新能源汽车底盘设计趋势

新能源汽车底盘设计趋势

新能源汽车具有清洁、噪声污染小、制动能量可回收、无尾气及一氧化碳排放、节能、舒适性好等优点。经过近三十年的设计研究，我国新能源汽车底盘设计应用发展迅速，现阶段我国在新能源汽车稳定性、舒适性、安全性也有了较大的提升。未来随着新能源汽车制造技术进一步发展，电动车底盘系统将更加智能化、人性化、安全可靠性将更进一步增强。

标签：新能源；汽车底盘；设计趋势

1 关于新能源汽车的概述

新能源汽车，是在动力能源的使用上与普通汽车之间存在着差别，在其运行中不再使用汽油和柴油，取而代之的是可再生清洁能源，比如，压缩气罐、太阳能或者液化石油气等。中国的新能源汽车以动汽车，作为节能汽车产品而备受推崇。根据所使用的动力燃料不同，电动汽车可以分为三类，其一为纯电动汽车，属于是完全用电池驱动汽车行驶；其二为电机和电池共同运作下的混合动力车；其三为燃料电池车将，即氢燃料作为主要能源原料。

2 新能源汽车底盘设计要求

底盘设计考虑的关键在于满足整车性能的各项指标。汽车应当具备的基本性能可概括为动力性、经济性、制动性、操稳性、平顺性、安全性和耐久性。一般所说的底盘工程包括前后悬架、转向系、制动系和车轮的设计配置。与这些系统直接相关的整车性能有制动性、操稳性和平顺性。底盘的悬架部件本身要足够牢固，而其设计是否到位直接影响车架车身的受力大小。

3 新能源汽车底盘设计趋势方向

3.1 底盘总体设计

不论是概念车还是量产车，自主车型或者国际典型车型，新能源汽车底盘系统的设计方向发展主要包括两个方面。第一在传统车型平台进行客户需求性局部改造；第二是创新新车设计平臺，全部推翻原由设计思维，大胆尝试全新系列车型的设计。

新能源汽车底盘设计主要是满足整车性能各项指标。汽车的安全性、经济性、动力性、操稳性、制动性、平顺性、耐久性是新能源汽车的基本性能。底盘工程影响着制动性、平顺性、操稳性。底盘的悬架系统应具备良好的牢固性，悬架系统设计关系到车架车身受力状况，车载符合的大小，车的使用寿命等。

新能源底盘设计主要是对行驶、传动、转向、制动系统零部件的结构、功能、尺寸、工艺参数进行合理定义；按照定义内容开展结构设计，计算出各个参数，

建立底盘三维模型；零部件样件性能试验；设计图、装配图的定型和出图。新能源底盘传动系统是有电动机和驱动桥构成，行驶系统由悬架设计构成，转向系统为转向器、转向传动机构构成，制动系统主要是制动器、ABS等设计。在设计过程应充分考虑不同行驶工况下的传动比要求，从而保证新车的足够动力；另外在电动机功率匹配设计时，应充分考虑工况和效率匹配，动力与经济性的匹配，保证电动机高效运转，较小功耗比。电动机功率设计时，一般综合加速性能，最高行驶速度，复杂行驶工况等影响因素，使电动机具备有效的过载裕度和合理的经济性能。设计过程还应充分考虑阻尼比，设计性能匹配的减震器和变速机构，降低新能源汽车电池组及电动机的冲击力。新能源汽车传动系参数匹配设计通常是主减速器和变速机构设计。电动机输出特性一定时，传动系最大传动比影响因素为最大爬坡度，新能源洗车的最小速比主要影响因素是行驶的最高车速。

新能源汽车主要是指采用蓄电池作为动力源，电池的制造与材料工艺直接影响整车的动力性，是新能源汽车设计未来发展的关键性技术。我国拥有全球最为庞大的电池生产供应基地和锂资源原产地，具有领先的锂离子、磷酸钛锂电池具备高能量和充放电速度快等性能，解决了电池热稳定性等关键技术，为电动汽车提供高效、稳定的动力源。电池组的功率比、能量比、能量密度、功率密度、内阻值、充电电压、循环充放电次数、电池测试、使用寿命、边际成本等性能指标尤为关键，设计时应充分考虑。另外，铅蓄电池电压与电动机电压等级应统一，考虑电动助力系统、娱乐通信系统、照明系统、空调系统、电动转向系统需要一定的功率损耗，电池组总电压应大于电动机额定电压。还用充分考虑电池容量，满足车辆续驶里程的要求。

3.2 底盘设计改造方向

目前国内很多新能源汽车设计理念多停留在现有车型平台基础上的局部改造。即在原有平台基础上，开发设计符合目标客户和特殊顾客群体性需求的总布置方案。这种思路的缺点是客户需求性设计影响着底盘系统的整体性能。其优点在于原有设计平台上，按照底盘系统原有工作原理，调整或者更换底盘的制动、转向、悬架、传动等各子系统的设计，成熟型车的零部件最大限度内加以利用，降低了生产成本。

总布置方案的改造影响底盘系统的悬架子系统比较突出。一旦实施新的总布置方案，汽车的前后舱布置内容会发生较大变化，这样要重新计算整车质量和载荷的匹配性，从而研判原悬架系统的安全性，一旦安全性无法保证，需要重新设计悬架结构。首先计算出新总布置的整车质量和质心位置，利用平面坐标系在确定X轴向和整车质量计算轴荷分布的新旧值，再校验原有悬架系统。如果不匹配，则重新设计悬架系统；然后利用ADAMS软件仿真计算、分析悬架设计是否影响四轮定位参数，根据仿真结果进一步调整悬架设计参数。

3.3 创新新车设计方向

创新设计是全新的设计理念，彻底放弃原有平台，原有设计思维模式，重塑理念，针对底盘系统，底盘整体框架结构、四大子系统全部重新设计。新能源汽

车底盘创新设计方向从概念设计-可行性分析-定型的一个演进过程。创新设计方向的优点在于增加了车身设计的自由度，解决了车身造型设计思路问题；降低了总布置方案的难度，由于全新设计，底盘系统与内部空间利用度、电池组安装位置等具有较高的匹配性。底盘整体化优化设计，采用较少零部件，设计集成度更高，减少了制造和加工工艺，便于维护保养。有利于改善底盘前后配重比例，提升了汽车的安全性；新能源汽车两种底盘设计方向各有特点，创新设计前期投资巨大，开发周期相对很长，但是未来新能源汽车发展总体趋势，有利于提高整车性能，控制企业成本。

4结语

新能源汽车的开发和使用是我国汽车行业的未来发展方向，必定受到各个行业的持续关注。在完成对新能源汽车底盘的设计过程中，运用到大量的环保、系统性理念，降低汽车内部零件布置难度。建立新的汽车动力体系、完成汽车车身设计是目前新能源汽车设计工作的重点项目，完成新能源汽车底盘设计是新能源汽车设计的重点工作，这些都需要汽车行业引起足够的重视。

参考文献：

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