新能源技術(shù)在專用汽車底盤上的應(yīng)用探析

王毅

摘要：隨著世界自然環(huán)境的破壞、能源緊缺問題的愈發(fā)加劇，新能源技術(shù)成為現(xiàn)階段重要研究領(lǐng)域。而新能源技術(shù)與汽車行業(yè)的融合，推動汽車行業(yè)朝著綠色化發(fā)展方向不斷邁進，在降低汽車油耗的同時，減少汽車尾氣對環(huán)境造成的污染?；诖?，本文針對專用汽車底盤中新能源技術(shù)的應(yīng)用進行探索和探析。

關(guān)鍵詞：新能源;汽車底盤;應(yīng)用;專用

0? 引言

作為社會發(fā)展與建設(shè)的動力核心，能源的應(yīng)用始終是世界范圍內(nèi)重點關(guān)注問題。而在以往發(fā)展中，因先進技術(shù)的缺少，使得能源資源出現(xiàn)嚴重浪費現(xiàn)象，再加上人類對不可再生能源的大肆開采，導(dǎo)致能源危機問題愈發(fā)嚴重。在此背景下，新能源技術(shù)的研究愈發(fā)受到人們關(guān)注。而汽車作為現(xiàn)代人必備交通工具，汽車在行駛過程中不僅會造成能源消耗，亦會影響到生態(tài)環(huán)境。將新能源技術(shù)專用于汽車的各個部位，可實現(xiàn)對油耗的降低，并達到控制環(huán)境污染的目的。而對新能源技術(shù)應(yīng)用于汽車專用底盤展開探索和研究，會對新能源汽車的研發(fā)與應(yīng)用有很大的促進作用。

1? 新能源技術(shù)闡述

所謂新能源，是指太陽能、電能、磁流體、核能等能源的統(tǒng)稱，新能源的出現(xiàn)使得以往以石油、煤炭能源為主的世界格局發(fā)生轉(zhuǎn)變。在環(huán)保、節(jié)能理念全面滲透的當(dāng)下，新能源技術(shù)應(yīng)用于汽車行業(yè)為必然趨勢，大幅度降低汽車對石油能源的依賴度以及消耗性。針對新能源技術(shù)的應(yīng)用，最具代表性的就是混動技術(shù)和純電動技術(shù)在汽車上的逐步應(yīng)用而取代大量的以內(nèi)燃機為動力的汽車。當(dāng)前我國汽車行業(yè)發(fā)展的最大潛力技術(shù)是新能源技術(shù)，將電動和混動能量轉(zhuǎn)換成為汽車能源，在降低汽車油耗的同時，實現(xiàn)對環(huán)境污染的有效控制[1]。

2? 專用汽車底盤中新能源技術(shù)的應(yīng)用

分析現(xiàn)階段各大車廠針對新能源技術(shù)的應(yīng)用，無論是概念車型還是生產(chǎn)車型，在專用底盤設(shè)計方面主要分為兩種，第一種類型為以傳統(tǒng)汽車底盤為基礎(chǔ)進行新能源技術(shù)的融合，主要原理是對汽車底盤局部進行調(diào)整，屬于保守型設(shè)計;第二種這創(chuàng)新性設(shè)計，底盤的設(shè)計會以新能源技術(shù)為核心，實現(xiàn)對汽車底盤的顛覆性設(shè)計。以下為兩種不同應(yīng)用類型的具體體現(xiàn)：

2.1 改制設(shè)計

專用底盤改制設(shè)計較為保守，主要是在傳統(tǒng)底盤設(shè)計的基礎(chǔ)上融合新能源技術(shù)，該設(shè)計類型所具備的優(yōu)勢體現(xiàn)為研發(fā)周期短、研究成本低，并且部分車型應(yīng)用此設(shè)計類型后已經(jīng)投入量產(chǎn)[2]。而第二種創(chuàng)新性設(shè)計為專用底盤的顛覆性設(shè)計，雖然現(xiàn)階段這種創(chuàng)新設(shè)計已經(jīng)在多年前開始研究與開發(fā)，但是當(dāng)目前為止還無法進行全面量產(chǎn)，只能在概念車型中進行體現(xiàn)。雖然改制型設(shè)計在設(shè)計思路方面存在加大局限，但是在研究成本與周期方面存在優(yōu)勢，并且實用性較強。

2.1.1 設(shè)計思路

改制型汽車底盤針對新能源技術(shù)的應(yīng)用，具體設(shè)計思路體現(xiàn)為：

第一，新能源設(shè)計方案相較于傳統(tǒng)底盤設(shè)計方案，雖然存在一定變化，但是變化幅度并不大，專用底盤還會保留原有的框架，并且底盤結(jié)構(gòu)中副車架、子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并未出現(xiàn)大幅度變化[3]。

第二，改制設(shè)計方案對于專用底盤的改變主要體現(xiàn)在新式發(fā)動機的應(yīng)用而改變子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新能源技術(shù)的應(yīng)用意味著發(fā)動機不會僅以石油作為動力源，所以需要改制發(fā)動機，確保發(fā)動機可以將新能源作為動力源。而發(fā)動機的改制，需要對專用底盤的懸架系統(tǒng)、制動系統(tǒng)裝置進行調(diào)整，進而保障新能源技術(shù)應(yīng)用能保持汽車協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。新能源技術(shù)的應(yīng)用使得助力泵的能源供給發(fā)生轉(zhuǎn)變，進而會影響到汽車制動系統(tǒng)，所以需改助力泵，通過對電能識別來實現(xiàn)利用電能進行能源供給。而動力轉(zhuǎn)向泵也因能源供給發(fā)生變化而無法正常運行，需要重新設(shè)計新能源動力電動轉(zhuǎn)向裝置來維持運行。此外，懸架系統(tǒng)也許重新設(shè)計[4]。

第三，新能源技術(shù)的應(yīng)用需要對專用底盤總布置進行重新設(shè)計，車艙前后布置在新能源技術(shù)應(yīng)用后重新設(shè)計，并且汽車承載能力、動力也需綜合考慮新能源技術(shù)的應(yīng)用而重新設(shè)計。在具體應(yīng)用期間，需要將傳統(tǒng)底盤設(shè)計方案與新能源底盤設(shè)計方案進行比對，以此為依據(jù)分析兩種方案之間是否存在質(zhì)量變化與質(zhì)心位置變化，并計算新能源技術(shù)應(yīng)用背景下汽車前后軸荷分布。將所檢測與計算的數(shù)據(jù)應(yīng)用于懸架系統(tǒng)的分析，若發(fā)現(xiàn)懸架系統(tǒng)參數(shù)不符合要求，需重新設(shè)計。

2.1.2 應(yīng)用案例

以往汽車專用底盤設(shè)計多為承載式設(shè)計，而應(yīng)用改制方案后，新能源技術(shù)的應(yīng)用并不會改變車身設(shè)計形式。但是要想確保新能源技術(shù)應(yīng)用可以適應(yīng)車身，并且保證副車架上不放置任何零件，所以需將新能源動力系統(tǒng)進行懸置設(shè)計，這就要求汽車專用底盤設(shè)計期間必須做到精準無誤，使得承載式車身設(shè)計難度加大，直接影響到新能源汽車的量產(chǎn)效果。

例如美國通用汽車企業(yè)推出“VOLT”型號新能源汽車，其專用底盤不僅應(yīng)用新能源技術(shù)，并且車身仍為承載式車身。此型號汽車所應(yīng)用的改制型新能源系統(tǒng)，可實現(xiàn)在相同結(jié)構(gòu)前提下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換更為靈活與快速，并且底盤設(shè)計方面無需進行大幅度的變化。

2.2 創(chuàng)新設(shè)計

創(chuàng)新設(shè)計具有主動性特點，新能源技術(shù)在汽車專用底盤中的應(yīng)用，在此設(shè)計理念下會進行顛覆性設(shè)計，設(shè)計過程中會摒棄傳統(tǒng)設(shè)計形式，圍繞新能源技術(shù)對汽車專用底盤進行全面創(chuàng)新設(shè)計[5]。而因創(chuàng)新性設(shè)計不會借鑒和參考傳統(tǒng)底盤設(shè)計，所以在設(shè)計期間設(shè)計思路沒有定性，所以會對動力裝置、懸掛裝置等構(gòu)件零件進行全面創(chuàng)新。但是需注意，創(chuàng)新設(shè)計的開展需要以實用性為前提，必須確保汽車底盤的各個零件可以相互配合，確保創(chuàng)新性設(shè)計具有一定的實用性與可行性。

2.2.1 設(shè)計思路

創(chuàng)新設(shè)計思路會以“創(chuàng)新”為切入點，摒棄以往固定的設(shè)計理念，站在創(chuàng)新角度進行全新設(shè)計。這就意味著汽車的框架、裝置、支點等方面都需創(chuàng)新設(shè)計，在創(chuàng)新設(shè)計中，新能源技術(shù)的應(yīng)用會直接影響到底盤的各個方面，如傳動、動力等系統(tǒng)都需重新設(shè)計。與此同時，在創(chuàng)新設(shè)計期間，需要通過對某個環(huán)節(jié)、方面進行優(yōu)化、創(chuàng)新或者是改進來大幅度提升汽車性能?？偟膩碚f，創(chuàng)新性設(shè)計需要在保障專用底盤整體協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上，對任何方面進行創(chuàng)新優(yōu)化。

2.2.2 應(yīng)用案例

2015年，美國推出新能源技術(shù)車型“seqeuel”，該車型在專用底盤方面實現(xiàn)對新能源技術(shù)的應(yīng)用，并通過創(chuàng)新設(shè)計首次提出滑板式底盤設(shè)計，分析該車型的應(yīng)用優(yōu)勢，具體體現(xiàn)為：一是，此底盤類型的設(shè)計，實現(xiàn)車身懸掛系統(tǒng)中未放置其它子系統(tǒng)的，表明車身設(shè)計時，此類型汽車底盤會擁有更大的設(shè)計空間。與此同時，設(shè)計期間會大幅度降低數(shù)據(jù)運算核對程度的應(yīng)用，促使此車型在量產(chǎn)期間出現(xiàn)的問題降到最少。二是，全新底盤的設(shè)計相較于改制新能源底盤，其總布置難度相對較低，實現(xiàn)汽車車身設(shè)計過程中可以擁有更大的設(shè)計空間。因為滑板式底盤屬于扁平化設(shè)計，并且針對動力系統(tǒng)的設(shè)計，在集成度方面表現(xiàn)優(yōu)異，意味著動力系統(tǒng)在汽車底盤中占據(jù)的空間會更少，促使底盤空間利用率的提升，使得車身總布置的難度得到大幅度降低。三是，在新能源技術(shù)應(yīng)用背景下，該類型底盤的制作、維護系統(tǒng)得到優(yōu)化與創(chuàng)新。相較于以往的承載式設(shè)計，這種滑板式車身設(shè)計沒有過高的懸架要求，并且針對底盤的設(shè)計，通過對零部件應(yīng)用的簡化，在提升子系統(tǒng)集成度的同時，降低底盤安裝難度，提升維護有效性[6]。

3? 汽車專用底盤中新能源技術(shù)應(yīng)用建議

要想實現(xiàn)對新能源技術(shù)的強化應(yīng)用，需要從以下幾方面來大力研究與開發(fā)：①構(gòu)建設(shè)計平臺。②傳統(tǒng)發(fā)動機的替換，需注重對新型傳動、轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)的應(yīng)用，基于現(xiàn)有構(gòu)架，結(jié)合具體設(shè)計要求來合理調(diào)整。例如在設(shè)計期間應(yīng)將影響到動力裝置運行的零部件取消，合理保留子系統(tǒng)。與此同時，利用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來替代原來的液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，利用電動真空動力泵來達到改進制動系統(tǒng)依賴真空源的真空助力泵地目的。

另外，加大汽車專用底盤創(chuàng)新型設(shè)計的研究力度，盡管現(xiàn)階段人們對新能源技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得一定成果，但是在設(shè)計形式方面多以改制型為主，企業(yè)因創(chuàng)新思想的缺失以及目光短淺，未認知創(chuàng)新性底盤設(shè)計的重要性，這就使得底盤設(shè)計質(zhì)量無法得到顯著的提升[7]。所以，要想實現(xiàn)對專用底盤的改革設(shè)計，必須重視樹立創(chuàng)新性設(shè)計理念，加大人力、物力、精力的投入，擺脫傳統(tǒng)底盤設(shè)計理念，進一步提升新能源技術(shù)的應(yīng)用效果。

4? 結(jié)束語

綜上所述，汽車專用底盤中新能源技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)汽車能耗的降低，并達到控制環(huán)境污染的目的。所以，需加大對新能源技術(shù)應(yīng)用的研究、創(chuàng)新力度，通過底盤的創(chuàng)新性設(shè)計來提升底盤性能，進而達到提升新能源汽車整體性能的目的。

參考文獻：

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[2]韋東亮.分析新能源技術(shù)在專用汽車底盤上的應(yīng)用情況[J]. 內(nèi)燃機與配件，2017（4）.

[3]張劼.新能源技術(shù)在專用汽車底盤上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（02）：93，95.

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[6]郭超.新能源汽車底盤設(shè)計趨勢分析[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（12）：74-75.

[7]馬建新，林小鳳.新能源汽車底盤設(shè)計的發(fā)展趨勢探討[J]. 汽車與駕駛維修：維修版，2017（9）：89-90.