淺談新能源底盤(pán)設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)

張磊 鄭延磊

摘 要：在全球倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保的大環(huán)境下，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)已然成為當(dāng)代汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。本文主要對(duì)新能源汽車(chē)概述、新能源底盤(pán)新技術(shù)、新材料應(yīng)用、設(shè)計(jì)完善等方面進(jìn)行總結(jié)和敘述。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē);底盤(pán);設(shè)計(jì)

0 概述

在新能源汽車(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)。相對(duì)于普通汽車(chē)設(shè)計(jì)，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，需深入研究和關(guān)注。

1 新能源汽車(chē)概述

（1）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，如：壓縮氣罐、太陽(yáng)能或者液化石油氣等。

（2）新能源汽車(chē)以電動(dòng)汽車(chē)為主，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)：①純電動(dòng)汽車(chē)，屬于是完全用電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛;②電機(jī)和電池共同運(yùn)作下的混合動(dòng)力車(chē);③燃料電池車(chē)將氫燃料作為主要能源原料。

2 新能源底盤(pán)新技術(shù)

2.1 現(xiàn)代汽車(chē)底盤(pán)電子化

隨著底盤(pán)電子控制系統(tǒng)越來(lái)越向電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，各種汽車(chē)電子輔助功能在底盤(pán)上的應(yīng)用，明顯提高了汽車(chē)的主動(dòng)安全性和駕駛舒適性，主要包括：ABS/ASR/ESP集成控制系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）、泊車(chē)輔助系統(tǒng)（PLA）、車(chē)道偏離和駕駛員警示系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）、可調(diào)阻尼控制系統(tǒng)（ADC）等。

2.2 底盤(pán)零件新材料

（1）新能源底盤(pán)作用是支承、安裝汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車(chē)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保證正常行駛。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，長(zhǎng)期處在潮濕的環(huán)境中，很容易受到侵蝕，同時(shí)因底盤(pán)離地距離較近易被刮傷，不僅影響外觀質(zhì)量，還會(huì)使汽車(chē)性能受到影響，進(jìn)而影響正常行駛的安全性。為防止底盤(pán)系統(tǒng)被磨損，可采用三聚磷酸鋁材料，其抗腐蝕性強(qiáng)，可對(duì)底盤(pán)系統(tǒng)起到良好的保護(hù)作用。

（2）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)。汽車(chē)底盤(pán)在未來(lái)發(fā)展方向之一便是汽車(chē)輕量化，對(duì)于輕質(zhì)合金材料和高強(qiáng)度鋼的需求量在未來(lái)將會(huì)大大增加;底盤(pán)上對(duì)于鋁合金的運(yùn)用也會(huì)越來(lái)越多;鎂合金的需求量也呈增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，同時(shí)還要不斷研究一些新型設(shè)計(jì)來(lái)滿足汽車(chē)輕量化的需求。

3 新能源底盤(pán)新工藝應(yīng)用

（1）底盤(pán)零件的穩(wěn)定性就是汽車(chē)的安全基礎(chǔ)，要做到強(qiáng)度、柔韌性、抗疲勞、抗損壞等性能，汽車(chē)車(chē)架和車(chē)橋?qū)τ诠懿囊簤撼尚渭夹g(shù)的運(yùn)用也會(huì)越來(lái)越頻繁，壓力加工技術(shù)向著高效、自動(dòng)減輕汽車(chē)重量、降低成本等方向發(fā)展。

（2）底盤(pán)鑄件正朝著高性能、薄壁、輕質(zhì)、精尺寸、優(yōu)良切削性能方向發(fā)展;鑄造生產(chǎn)過(guò)程向清潔、廢物再生、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的綠色鑄造方向發(fā)展。

（3）底盤(pán)零部件的機(jī)械切削加工技術(shù)已經(jīng)拋棄了傳統(tǒng)模式，而發(fā)展為柔性技術(shù)為特點(diǎn)的生產(chǎn)線生產(chǎn)的生存模式。高效、精密、柔性化、自動(dòng)化是切削加工技術(shù)變化的主要趨勢(shì)。高速加工技術(shù)、敏捷制造技術(shù)、智能化加工技術(shù)、綠色加工技術(shù)等都將得到快速發(fā)展。

（4）汽車(chē)零件的防護(hù)性電鍍由原來(lái)單一的鍍鋅鈍化工藝，向耐蝕性能更好且具有耐熱、低氫脆性、良好加工性能及環(huán)保性能的鋅合金鍍層及無(wú)鉻達(dá)克羅工藝發(fā)展。如：低滾動(dòng)阻力輪胎、綠色輪胎、不含鉛的車(chē)輪平衡塊、不含六階鉻的新零件涂層技術(shù)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。

4 新能源汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)完善

（1）保留傳統(tǒng)底盤(pán)大部分的框架，底盤(pán)結(jié)構(gòu)中各子系統(tǒng)與副車(chē)架結(jié)構(gòu)都沒(méi)有發(fā)生變化，因?yàn)樾履茉醇夹g(shù)不再以石油作為燃料動(dòng)力，因此需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面的改變或取締。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;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)要求更高。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。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。

（2）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。

（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)劃好零部件，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)束語(yǔ)

雖然新能源汽車(chē)已經(jīng)被現(xiàn)代人接受，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新能源底盤(pán)設(shè)計(jì)和研究勢(shì)必會(huì)發(fā)生巨大的變化，更好的匹配新能源汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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