新能源汽車底盤設計發展原則

時間:2022-08-20 10:27:15

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新能源汽車底盤設計發展原則

摘要:新能源汽車的前途甚廣,消費市場尚待發掘。然而新能源汽車的歷史并不長久,相應的也有很多的不足之處,在我們謀求更高標準的新能源汽車設計水平之時,也來探討一下新能源汽車的底盤設計,以此來了解一些新型工業化未來對應的發展大趨勢。

關鍵詞:新能源汽車;底盤;設計方向;新型工業化

針對新能源汽車的特殊性,在其設計過程當中,更換傳統制造材料為新型環保材料這一舉措令汽車的運行污染當中的污染物排放發生幾率有了大大的降低。目前,中國正致力于研究新能源汽車,并已被提議為新興產業。但是,與普通汽車相比,新能源汽車仍存在設計缺陷,尤其是新能源汽車的底盤設計尚需創新。

1底盤對新能源汽車的作用及必要性

擁有一個穩定的底盤對于汽車的平穩運行來說,具有非同尋常的意義,只有底盤穩定了才能夠保證汽車可以穩定安全的正常運行,因此設計人員需要更加注意它。設計可以從真實的道路條件開始,并考慮盡可能多的因素,例如對底盤、碎石等的影響,以極大地確保底盤的穩定性。因為汽車的底盤會經常性的存在于潮濕環境中,難見陽光,所以底盤上面會比較容易滋生腐蝕性的化學因素物質,并且在行駛過程中容易受到水或尖銳物體的影響,從而導致生銹,影響其他零件并減少維修保養。因此,有必要將其與實際元素有效結合,以創新和改變車輛底盤構造以提高操作性能。設計汽車底盤時,必須以整體為基礎,以便充分利用系統集成的特性,具有現代思想的汽車的設計可以滿足各種設計的要求,考慮汽車的空間并實現底盤設計的優化。與其他汽車相比,新能源汽車可以創造更多的社會和經濟效益,并促進汽車工業的可持續發展。設計時,有必要采用智能、完整性和系統化的新設計概念,以此來保證汽車的底盤設計能夠得到切合實際的應用,尤其是對于汽車底部的機箱的設計策略。通過對這其中種種因素的合理配置,才能夠協同發揮出汽車的動力系統應有的作用。

2新能源汽車底盤設計思路

2.1創新設計

新能源汽車進行不斷的創新方案修改,這一創新性過程的主要體現就是對車輛底盤的設計方式不斷的作出改進,創新過程所體現出的就是開發資本投入高、開發周期長、零件短缺、設計經驗豐富等特點。創新的優勢在于,我們可以從整體角度規劃汽車底盤設計,從而可以打造出非常具有創新性的汽車通用底盤。底盤設計是新能源汽車創新設計的最重要主題之一。由于新能源汽車與常規汽車之間存在許多差異,因此車輛底盤的設計應基于車輛的性能和實用性。但是,在設計研究和隨后的改進過程中需要大量投資,并且開發周期很長。特別是,新能源汽車的零部件存在困難,設計經驗還不夠成熟。如果汽車底盤的設計具有創新優勢,則可以進行總體規劃,以確保充分實現底盤的出色性能。新能源汽車底盤的創新設計,即滑板底盤,顛覆了舊車的傳統底盤設計形式,而這一創新設計的核心是具有教育意義和創新性的鋁制滑板底盤。

2.2汽車底盤設計材料的創新式應用

從設計到材料選擇,再到底盤涂層的質量,都必須嚴格控制汽車底盤。TRIP鋼的強度和塑性很高。將TRIP鋼應用于汽車底盤設計不僅可以減少燃油消耗,還可以減少廢氣排放,并且TRIP鋼具有非常強的耐腐蝕性,良好的附著力和非常致密的涂層。目前,在汽車制造業中,TRIP鋼已廣泛用于重型卡車,將這種材料運用至汽車底盤的設計過程當中,可知這類材料的使用可以做到對燃油消耗速度的有效降低核對污染物的排放量有效減少。該材料在實驗中充分證實了它的可靠性,他擁有非常優秀的附著能力、密度極高的涂層和超級優秀的抗腐蝕能力。

3新能源汽車未來的底盤設計將會遵循的設計方向

3.1底盤結構

由于新能源汽車與現有車輛之間的巨大差異,所以在進行底盤結構搭建之時應該充分考慮對車輛的性能保證和實用方便,但是,這個過程并不能實現的特別容易,需要投入很大批量的資金,耗費很多很多的時間,存在挑戰,設計經驗還不夠成熟。如果汽車底盤的設計具有創新優勢,則可以繼續執行總體計劃,用于更好的發揮底盤目前所具有的諸多的出色的優點。對新能源汽車的底盤注入創新型理念設計,這可以徹底打破傳統形式的底盤的設計方式。

3.2材料選用

目前我們所能采用的能夠減輕重量的材料分為兩種:其中的一種就是使用密度很低的材料,比如說像鋁、鎂、鈦等金屬成分組成的合金材料、塑料材料或其他重量較輕的復合型材料;另一種是高強度材料,這樣可以減少材料的數量和重量,例如使用高強度鋼。經過優化比較,減重效果可以達到40-50%。特定型號的擺臂焊接組件重約4.42千克,鍛造鋁結構后擺臂重約2.02千克。鍛造量為2件,單個裝置的重量減輕約4.8千克,某些型號的前轉向節的原始重量約為5.0千克,采用鑄鋁結構后的重量約為3.1千克,減輕的重量約為1.9千克,該設備的重量減輕了約3.8千,。以上兩個鋁的應用案例均取得了明顯的減重效果。

3.3電池組布置

油箱所要承載的能量的密度要大大的高于電池組的能量承載密度。假定油箱里面目前剩余35升汽油,則目前為止汽車還可以行駛350千米,特斯拉的電池壽命也可以達到500公里,電池重量為0.9噸。因此,有必要將電池組盡可能地放置在底盤上,但是平鋪方法可以減小車輛中的空間。為了解決該問題,可以改變諸如座椅的角位置之類的參數,但是這會降低用戶的駕駛體驗,因此必須合理地設計座椅布置,也要特別注意安全性能,盡可能與乘客隔離并分配電池組,這可以擴大車輛內部的容量,駕駛員也可以因此有了更大的活動空間。另外,電池組之間的距離也很大,接觸的面積也很小,有效的避免的電池之間頻繁發生摩擦導致的安全風險。同樣,某些電池的故障不會影響其他電池的使用,并且汽車可以繼續行駛。3.4底盤重量減輕新能源汽車電池的重量占車輛總重量的三分之一,必須減輕底盤重量以提高新能源汽車的性能和能效。具體方法如下:(1)為此,必須使用先進的技術,新材料和結構更改來實現此目標。(2)建議更改尺寸、形狀或改為中空結構以降低零件質量。(3)選擇鋁合金和鎂合金等等材料代替鋼。(4)可以引入諸如熱成型之類的新方法來降低零件質量。完善新能源汽車底盤設計過程注意事項

4為了改進新能源汽車底盤的設計,有必要從兩個方面的問題值得考慮:

4.1重視汽車底盤系統的優化

在設計新能源汽車底盤時,必須不斷優化系統,并且必須考慮以下問題:汽車底盤設計平臺的應用,即在設計底盤、框架和各種子系統(包括底盤設計)時,應保持不變;同時,有必要取消舊發動機并使用新型傳動系統和轉向系統;汽車底盤子系統應根據原始結構進行科學調整,并結合實際要求。例如,在設計機箱時,有必要維護子系統的設計計劃并禁止具有不利影響的引擎。因此,在設計汽車底盤時,除了調整框架外,還需要安裝真空動力泵以改善真空源。另外,還需要更改新電源系統的減速器接口。在設計了子系統的所有部分之后,有必要將CAE分析方法應用于懸架系統,這可以有效地減少汽車系統運行過程中產生的噪音并增加用戶的便利性。

4.2加大核心技術研發投入,增強我國的自主創新能力

目前,我國在新能源汽車領域已經取得了一些成就,但是汽車底盤的設計仍然偏向于結構調整,整體創新效率相對較低。大多數公司的技術研發周期相對較長,在早期階段需要大量投資,并且回收周期較長,因此許多公司不愿將精力集中在技術研發上。由于公司缺乏創新意識,難以通過模仿或直接進口來生產和使用這種短期的進行模式來增加公司的市場份額,因此很難從設計過程中刪減傳統結構影響。僅在舊車設計的尺寸范圍內進行改進,這將嚴重限制新能源改進技術。同時,新能源汽車底盤的設計將使核心技術陷入不利的局面,即核心技術受到他人的限制,自主性相對較差。因此,為了優化新能源汽車底盤的設計方法,促進新能源汽車領域的長遠發展,有必要增加相關技術投入,增強企業和人員的自主創新能力。用新的設計思想設計全新的汽車底盤,以促進舊概念、舊思想、舊系統協同新能源汽車設計共同形成良好發展。

5新型工業化背景下汽車底盤的發展原則

其一,科學性原則??茖W的指標體系能夠真實反映新型工業化的特點和新型工業化各組成部分的實際發展。其二,可行性原則。簡單易行,具有學術研究價值,可為決策提供具體依據。其三,動態性原則。此條是判斷工業化水平的標準,不是固定的標準,但將來將沒有固定的標準,因此,應當及時反映市場經濟的變化。其四,普適性原則。新型工業化發展方向制定必須符合國內工業化發展的水平,可以使得各項政策能夠有效落實,促進我國新型工業化全面發展,激活新型工業化煥發活力。

6新型工業化汽車底盤發展趨勢探尋

6.1能源消費可持續原則

有效加工自然資源是進行工業加工的必不可少的步驟,工業產業的發展自然而然是離不開大自然自主形成的這些天然能源的。能源消耗彈性因子主要是基于對我國能源消耗和GDP總值的詳細分析。通過衡量我國國內每年的GDP增長,它與國內的能源消耗、宏觀績效和動態反映緊密結合在一起。它具有長遠的眼光,有效地、嚴格地從宏觀角度嚴格地結合,并動態地比較和分析了我國工業發展趨勢與能源消耗的實際情況,有效地增加了能源之間的實際定量關系,促進了消費增加。

6.2確保增加值保持上漲的同時減少能源使用量

每個工業單位的增加值直接反映了單位實際能耗水平,由于它是單位能耗水平和可持續發展水平的重要縮影,因此我們在實際中詳細分析了工業增加值的能耗,發展“可持續發展”統計指標。

6.3重視污染管理治理

污染管理是新工業發展中要注意的重要事項,包括對污染物及污染源進行調查、評價和預測,制訂污染控制和防治規劃,監督檢查污染物的排放,確定污染控制的技術路線和政策、環境科學技術發展方向等,使社會經濟發展的同時,防治環境污染,維護生態平衡,保證環境質量。

7結語

非使用傳統能源的汽車具有諸多的優勢,例如它的噪音很小,無需使用天然能源,無過多的尾氣排放,有助于保護環境、節約能源,通過上述對新能源汽車所擁有的底盤運行系統的發展概況總結及設計過程轉變,也對新能源汽車的底盤設計方向分出了兩條道路,并對以后的何去何從也做了充分的考量,也客觀反映了新型工業化正在朝著清潔、環保、可回收的方向發展。在城市化進程、信息化和可持續發展的各個階段,我們有效地建立了完整的新型工業化統計指標體系,并始終掌握新型工業化的現狀,以促進社會的長期穩定發展。

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作者:宋秋龍 單位:中信戴卡股份有限公司