新能源汽車底盤布局優化設計研究

胡登興　王樹蘭

摘 要：隨著科學技術的發展，我國的汽車制造行業迎來了重大的變革，新能源技術的應用使得新能源汽車成為汽車制造的趨勢。而在汽車制造行業中，底盤布局的優化設計對汽車制造具有重要的作用，良好的底盤布局能夠起到很好的承載作用，并且關系到新能源汽車的整體性能，直接影響了人們的乘坐體驗和操作體驗，是新能源汽車制造的關鍵環節。因此，新能源汽車的底盤布局優化設計在汽車行業的發展中極為必要，利用不同的底盤布局來提升新能源汽車的操作性和安全性，借鑒國外的先進技術和模式來優化底盤設計，為新能源汽車的底盤布局設計提供選擇和設計的空間。文章詳細介紹了新能源汽車的底盤布局特征，分析了國外新能源汽車底盤布局，并針對性的對新能源汽車底盤布局優化設計進行分析，以此來促進我國新能源汽車行業的發展。

關鍵詞：新能源汽車 底盤 布局 優化設計

Research on Optimization Design of New Energy Vehicle Chassis Layout

Hu Dengxing Wang Shulan

Abstract：With the development of science and technology， China's automobile manufacturing industry has ushered in major changes. The application of new energy technology has made new energy vehicles a trend in automobile manufacturing. In the automobile manufacturing industry， the optimal design of the chassis layout plays an important role in automobile manufacturing. A good chassis layout can play a good bearing role， and is related to the overall performance of new energy vehicles， which directly affects people's riding experience. And operation experience is a key link in the manufacture of new energy vehicles. Therefore， the optimal design of the chassis layout of new energy vehicles is extremely necessary in the development of the automobile industry. Different chassis layouts are used to improve the operability and safety of new energy vehicles， and foreign advanced technologies and models are used to optimize the chassis design. The chassis layout design of energy vehicles provides space for choice and design. The article introduces the characteristics of the chassis layout of new energy vehicles in detail， analyzes the layout of foreign new energy vehicles， and analyzes the optimization design of the layout of new energy vehicles in a targeted manner， so as to promote the development of my country's new energy vehicle industry.

Key words：new energy vehicle， chassis， layout， optimization design

隨著社會經濟的發展，我國的汽車行業迎來了空前的發展機遇，尤其是新能源的推廣利用，使得汽車行業更加傾向于環保性和節約性，并不斷朝著新能源汽車制造的方向發展，在汽車制造中，底盤的設計和布局極為重要，直接影響了汽車的基本性能和強度，對乘坐者的操作舒適性和安全性起到決定性的作用，這也使得我國的新能源車企不斷加大對汽車底盤布局的優化力度，從而滿足人們對安全性和舒適性的需求。

在汽車底盤中存在許多關鍵的系統，我國在燃油汽車的底盤布局優化設計中經驗較多，但是在新能源汽車的底盤優化設計中處于起步階段，并不具備豐富的經驗，這主要是因為燃油汽車的底盤和新能源汽車的底盤存在較大的差異，兩者不能相互兼容，這就要求新能源汽車在底盤布局的優化設計中要顛覆以往的設計理念，依據新能源汽車的特有的系統進行合理的設計，以此來提升新能源汽車的實用性和經濟性。

1 新能源汽車底盤布局特征

燃油汽車已經有百年的發展過程，其底盤結構的設計相對較為成熟，底盤中的傳動系統、制動系統和懸掛系統也能夠與底盤緊密結合，增強了燃油汽車的穩定性和操作性。新能源技術的發展使得新能源汽車迎來了發展的機遇，由于動力系統的不同，使得新能源底盤的設計需要進行相應的改變，以此來保證新能源汽車底盤設計的科學、合理，滿足人們的乘坐需求[1]。這種改變主要表現在新能源汽車底盤的動力系統、轉向系統和管線布局等，這些需要進行優化或重新設計，以此來確保底盤所搭載系統的穩定性和安全性。在新能源汽車底盤的布局設計中主要有四個方面。一是，新能源汽車的底盤可以借鑒燃油汽車的底盤結構，因為在汽車的基本功能和系統上，兩者具有較高的相同之處，所搭載的系統基本相同，因此，新能源汽車可以充分借鑒燃油汽車的底盤布局設計，根據新能源汽車特有的系統進行改進和優化。二是，在新能源汽車的底盤中會運用較多的電子化系統，這就使得底盤的布局設計要將電氣系統和機械構造進行緊密結合，合理布局，提升底盤系統的運行質量和效率，減少相互之間的干擾，從而提升新能源汽車的整體性能。三是，新能源汽車在底盤布局設計中可以進行集成模式的設計，以此來提升底盤系統的整體性，提升各系統的運行質量和效率，同時，集成模式的設計能夠降低生產成本，提升新能源汽車車企的經濟效益，這種集成模式的底盤設計能夠為設計者提供充足的設計空間，使得新能源汽車的底盤設計更加具有多樣化，也提升了新能源汽車的整體穩定性和安全性。四是，新能源汽車主要依靠電能進行驅動， 這就要求汽車的底盤設計更加趨向于輕量化，這樣才能滿足新能源汽車的長久續航需求，電池組件在新能源汽車底盤中產生較大的重量，這就要求在新能源的設計中，更加注重汽車底盤、材料以及電池重量的優化，以此來提升新能源汽車的續航能力[2]。

2 國外新能源汽車底盤布局分析

我國在新能源汽車的制造中處于初期階段，在發展中也取得了一定的成就，但是相對于國外先進的新能源車企還存在較大的差距，這主要是國外新能源車企起步較早，在發展中研發出了很多先進專利技術，提升了新能源汽車的整體穩定性和安全性，這種專利技術在世界具有指導性的作用。比如，特斯拉作為最具影響力的新能源車企，在發展中運用多種先進的專利技術，在保證汽車車身剛度的前提下，降低了整車的重量，進而提升了汽車的續航能力，使得特斯拉的汽車產品更具有競爭力。在特斯拉的底盤設計中會使用高強度的金屬材料來保護電池組件，確保安全性。在底盤的材料選擇上，使用輕量化的鋁合金來降低汽車的重量，底盤的布局設計將汽車的前部設計成汽車的緩沖區，增強汽車底盤的堅固性，提升特斯拉對乘坐人員的防護能力[3]。特斯拉的底盤趨向于整體性的設計，將汽車的重要系統進行整體設計，使得汽車底盤的構造更加簡潔、高效，在汽車的懸掛系統中，特斯拉在前后懸掛中選擇使用更加舒適的雙叉臂懸掛系統和多連桿懸掛系統，使得特斯拉汽車產品具備良好的操作性能。

新能源汽車發展至今，汽車的電池往往占據較大的重量，這就使得新能源車企不斷探索減輕汽車質量的技術和材料，來提升新能源汽車的性能。在底盤的設計中，車企更加注重輕型材料的應用，在保證新能源汽車輕量化的基礎上提升汽車的質量和續航能力，而碳纖維具有較強的拉伸力和彈性，被一些車企應用在新能源汽車的底盤中，有效降低了汽車的重量，提升了續航能力。

3 新能源汽車底盤布局優化設計分析

3.1 機械傳動底盤布局

在新能源汽車的底盤布局中，機械傳動底盤布局包含多種動力系統，其中的離合器能夠有效控制動力來源，起到控制器的作用，機械傳動底盤中的變速器能夠為汽車的動力系統提供不同的速率，依靠齒輪的變換來進行速度的調整，這種變速器能夠實現低速大轉矩，高速小轉矩，提升新能源汽車的操作性能。在機械傳動底盤布局設計中，使得新能源汽車具備良好的起步轉矩，保障新能源汽車的低速功率，而且這種布局設計只需要配置小功率的驅動電機，降低機械傳動底盤布局的成本。但是機械傳動底盤布局的動能傳遞效果不佳，會消耗電機驅動的性能，降低運行質量和效率，在新能源汽車中并不能廣泛使用。

3.2 無變速器型底盤布局

新能源汽車的無變速器型底盤布局是將汽車底盤中的離合器和變速器進行去除，利用相應的減速器來實現對汽車速度的控制，這種底盤布局的設計主要是依靠電機進行汽車動力速比切換，使得新能源汽車的動力控制系統更加方便、高效，具備較強的實用性和操作性[4]。在無變速器型底盤布局中使用的機械傳動裝置較為輕便，并不占用較大的空間，從而達到新能源汽車輕量化的目的。這種布局設計對于驅動電機的要求較高，要能夠產生足夠的后備功率和起動扭矩，這樣才能實現加速和爬坡時的動力供應，確保新能源汽車良好的動力性能。

3.3 無差速器型底盤布局

在新能源汽車的無差速器型底盤布局中，需要依靠驅動電機來完成傳動功能，電機設置在靠近傳動軸的部位，在一定程度上增加了動力的傳動距離，這種底盤布局方式需要驅動電機對汽車的轉速進行控制，汽車的轉速控制需要單獨的驅動電機來進行，實現對兩個車輪的速率控制，從而實現汽車傳動系統的轉向功能。

3.4 輪轂電機型底盤布局

在實際的底盤布局設計中，新能源的輪轂電機型底盤布局應用較為普遍，這種驅動電機的設置減少了和驅動輪之間的距離，有效保證了驅動效果，提升了車輛的穩定性和安全性，同時，在進行輪轂電機型底盤布局時要運用減速比大的減速器，以此來提升汽車在運行時的轉速，進一步提升車輛運行時的穩定。另外，在輪轂電機型底盤布局中還能將低速外轉子設置在車輪的邊緣位置，這種設計在實際的應用中能夠省掉減速齒輪的裝置，實現了驅動輪與電機之間的零距離動力傳送，減少了動能的消耗，也能有效的保證運行效率，節約了底盤布局的空間。但是這種底盤布局在實際的應用中需要高性能的電機，這樣才能確保汽車的穩定性和安全性。

4 結束語

隨著新能源汽車的發展，人們環保意識的增強，我國的汽車行業迎來了重大的變革，使得車企在發展中更加注重新能源汽車的研發，底盤布局設計是新能源汽車質量和性能的關鍵，也是新能源汽車舒適性的重要保證，因此，在新能源汽車行業應不斷創新生產技術，提升生產材料的質量，不斷摸索出輕量化的汽車底盤布局，在保證新能源汽車車身強度的前提下，提升新能源汽車的續航能力。并在研發過程中不斷借鑒國外新能源車企的經驗和模式，提升車企自身的技術優勢，從而提升車企的市場競爭力，不斷推動新能源汽車行業的發展，促進我國汽車工業向著環保性轉型。

參考文獻：

[1]蔚亞.基于有限元分析的新能源汽車底盤結構靜強度分析[J]. 內燃機與配件，2019（24）：44-45.

[2]陳賀峰，劉攀，邸云龍，羅文靜，韓建芳. 解讀新能源汽車底盤設計方向[J]. 內燃機與配件，2020（04）：33-34.

[3]蔚亞，康帆. 基于碳纖維增強環氧樹脂的新能源汽車底盤后縱臂成型[J]. 粘接，2020，43（07）：31-34.

[4]韓新江，王建排，秦永. “底盤中置換電供能系統”在新能源純電動汽車上的設計應用研究[J]. 時代汽車，2018（07）：80-82.