发技术，而是直接进口和生产和配送这种类型的快速而有效的短期模式能在短时强获得利润，但是无法实现可持续发展。
创新设计是一种全新的设计理念。它彻底抛弃了原有的基础以及设计思维模式，改变了底盘系统的设计、底盘框架的整体框架以及四个子系统。意味着从最初的设计概念到最终的底盘系统都将与之前的有所不同，创新设计的使用将比传统的汽车设计更完整。但是创新设计方向的优势在于车身设计的自由度增加，解决了车身设计和设计的问题，通过减少零件的数量，达到高度集成设计，降低了新能源汽车整体的布置难度，而且还减少制造和加工技术，简化维护等，有利于提高底盘前后的重量比，提高汽车的安全性与可操作性，汽车内部的利用空间也大大增加。
所以要想优化我国的新能源汽车底盘的创新设计，提高新能源汽车整体发展水平，政府与企业需要增加技术投入，增强自主创新能力，改革旧制度，排除旧观念，拒绝做“伸手党”，促进新能源汽车设计的进一步发展。

三、结束语

    综上所述，随着我国经济的快速发展，对于新能源汽车的研究越来越完善，越来越多的人了解和接受使用新能源汽车。汽车底盘作为汽车的重要组成部分之一，对汽车的整体性能有着直接的影响，并与改善和提高汽车的安全性能紧密相关。未来，随着新能源汽车制造技术的进一步发展，电动汽车底盘系统将更加智能化，人性化，安全性和可靠性将进一步提高。

作者：韩博砚   作者：汽车实用技术
 

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