張劼
(南京依維柯汽車有限公司 211806)
新能源技術是當前我國汽車行業發展的一大助力技術,將該技術專用于汽車的各個部位展開科學研究,對系能源汽車的研發與應用具有極大促進作用。
新能源技術主要應用到了太陽能、磁流體、核能、風能與光能等等,它是先進清潔地熱能源的統稱。在新能源技術中太陽能與核能屬于代表性能源,對它們的開發與應用改變了傳統非可再生能源應用格局,實現了新突破。
目前全球各國的汽車制造行業也在應用新能源技術,并已經取得了不錯的成果,應用極為廣泛。特別是全球倡導節能減排的當下,新能源技術的出現也正在逐漸改變著汽車行業,它擺脫了傳統汽車能源對于石油的依賴,而是通過改造柴油化技術與汽車內部燃油結構來優化柴油基礎動力,充分利用了柴油消耗過程排量小,環境污染輕等等特點。目前市面上已經出現了基于柴油、汽油和電能三能源一體化的混合動力車型,該類車型在自然燃油與功率輸出方面均表現出色,確保了汽車的低油耗,奠定了新能源技術在未來汽車行業的發展基礎。
我國傳統汽車的底盤設計有8t、16t等類型,它們可通過更換電池來維持運行。其中8t底盤需要電量80度左右,但在充電樁與接口選擇方面缺乏統一標準,實際充電過程需要根據具體情況具體分析。另外,由于電動汽車底盤在裝取方面相對復雜,也要根據實際狀況來選擇合理的電機驅動液壓油泵。另外,雖然在理論上,底盤充電樁一次充電可滿足100 km行駛距離,但具體還要根據汽車作業技術需要而定。最后就是傳統汽車底盤在電池采購成本方面偏高,可能要占到整車的一半左右,無法達到節能減排的基本要求。
新能源技術在汽車行業領域中的研發應用目前已經相當廣泛,它可基于實際生產車型來進行節能優化技術設計。例如,目前比較常見的專用汽車底盤技術設計,它的底盤設計過程涵蓋2大類型,首先是基于傳統汽車底盤基礎上的新能源技術類型,它專門對汽車的局部位置進行改編調整,不過總體來看該類底盤設計相對保。再一種就是沿用前一種設計思維的專用汽車底盤設計。這種設計思路相對開闊清晰,它圍繞新能源技術核心實現了對新式汽車底盤的創新改制設計[1]。
(1)改制型底盤的設計思路。
改制型底盤屬于當前比較典型的底盤設計方案,它是對汽車制造平臺的局部創新過程,雖然說它的設計思路相對保守,但設計方案還是存在一定技術優勢的,特別是對研究部周期與設計成本方面把握很到位。近年來,人們也對改制型底盤進行了技術革新,希望突破傳統技術局限性,圍繞新能源技術來設計車型。具體講,它就實現了諸多底盤設計在細節方面的優化,例如對制動系統、懸架系統的優化等等。
新的改制型汽車底盤在設計思路方面主要體現了以下幾個方面的創新優勢。
首先,它基于新能源汽車的新式發動機底盤子系統位置進行了巨大改變,因為新能源汽車的內部油耗結構體系已經發生變化,不再單純使用石油作為汽車動力系統,所以對它的發動機位置進行了改造,采用了以新型能源為動力根本的優化設計,就是將汽車底盤中的懸架系統、制動系統裝置都進行了位置調整,確保整車協調性能夠有所優化。在具體設計中,制動系統中的主控助力泵被廢除,不再供給能源,而重新啟用電能來作為助力泵能源供給,確保底盤系統整體運轉良好。
另外,對助力泵中各種零部件也作出了相應調整,提高助力泵對于電能的識別效率與識別精度,它同時也關閉了傳統中的原動力轉向泵,改變了動力體系,利用新能源技術動力裝置替代原體系。所以在該環節,也基于新動力裝置從規格到技術指標進行了全面重新設計配置,保證傳動裝置、制動裝置都采用最新技術,并根據實際需要重新配置了懸架體系。
從整體來看,應用了新能源技術的新方案在設計上大幅改變了車艙前后布置,基于車輛自身承載能力對其動力系統進行了重新設計,在保留原有車輛懸架的基礎上重新計算出了車輛本身在前后軸荷的分布位置,基于它來觀測四輪參數定位及相關影響,提高了底盤體系中各個技術參數的靈活選取度。
(2)改制型底盤案例簡析。
美國通用汽車公司在其新產品中就采用了這種改制型底盤技術方案。例如它的VOL T車型就采用的是能夠承載車身,結合了E-Flex系統的改制型新能源技術汽車底盤系統。上述改制型底盤的主要優勢就體現于在相同機構下它的系統轉換將更加靈便,而對汽車底盤布置不會作出較大改變。另外就是它在汽車本體底部安裝了衡量裝置,它能夠提高汽車整體底盤動能轉化的流暢性,提高汽車性能驅動能力。
專用汽車底盤創新設計應該基于新能源技術展開,凸顯其革新革命性,打破傳統汽車底盤設計桎梏,將新能源技術作為核心技術,對專用汽車底盤進行重新設計定位。這種創新所追求的是汽車的實際效用,希望通過各個零件之間的有效契合來保證系統應用的實用性。從設計思路方面來講,這種創新與上述內容存在本質差別,因為它保障了各個子系統之間的有效聯動,進而提高了整部汽車的動力質量。
舉例來說,在2015年美國就研發了一款名為“seqeuel”的車型,它屬于新能源技術車型。該車在底盤設計中首次采用了滑板式底盤設計,配合創新性新能源技術,主要體現出以下3點應用優勢。
第一,它的底盤設計保障了底盤中子系統不會被全部完全懸架于車體之上,這為車身設計預留了更多自由空間,也想贏降低了運算核對程序設計難度,為該類型汽車量產化提供了有利條件。
第二,它的滑板式底盤設計相比于傳統汽車在車身總布局難度方面有所降低,提升了汽車內部空間設計的廣度,保證底盤處于扁平狀態,提高了底盤中燃料電池動力系統的集成度。
第三,它的制作維護系統被最大限度簡化,相比于傳統承載式汽車車身,該創新設計降低了對懸架設計的難度,其中新式底盤設計中采用了零部件簡化設計,整體集成度更高,安裝難度卻有所下降,非常易于后期維護[2]。
新能源技術背景下對汽車底盤的設計豐富多樣,本文主要提出了改制型底盤與創新性底盤兩種新設計思路,希望從不同層面、不同角度來降低新時期背景下汽車設計的整體成本,迎合新能源技術要求,打造綠色環保汽車。
[1]頡方正,馮樂雯,張雯娣等.汽車新能源技術的研究與分析[J].科技展望,2016,26(24):191-191.
[2]韋東亮.分析新能源技術在專用汽車底盤上的應用情況[J].內燃機與配件,2017(4):93-94.