新能源汽車底盤設(shè)計(jì)的特點(diǎn)探討

賈東樂(lè) 牛國(guó)慶

摘 要：雖然我國(guó)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)給傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品行業(yè)帶來(lái)了巨大崛起，但是傳統(tǒng)汽車中由于依靠燃油驅(qū)動(dòng)力而帶來(lái)的環(huán)境污染和清潔能源消耗等問(wèn)題已經(jīng)引發(fā)了國(guó)際社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，于是隨著新能源汽車投入生產(chǎn)以及綠色清潔能源在我國(guó)的廣泛應(yīng)用吸引眾多關(guān)注。其中，汽車底盤是作為新能源電動(dòng)汽車的重要基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)系著到行業(yè)的發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;底盤設(shè)計(jì);特點(diǎn)

引言：

新能源汽車雖進(jìn)入大眾視野的時(shí)間并不長(zhǎng)，但卻在汽車行業(yè)中后來(lái)居上，不僅吸引了眾多關(guān)注，也成為助推我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要引擎。相比于傳統(tǒng)汽車底盤，新能源汽車的在底盤設(shè)計(jì)過(guò)程中將各類創(chuàng)新思維運(yùn)用到了極致。站在大眾觀念的角度上看，安全性能是重中之重，舒適度也在選車過(guò)程中占據(jù)重要位置，而可操控性更是消費(fèi)者做出決策的重要參照項(xiàng)，這些都與汽車的底盤設(shè)計(jì)息息相關(guān);而從現(xiàn)代發(fā)展的理念出發(fā)，集成體系、能源多元更是要與底盤設(shè)計(jì)相匹配。本文將簡(jiǎn)述新能源汽車中底盤的特點(diǎn)為有購(gòu)車需求的消費(fèi)者提供參照。

1 新能源汽車介紹及汽車底盤的重要地位

1.1新能源汽車相關(guān)介紹

相比于很多傳統(tǒng)的汽車都是利用化石燃料進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，新能源汽車則更多地采用清潔程度較高的綠色能源，如被大家熟知的可再生能源太陽(yáng)能，以及燃燒物中污染更低的液化石油氣，還有將清潔的氣體壓縮放置于罐內(nèi)的儲(chǔ)氣罐。新能源汽車行業(yè)是汽車產(chǎn)業(yè)中創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)里程碑，不僅促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益在單位成本內(nèi)得到了大幅度提升，而且也助推了汽車相關(guān)行業(yè)科技水平的迅猛發(fā)展。不僅如此，制造新能源汽車所需材料環(huán)境保護(hù)價(jià)值也極高，而因此產(chǎn)生的污染物排放卻極低。我國(guó)目前在推進(jìn)新能源汽車方面的研發(fā)與設(shè)計(jì)工作雖已經(jīng)花費(fèi)了很多的人力物力，但是在設(shè)計(jì)技法中仍然存在很多短板，需要專業(yè)人員久久為功進(jìn)行補(bǔ)足與完善。

1.2汽車底盤在全車零部件的重要地位

底盤由于其所處位置最接近地面，導(dǎo)致在汽車行駛過(guò)程中，尤其是行駛在凹凸雜物較多的路面上時(shí)，更容易被異物劃傷。我國(guó)南方地區(qū)潮濕多雨，汽車底盤更容易被高濕度的空氣或者化學(xué)物質(zhì)所腐蝕，從而出現(xiàn)銹蝕甚至表漆剝落的現(xiàn)象。這將直接對(duì)汽車的安全運(yùn)行產(chǎn)生重要威脅，導(dǎo)致汽車使用壽命縮短。因此，在汽車的設(shè)計(jì)中，底盤占有重要地位，不僅關(guān)系到汽車整體動(dòng)力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，更涉及到外觀是否美觀及車內(nèi)空間舒適度高低[1]。

2新能源汽車底盤的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的取消影響底盤結(jié)構(gòu)

新能源汽車的動(dòng)力系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，降低了能源燃燒污染，但也對(duì)汽車的相關(guān)體系與動(dòng)力系統(tǒng)的匹配度提出了較高要求。在轉(zhuǎn)向體系中，發(fā)動(dòng)機(jī)不再像傳統(tǒng)汽車那樣占據(jù)重要地位，所以在轉(zhuǎn)向的設(shè)計(jì)中，動(dòng)力源成為了工作焦點(diǎn)，不僅如此，傳統(tǒng)管路及部件同樣也需要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)以適配新的轉(zhuǎn)向體系;在制動(dòng)體系中，需要電動(dòng)真空泵為汽車制動(dòng)程序提供真空源;在傳動(dòng)系統(tǒng)中，減速器接口需要適配新能源汽車的新動(dòng)力系統(tǒng)，因此傳動(dòng)系統(tǒng)必須根據(jù)最新的實(shí)際信息參數(shù)進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。各系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)整后，還需要根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案和零部件的變化需求重新制定懸置支架的設(shè)計(jì)方案，并且為了降低噪聲和增加強(qiáng)度，懸置體系還需要根據(jù)CAE分析法進(jìn)行改善[2]。

2.2 懸架系統(tǒng)隨總體布置改變而改變

新能源汽車采用了創(chuàng)新的空間理念，因此全車的安排內(nèi)容也發(fā)生了極大的變化，在方案的實(shí)施必須適應(yīng)全車質(zhì)量和載荷極限才能準(zhǔn)確研判懸架系統(tǒng)的性能。如果懸架系統(tǒng)性能差強(qiáng)人意，就需要重新進(jìn)行調(diào)整。具體流程如下：首先需要根據(jù)原有汽車的整車質(zhì)量和質(zhì)心方位對(duì)新能源汽車的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而核算出新型布置方案中的質(zhì)心方位和整車質(zhì)量;其次計(jì)算前后軸的負(fù)荷分布，根據(jù)計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)懸架系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，如果無(wú)法與新方案相匹配，需要對(duì)原有的參數(shù)進(jìn)行更改甚至設(shè)計(jì)出與新型布置方案相匹配的懸架體系;最后利用Adams分析法來(lái)確定四輪定位的相關(guān)參數(shù)，從而對(duì)懸架體系進(jìn)行科學(xué)適配[3]。

2.3承載式車身

承載式車身顧名思義，就是在車身上設(shè)置較多懸置點(diǎn)從而減輕副車架的承載壓力。其特點(diǎn)是裝配容易，并且在高速行駛過(guò)程中穩(wěn)定性較佳，因此成為當(dāng)下較常見的汽車設(shè)計(jì)，新能源汽車也大部分沿用了此種設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)雖然具備諸多優(yōu)點(diǎn)，但是其設(shè)計(jì)流程繁瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，并且需要大量采用CAE分析法，更是為設(shè)計(jì)工作增加了壓力，與此同時(shí)，在布置執(zhí)行過(guò)程中，空間的不規(guī)則性也為布置執(zhí)行設(shè)置了諸多障礙。

2.4非承載式車身

與承載式車身在車身設(shè)置諸多懸置點(diǎn)不同，非承載式車身將零部件的重量大部分安置在了車架上，因此該種底盤結(jié)構(gòu)中存在固定性的彈簧基座及螺孔。新能源汽車如果借鑒非承載式底盤設(shè)計(jì)，可以減少大量的人工和經(jīng)濟(jì)成本。其原因在于高度智能整體化系統(tǒng)的底盤設(shè)計(jì)理念。采用該種方式的底盤可以容納如動(dòng)力系統(tǒng)等零部件，并且空間也十分規(guī)范，在設(shè)計(jì)流程的前期就可以大幅提升零部件的集成成都，更加精準(zhǔn)地確定零部件的具體方位，降低了布置難度，甚至降低整體重心，提高穩(wěn)定性。

3新能源汽車底盤的創(chuàng)新設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1滑板式底盤

新能源汽車的創(chuàng)新理念并不僅僅體現(xiàn)在能源中，底盤設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新技術(shù)更不容小覷，相比于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車存在諸多不同，因此，在汽車設(shè)計(jì)底盤過(guò)程中需要全面衡量車的性能，也要對(duì)車的實(shí)用性進(jìn)行周全考慮。但是由于新能源汽車設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程和后續(xù)的修改中，也需要大量人力財(cái)力的投入，這也就提升了新能源汽車整體的開發(fā)成本。因此在底盤設(shè)計(jì)上急需技法創(chuàng)新和統(tǒng)籌規(guī)劃，全面展現(xiàn)底盤的卓越特點(diǎn)?；迨降妆P則滿足了以上底盤設(shè)計(jì)的大部分要求，采用鋁制原料作為底盤的主要材料，不僅為傳統(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)意義，也為新能源汽車后期底盤設(shè)計(jì)技法開辟了創(chuàng)新思路。滑板式底盤具有眾多其他汽車底盤類型不具備的優(yōu)勢(shì)：（1）自由度大?；迨降妆P與整車車身相互獨(dú)立，因此為車輛的造型設(shè)計(jì)開辟了相當(dāng)自由的創(chuàng)新空間。（2）操控性強(qiáng)。由于滑板式底盤承載了大部分的核心系統(tǒng)，因此車輛重心降低，從而使車輛的可操控性大幅提升。（3）安全性高?；迨降妆P的配重前后均衡，與汽車碰撞的安全標(biāo)準(zhǔn)極度契合，一旦發(fā)生車禍，滑板式底盤可以分散大部分的沖擊，使駕駛室和乘客艙安全性能提升，減少變形概率。（4）工作強(qiáng)度降低?；迨降妆P采用整體鋁制材料，整體性極強(qiáng)，零部件集成度高，制作工藝相比于傳統(tǒng)底盤也更加簡(jiǎn)單。但滑板式底盤并非十全十美，其適用范圍仍存在短板，目前只有以燃料電池作為動(dòng)力的新能源汽車可采用此種底盤，并且線傳操控也制約了此類非機(jī)械底盤的使用度。

3.2底盤設(shè)計(jì)中材料的應(yīng)用

底盤在汽車配置中占有重要地位，因此不論是設(shè)計(jì)還是材料選用及涂料選取都有非常嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在所有材料中TRIR鋼材料作為首選。因?yàn)槠鋸?qiáng)度和可塑性能俱佳，在實(shí)際汽車使用中可以起到降低能源消耗，減少尾氣排放的作用，不僅如此，TRIR鋼材料的結(jié)合力和耐腐蝕性也在眾多底盤材料中獨(dú)樹一幟，其涂層的密實(shí)程度也令其他材料望塵莫及。

4結(jié)語(yǔ)

新能源汽車不論是外觀還是內(nèi)部各系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開底盤創(chuàng)新方案，需要各專業(yè)人士賡續(xù)奮斗，不斷創(chuàng)新，使新能源汽車的行業(yè)“風(fēng)口”吹出更多有利消費(fèi)者體驗(yàn)的微風(fēng)，進(jìn)而提升對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的助推動(dòng)力，

參考文獻(xiàn)：

[1]陳丹. 淺談新能源汽車底盤設(shè)計(jì)的特點(diǎn)[J]. 內(nèi)燃機(jī)與配件， 2018（23）：214-215.

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[3]席振鵬. 新能源技術(shù)在專用汽車底盤上的應(yīng)用分析[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化， 2017， 7（18）：32-34.