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新能源汽车底盘设计趋势分析

2018-12-03郭超

汽车与驾驶维修(维修版) 2018年12期
关键词:底盘框架整体

郭超

(比亚迪汽车工业有限公司 310000)

近年来,对于新能源汽车的研究逐步深入,但由于受到技术的限制,其设计仍然存在很多不足。对其进行设计时,应引入更多的新理念、新思路,特别是底盘部分,作为汽车设计的关键环节,与汽车的整体性能息息相关,不仅会影响到动力性能还会给其空间设计带来一定影响。正是考虑到底盘设计的重要性,就需要相关从业者进一步重视起这方面的研究,通过技术上的不断创新,有效的推动新能源汽车的发展[1]。

1 新能源汽车底盘设计趋势

1.1 设计趋势之改制

1.1.1 设计思路

实际上,对新能源汽车的研究起步时间很短,更多的是以传统汽车为参考,在已有的技术上进行拓展。可以说,人们还没能从根本上突破传统的设计理念,所沿袭的设计思路也是从前的,也就很难实现创新,更多的是对底盘子系统的改制,进而对其进行某些方面的优化,而且很多传统的框架得以保留。比如在底盘中,制动系统等基本上与原来是一样的。

首先,底盘的设计框架未发生变化。传动、制动及悬架等子系统基本保持原样,在原理上是相同的。

其次,取消了传统发动机。顾名思义,新能源汽车使用的必然是新能源,因此,所使用动力系统也是新的。这就要对相应系统进行设计上的调整,以适应新能源的应用。一方面,需要开发电动真空泵来应对真空源问题,另一方面,还需要进行新转向动力源的研究与设计,并对悬架系统进行适当的改进。

第三,总布置的变化。在进行底盘设计时,考虑到新的布置方案的应用,要想在原来的基础之上对其设计进行创新、升级,就要对其整个底盘的参数进行重新测量,对其载荷系数进行分析。同时,结合新增配件的质量、方位对其轴荷分布情况进行准确测算,并依据得到的数据对悬架系统进行检测,一旦不符合要求则要对相关参数再次进行设计[2]。

1.1.2 设计特点

应用这种方案进行设计,难度上比较小,开发周期也较短,而且在成本上也更加可控,改制之后依旧沿用的是传统框架,而且很多配件都得以保留。

(1)承载式车身。考虑到改制设计是在传统框架基础上实现的,因此也就更多的采用承载式车身。其中,动力系统的有关配件都是进行悬置设计,而且它们不可以被置于副车架上,这就使得在进行设计时必须要确保精准无误,而且要在整体上进行精细化分析。总的来说,承载式车身的设计难度还是比较大的,难以实现量产。

(2)非承载式车身。当前来说,非承载式设计在市场上要更受欢迎,由于其具有成本低,所需投入少等特点得到了更加广泛的应用。这种设计方案,是在原有框架的基础上,将动力系统也纳入其中,从总体上进行考虑。在开始的设计阶段,就对整个框架进行思考,从而降低了设计难度,减少了总的成本。

总的来看,前一种设计方案的难度更大,提出的要求也更高,而且其后续的保养维护也更加复杂,成本更高。不过,无论是采取何种设计方案,相关人员都要在整体框架上进行分析,以确保系统的协调性,而且还要做好集成化方面的工作,以为后续的底盘设计改制提供参考,进而提升设计质量和总体效益。

1.2 设计趋势之创新

1.2.1 设计思路

创新设计,就要从创新入手,从根本上抛弃以往的设计理念,应用全新的思路来进行思考。无论是框架,还是支点,都要重新开始进行设计。而底盘设计的创新,则关系到底盘的方方面面,动力、传动等子系统都需要进行创新,都要从新的角度出发。在创新过程中,可以通过对某些方面的优化、改进,从整体上提升新能源汽车的性能。总的来说,底盘的创新是颠覆了现有理念的创新,任何一个方面都能够加以创新,但是必须坚持整体上的协调性,这是毋庸置疑的。

1.2.2 设计特点

对于创新设计来说,最显著的特点就是打破了传统思路的束缚,在设计上力求新颖。其所需的时间较长,所投入的人力、物力也更多,在设计过程中所能参考的经验较少,可以说都要实现自我突破,是基于一切从零开始的信念来开展的。当然,也正是有了打破一切束缚的信念,才使得在设计上有了更大的突破,才创造了更多性能更为优异的产品。一般来说,底盘设计上的创新改革源自于“滑板式底盘”的出现,这是通用汽车在设计上的一项创新,它从根本上摒弃了传统的设计思路,多年以来,通用汽车将这一方案从理论发展到实践,为新能源汽车技术的发展提供了借鉴。

2 新能源汽车底盘设计对新材料的应用

2.1 对TRIP钢材料的应用

对于新能源汽车来说,底盘也会用到TRIP钢材料。尽管这种类型的材料在小型汽车的生产制造中还很少用到,特别是在底盘系统中,更是较少的用到这种材料。但是,这种材料具有很强的稳定性,强度也非常理想,而且还具有一定的抗腐蚀性。因此,在进行底盘设计中,可以考虑到TRIP钢材料的应用。实际上,在新能源汽车的生产制造中,这种材料的应用已比较多了,在具体的生产实践中也证明了其性能的优越,而且对于改善汽车的环保性能也有着一定的帮助。

2.2 对三聚磷酸铝的应用

新能源汽车由多个系统组成,但最为关键的部分便是底盘。其中,涉及到汽车的多个核心部件,对于汽车总体性能有着极大的影响。也正是考虑到底盘的重要性,在设计中就必须要确保各相关配件的高质量。在汽车的行驶过程中,底盘会受到很多外部因素的影响,比如,水的侵蚀、硬物的冲击等,这些外部因素必然会对底盘造成破坏,对其零件造成一定程度的腐蚀,最终影响到汽车运行的稳定性与可靠性。为了保证底盘的质量,在进行设计时就可以选用三聚磷酸铝,其分子结构异常稳定,具有强大的耐腐蚀性,对其的使用会减轻底盘的磨损、腐蚀,从而在整体上提升汽车性能[3]。

3 设计建议

3.1 加强系统优化

要想进一步提升新能源汽车底盘的性能,就要从如下几个方面进行探索。一是设计平台的应用,也就是在设计过程中,特别是在构架上,需要保持不变。二是摒弃传统发动机,应用新型的转向、传动系统。需要在已有构架的基础上,结合实际需要进行适当的调整。

比如,在进行设计时,子系统的设计要加以保留,有着不良影响的发动机要加以取消。因此,在设计阶段,既要对架构进行调整,还要安装真空动力泵,以改进真空源。设计完成相应的子系统后,就要采取整体分析的方法,对底盘的整体性能进行提升,以使得行驶过程中不会出现太过剧烈的波动,进而改善汽车的舒适性。

3.2 提高创新能力

当前来说,尽管在新能源汽车的研发上已取得了多方面的突破,但是在设计上更多的还是优先采取改制的方式。对于企业来说,产品的研发周期长,也就意味着投入成本的增加,产出效益的延缓,因此很多企业并不想花费太多的时间、成本进行技术上的创新,而是通过模仿来尽快实现生产,并利用这种短期模式迅速的占领市场。

正是由于企业的短视,以及创新思想的缺失,在进行底盘设计时很难脱离传统思路,仍是在传统的设计理念上寻找出路,这就使得底盘设计质量无法获得实质上的提高。而这种情况,也使得底盘设计在关键技术上难以取得突破,在全球市场竞争中难以掌握主动。因此,要想实现底盘设计的优化、升级,提升新能源汽车的整体性能,就必须加快技术开发的脚步,在相关领域加大人力、物力的投入,不断提高创新能力,尽快挣脱旧理念、旧思想的束缚,用新的设计思想来开展底盘的创先设计,从而推动新能源汽车的发展。

4 结束语

总的来说,新能源汽车的发展速度越来越快,相关产业更是保持着较高的增长速度。新能源汽车的应用,不仅大大缓解了人们的出行压力,还在很大程度上减少了对化石能源的损耗,降低了对自然环境的污染,其未来发展潜力是巨大的。但是我们也要意识到,其在设计上还有很多的问题与不足,特别是底盘设计,还有极大的进步空间,不仅要从设计思路上加以创先,还要开发更多的新材料、新工艺,不断提高底盘的性能,进而提升新能源汽车的整体质量。

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