淺談新能源汽車底盤設計的特點

葛家琪　王瑩

摘 要：可持續發展的理念貫穿于社會生活的方方面面。老百姓出行離不開汽車，汽車行業的可持續發展以新能源汽車為代表。新能源汽車的顯著特點是利用可再生資源結合先進的工業技術，解決傳統汽車使用燃油造成的環保問題。眾所周知，汽車的底盤是一臺汽車的重要組成部分，新能源汽車區別于傳統汽車的關鍵部分也體現在汽車底盤的獨特性能上。本文試圖對新能源汽車底盤的設計特點進行分析。

關鍵詞：新能源;汽車;底盤;特點

1 前言

據相關研究數據顯示汽車行業未來的發展已經離不開新能源汽車了。傳統汽車行業使用燃油作為主要資源，這在便利民生生活的同時也對自然環保問題提出了考驗。為了解決此類問題，新能源汽車利用電能資源，結合先進的工業技術，形成了新型的汽車行業發展模式，以此來取代傳統燃油發動機為核心的汽車模式，這在一定程度上可對環境問題進行改進。

2 新能源汽車的概述

傳統汽車對環境生態的破壞近年來已經凸顯。各地的霧霾天氣依然持續不減，特別到冬季，經常出現空氣質量橙色預警的提示，空氣中固體懸浮顆粒增多，這些情況對人民的生命健康造成嚴重的危害。基于此種情況，新能源汽車發展的方向主要為安全、環保與節能，國際社會在積極倡導新能源汽車時已達成共識。新能源汽車的理念與環境保護的宗旨是一致的。新能源汽車在政府的大力支持下包含資金和人力的投入，另外出臺了相關的特別政策和稅收補貼。新能源汽車目前涵蓋的范圍比較廣泛，不僅有燃料電池汽車還有純電動汽車等。新能源汽車已經成為大眾購買車輛的重要選擇項。

3 汽車底盤的重要性

汽車的三大構成要件包括：底盤系統、發動機系統、變速箱。因此，底盤系統對于辨別一臺汽車的優劣具有重要作用。在一臺汽車中輪胎是離地面最近的零部件，除了輪胎以外最接近地面的零件就是汽車底盤了。交通駕駛中路面情況非常復雜，如果遇到陰雨暴雪天氣，底盤可能會因為天氣原因而損壞。如果地面坑洼不平，底盤也會有摩擦損壞。再比如地面一些腐蝕物品也會對汽車底盤造成不同程度的損壞。汽車底盤的安全性直接會導致整臺汽車的安全穩定運行狀況。另外汽車底盤的結構還會影響著整個車身的總體設計，底盤系統所占的空間決定著車身的整體空間值，涉及到汽車的承載性能，運動特性等因素。正所謂部分影響整體，汽車底盤系統正是汽車整體系統設計的重要構成部分。

4 新能源汽車底盤的設計思路

傳統燃油汽車雖然對環境造成了一定的危害，但是它確實便利了大眾的生活，存在合理的價值。雖然新能源汽車已經成為一種發展趨勢，但是還不能完全否認傳統燃油汽車存在的價值。開發人員在對新能源汽車的設計過程中，應該取長補短，借鑒傳統燃油汽車的既存優勢，避開燃油汽車的凸顯劣勢。傳統燃油汽車經過了長年累月的發展已經形成了穩定的行業模式，如果新能源汽車完全摒棄傳統燃油汽車的既存模式，全新探索，在一定程度上不符合社會效益價值。因此，新能源汽車的設計應該借鑒傳統燃油汽車的優勢，在兼顧效率、安全等的開發價值考量下進行設計。

5 新能源汽車底盤的設計特點

5.1 取消傳統發動機

傳統燃油汽車的重要構成部分就是汽車發動機，并且有特有的轉向系統、制動系統。新能源汽車最重要的一點就是最底盤設計中取消了汽車發動機設備，同時相對應的轉向系統、制動系統也有自己獨有的設計特色。

5.1.1 轉向體系特點

在傳統燃油車中，一般都采用液壓助力轉向系統，轉向體系由發動機牽頭帶動轉向泵，即通過轉向閥、轉向缸、高壓油管等帶動齒輪齒條式轉向器實現汽車轉向[1]。新能源汽車中發動機這一部件是不存在的，因此傳統的轉向系統也必須摒棄。必須利用新能源汽車的自身條件設計其獨有的轉向系統，相關轉向部件也要做調整。新能源汽車的轉向系統依靠電動助力，相比較傳統的液壓助力轉向系統，有以下優點：第一，避免燃油泄漏。電動助力可以避免傳統轉向系統的燃油泄漏問題，更好的實現了節能環保的設計宗旨。以電動助力實現轉向，可以相對獨立，降低了燃油消耗量。第二，方便操作。在安裝過程中，電動設備可集成裝備于一體，操作簡易，節省了工作時間。第三，系統靈敏度高。因增加的轉向控制系統可以敏銳的檢測到車輛在各種路況速度情況下的轉向速度。可以幫助車輛得到最佳的回正速度，保障汽車控制的穩定度。

5.1.2 制動體系特點

為新能源電動汽車設置電動真空助力系統是制動體系的一大亮點。目前新能源汽車要安裝液壓制動系統，這與傳統燃油汽車的構成差異不算太大。但是由于傳統燃油發動機的取消，導致制動真空助力泵失去了真空源，因此在新能源汽車的設計中就需要增加電動真空泵，只有這樣才可以為新能源汽車提供真空源，汽車才可穩定工作。制動系統的兩個重要部件是真空輔助助力系統和制動主缸，在這兩個部件上傳統燃油汽車和新能源汽車存在較大差異。新能源電動汽車沒有傳統燃油發動機，這樣就沒有傳統的真空源，而傳統燃油機轎車的制動系統真空助力裝置的真空源來自發動機進氣歧管，真空度負壓一般可達0.05～0.07MPa[2]。因此為了保障汽車制動體系的正常運作，必須設置一個單獨的助理系統，這就是電動真空助力系統。

5.2 底盤輕巧

汽車底盤的輕巧可以更好的提高汽車各方面性能，提高能源利用的效率。據調查，在新能源汽車配置中，底盤所占車兩總重量的30%，而其他部分可占車輛總重量的70%[3]。底盤設計輕巧的常用方法在于改進車身結構，或改變車身尺寸，減輕車輛的零件重量。用輕巧的材料如鎂合金、鋁合金等來替代鋼材料。

5.3 電池布置精密

新能源汽車底盤電池布置的精密，將電池布置于底盤中這樣底盤輕巧，重心比較低，有利于高速行車的穩定性[4]。另外，電池布置于底盤中，可以節省大量的車體空間，車體容積變大，車身空間得到了更多的釋放。車內空間布局變大，方便車型外觀設計，更加美觀，比如大名鼎鼎的特斯拉。另外電池布置的集中精密可以減少摩擦或者碰撞帶來的危險，增強行車安全系數。

5.4 設計滑板式底盤

滑板式設計的地盤上在對新能源汽車地盤的實用性和汽車性能綜合考慮后的一大亮點。作為新能源汽車底盤的創新設計，滑板式底盤推翻了傳統汽車常規性的底盤設計形式，此創新設計的核心是鋁制滑板式底盤，具有一定的指導性和創新性[5]。在新能源汽車中運用滑板式底盤的主要具備以下優勢：

5.4.1 對車身設計的自由度比較大

底盤和車身各自獨立，不融為一體，這樣為更好的給車身提供外觀造型提供了更多的選擇。

5.4.2 操控性卓越

底盤成為汽車的全部核心，汽車重心的降低，能更好的提升汽車的操控性。

5.4.3 安全性能高

在安全系數設計考慮方面，嚴格按照規定的碰撞安全標準執行。制造整副汽車底盤時，保證前后配重為1：1，給行車安全提供了更好的安全保障。

5.4.4 簡化維護工作

因為汽車整體的重心均集中于底盤，因此在對汽車進行檢修的過程中也具有高度的集中性，零部件較少，檢測步驟相對就更加單一化，問題發現也會更加迅速。

5.5 底盤設計用料精良

汽車對于人身安全的影響非常巨大，因此對于汽車材料的選擇一定是要嚴格把關。在對比研究中發現有一種材料從材料強度和材料可塑性方面運用于汽車制造都非常的高，這就是TRIP鋼材料。生產中運用此中材料，可對汽車尾汽排量有所控制，另外還會降低燃油消耗。在遇有腐蝕性材料的狀態下，TRIP鋼材料也能比普通材料發揮出更好的優勢作用[6]。

6 結語

綜上所述，汽車底盤是新能源汽車的重要組成部分，在可持續發展的理念下，底盤設計呈現出來的獨有特點和新能汽車的發展息息相關。但是，隨著社會的發展，設計運用于實踐依然存在著部分問題，如何突破設計的局限性，將理念更好的運用于生活中，更是未來需要關注的方向。相信，隨著社會經濟的發展，技術材料的完備，新能源汽車的未來必將更加值得期待。

廣西生態工程職業技術學院2019年院級課題立項項目：新能源汽車底盤構造的研究（2019KY16）

2019廣西高校中青年教師基礎能力提升項目：電動汽車鋰離子電池SOC估算研究（2019KY1426）

參考文獻：

[1]吳舒寧，新能源汽車底盤設計的發展趨勢研究[J].《新能源汽車》.2019（06）.

[2]姜應求，車楊軍，高李康，新能源汽車底盤的設計變化[J].《研究與開發》.2018（07）.

[3]萬東，淺談新能源汽車底盤設計方向[J].《科技與創新》.2016（5）.

[4]李成瑤，新能源汽車底盤設計的特點分析[J].《新能源汽車》.2019（03）.

[5]向洪軍，新能源汽車底盤設計趨勢[J].《科技與創新》.2016（5）.

[6]朱赤，新能源汽車底盤設計方向[J].上海汽車，2017（07）.