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。新能源汽車已然成為當(dāng)代汽車技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。本文主要對(duì)新能源汽車概述、新能源底盤新技術(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;底盤;設(shè)計(jì)
0 概述
在新能源汽車的設(shè)計(jì)上使用環(huán)保材料,大大降低了汽車運(yùn)行中的污染物排放量。目前中國(guó)已經(jīng)著力于新能源汽車的研究,并被作為新興產(chǎn)業(yè)被提出來。相對(duì)于普通汽車設(shè)計(jì),新能源汽車在設(shè)計(jì)上還存在著不足,特別是新能源汽車的底盤設(shè)計(jì)上尚需要?jiǎng)?chuàng)新,需深入研究和關(guān)注。
1 新能源汽車概述
(1)新能源汽車,是在動(dòng)力能源的使用上與普通汽車之間存在著差別,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)新能源汽車以電動(dòng)汽車為主,作為節(jié)能汽車產(chǎn)品而備受推崇。根據(jù)所使用的動(dòng)力燃料不同,電動(dòng)汽車可以分為三類:①純電動(dòng)汽車,屬于是完全用電池驅(qū)動(dòng)汽車行駛;②電機(jī)和電池共同運(yùn)作下的混合動(dòng)力車;③燃料電池車將氫燃料作為主要能源原料。
2 新能源底盤新技術(shù)
2.1 現(xiàn)代汽車底盤電子化
隨著底盤電子控制系統(tǒng)越來越向電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,各種汽車電子輔助功能在底盤上的應(yīng)用,明顯提高了汽車的主動(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)、泊車輔助系統(tǒng)(PLA)、車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 底盤零件新材料
(1)新能源底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件,并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力,使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),保證正常行駛。在汽車行駛過程中,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)使汽車性能受到影響,進(jìn)而影響正常行駛的安全性。為防止底盤系統(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)用于汽車底盤設(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)。汽車底盤在未來發(fā)展方向之一便是汽車輕量化,對(duì)于輕質(zhì)合金材料和高強(qiáng)度鋼的需求量在未來將會(huì)大大增加;底盤上對(duì)于鋁合金的運(yùn)用也會(huì)越來越多;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)來滿足汽車輕量化的需求。
3 新能源底盤新工藝應(yīng)用
(1)底盤零件的穩(wěn)定性就是汽車的安全基礎(chǔ),要做到強(qiáng)度、柔韌性、抗疲勞、抗損壞等性能,汽車車架和車橋?qū)τ诠懿囊簤撼尚渭夹g(shù)的運(yùn)用也會(huì)越來越頻繁,壓力加工技術(shù)向著高效、自動(dòng)減輕汽車重量、降低成本等方向發(fā)展。
(2)底盤鑄件正朝著高性能、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)汽車零件的防護(hù)性電鍍由原來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 新能源汽車底盤設(shè)計(jì)完善
(1)保留傳統(tǒng)底盤大部分的框架,底盤結(jié)構(gòu)中各子系統(tǒng)與副車架結(jié)構(gòu)都沒有發(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)生太過強(qiáng)烈的噪音;由于底盤設(shè)計(jì)中對(duì)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了新的方案,車體后艙的布局也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變。通過對(duì)整車的質(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)汽車的底盤進(jìn)行局部性調(diào)整。
(2)新能源汽車保持承載式車身,在于很多汽車都會(huì)采用這種設(shè)計(jì)。由于副車架并不能夠承擔(dān)車身質(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。車身的懸置設(shè)計(jì)中,要對(duì)車身進(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)新能源汽車運(yùn)用非承載式車身,汽車車身采用非承載式設(shè)計(jì),由于底盤可形成比較大的框架而使得底盤的承載力增強(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,而且隨著車身重心的降低 而使得車身的整體質(zhì)量有所減輕。
5 結(jié)束語
雖然新能源汽車已經(jīng)被現(xiàn)代人接受,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,新能源底盤設(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的發(fā)展趨勢(shì)。
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