基于輕量化技術的電動小車設計

在日益提倡節能環保的今天，汽車輕量化技術由于可有效減少污染物和降低碳排放，被認為是與新能源汽車“一拍即合”的綠色技術路線

。新能源汽車由于需要增加電池、電機和電控系統，相比傳統車車重要增加5%-25%；而現有的新能源車型相關數據表明，車輛整車重量每減少10%，車輛動力性就可提高6%

。因此，車重對于新能源汽車尤其是電動汽車更加敏感，輕量化對于新能源汽車尤其重要。

1 輕量化小車的車架設計

根據用戶需求車架必須采用下鋁上鋼結構；車架底部采用強度高于6063無縫鋁合金管件焊接而成；防滾架采用鋼管桁架式結構，以保證車架在車輛發生碰撞、翻車時能保護駕駛員的安全。防滾架由主要結構件和次要結構件組成，主要結構件的作用是當車輛發生翻車事故時，保證車手的頭部和手部不與地面接觸；次要結構件的主要作用是增加車輛強度，使車輛各系統安裝連接更加可靠，布局更合理。為了充分發揮防滾架作用，其主要構件和次要構件還必須滿足以下要求：

1)防滾架最高點距離地面的垂直距離不小于1200毫米；

2)車輛最小離地間隙不得小于150毫米；

2.反腐倡廉建設與作風建設又緊密聯系。（1）反腐倡廉建設和作風建設都是黨的建設的重要內容。黨的十七大以前，黨的建設主要指思想建設、組織建設、作風建設以及制度建設“四大建設”，黨的十七大把反腐倡廉建設作為一項獨立的建設內容納入黨的基礎建設序列中。于是，黨的“四大建設”變成了“五大建設”，即思想建設、組織建設、作風建設、制度建設和反腐倡廉建設。黨的十八大在肯定“五大建設”的基礎上，將內部順序排列微調為思想建設、組織建設、作風建設、反腐倡廉建設和制度建設，這是對黨的建設主要內容的最新闡述。由此可見，反腐倡廉建設和作風建設共同存在于黨的基礎建設序列之中，是新時期黨的建設的重要內容和關鍵著力點。

刪除的要素有明礁（250601），根據《國際海洋公約》定義，明礁就是海島，不作為一個類單獨存在，海島礁工程已按此執行。因此，將明礁要素刪除，其幾何制圖表示實例移放到海島要素中。

4)駕駛員頭盔與防滾架構成的外側平面之間最小距離為200 mm，與防滾架最高外緣水平面的最小距離為180 mm，距離防滾架最高構件與前部橫梁的連線之間的垂直距離不得小于100mm。

3)駕駛員位置左右護欄的最高點距離駕駛艙底板上平面的垂直距離不小于400毫米，距離座椅上平面最低點的垂直距離不小于300毫米；駕駛員位置左右護欄中心線的最大寬度不小于1000毫米；

7)駕駛員身體、鞋以及衣服的任何部位都不得超過防滾架所包圍住的空間范圍。

1944年7月中旬的一天，雷震帶著戴笠上了黃家的門。戴笠一見到黃炎培，就連連彎腰說：“黃先生，對不起！黃先生，請你原諒我。”

6)方向盤最高邊緣距離防滾架最高構件與前部橫梁的連線之間的垂直距離不得小于50mm。

5)駕駛員肩部、軀干、臀部、大腿、膝蓋、手臂、手肘、手與防滾架構成的外側平面之間的最小距離為100 mm 。

8)防滾架距離座椅底部最低位置的垂直高度差不小于300mm，距離底盤上平面的垂直高度差不小于 400mm。

9)防滾架都不能有危及駕駛員或競賽車輛周圍工作人員的裸露的鋒利邊緣，車身前部所有可能觸碰車外人員身體的邊緣，都必須為半徑至少為30mm的圓角。

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如圖4所示，該輕量化小車座椅也是采用碳纖維真空導流成型工藝進行制作而成，安裝孔等應力集中部位還采用了碳纖維進行局部加強

。

柳紅喝了口蛋湯，香香的，甜甜的，她笑道：“昨天我還以為自己要死了，謝謝爸把石頭叫來了，我的病就好了。”

2 輕量化小車的車身設計

為了降低車身的重量并保證車身的強度要求，車身覆蓋件采用的是碳纖維復合材料

。車身的設計必須符合人機工程學，以確保車輛的乘坐舒適性。駕駛艙與驅動系統、控制系統、動力電池之間有一個防火墻，該防火墻覆蓋后部防滾環的下部和上部橫向橫梁之間的全部區域，防火墻使用厚度為0.50mm的金屬鋁板。駕駛艙裝配碳纖維復合材料車身面板，用于覆蓋下端車架、邊梁、側防撞構件之間的區域；在駕駛艙的整個底部裝配碳纖維復合材料車身底板，保證使車手無法接觸地面，并防止雜物進入駕駛艙。這些覆蓋件均采用真空導流成型工藝進行制作而成。如圖3所示，真空導流成型工藝是在模具上鋪增強材料，然后鋪真空袋抽真空，在模具型腔中形成一個負壓，利用真空產生的壓力把樹脂通過預鋪的管路壓入纖維積層中，讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具，制品固化后，揭去真空袋材料，獲得所需制品。

轉向系統的靈敏性對整車操縱穩定性來講至關重要

。轉向系統的設計要保證轉向系統的輕便及安全。項目組利用Adams/car檢驗是否存在跳動轉向，進行參數的適當調整。基于阿克曼的基本理論利用軟件對轉向梯形進行參數優化，轉彎半徑為3m。最后根據各部件的受力情況，利用ANSYS有限元對各零部件進行剛度校核，確保設計的可靠性。

為了實現輕量化目的，根據各種工況下強度、剛度的需求，盡量才用小尺寸的管件，以滿足用戶需求的同時并避免剛度過剩，并輔以CAE仿真手段，盡可能獲得較高的強度及“剛度—質量比”。最終車架管材采用力學性能突出的SAE4130合金鋼鋼管、底板采用6系鋁合金，通過ANSYS有限元分析計算出來的車輛扭轉剛度為1750Nm/deg，車架重量為32kg，如圖1、圖2所示。

3 輕量化小車的行駛系設計

行駛系的設計主要基于用戶日常行駛的路況進行的，項目組特別關注了懸架設計時的側傾及轉向時的外傾等動態特性。設計中多次利用Adams軟件對其進行了優化。

懸架設計從動態特性出發，對傳動比、側傾中心進行了優化，校核并協調了整車前后的側傾剛度。運用Adams/car對各個連接點的靜態和瞬態的工況的受力進行計算，以此來指導對后續機構和零件的設計。

最終，項目組采用了不等長雙A臂推桿懸架、碳纖維推桿和拉桿、鋁合金輪輞等以實現輕量化目的，并保證整車軸荷比、懸架參數和防傾桿剛度的可調性，具體參數如表1。

4 輕量化小車的轉向系設計

設計時以駕駛員的操控舒適性和安全性為目標，采用快拆式結構的碳纖維方向盤、碳纖維座椅和前后可調的制動踏板、油門踏板，最大限度的保證駕駛員良好的駕駛舒適性與駕駛視野的開闊性。項目組依據上述要求利用Solidworks軟件建立了車身覆蓋件的三維模型，再利用ANSYS軟件對該模型進行了優化分析和碳纖維鋪層優化設計，最終有效的降低了車身覆蓋件的重量。

10)頂部防滾架斜撐的連接點距離防滾架頂部的距離不得小于180mm ，頂部防滾架和水平地面呈垂直關系，斜撐與防滾架的夾角不小于30°。

從植物配置看，多數小區是以街道綠化為主的休閑綠地。設施單一，缺乏相應的休閑設施。休閑綠地的綠化缺乏特色，造景生硬、死板，缺少藝術景觀設計。部分居住區的綠地建設缺少景觀活力，應該采取植被、假山、雕像等與綠地穿插布置，互借景，相生境。此外，小區部分綠地被改為車位，導致小區綠化面積不足，不能發揮居住區綠地對居民休閑游樂的作用。

如圖5所示，該輕量化小車選用的是碳纖維方向盤, 碳纖維方向盤采用非熱壓罐預浸料成型工藝，在保證強度的前提下更加方便車手駕駛，提升車手的操控穩定性，方向盤質量約為260g。

5 輕量化小車的制動系設計

制動系統的設計目標是輕量化的同時保證制動的安全可靠，并且能提供足夠的制動力。該輕量化小車配備作用在所有車輪上的液壓制動系統，并通過一個單獨腳踏板操作。如圖6所示，該踏板通過一個剛性連接直接推動制動主缸。制動系統能夠在靜態條件下、路面以及未鋪設路面行駛速度情況下抱死并鎖定所有四個車輪。制動系統被分隔成為兩個獨立的液壓回路，每個回路控制兩個車輪，一旦系統內任何點發生泄漏或故障時，另外兩個車輪上仍然能夠維持有效制動力。

項目組最終采用的是一體式制動踏板總成，利用拓撲優化，結構更為緊湊，質量減輕了0.2kg；采用自制制動平衡桿結構，便于調整前后輪的制動力分配，使車輛能夠在不同工況下獲得理想的制動效果

。 制動盤采用具有高導熱性的2Cr13鋼材料，并開有通風孔，起到散熱和輕量化設計的作用。 踏板的設計完全符合人機工程學并且嚴格以制動力的分配的計算為依據，最終剎車杠桿比為4.2∶1。

6 輕量化小車的傳動系設計

該輕量化小車減速器采用齒輪傳動，能保證瞬時傳動比恒定，并通過半軸將動力傳遞到車輪

。此種傳動方式具有平穩性高、傳動運動準確可靠，傳遞效率高、使用壽命長的優點。根據輪胎尺寸，最大速度以及功率限制，最終確定減速器傳動比為 12∶1。通過對減速器進行合理設計，在保證其齒輪強度的情況下進行輕量化設計，齒輪采用42Cr-Mo合金鋼，并對其進行表面淬火熱處理。輕量化小車半軸如圖7所示，它的內球籠通過花鍵與變速箱相連，外球籠通過花鍵與輪轂相連，從而將動力傳遞到車輪。

作為兵團第二代、一連之長的何淑紅，充分認識到新疆的主要危險來自“三股勢力”的破壞。搞好民族團結、維護社會穩定，是每個兵團人神圣而不可推卸的責任。在反對“三股勢力”這一大是大非問題上，她立場堅定，旗幟鮮明，白天，她忙于連隊事務，深入田間地頭和房前屋后，給職工群眾宣傳黨的民族宗教政策，深刻揭露“三股勢力”的丑惡嘴臉；夜里，她和男同志一樣，設卡值班，巡邏排查，確保了連隊的安全。

7 總結

綜上所述，輕量化對于當前汽車的設計制造尤其重要，車輛在設計制造過程中通過輕量化降低整車質量能有效的降低整車成本并提高續駛里程，降低能耗

。同時，車輛輕量化技術的廣泛應用還可以提高車輛的動力經濟性和續駛里程。

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