新能源汽車底盤設計的特點探討

賈東樂 牛國慶

摘 要：雖然我國近年來經濟的快速增長給傳統汽車產品行業帶來了巨大崛起，但是傳統汽車中由于依靠燃油驅動力而帶來的環境污染和清潔能源消耗等問題已經引發了國際社會各界的廣泛關注，于是隨著新能源汽車投入生產以及綠色清潔能源在我國的廣泛應用吸引眾多關注。其中，汽車底盤是作為新能源電動汽車的重要基礎設施，關系著到行業的發展與社會經濟利益。

關鍵詞：新能源汽車;底盤設計;特點

引言：

新能源汽車雖進入大眾視野的時間并不長，但卻在汽車行業中后來居上，不僅吸引了眾多關注，也成為助推我國經濟社會發展的重要引擎。相比于傳統汽車底盤，新能源汽車的在底盤設計過程中將各類創新思維運用到了極致。站在大眾觀念的角度上看，安全性能是重中之重，舒適度也在選車過程中占據重要位置，而可操控性更是消費者做出決策的重要參照項，這些都與汽車的底盤設計息息相關;而從現代發展的理念出發，集成體系、能源多元更是要與底盤設計相匹配。本文將簡述新能源汽車中底盤的特點為有購車需求的消費者提供參照。

1 新能源汽車介紹及汽車底盤的重要地位

1.1新能源汽車相關介紹

相比于很多傳統的汽車都是利用化石燃料進行驅動，新能源汽車則更多地采用清潔程度較高的綠色能源，如被大家熟知的可再生能源太陽能，以及燃燒物中污染更低的液化石油氣，還有將清潔的氣體壓縮放置于罐內的儲氣罐。新能源汽車行業是汽車產業中創新發展的一個里程碑，不僅促進了社會經濟效益在單位成本內得到了大幅度提升，而且也助推了汽車相關行業科技水平的迅猛發展。不僅如此，制造新能源汽車所需材料環境保護價值也極高，而因此產生的污染物排放卻極低。我國目前在推進新能源汽車方面的研發與設計工作雖已經花費了很多的人力物力，但是在設計技法中仍然存在很多短板，需要專業人員久久為功進行補足與完善。

1.2汽車底盤在全車零部件的重要地位

底盤由于其所處位置最接近地面，導致在汽車行駛過程中，尤其是行駛在凹凸雜物較多的路面上時，更容易被異物劃傷。我國南方地區潮濕多雨，汽車底盤更容易被高濕度的空氣或者化學物質所腐蝕，從而出現銹蝕甚至表漆剝落的現象。這將直接對汽車的安全運行產生重要威脅，導致汽車使用壽命縮短。因此，在汽車的設計中，底盤占有重要地位，不僅關系到汽車整體動力系統的高效運轉，更涉及到外觀是否美觀及車內空間舒適度高低[1]。

2新能源汽車底盤的傳統設計特點

2.1發動機的取消影響底盤結構

新能源汽車的動力系統區別于傳統的發動機，降低了能源燃燒污染，但也對汽車的相關體系與動力系統的匹配度提出了較高要求。在轉向體系中，發動機不再像傳統汽車那樣占據重要地位，所以在轉向的設計中，動力源成為了工作焦點，不僅如此，傳統管路及部件同樣也需要進行創新設計以適配新的轉向體系;在制動體系中，需要電動真空泵為汽車制動程序提供真空源;在傳動系統中，減速器接口需要適配新能源汽車的新動力系統，因此傳動系統必須根據最新的實際信息參數進行二次設計。各系統在進行調整后，還需要根據總體設計方案和零部件的變化需求重新制定懸置支架的設計方案，并且為了降低噪聲和增加強度，懸置體系還需要根據CAE分析法進行改善[2]。

2.2 懸架系統隨總體布置改變而改變

新能源汽車采用了創新的空間理念，因此全車的安排內容也發生了極大的變化，在方案的實施必須適應全車質量和載荷極限才能準確研判懸架系統的性能。如果懸架系統性能差強人意，就需要重新進行調整。具體流程如下：首先需要根據原有汽車的整車質量和質心方位對新能源汽車的相應參數進行統計，從而核算出新型布置方案中的質心方位和整車質量;其次計算前后軸的負荷分布，根據計算結果檢驗懸架系統的穩定性能，如果無法與新方案相匹配，需要對原有的參數進行更改甚至設計出與新型布置方案相匹配的懸架體系;最后利用Adams分析法來確定四輪定位的相關參數，從而對懸架體系進行科學適配[3]。

2.3承載式車身

承載式車身顧名思義，就是在車身上設置較多懸置點從而減輕副車架的承載壓力。其特點是裝配容易，并且在高速行駛過程中穩定性較佳，因此成為當下較常見的汽車設計，新能源汽車也大部分沿用了此種設計。這種結構雖然具備諸多優點，但是其設計流程繁瑣，無法實現大批量生產，并且需要大量采用CAE分析法，更是為設計工作增加了壓力，與此同時，在布置執行過程中，空間的不規則性也為布置執行設置了諸多障礙。

2.4非承載式車身

與承載式車身在車身設置諸多懸置點不同，非承載式車身將零部件的重量大部分安置在了車架上，因此該種底盤結構中存在固定性的彈簧基座及螺孔。新能源汽車如果借鑒非承載式底盤設計，可以減少大量的人工和經濟成本。其原因在于高度智能整體化系統的底盤設計理念。采用該種方式的底盤可以容納如動力系統等零部件，并且空間也十分規范，在設計流程的前期就可以大幅提升零部件的集成成都，更加精準地確定零部件的具體方位，降低了布置難度，甚至降低整體重心，提高穩定性。

3新能源汽車底盤的創新設計特點

3.1滑板式底盤

新能源汽車的創新理念并不僅僅體現在能源中，底盤設計中的創新技術更不容小覷，相比于傳統汽車，新能源汽車存在諸多不同，因此，在汽車設計底盤過程中需要全面衡量車的性能，也要對車的實用性進行周全考慮。但是由于新能源汽車設計經驗不夠豐富，而且在設計過程和后續的修改中，也需要大量人力財力的投入，這也就提升了新能源汽車整體的開發成本。因此在底盤設計上急需技法創新和統籌規劃，全面展現底盤的卓越特點。滑板式底盤則滿足了以上底盤設計的大部分要求，采用鋁制原料作為底盤的主要材料，不僅為傳統汽車的設計提供了指導意義，也為新能源汽車后期底盤設計技法開辟了創新思路。滑板式底盤具有眾多其他汽車底盤類型不具備的優勢：（1）自由度大。滑板式底盤與整車車身相互獨立，因此為車輛的造型設計開辟了相當自由的創新空間。（2）操控性強。由于滑板式底盤承載了大部分的核心系統，因此車輛重心降低，從而使車輛的可操控性大幅提升。（3）安全性高。滑板式底盤的配重前后均衡，與汽車碰撞的安全標準極度契合，一旦發生車禍，滑板式底盤可以分散大部分的沖擊，使駕駛室和乘客艙安全性能提升，減少變形概率。（4）工作強度降低。滑板式底盤采用整體鋁制材料，整體性極強，零部件集成度高，制作工藝相比于傳統底盤也更加簡單。但滑板式底盤并非十全十美，其適用范圍仍存在短板，目前只有以燃料電池作為動力的新能源汽車可采用此種底盤，并且線傳操控也制約了此類非機械底盤的使用度。

3.2底盤設計中材料的應用

底盤在汽車配置中占有重要地位，因此不論是設計還是材料選用及涂料選取都有非常嚴格的質量標準，在所有材料中TRIR鋼材料作為首選。因為其強度和可塑性能俱佳，在實際汽車使用中可以起到降低能源消耗，減少尾氣排放的作用，不僅如此，TRIR鋼材料的結合力和耐腐蝕性也在眾多底盤材料中獨樹一幟，其涂層的密實程度也令其他材料望塵莫及。

4結語

新能源汽車不論是外觀還是內部各系統良好運轉都離不開底盤創新方案，需要各專業人士賡續奮斗，不斷創新，使新能源汽車的行業“風口”吹出更多有利消費者體驗的微風，進而提升對國家經濟的助推動力，

參考文獻：

[1]陳丹. 淺談新能源汽車底盤設計的特點[J]. 內燃機與配件， 2018（23）：214-215.

[2]宋棟棟. 新能源汽車底盤設計趨勢分析[J]. 中文科技期刊數據庫（全文版）工程技術， 2016（11）：312.

[3]席振鵬. 新能源技術在專用汽車底盤上的應用分析[J]. 現代工業經濟和信息化， 2017， 7（18）：32-34.