新能源汽车底盘设计.doc

新能源汽车底盘设计..新能源汽车底盘设计方向朱赤【纲要】 本文论述了底盘设计在新能源汽车设计中的重要性，并联合典型实例商讨了新能源汽车底盘的设计方向，剖析了不一样种类底盘的特色与优势主题辞】 新能源汽车底盘 整体优化设计 滑板式底盘0 前言美国科罗拉多州的洛基山研究所(RMI)第一提出将来汽车的设计准则：不参照现有的汽车设计模式；整体化系统设计；重申轻量化和高效的制造平台整体化系统设计的设计理念，就是在设计汽车的过程中不及只是对单个零件优化，更重要的是在设计之初对整个汽车系统进行优化，以降低因动力系统的改变而带来的连锁反响新能源汽车作为汽车工业的将来发展方向，在设计过程中运用了大批整体化系统设计理念，特别在底盘方面，底盘的设计与新能源汽车的总部署方案息息有关，与新能源汽车动力系统架构及其集成度联系密切，同时也影响着新能源汽车的外观设计与内部空间，是新能源汽车设计中极其重要的开发内容1 简介底盘系统包括了悬架、制动、转向等子系统，在传统意义上它影响着整车的舒坦性、安全性与控制性，而关于新能源汽车而言，它的影响更为深远新能源汽车的底盘系统需要适应于车载能源的多样性、 合用于高度集成的系统模块，同时不限制汽车内部空间与外面造型的设计。

2 设计方向/纵观各种新能源汽车，从观点车到量产车，从国内自主车型到国际典型车型，底盘系统的设计朝着两大方向发展：一方面以传统车平台为基石，依据需求进行局部改良；另一方面颠覆传统思想模式，创建出崭新的理念方向一：改制 设计思路从探究新能源车伊始，好多新能源车是在现有平台上实行新的总部署方案其设计思路是被动的，依据其余系统方案的改正给底盘系统带来的影响， 在原有平台的基础上设计或改正底盘各子系统 在该思路指导下，传统车的成熟零零件获得最大可能的沿用，保持底盘框架不改变，制动系统、转向系统、悬架系统、传动系统等在保持工作原理基本不变的前提下做相应改变或调整图1“改制”设计思路沿用底盘平台沿用原有平台的底盘构架，即副车架不变、底盘子系统工作原理不变传统发动机的撤消影响部分底盘子系统因为新的动力系统代替了原传统发动机，新能源汽车的制动系统、转向系统、传动系统都需要在原有构架上做出相应调整制动真空助力泵失掉了真空源，需要增添电动真空泵为其供给真空源，相应的管路等零零件需要改正；原动力转向泵因为发动机的撤消而没法沿用，需要开发新的转向动力源，相应的管路等零零件需要改正；新动力系统的减速器接口与原车对比发生了改变，所以传动系统需要依据新的输入信息进行改正或许从头设计。

各子系统零零件改正的设计达成以后，依据总部署的地点与零零件数模设计悬置支架，最后经过CAE剖析来确立悬置系统的强度与噪音并做出相应的改良总部署的改变影响悬架系统因为实行了新的总部署方案，前后舱部署内容较原型车有重要改变，需要从头计算整车的质量与载荷般配，来确立原有悬架系统能否靠谱，若不行靠需调整或从头设计悬架系统第一需要统计新能源汽车有关于同一平台的原型车新增零件的质量与质心地点，联合沿用的原车零件的质量与质心地点，计算出新总部署方案下新能源汽车的质量与质心地点；再经过质量与X向质心地点计算出前后轴荷散布；而后依据质量与轴荷来校验原有悬架系统的靠谱性，若不行沿用则从头设计悬架系统或改正原系统的设计参数；最后通过Adams来剖析悬架的改正对四轮定位参数的影响，并对悬架设计做出相应调整 特色与应用实例改制设计的特色是，尽可能的沿用传统车底盘，依据需要进行部分的改制工作，开发难度小、开发成本低、开发周期短，并且能够与传统车共用平台，并在很大程度上沿用传统车的成熟零零件因为传统车的设计有承载式车身与非承载式车身的差别， 两种车型在总部署方面差别很大，它们在新能源汽车设计中的所显现的特色与远景也不尽同样。

①承载式车身因为大多数轿车采纳的是承载式车身， 所以好多新能源车也沿用了这样的构架，动力总成等零件都需在车身上找寻悬置点， 副车架原则上不担当重量 此类构造，使得车身上的悬置设计工作变得复杂， 不利于量产化，并需要进行大批的CAE剖析工作同时因为部署空间的不规则，总部署的难度较大上海汽车新能源汽车事业部当前已有的几款车型均采纳这种底盘形式， 但因为该部门在整体优化设计理念的指导下， 于悬置设计上有所创新，推出了集成框架，使得车身悬置集成度大大提升，战胜了这种底盘设计在量产化上的劣势图2荣威750底盘& 鉴于750的Plug-in 燃料电池车这种车型还有好多，如通用汽车的氢动3号是鉴于赛飞利的构架，而Equinox燃料电池车则是在Equinox原车上做的改装图3Equinox 燃料电池车②非承载式车身此刻有好多汽车平台依旧采纳非承载式车身， 在此类平台上设计的新能源汽车既不需在平台开发上投入大批人力物力， 且因为其底盘框架的特色使得该设计也切合了整体化设计的理念因为底盘有大梁，形成一个大框架，且能承重，所以可将动力系统等零件部署于底盘框架之中 该框架构造的空间规整，可在设计早期就整体规划各零件的集成度和部署地点， 大大降低了总部署的难度，且重心低、车身改制量小。

通用汽车于2007年推出的Volt所采纳的就是此类底盘构造这款拥有E-Flex系统的汽车，其“Flex”的要素中，底盘框架是必不行少的一部分E-Flex系统的精华就在于能够在同一框架构造下， 便利地改换不一样的动力系统，而总布置却无需做大的改动非承载式车身下的底盘框架带有大梁， 以其大而规整的布置空间，为E-Flex系统的这一精华供给了靠谱的平台图4ChevroletVolt （混淆动力型）底盘 &总部署不管是采纳承载式车身仍是非承载式车身， 其设计方向都是依照传统车的平台来开发新能源汽车，底盘设计拥有开发周期短、 开发成本低等长处承载式车身多用于小型车，非承载式车身多用于 SUV等二者对比，承载式车身构造较非承载式车身构造总部署难度更大、 驾驶舱与乘客舱内空间较小、对车身设计的限制性更大、不便于维修与养护但是，在整体优化设计理念的指导下，不管是采用哪一种底盘构造，都应在设计早期考虑各零零件系统的集成化， 为总部署与底盘件的改制或从头设计供给更好的信息输入， 这样便能战胜自己的短处，提升经济效率平台种类设计自由度车载能源多样化可利用成熟平台低较难适应承载式车身（总部署空间限制性）（对模块集成化要求高）许多高非承载式车身（总部署空间大、内外易适应较少饰设计自由度大）表1传统平台两大种类对照方向二：创新 设计思路所谓创新设计，是跳出现有平台的框架，以整体优化设计为指导思想，从零开始构想崭新的平台或许崭新的汽车理念。

它没有固定的思路，除了动力系统的创新，其余各个功能系统都有着无穷的创新空间，同时它们之间也要完整般配，进而提升整车性能对底盘系统而言，底盘的框架构造、各子系统的工作模式均可做出崭新的设计 特色与应用实例创新设计的特色是，无前例可循，从观点到功能实现都要从无到有再一步一步完美，开发难度大、开发成本高、开发周期长，可沿用的平台、零零件资源匮乏，可借鉴的经验极少可是，正因为起点是零，设计之初便能够按照整体化设计的理念，带来更优化、集成度更高、性能更优秀的新能源汽车新能源汽车底盘设计方向性的改革始于“滑板式底盘”的出现，下边就联合滑板式底盘的应用来论述底盘创新设计的特色与远景滑板式底盘”是通用企业的一项创新，它完全颠覆了传统底盘的模式从2002年的Autonomy到2003年的Hy-Wire再到2005年的Sequel，通用企业将该崭新方案实现了从观点到可行到成功实现的演进Autonomy—观点产生Hy-wire—方案可行Sequel—功能实现表2采纳滑板式底盘的三代燃料电池汽车该创新设计的核心是厚度为11英寸（28cm）的铝制滑板式底盘，其框架内包括了轿车全部的核心系统（推动系统、车载储能系统）、变速、转向和制动零件，并供给独一的通向车身的电气连结。

同时By-wire（线传控制技术）的引入，使得底盘系统的各个子系统也引进了创新设计：制动系统、转向系统等不再经过传统的机械方式进行控制，而是采纳了电子控制，所以踏板、转向柱等都可撤消，总部署空间也增大很多以Sequel为例，其线传控制制动系统（Brake-by-wire）代替了依靠机械控制的传统制动，它不单节俭了部署空间，并且能够在重生制动与传统制动之间进行制动混淆，以缩短刹车距离；其线传控制转向系统（Steer-by-wire）使用两台电机控制前轮转向，一台电机用于后轮后轮转向能力使车辆的转弯半径从12.8m减少到11.3m，改良了转向控制性别的， Sequel还设有紧迫机械转向系统，以备万一Sequel的悬架系统采纳带有可控（阻尼）减震元件的独立双横臂（A臂）前悬架，尔后悬架采纳独立双横臂悬架装置与后轮轮毂电机连结，带有可控阻尼和空气调平能力的减震器滑板式底盘的应用使得汽车拥有以下优势：①车身设计自由度很大 平面式的底盘与车身独立， 给车身的造型设计供给了非常的自由线传控制系统使得底盘与车身之间仅需要经过一个船坞式的接口相连，这为从头改造车身内部构造创建了大批时机 采纳这种底盘，能够依据客户需求任意定制车身造型，任意改换车身风格，其内饰的设计也能够天马行空。

②总部署难度降低、内部可利用空间增大 因为底盘是扁平的整体框架，而且部署在底盘上的燃料电池动力系统的集成度高、线传控制系统使得转向系统与制动系统所占空间大大减小，所以总部署的可利用空间相对增大，其部署难度也相对降低，相应的车内可利用空间也。