淺談新能源汽車底盤設計

梁爍 陳振強

【摘 要】基于現階段新能源汽車底盤設計存在的問題，提出了新能源汽車底盤的改制設計，討論了新能源汽車底盤設計的創新方向，分析了滑板式新能源汽車底盤的設計、應用過程，以期為我國新能源汽車底盤的創新設計提供參考和借鑒。

【關鍵詞】新能源汽車；底盤；設計；淺談；

概述

新能源汽車作為汽車產品的未來發展方向，在設計過程中運用了大量整體化系統設計理念。尤其在底盤方面，底盤的設計與新能源汽車的總布置方案息息相關，與新能源汽車動力系統架構及其集成度聯系緊密，同時也影響著新能源汽車的外觀設計與內部空間，是新能源汽車設計中極其重要的開發內容。新能源汽車的底盤系統需要適應于車載能源的多樣性、適用于高度集成的系統模塊，同時不限制汽車內部空間與外部造型的設計。

1 新能源汽車底盤設計現狀

目前新能源汽車底盤設計基本處于改制設計階段。新能源汽車底盤的改制設計要在原有汽車設計平臺的基礎上進行。因此，新能源汽車底盤的改制設計最大限度地沿用了傳統汽車底盤設計的成熟技術。具體而言，新能源汽車底盤改制設計的基本框架與傳統汽車底盤設計一致，只對轉向系統、傳動系統、制動系統和懸架系統進行了一定的調整和改動，其基本工作原理不需要改變。

①傳統發動機的取消影響部分底盤子系統。因為新的動力系統取代了原傳統發動機，新能源汽車的制動系統、轉向系統、傳動系統都需要在原有構架上做出相應調整。

②沿用底盤平臺。沿用原有平臺的底盤構架，即副車架不變、底盤子系統工作原理不變。

③總布置的改變影響懸架系統。由于實施了新的總布置方案，前后艙布置內容較原型車有重大改變，需要重新計算整車的質量與載荷匹配，來確定原有懸架系統是否可靠，若不可靠需調整或重新設計懸架系統。

④特點

改制設計的特點是，盡可能地沿用傳統車底盤，根據需要進行部分的改制工作，開發難度小、開發成本低、開發周期短，并且能夠與傳統車共用平臺，并在很大程度上沿用傳統車的成熟零部件

2 創新設計

2.1 設計思路

為了實現新能源汽車底盤的創新設計，必須完全消除原平臺框架的設計思路，把整體優化設計作為核心思想，重新設想與現代化需求相符的汽車設計理念。新能源汽車底盤的創新設計，不僅要創新整個動力系統，還要不斷增加其他系統的創新空間，相互配合，緊密協作，實現汽車整體性能的有效提高。

2.2創新設計

新能源汽車底盤設計方向性的改革始于“滑板式底盤”的出現。“滑板式底盤”是通用汽車的一項創新，它徹底推翻了傳統底盤的模式。該創新設計的核心是厚度為 28 cm 的鋁制滑板式底盤，其框架內包含了轎車所有的核心系統、變速、轉向和制動部件，并提供唯一的通向車身的電氣連接。同時線傳操控技術（By-wire）的引入，使得底盤系統的各個子系統也引進了創新設計：制動系統、轉向系統等不再通過傳統的機械方式進行控制，而是采用了電子控制，因此踏板、轉向柱等都可取消，總布置空間也增大許多。

滑板式底盤具有以下優勢：

①車身設計自由度很大。

②總布置難度降低、內部可利用空間增大。由于底盤是扁平的整體框架，而且安置在底盤上的燃料電池動力系統的集成度高、線傳操控系統使得轉向系統與制動系統所占空間大大減小，所以總布置的可利用空間相對增大，其布置難度也相對降低，相應的車內可利用空間也有所增大。

③出色的操控性。所有核心系統都布置在底盤上，因此車輛重心非常低，提高了汽車的操控性。

④碰撞安全性高。整副底盤在制造過程中保證1：1的前后配重，符合嚴格的碰撞安全標準；若發生碰撞，堅固的底盤能吸收絕大部分沖擊力，使乘客艙免于因碰撞而內陷。

⑤）制造、維護大大簡化。

3 新能源汽車底盤設計趨勢

3.1應用汽車底盤設計平臺。也就是說，在設計底盤的過程中，要求底盤構架和它所包含的子系統都不能改變。

3.2將傳統的發動機淘汰掉，采用創新后的轉向系統和傳動系統。汽車底盤原有的構架要求被保留下來，但可以根據需要進行調整。例如，在底盤設計中，在不改變原有子系統的前提下，淘汰傳統發動機的同時，還應該將真空助力泵引入，解決制動助力的問題。傳統的減速器接口也需要根據新的動力系統做出相應的調整。在對子系統的各個零部件設計完成后，需要將CAE的分析方法應用到懸架系統中，從而降低系統使用過程中產生的噪聲強度。

3.3在底盤設計中，子系統的設計應用的是新的模式，因此汽車后艙的布局會有所改變。這一改變要求對整個車體的質量和載荷進行重新的精密計算，提高運行懸架系統時的安全指數。如果達不到這一要求，這一設計就需要重新規劃，懸架系統也要做出相應的調整。分析電動汽車前后軸荷的分布情況可以知道，懸架系統的設計參數是否合理，是否需要重新計算調整。

參考文獻：

[1]彭曉然 新能源汽車底盤設計方向分析，企業實踐 2016

[2]萬東 淺談新能源汽車底盤設計方向，科技與創新 2016

（作者單位：保定市格瑞機械有限公司）