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        新能源汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)方向分析

        2016-05-14 22:37:25付東張賀朋吳航
        藝術(shù)科技 2016年8期
        關(guān)鍵詞:制動(dòng)系統(tǒng)新能源汽車(chē)

        付東 張賀朋 吳航

        摘 要:中國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,加之目前全球都在倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保,汽車(chē)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(chē)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(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)上存在著不足。本論文針對(duì)新能源汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)方向進(jìn)行分析。

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

        0 引言

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

        1 關(guān)于新能源汽車(chē)的概述

        新能源汽車(chē),是在動(dòng)力能源的使用上與普通汽車(chē)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(yáng)能或者液化石油氣等。[1]中國(guó)的新能源汽車(chē)以動(dòng)汽車(chē),作為節(jié)能汽車(chē)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(chē)可以分為三類(lèi),其一為純電動(dòng)汽車(chē),屬于是完全用電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛;其二為電機(jī)和電池共同運(yùn)作下的混合動(dòng)力車(chē);其三為燃料電池車(chē)將,即氫燃料作為主要能源原料。

        2 新能源汽車(chē)的底盤(pán)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

        新能源汽車(chē)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,底盤(pán)設(shè)計(jì)是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。由于新能源汽車(chē)與普通的汽車(chē)存在著諸多的不同,因此,在汽車(chē)底盤(pán)的設(shè)計(jì)上需要根據(jù)汽車(chē)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(guò)程中,需要大量的投入,而且開(kāi)發(fā)的周期也比較長(zhǎng)。特別是新能源汽車(chē)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(shuō)在汽車(chē)底盤(pán)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(pán)的性能充分地發(fā)揮出來(lái)。

        新能源汽車(chē)的底盤(pán)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,“滑板式底盤(pán)”是最初的設(shè)計(jì)。在底盤(pán)設(shè)計(jì)上不再延續(xù)傳統(tǒng)汽車(chē)常規(guī)性的底盤(pán)設(shè)計(jì),而是著重于鋁制滑板式底盤(pán)的設(shè)計(jì)。采用這種底盤(pán)設(shè)計(jì),雖然底盤(pán)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新,但是,核心系統(tǒng)并沒(méi)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(chē)的車(chē)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(chē)的底盤(pán)設(shè)計(jì)也相應(yīng)地有所創(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(chē)的各項(xiàng)控制上。[2]汽車(chē)底盤(pán)的空間擴(kuò)大了,原有的轉(zhuǎn)向柱和消踏板都被取消,汽車(chē)的空間得以增大。

        3 汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)中對(duì)材料的應(yīng)用

        3.1 汽車(chē)底盤(pán)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(chē),卻幾乎不會(huì)用于其他汽車(chē)的底盤(pán)設(shè)計(jì)上,特別是小型汽車(chē)的底盤(pán)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(chē)底盤(pán)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(chē)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)。

        3.2 汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)中對(duì)三聚磷酸鋁的應(yīng)用

        汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)如何對(duì)汽車(chē)的使用起到?jīng)Q定性的作用。因此,汽車(chē)底盤(pán)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(chē)在使用的過(guò)程中,底盤(pán)很容易遭到腐蝕。所以,汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì),從設(shè)計(jì)到使用材料,再到底盤(pán)涂料,都對(duì)質(zhì)量有所嚴(yán)格要求。[3]比如,某汽車(chē)廠所制造的汽車(chē),在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)材料的使用上,就沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(méi)有很強(qiáng)的抗腐蝕性,使得產(chǎn)品在存儲(chǔ)的過(guò)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(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)的完善

        4.1 完善新能源汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題

        要對(duì)新能源汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善,就要從三個(gè)方面思考問(wèn)題:

        其一,汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用,即在底盤(pán)設(shè)計(jì)中,包括底盤(pán)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(chē)底盤(pán)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(pán)設(shè)計(jì)中,子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案要保留下來(lái),具有不良影響的發(fā)動(dòng)機(jī)要嚴(yán)格取締。因此,在汽車(chē)底盤(pán)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(guò)強(qiáng)烈的噪音。

        其三,由于底盤(pán)設(shè)計(jì)中對(duì)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了新的方案,車(chē)體后艙的布局也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變。通過(guò)對(duì)整車(chē)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(chē)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(chē)的底盤(pán)進(jìn)行局部性調(diào)整。這樣做不僅會(huì)降低開(kāi)發(fā)成本,而且會(huì)縮短開(kāi)發(fā)周期。

        4.2 新能源汽車(chē)保持承載式車(chē)身

        新能源汽車(chē)保持承載式車(chē)身,在于很多汽車(chē)都會(huì)采用這種設(shè)計(jì)。由于副車(chē)架并不能夠承擔(dān)車(chē)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(lái)。車(chē)身的懸置設(shè)計(jì)中,要對(duì)車(chē)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(chē)運(yùn)用非承載式車(chē)身

        汽車(chē)車(chē)身采用非承載式設(shè)計(jì),由于底盤(pán)可形成比較大的框架而使得底盤(pán)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(chē)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(jiǎn)易程度,而且隨著車(chē)身重心的降低而使得車(chē)身的整體質(zhì)量有所減輕。

        5 結(jié)語(yǔ)

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

        參考文獻(xiàn):

        [1] 張俊.新能源汽車(chē)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(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)趨勢(shì)[J].科技與創(chuàng)新,2015(05):45-46.

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

        作者簡(jiǎn)介:付東(1994—),男,江蘇邳州人,沈陽(yáng)理工大學(xué)本科在讀。

        張賀朋(1994—),男,遼寧阜新人,沈陽(yáng)理工大學(xué)本科在讀。

        吳航(1995—),男,遼寧阜新人,沈陽(yáng)理工大學(xué)本科在讀。

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