太阳能汽车车身外形设计要素分析
新能源电动汽车车身形态设计研究
新能源电动汽车车身形态设计研究随着环保意识的增强和能源紧缺问题的日益严峻,新能源电动汽车逐渐成为汽车行业的发展方向。
相比传统汽车,新能源电动汽车在节能环保、零排放、低噪音等方面具有明显优势。
在新能源电动汽车的发展过程中,车身形态设计成为一个备受关注的话题。
本文将从车身形态设计的意义、现状及未来发展趋势等方面进行探讨,力求对新能源电动汽车车身形态设计进行全面深入的研究分析。
一、车身形态设计的意义1.1 环保和节能新能源电动汽车是央车行业逐步发展的重要方向,其环保、节能、低碳的特点成为吸引消费者的重要因素。
而新能源电动汽车的车身形态设计可以更好地体现环保节能的理念,包括车身轮廓、空气动力学外形等方面的设计都可以在一定程度上影响汽车的能效性能,减少能源浪费,降低能耗排放。
1.2 提升驾乘体验新能源电动汽车在驾驶性能和驾驶舒适性方面有着独特的优势,如零排放、安静舒适和起步加速性能等。
而车身形态设计的合理性能够更好地提升驾乘者的体验,体现品牌形象和技术实力。
1.3 塑造品牌形象新能源电动汽车市场竞争激烈,车身外观设计成为汽车设计师竞相炫技的一个重要领域。
而一个独特、吸引人的车身形态设计能够更好地塑造品牌形象,提升品牌价值和市场竞争力。
2.1 外观设计多样化当前新能源电动汽车的外观设计多样,风格多元,有的倾向于传统汽车的设计风格,有的则突破传统,勇于创新,呈现出更具未来感的设计理念。
特斯拉的外观设计简洁大气,造型科技感十足,奔驰EQC则保留了奔驰品牌一贯的奢华感,充分凸显了新能源电动汽车的全新风貌。
2.2 空气动力学设计随着汽车科技的不断发展和更新,越来越多的新能源电动汽车开始引入空气动力学设计理念。
通过流线型的车身设计、隐形门把手等设计方式来降低气动阻力,提高行车稳定性和能效,从而提升汽车的续航里程和行驶效率。
2.3 车身材料轻量化新能源电动汽车为了降低车身重量,提高能效性能,采用了更多的轻量化材料,如碳纤维、铝合金等。
新能源电动汽车车身形态设计研究
新能源电动汽车车身形态设计研究随着环境保护意识的增强和新能源技术的不断发展,新能源电动汽车正逐渐成为人们追求的新潮。
与传统汽车相比,新能源电动汽车的最大特点在于其独特的车身形态设计,这不仅影响着汽车的外观美感,也直接关系到汽车的性能和效能。
对新能源电动汽车车身形态设计进行深入研究具有重要意义。
新能源电动汽车的车身形态设计应该注重实用性和美感两个方面。
其实用性主要体现在车身的空气动力学设计和内部空间的合理利用。
由于新能源电动汽车采用电池驱动系统,相较传统燃油汽车而言,其车身重量更重,惯性也更大。
为了减少空气阻力、提高行驶稳定性和续航里程,新能源电动汽车的车身形态应该更加流线型,并尽量减少空气的阻力。
为了提供更大的内部空间,新能源电动汽车的车身形态还应该注重减少冗余空间的存在,合理利用底盘空间,以实现车内空间的最大化。
美感方面,新能源电动汽车的车身形态设计应该与其环保、科技的属性相符合。
可以采用简洁大气、流线型的外观造型,以突显车辆的科技感。
可以融入一些环保元素,如使用可降解材料、绿色植被等,体现出新能源电动汽车对环境的关注和呵护。
还可以在车身颜色上做一些突出,如采用绿色、蓝色等冷色调,以传递出环保、清新的感觉。
新能源电动汽车的车身形态设计应该注重与其环保、科技属性相匹配,既要符合审美要求,又要表达出新能源电动汽车的独特魅力。
在新能源电动汽车车身形态设计中,还需要考虑人机工程学的原理和需求。
人机工程学是研究人与机器之间的相互关系,旨在提高人类的工作效率和舒适度。
在新能源电动汽车的车身形态设计中,应该考虑到驾驶员的视觉范围、人体工程学和操作便利性等方面。
应该合理设置车窗和后视镜的位置和大小,以保证驾驶员的视野清晰,避免盲区的存在。
新能源电动汽车应该提供舒适的驾驶座椅、人性化的控制按钮和方便操作的仪表板,以提升驾驶员的舒适感和操作便利性。
新能源电动汽车的车身形态设计是一门涉及多学科的综合性学科。
它不仅关乎汽车的外观美感,更关系到汽车的性能和效能。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素新能源汽车是指以电能为主要动力的汽车,其设计元素既包括传统汽车的设计要素,也有新能源汽车专属的设计要素。
下面将从外观设计、内部空间、智能化和环保性等方面对新能源汽车的设计元素进行探讨。
首先是外观设计。
新能源汽车的外观设计要素与传统汽车相似,主要包括造型设计、车身比例和视觉效果等。
由于新能源汽车的动力系统与传统汽车有所不同,其外观设计也有一些特殊之处。
新能源汽车通常具有流线形的外观来降低空气阻力,以提高续航里程;由于电池的体积较大,新能源汽车的车身可能会更高或更长,以容纳更多的电池。
新能源汽车还可以采用独特的前脸设计,以凸显其环保和科技属性。
其次是内部空间。
新能源汽车由于省去了传统汽车的发动机和传动系统,因此在车辆底盘处可以获得更大的空间。
这使得新能源汽车可以设计出更为宽敞的内部空间,为乘客提供更为舒适的乘坐体验。
由于电池的布置方式和安装位置的特殊性,新能源汽车的后备箱空间也会有所不同。
有些新能源汽车会将电池安装在车辆底部,从而保持后备箱容积的完整性,而有些则会将电池安装在后备箱底部,因此后备箱容积会有所减少。
再次是智能化。
新能源汽车往往具有较好的智能化功能,如智能导航、车载信息娱乐系统、智能语音识别等。
在外观设计上,新能源汽车可以采用LED灯组和动态显示屏等元素,以展示其科技感和智能化属性。
在内部空间设计上,新能源汽车可以配置车载智能终端、车联网系统和智能驾驶辅助系统等,以提升用户体验和驾驶安全性。
新能源汽车还可以采用智能充电系统,实现对电池的智能管理和远程控制,提高电池的使用效率和寿命。
最后是环保性。
作为新能源汽车的重要设计元素,环保性体现在新能源汽车的动力系统以及车辆的整体设计中。
新能源汽车的动力系统通常以电池或氢燃料电池为主,电能来源于可再生能源,因此不会产生尾气排放污染,减少对环境的污染。
在车辆整体设计中,新能源汽车通常会采用轻量化材料,降低整车质量,以减少能耗和环境影响。
浅析新能源概念车造型设计
浅析新能源概念车造型设计近年来,随着环保意识的不断加强以及新能源技术的不断发展,汽车行业中出现了越来越多的新能源概念车。
概念车是一种设计先进、前瞻性强的汽车产品,它的动力系统和设计都具备未来发展的趋势和方向。
而其中一个重要的设计因素就是造型设计,它既是一种外观艺术语言,也是新能源汽车技术与特点的集中体现。
一、造型设计需要兼顾以下几点:1.功能性:新能源概念车的造型需根据使用场景和乘客需求,兼顾行驶效率、操作便捷性、空间利用率等功能性要求。
例如,新能源汽车一般要求轻量化、省电、轮廓优美的车身造型,同时还要充分利用空气动力学原理,降低风阻,提高行驶效率。
2.美学性:概念车的外观通常具有超前、极富科技感和未来感的特点,需要具备高度的艺术性和美学性。
例如,车身流线型的造型和独特的经典元素都是新能源概念车常用的设计手法,使车辆外形更加优美、时尚,并表达出品牌的设计理念及风格。
3.独特性:新能源概念车需要独具特色,突出品牌的个性化定位和独特性。
例如,颜色、形状、灯光等细节设计都需要独特,并与品牌的形象以及新能源汽车技术特点相呼应。
1.流线型:流线型是新能源概念车最常见的设计元素,通过流线型的整体造型,达到降低风阻、提高空气动力学的效果,从而实现降低能耗和增加里程表现。
2.充分利用新能源技术:新能源概念车的造型设计充分展现了新能源汽车的科技含量和特点,例如利用太阳能、风力、电动等多种技术或元素,在外观上充分展现优化、环保和新能源技术特点。
3.视觉冲击力强:新能源概念车通常具有极富未来性感、科技感和动感的造型设计,充分展现车辆精致而独具魅力的设计感,以此提升品牌形象。
例如,智能感十足的大屏幕、LED灯光等,增强了车辆的科技感和个性。
1.跨界设计:随着新能源汽车和共享出行等新兴业态的融合发展,未来车辆的造型设计可能会涉及到更深度、更广泛的跨界合作,为车辆设计带来更多元化的创意和设计灵感。
2.智能化:未来新能源汽车的造型设计将更多地融入智能化的元素,例如更加轻薄、更精致的大屏幕、智能互联的细节设计等,展现出车辆的智能、便捷和时尚的特点。
绿色环保太阳能车设计理念
绿色环保太阳能车设计理念
随着全球环境问题日益严重,人们对于环保的重视程度也在不断提高。
在这样的背景下,太阳能车作为一种绿色环保的交通工具备受关注。
太阳能车以太阳能作为动力源,不仅减少了对传统燃油的依赖,还能减少对环境的污染,成为了人们追求环保生活的理想选择。
太阳能车的设计理念主要体现在以下几个方面:
首先,太阳能车的外观设计需要注重美观和实用性。
在外观上,太阳能车可以采用轻巧的材料,结合简约的线条和流畅的造型,展现出现代感和科技感。
同时,在实用性上,太阳能车需要考虑乘坐舒适度和储物空间,以满足人们日常出行的需求。
其次,太阳能车的动力系统设计需要充分利用太阳能资源。
太阳能电池板的安装位置和数量需要经过精确计算和布局,以最大限度地吸收太阳能,并将其转化为电能储存起来。
同时,太阳能车还需要配备高效的电动驱动系统,以确保车辆的动力性能和续航能力。
另外,太阳能车的智能化设计也是其重要的理念之一。
通过智能化技术,太阳能车可以实现自动驾驶、智能导航、远程监控等功能,为用户提供更加便捷和安全的出行体验。
同时,智能化设计还可以帮助太阳能车实现能源管理和车辆维护的智能化,提高车辆的运行效率和可靠性。
总的来说,绿色环保太阳能车设计理念不仅是对环保的一种体现,更是对科技和设计的融合。
通过不断地创新和完善,太阳能车将成为未来城市交通的重要组成部分,为人们带来更加清洁、便捷和智能的出行方式。
相信在不久的将来,太阳能车将成为人们生活中不可或缺的一部分。
新能源电动汽车车身形态设计研究
新能源电动汽车车身形态设计研究随着社会科技的不断进步和生活节奏的加快,人们对汽车的需求也越来越高。
同时,环境污染和能源消耗的问题也越来越严峻。
作为新的能源汽车类型,电动汽车因其环保、节能、运行成本低等优点,越来越受到人们的关注和追捧。
车身形态设计在电动汽车设计中占据了举足轻重的地位,直接关系到电动汽车的舒适性和驾驶体验,同时也影响着消费者的购买决策。
因此,对新能源电动汽车车身形态设计进行深入研究具有重要的理论和实践意义。
1.1 环保节能新能源电动汽车采用电池或其他能源储存装置为动力源,无需燃油,具有环保、高效、节能的特点。
其排放物少,减少污染,能有效降低空气和噪音污染。
特别是在城市交通中,电动汽车的优势更加显著。
1.2 可靠性强新能源电动汽车采用电动机作为动力,其结构简单,无内燃机等易损件,维修难度小,能够有效提高车辆的可靠性和耐久性。
1.3 行驶成本低新能源电动汽车的运行成本比较低。
在燃料方面,电动汽车的电量比较便宜,而且维护保养费用也比较低,能够有效减少用户的经济负担。
同时,政府也提供了多种补贴政策,让消费者更容易拥有一台电动汽车。
2.1 合理的比例和流线型设计新能源电动汽车车身形态设计应该遵循比例协调、流线型和美观大方的原则。
其比例和尺寸要能够在视觉上给人以舒适的感觉,同时保证空气动力学的流线型设计,从而有效减少空气阻力并提高车辆的行驶稳定性和能耗效率。
2.2 优秀的性能和运行稳定性新能源电动汽车的车身形态设计必须要考虑到车辆的性能和运行稳定性。
这需要在车身设计中使用高品质的设计和工艺制造技术,确保车辆具有高质量,精度和可靠性,同时保证低噪音、低振动和优异的悬挂性能等质量指标。
2.3 人性化和安全性设计新能源电动汽车车身设计需要考虑人性化和安全性设计。
车身内部空间的合理布局和车门尺寸等设计要符合人体工程学要求。
车辆的安全性设计不仅要考虑车辆的结构强度,更需要考虑车内的乘客和行人安全。
3.1 双门小型电动汽车随着市场对小型电动汽车的需求越来越强烈,未来的趋势将是双门小型电动汽车。
新能源汽车的设计与外观造型
新能源汽车的设计与外观造型随着环境保护意识的增强和汽车技术的进步,新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品,正在逐渐成为主流选择。
与传统燃油汽车相比,新能源汽车更加环保、节能,并且其外观造型也具有独特的设计元素。
本文将探讨新能源汽车的设计与外观造型,以及其对用户体验和市场竞争力的影响。
一、设计理念:环保与科技的结合新能源汽车的设计理念通常以环保与科技的结合为核心。
这种设计理念将新能源汽车定位为一种环保、未来感的交通工具。
因此,在外观造型上,新能源汽车常常采用流线型设计,以降低空气阻力,提高行驶效率。
同时,新能源汽车的零排放特性也反映在其外观上,例如,在车身颜色上更倾向于选择清新明亮的色彩,以突显其环保属性。
二、动感设计:营造年轻、时尚的形象为吸引年轻消费者的关注,新能源汽车的外观设计往往注重动感和时尚。
通过流畅的曲线和锋利的边缘,新能源汽车的外观展现出一种年轻、积极的形象,以符合年轻用户群体的审美需求。
此外,采用时尚的设计元素,如LED前大灯、悬浮式车顶等,也可以使新能源汽车在外观上更具吸引力和独特性。
三、人性化设计:注重用户体验在设计新能源汽车的外观时,一方面要注重美观与独特性,另一方面也需要考虑用户的使用体验。
人性化设计在新能源汽车的外观中占据重要地位。
例如,在车辆进出方面,采用更大的车门开口和舒适的座椅高度,以提升上下车的便利性。
此外,合理设置车身尺寸和车厢布局,以及提供充足的储物空间,都是人性化设计的重要考虑因素。
这些设计不仅提升了用户的舒适感,也增强了新能源汽车的实用性。
四、品牌形象:独特设计元素的运用为在竞争激烈的市场中脱颖而出,新能源汽车品牌通常会在设计外观时融入独特的元素,来展现其独特的品牌形象。
这些独特设计元素可以是品牌标志性的前格栅设计,也可以是特殊的车灯造型等。
独特设计元素的运用,不仅有助于新能源汽车在市场上建立起个性化和标志性的形象,同时也更容易让消费者对该品牌有深刻的记忆和认同感。
新能源汽车的车身设计和空气动力学
新能源汽车的车身设计和空气动力学随着环保意识的增强和能源资源的紧缺,新能源汽车的发展成为全球汽车业的热点话题。
在新能源汽车的设计中,车身设计和空气动力学起到至关重要的作用。
本文将探讨新能源汽车的车身设计以及空气动力学如何影响其性能和效率。
一、新能源汽车的车身设计1. 整体外观设计新能源汽车的外观设计需要融入时尚、科技和环保的元素。
其外观线条应流畅,体现现代感和未来感。
同时要注重减少空气阻力,提高车辆行驶的稳定性。
2. 材料选择为了减轻车身重量和提高能源利用效率,新能源汽车通常采用轻量化材料,如高强度钢、铝合金以及碳纤维等。
这些材料不仅能降低整车质量,还能提高车辆的刚性和安全性。
3.车身结构设计为了适应新能源汽车的特点,车身结构设计需要兼顾安全性、刚性和制造成本。
利用先进的仿真技术,可以对车身进行虚拟测试,优化设计方案,在满足安全要求的基础上,尽可能减少车身的重量。
二、新能源汽车的空气动力学1. 空气阻力车辆在行驶过程中,空气阻力对行驶性能和能耗起着重要影响。
通过优化车身外形和减小风阻系数,可以降低空气阻力,提高车辆的行驶效率。
2. 充电效率新能源汽车充电是其使用过程中不可或缺的环节。
空气动力学可以影响充电效率,如通过合理设置充电接口位置和设计充电孔,可以减少充电时的风阻,提高充电效率。
3. 温度管理由于新能源汽车的电池需要不断充放电,会产生热量。
空气动力学设计可以优化车辆散热系统,提高散热效果,避免电池过热,影响性能和寿命。
4. 噪音控制空气动力学设计还可以降低车辆行驶过程中的噪音产生。
通过减小车身与空气的摩擦和流动噪音,可以提升乘坐舒适度,减少噪音对驾驶员和乘客的影响。
三、新能源汽车的未来发展趋势1. 智能化与自动化随着人工智能和自动驾驶技术的快速发展,未来新能源汽车的车身设计将更加注重智能化和自动化。
车身传感器、智能导航系统等将与空气动力学相结合,提高驾驶安全性和舒适性。
2. 创新设计理念随着技术的不断进步,创新的设计理念将应用于新能源汽车的车身设计中。
太阳能汽车构造设计与性能分析
太阳能汽车构造设计与性能分析太阳能汽车是一种新型的环保型交通工具,它利用太阳能发电技术为动力源,减少了对传统燃油的依赖,降低了空气污染和能源消耗。
下面就来分析太阳能汽车的构造设计与性能表现。
一、太阳能汽车的构造设计1.太阳能板太阳能板是太阳能汽车最重要的组成部分,它通过转换太阳能来为汽车提供电力。
太阳能板主要由光电池组成,光电池是将太阳能转换为电能的关键部件,它的质量和性能直接影响了太阳能汽车的效率和稳定性。
2.电池组电池组位于太阳能板下方,主要起储能作用,用于存储光电池所产生的能量,使太阳能汽车在夜间或天气不好时仍能正常运行。
电池组的电池质量和数量也会影响太阳能汽车的续航里程。
3.驱动系统驱动系统是太阳能汽车的动力源,主要由电机和驱动器组成。
电机负责将电能转化为机械能,实现汽车的运动,驱动器则控制电机的转速和扭矩输出,使太阳能汽车保持平稳的行驶速度。
4.车身设计太阳能汽车的车身设计必须符合空气动力学原理,使其能在行驶时减少阻力,提高行驶效率。
同时,太阳能汽车的车身材料也必须具有一定的轻量化和强度特性,以避免车身过重,降低汽车的效率。
5.控制系统控制系统是太阳能汽车的大脑,主要由计算机、传感器和执行器等组成,用于监测和控制汽车的各项参数,确保太阳能汽车的安全和稳定。
二、太阳能汽车的性能表现1.提高能源效率太阳能汽车的使用能够减少对传统燃油的依赖,降低车辆的能源消耗,并可通过充电设施充电,降低轿车尾气排放。
2.环保性能好太阳能汽车的使用高度符合环保标准,减少了对传统燃油的消耗和为大气环境带来的影响,同时还可以有效减少噪音污染。
3.行驶里程太阳能汽车的运行主要依靠太阳能来发电,因此它的行驶里程相对传统汽车较短。
但随着科技的不断进步,太阳能汽车的光伏技术不断提高,未来太阳能汽车的续航里程将会更长,更符合市场需求。
4.驾驶舒适度太阳能汽车的驾驶舒适度要好于传统汽车,因为太阳能汽车没有发动机的轰鸣声和尾气排放,驾乘者不易感到疲劳。
新能源电动汽车车身形态设计研究
新能源电动汽车车身形态设计研究1. 引言1.1 背景介绍随着环境污染问题日益严重和全球气候变化的加剧,新能源电动汽车逐渐成为人们关注的焦点。
相比传统燃油汽车,新能源电动汽车具有零排放、低噪音、节能环保等优势,被认为是未来汽车发展的重要方向。
随着新能源电动汽车市场的快速增长,车身形态设计成为了汽车制造商们竞相研究和突破的领域。
传统燃油汽车的设计理念无法完全适应新能源电动汽车的特性和需求,因此车身形态设计也需要根据新能源电动汽车的特点进行重新思考和创新。
在这样的背景下,开展关于新能源电动汽车车身形态设计的研究变得愈发重要。
只有通过深入研究车身设计原则、要素、方法和案例,才能更好地把握新能源电动汽车车身形态设计的趋势,满足消费者对新能源电动汽车的需求,推动新能源汽车产业的发展。
1.2 研究意义新能源电动汽车的出现标志着汽车工业向清洁能源和可持续发展的方向迈出了重要一步。
随着环保意识的逐渐增强和传统燃油车排放问题的日益凸显,新能源电动汽车的发展备受瞩目。
而车身形态设计作为新能源电动汽车的外观设计核心之一,对于该领域的研究具有重要的意义。
新能源电动汽车车身形态设计具有显著的市场竞争优势。
一个好的车身设计不仅可以提高汽车的美观性和品牌形象,还可以增加消费者的购买欲望和忠诚度。
研究新能源电动汽车车身形态设计,将有助于提升汽车制造商在市场竞争中的地位。
新能源电动汽车车身形态设计还直接影响着车辆的空气动力学性能和能源效率。
通过科学合理的车身形态设计,可以减小空气阻力,提高能源利用率,从而延长电动汽车的续航里程,提高车辆的整体性能和竞争力。
研究新能源电动汽车车身形态设计具有重要的意义,不仅涉及车辆的外观形象和市场竞争力,还影响着车辆的性能和能源利用效率。
该领域的研究将有助于推动新能源电动汽车的发展,为汽车工业的可持续发展贡献力量。
1.3 研究目的研究目的是对新能源电动汽车车身形态设计进行深入探讨,通过对车身设计原则、设计要素、设计方法、设计案例和设计趋势的分析,揭示新能源电动汽车车身形态设计的关键问题和趋势。
太阳能小车设计的方案doc
太阳能小车设计的方案.doc 太阳能小车设计是绿色能源应用和可持续发展的重要方向之一。
本文将介绍一种太阳能小车设计的方案,包括设计目标、系统构成、工作原理、制作流程和优势等方面。
一、设计目标太阳能小车是一种使用太阳能作为主要能源的车辆。
它的设计目标包括以下几个方面:1.使用可再生能源:利用太阳能这种可再生能源,可以减少对传统化石能源的依赖,降低能源消耗和环境污染。
2.提高能源利用效率:太阳能小车采用高效能的太阳能电池板和先进的能源管理系统,可以提高能源利用效率,提供更长的行驶距离。
3.实现低碳出行:太阳能小车的排放量极低,几乎为零,可以减少对环境的温室气体排放,实现低碳出行。
4.方便实用:太阳能小车可以适应不同的使用场景,如城市、郊区和野外等。
它具有方便携带和操作简单的优点,适合不同人群使用。
二、系统构成太阳能小车主要包括太阳能电池板、电池、电机、控制器、车架等组成部分。
1.太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能小车的重要组成部分,它可以将太阳能转化为电能,为车辆提供动力。
2.电池:电池是储存电能的重要部件,它可以为车辆提供稳定的电力。
3.电机:电机是将电能转化为机械能的关键部件,它可以驱动车辆前进或后退。
4.控制器:控制器是控制车辆行驶的重要部件,它可以根据驾驶者的需求调节电机的转速和方向。
5.车架:车架是支撑车辆各个部件的结构件,它需要具备一定的刚度和稳定性。
三、工作原理太阳能小车的工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,然后将电能储存到电池中。
当需要行驶时,控制器会根据驾驶者的需求,调节电机的转速和方向,从而驱动车辆前进或后退。
此外,太阳能小车还可以通过电池充电的方式延长行驶距离。
四、制作流程1.设计和准备材料:根据设计要求,准备相应的材料和工具,包括太阳能电池板、电池、电机、控制器、车架等。
2.组装太阳能电池板和电池:将太阳能电池板和电池组装到一起,并确保它们之间的连接可靠。
3.安装电机和控制器的:将电机和控制器的按照设计要求安装到车架上,并调试它们之间的连接。
电动汽车的车身外观设计
电动汽车的车身外观设计随着环保意识的增强和能源危机的加剧,电动汽车作为一种清洁能源的交通工具,正逐渐受到人们的关注和推崇。
与传统燃油汽车相比,电动汽车不仅具备减少尾气排放、降低能源消耗的优势,还能够为用户带来更加舒适的驾驶体验。
而在电动汽车的特点中,车身外观设计无疑是一个重要的方面。
本文将探讨电动汽车车身外观设计所需考虑的因素以及目前主流的设计趋势。
一、空气动力学与充电效率电动汽车的车身外观设计不仅要美观、流线型,更需要兼顾空气动力学优化与充电效率。
首先,良好的空气动力学设计能够减少车辆行驶中的空气阻力,提高续航里程。
通过减小侧面和后方的气流阻力,可以使车辆在高速行驶时更加稳定,降低能耗。
其次,充电效率对于电动汽车的实用性至关重要。
在车身外观设计中,需要合理安排充电接口的位置,以便用户方便快捷地进行充电操作。
二、科技感与未来感电动汽车作为高科技产品的代表,其外观设计要充满科技感和未来感。
通过采用流线型的车身线条和独特的造型,可以营造出一种动感而富有现代感的形象。
同时,使用LED大灯、镀铬装饰等元素,不仅增强了整车的视觉效果,还突出了电动汽车的科技属性。
三、绿色环保与可持续发展电动汽车作为一种清洁能源的交通工具,其外观设计也要能够传递绿色环保和可持续发展的理念。
在材料选择上,应尽量采用可回收利用和环保性能较好的材料,减少对环境的负面影响。
此外,车身涂装也可以选择环保型漆料,进一步降低化学污染物的排放。
四、空间利用与乘客舒适度尽管电动汽车的车身尺寸普遍较小,但在车身外观设计中,仍需要充分考虑空间利用和乘客舒适度。
通过合理的车身比例和内部空间布局,可以最大限度地提高车辆的乘坐舒适度。
此外,创新的储物空间设计和座椅调整功能也能够提升车辆的实用性。
五、品牌识别与市场需求在电动汽车市场竞争激烈的背景下,车身外观设计也需要与品牌识别相结合,凸显品牌的独特魅力。
每个汽车品牌都有自己独特的设计语言和风格,通过车身线条、前脸设计等方面的突出,可以帮助消费者更好地识别和记忆品牌。
太阳能新能源汽车设计理念
太阳能新能源汽车设计理念太阳能新能源汽车的设计理念是以太阳能作为主要的能源源头,充分利用太阳能的高效、清洁和可再生特性来驱动汽车,减少对传统石油资源的依赖,降低对环境的污染。
首先,太阳能新能源汽车在外观设计上注重简约、科技感和环保性。
车身造型光滑流线,减少空气阻力,提高行驶效果。
车身颜色采用浅色或金属色,增加反射能力,减少阳光照射时车身温度的上升,提高能源利用效率。
车窗采用隔热、隔音、防紫外线的特殊材料,减少空调能耗和对人体的伤害。
同时,车身上安装太阳能电池板,利用光能转化为电能储存起来,为驱动车辆和提供其他电子设备供电。
其次,太阳能新能源汽车的内饰设计强调舒适、安全和智能化。
座椅采用人体工学设计,提供舒适的乘坐体验,同时使用绿色环保材料,减少对环境的污染。
仪表盘设置清晰易读的显示屏,提供全面准确的车辆信息和导航功能,避免驾驶员分心操作手机等设备。
同时,智能化系统可以根据车辆状态和驾驶习惯提供个性化的能量管理和驾驶建议,增强驾驶员对车辆能源的控制和管理。
再次,太阳能新能源汽车在动力系统上创新性地应用太阳能技术。
车辆上安装的太阳能电池板可以将太阳光转化为电能储存起来,作为汽车的主要能源供应。
同时,汽车电池系统也可以通过太阳能充电系统进行充电,实现对电池的自我补充。
这样就可以减少对传统燃油的依赖,降低使用成本,并且减少对环境的污染。
此外,车辆还可以利用动能回收技术,将制动时产生的能量转化为电能储存在电池中,提高能源利用效率。
最后,太阳能新能源汽车的操控性和安全性也是设计的重点。
为了提高汽车的操控性能,使用轻量化的材料来减轻车身重量,降低能耗。
同时,安装先进的安全系统,如ABS、ESP、行车记录仪等,提升汽车的驾驶稳定性和安全性。
此外,车辆还可以配备智能驾驶辅助功能,为驾驶员提供实时的车辆状态和交通信息,提高驾驶的安全性和便利性。
总之,太阳能新能源汽车设计理念的核心是以太阳能为主要能源源头,减少对传统石油资源的依赖,降低对环境的污染。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素外观设计是新能源汽车设计的重要方面之一。
外观设计要体现新能源汽车的环保性和科技感。
对于纯电动汽车来说,可以通过流线型的车身设计来降低空气阻力,提高车辆的行驶效率。
新能源汽车的外观设计也要考虑到缓解城市交通压力和改善交通环境的功能。
可以设计出更小巧灵活的车身形态,以便在城市拥堵的情况下更方便停车和通过狭小空间。
新能源汽车的外观设计还要考虑到车辆的能源供应方式和储能装置的布局。
可将充电口设计成隐藏式,以提升车辆的整体美观性和安全性。
在内饰设计方面,新能源汽车的设计要体现舒适性和智能化。
新能源汽车通常采用更为轻量化的内饰材料,以减轻车辆整体重量,提升车辆的能源利用率。
也要配备更舒适且环保的座椅和内饰材料,以提供更好的乘坐体验。
新能源汽车还要具备一定的智能化功能,如嵌入式导航系统、智能语音控制和无线充电等。
这些功能的设计不仅可以提高驾驶者和乘客的使用便利性,还能增强新能源汽车的科技感,进一步提升用户对新能源汽车的接受度和购买欲望。
新能源汽车的功能设计也是其设计元素中的重要组成部分。
新能源汽车具备多种驱动方式,如纯电动、混合动力和燃料电池等,在功能设计上可以根据不同的驱动方式,提供更多样化和个性化的功能。
在纯电动汽车中,可以设计电池盒的模块化结构,以便根据需求添加或替换电池组,提供不同续航里程的选择。
还可以设计智能充电系统,实现远程控制和智能化的充电模式管理,提高充电效率和电池的使用寿命。
新能源汽车的可持续性设计是新能源汽车设计元素中不可忽视的一部分。
可持续性设计要考虑到新能源汽车的全生命周期,包括生产、使用和废弃等各个环节的环境影响。
在生产过程中,可采用更环保的材料和工艺,以减少对环境的影响。
在使用过程中,可优化车辆的能源利用效率,提高车辆的续航里程,减少对能源的需求。
在废弃阶段,应采用可回收利用的材料和零部件,以减少对环境的污染。
新能源汽车的设计元素主要包括外观、内饰和功能等方面。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素新能源汽车的发展已经成为汽车行业的一个重要方向。
在新能源汽车的设计中,设计元素是非常重要的,它直接影响到新能源汽车的视觉效果、性能和实用性。
本文将从外观设计、内部空间设计、动力系统设计等方面,浅谈新能源汽车的设计元素。
外观设计是新能源汽车设计中最直观的一部分。
外观设计要考虑到新能源汽车的能源特性和环保理念,通过设计元素来展现新能源汽车的环保形象。
在外观设计中,设计师会采用流线型的车身设计和大面积的玻璃区域,提升新能源汽车的空气动力学性能,以降低能源消耗。
新能源汽车的前脸设计也很重要,它要充分展现新能源汽车的科技感和环保形象。
一些新能源汽车会采用LED大灯、闭合式前格栅等设计元素,使整车看起来更加时尚和环保。
内部空间设计也是新能源汽车设计中重要的一部分。
内部空间设计需要考虑到新能源汽车的驾乘舒适性和人性化设计。
在内部空间设计中,设计师会采用更加宽敞明亮的内饰布局和更加舒适的座椅设计,以提升驾乘舒适性。
新能源汽车的内部空间设计还需要考虑到电池组的储存位置,以最大化内部空间利用率,并提升车辆的实用性。
新能源汽车的内部空间设计还需要考虑到储物空间的设计,以满足日常出行的储物需求。
动力系统设计也是新能源汽车设计中至关重要的一部分。
新能源汽车的动力系统设计需要充分考虑到能源转化效率和用户的使用体验。
在动力系统设计中,设计师会采用更加高效的电池管理系统、更加先进的电机控制系统和更加智能的能源管理系统,以提升新能源汽车的续航里程和充电效率。
设计师还会通过设计元素来展现新能源汽车的动力系统,一些新能源汽车会采用封闭式动力系统的设计,以降低噪音和提升视觉效果。
新能源汽车的设计元素是非常丰富和多样的,它直接影响到新能源汽车的整体形象和性能。
在未来,随着新能源汽车市场的快速发展,新能源汽车的设计元素将会更加多样化和个性化,以满足不同用户的需求和喜好。
相信通过不断的设计创新和技术突破,新能源汽车的设计元素将会不断进步,为用户带来更加优质的驾乘体验。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素新能源汽车是指使用非化石能源的汽车,例如电动汽车、混合动力汽车等。
随着全球对环境保护的重视和汽车工业技术的不断进步,新能源汽车在市场上越来越受欢迎。
新能源汽车设计有其独特的元素,这些元素涉及车身外形、内部结构、电池系统和动力性能等方面。
第一,车身外形。
一般来说,新能源汽车的车身外形比传统汽车更加流畅、时尚、大气,更加符合现代社会的审美趋势。
同时,新能源汽车的车身造型还应符合空气动力学设计原理,尽可能地减小空气阻力,降低车辆能耗,增加行驶里程。
第二,内部结构。
新能源汽车的内部结构相较于传统汽车有所不同,其主要原因是新能源汽车通常使用电池等能源存储装置代替内燃机,因此其内部结构需要重新设计。
新能源汽车的电池、电机、控制器等组件需要合理布局、紧凑安装,以提高车辆能源利用率和性能水平。
第三,电池系统。
新能源汽车的电池系统是其能源的核心部分,其可靠性、安全性、成本和续航里程等因素决定了车辆整体性能。
电池系统的设计包括电池类型、电池容量、充电速度、续航里程等方面。
同时,设计师还需要考虑电池的保温与散热,以及电池的重量和体积等问题。
第四,动力性能。
新能源汽车比传统汽车更加注重动力性能,主要包括加速性能、极速和续航里程等。
为了提高电池的续航里程,设计师们需要尽可能减少车身重量,同时通过合理的空气动力学设计和匹配动力系统等手段达到更好的性能表现。
总之,设计新能源汽车需要考虑到众多的因素,从汽车的外观设计、内部结构、电池系统,到动力性能等方面都需要密切关注,力求最大限度地提高其能源利用率和性能水平,促进新能源汽车的进一步发展。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素随着汽车行业的发展和环保意识的提高,新能源汽车的需求越来越大。
这里将从汽车外形、内部设计、动力系统、底盘和轮胎等方面,分别阐述新能源汽车的设计元素。
首先,外形设计是新能源汽车最直观的元素。
众所周知,优秀的外形设计是汽车投产的基础。
在新能源汽车方面,设计师首先要考虑的是提高能效,使汽车能够更好地满足节能环保的需求。
车身的轮廓线需要进行优化,尽可能缩小空气阻力,减少风阻对车辆行驶的影响。
此外,新能源汽车的前脸和尾部等部位也需要进行特别的设计,以符合新能源汽车的特点和使用要求。
其次,内部设计是新能源汽车的重要组成部分。
新能源汽车内部设计需要考虑座椅的舒适性、空气质量、噪音和振动等问题。
座椅的舒适性是新能源汽车重要的质量之一。
新能源汽车的座椅需要比普通汽车更舒适,以满足长时间行驶的需求。
空气质量也是新能源汽车的设计重点之一。
新能源汽车内部需要安装高效的空气处理设备,以获得更好的空气质量。
噪音和振动是新能源汽车的一个重要问题。
设计师需要在汽车内部使用更出色的降噪技术和悬挂系统,以确保更加舒适和安静的驾驶体验。
再者,动力系统是新能源汽车的核心设计要素。
新能源汽车的动力系统需要比传统燃油汽车更高效,更节能,更环保。
现代新能源汽车主要有两类动力系统,一是电动汽车,二是混合动力汽车。
电动汽车的动力系统中需要考虑电池组的模块化设计和选用高效的电机,以提高能效。
混合动力汽车需要匹配电机和发动机,在加速过程中发动机能够为电机提供更多的动力,以达到更好的燃油效率。
此外,底盘和轮胎也是新能源汽车的设计要素。
底盘是汽车的基础部分,需要承载汽车的重量和抵御扭曲力。
新能源汽车底盘需要使用更高强度材料和科技降低车重。
轮胎的选择也对能源汽车的性能有很大的影响。
轮胎需要使用高效的低阻力轮胎,以减少燃料消耗和减少碳排放。
总体而言,新能源汽车的设计能够更好地体现绿色环保的理念。
与传统燃油汽车不同,新能源汽车需要考虑更多的设计要素,如优化车身轮廓、内部设计、动力系统以及底盘和轮胎等等。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素随着全球环境问题日益严重,人们对环保和可持续发展的关注度不断增加。
在这样的背景下,新能源汽车成为了人们关注的焦点之一。
作为可替代传统燃油汽车的产物,新能源汽车在设计上也有着独特的元素和特点。
本文将从外观、内饰和功能设计三个方面,浅谈新能源汽车的设计元素。
外观设计元素作为消费品,汽车的外观设计是吸引消费者的重要元素之一。
新能源汽车的外观设计常常具有科技感和未来感。
以特斯拉为例,其车身线条简洁流畅,前脸设计独特,采用了没有散热孔的设计,使得整个车头非常简洁,并且配合狭长的前大灯和帅气的轮毂,呈现出一种充满未来感和科技感的外观。
新能源汽车在颜色搭配上也常常采用一些流行的时尚色彩,例如亮眼的橙色、冷静的蓝色等,给人一种新颖时尚的感觉。
新能源汽车的外观设计也更加注重空气动力学。
为了提高能源利用效率,降低能耗和排放,新能源汽车的外观设计往往更加注重空气动力学属性。
有些车型在设计上使用了更多的流线型设计,减少风阻,提高行车效率,进而提高续航里程。
而一些新能源汽车在外观设计上也会采用一些创新的设计元素,例如隐藏式门把手、全封闭式车身等,进一步减少了车辆的风阻,提高了整车的运行效率。
除了外观设计,新能源汽车的内饰设计也有着独特的元素。
相比传统燃油汽车,新能源汽车内饰设计更加注重环保和科技感。
在材料选择上,新能源汽车常采用环保材料,例如回收利用的塑料、竹纤维等,以减少对环境的影响。
在内饰设计上也常常使用大量的LED灯光,营造出科技感和时尚感。
新能源汽车的内饰设计也更加智能化和人性化。
随着智能科技的不断发展,新能源汽车在内饰设计上常常融入了诸如智能大屏、语音控制、手势识别等功能。
这些功能的加入不仅提升了车辆的科技感,同时也提高了用户的使用便捷性和舒适度。
一些新能源汽车还会采用一些创新的设计元素,例如集成式座椅、多功能储物空间等,使得内饰设计更加人性化和实用。
除了外观和内饰设计,新能源汽车的功能设计也有着独特的元素。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素新能源汽车设计是一个融合了技术、经济、环保等多个方面的综合性工程。
它不仅要满足人们的出行需求,还要注重能源效率和环境友好等方面的考虑。
在新能源汽车设计中,有一些重要的元素是需要被关注的。
新能源汽车的外观设计是吸引消费者的第一要素。
与传统汽车相比,新能源汽车在车身轮廓、线条流畅度、封闭性等方面有着不同的要求。
因为新能源汽车通常使用轻量化材料和有限空间的设计,所以外观需要更加紧凑和流线型,以减少风阻和能量损失。
车身创新设计也可以增加新能源汽车的辨识度,使其更具有时尚感和科技感。
内部空间的设计也是新能源汽车设计的重要元素之一。
由于新能源汽车通常采用电池组和电动机,所以内部空间的充分利用尤为关键。
设计师需要合理安排座椅的布局和空间分配,以最大限度地提供乘坐舒适性和储物空间。
还可以考虑车厢灵活变形,以满足不同需求。
可以将后排座椅折叠成储物空间,或者将座椅变成床铺,提供更多的使用方式。
新能源汽车的动力系统设计是关键因素之一。
新能源汽车通常采用电动机驱动,所以电池的容量、充电速度和续航里程等都是需要考虑的因素。
设计师需要综合考虑多种因素,寻找最佳的平衡点。
在电池的容量和重量之间需要进行权衡,以满足续航里程和车辆重量的要求。
还需要考虑电池的充电速度和充电设施的普及程度,以便用户能够方便地充电。
新能源汽车的智能化设计也是一个重要的元素。
智能化设计可以提升新能源汽车的安全性、便捷性和用户体验。
可以加入智能驾驶辅助系统,提供自动驾驶和避免碰撞等功能,以增强车辆的安全性。
还可以加入车载导航和娱乐系统,提供导航和娱乐功能,以提升用户的便捷性和体验。
智能化设计还可以整合车辆与智能手机、智能家居等设备的互联互通,提供更多的功能和服务。
新能源汽车的设计元素是一个综合性的考量,需要设计师在外观设计、内部空间设计、动力系统设计和智能化设计等方面进行综合考虑,以满足用户的需求和提高车辆的性能。
在未来,随着科技的不断进步和用户需求的改变,新能源汽车的设计元素也将不断更新和演变。
浅谈新能源汽车的设计元素
浅谈新能源汽车的设计元素新能源汽车是指以清洁能源为动力的汽车,主要包括纯电动车、插电式混合动力车和燃料电池车。
随着环境保护意识的增强和能源危机的日益凸显,新能源汽车越来越受到人们的关注和青睐。
新能源汽车的设计元素对于其外观、内饰、动力系统等方面具有重要的影响。
新能源汽车的外观设计要体现出环保、科技和未来感。
相对于传统汽车而言,新能源汽车的外观设计更加流线型,减少空气阻力,提高能源利用效率。
新能源汽车可以选用环保材料,如可降解塑料、碳纤维等,从而降低对环境的污染。
新能源汽车的前脸设计通常采用封闭式格栅,减少空气阻力,提高行驶效率。
整车线条流畅、动感的外观设计,能够展现出新能源汽车的科技感和现代感,吸引消费者的眼球。
新能源汽车的内饰设计要舒适、智能和温馨。
在新能源汽车的内饰方面,应尽量采用环保、健康的材料,如环保纤维材料、无甲醛装饰等,确保车内空气的质量。
新能源汽车的座椅设计要舒适,考虑到乘坐者的人体工学特点,提供足够的腿部空间和头部空间。
在中控台的设计上,要考虑到驾驶者的使用习惯和便利性,将各种功能键布置得合理、易于操作。
新能源汽车应配置智能化的驾驶辅助系统和信息娱乐系统,提供导航、音乐、语音识别等功能,提升驾驶者的驾驶体验。
新能源汽车的动力系统设计要轻量、高效和可靠。
新能源汽车的动力系统是其核心部件,直接决定了汽车的性能和续航里程。
设计新能源汽车的动力系统时,要充分考虑动力输出的平稳性和响应性,以提高驾驶的舒适性和安全性。
由于新能源汽车的电池重量较大,需要采用轻量化设计,减少整车的重量,提高能源利用效率。
新能源汽车的电控系统设计要可靠,避免出现故障或事故,确保驾驶者的安全和车辆的可靠性。
新能源汽车的智能化设计要满足用户需求。
随着人工智能技术的发展,新能源汽车的智能化设计已成为新的趋势。
智能化设计可以为驾驶者提供全方位的智能驾驶辅助和信息娱乐服务,提升驾驶的便利性和安全性。
基于人工智能的语音识别系统可以帮助驾驶者进行语音导航和语音控制,大大提升驾驶的便利性和安全性。
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通过缩小车头圆角曲率半径及平滑削尖处理,可 以使气流不会被迫以较大斜率改变流动方向,车头处 压力减小,正投影面积减少,风阻降低;使放置太阳能 电池板区域增加,可用能量增多;使气动升力减小,安 全性得到保证。
随着我国能源发展规划的逐步深入,各级地方政 府政策及资金的支持,为包括太阳能汽车在内的新能 源汽车的发展提供了广阔的空间。 目前太阳能电池 光电转化效率较低,可提供的动力有限,限制了太阳 能汽车外形及乘坐布局的设计。 而车身外形的设计 将在很大程度上影响整车的性能,因此对太阳能汽车 车身外形设计要素的分析显得尤为重要。 本文主要
0 引言
传统石油资源日益枯竭,而人们对石油的依赖却 没有衰减。 近年来汽车数量的剧增所带来的大量石 油的消耗及有害气体的排放,是造成能源紧张、环境 污染的主要原因之一。 为实现能源利用的可持续性, 许多科研机构及汽车生产商将太阳能与汽车相结合 作为优先发展方向。 太阳能比赛用车以太阳能作为 全部驱动能源,基本实现了“ 零排放” 。
试验研究
现代制造工程(Modern Manufacturing Engineering)
2014 年第 11 期
太阳能汽车车身外形设计要素分析 倡
马洪芳,王振,刘娜,吕承举,马芳 (山东建筑大学机电工程学院,济南 250101)
摘要:太阳能汽车利用太阳能驱动且无有害排放物,被称为“ 未来汽车”。 以太阳能汽车为主题,重点介绍了国内外具有 代表性的各种太阳能汽车车身外形,分析了车身外形设计要素,认为降低空气阻力、减小滚动阻力,以及增加太阳能的 采集,可以有效减少能耗、提高能效。 着重从低风阻、车身轻量化,以及太阳能电池板放置来探讨太阳能汽车车身外形 的设计。 关键词:太阳能汽车;外形设计;低风阻;轻量化 中图分类号:U469.72 +1 文献标志码:A 文章编号:1671—3133(2014)11—0005—05
从低风阻、车身轻量化以及太阳能电池板放置三个方 面进行分析探讨,以期达到降低空气阻力、减小滚动 阻力和增加太阳能采集的目的。
1 太阳能汽车概述
太阳能汽车目前主要分为两大类:一类是比赛用 车,一类是实用型车。 由于太阳能电池光电转化效率 低,制造成本较高,难以为实用型车提供足够的电能, 所以目前太阳能汽车主要用于比赛用车。 1.1 太阳能汽车的基本原理
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2014 年第 11 期
现代制造工程(Modern Manufacturing Engineering)
大功率输出[1] 。 为获得最大功率输出,光电转化的电 能需通过最大功率跟踪( Maximum Power Point Track- ing,MPPT)装置进行处理。 光照强度较大时,电能可 直接通过控制系统驱动电动机进而带动车轮。 当车 辆处于低速行驶或停止状态时,多余的电能可储存到 蓄电池中,另外,车轮制动时产生的机械能也以电能 形式储存到蓄电池;当光照强度较小时,蓄电池经控 制系统放电驱动电动机进而驱动汽车。 汽车行驶的 快慢只需通过控制系统调节输入电动机的电流大小 即可[2] 。
2.1.2 驾驶舱 压力阻力又称为形状阻力,它与整个外形的轮廓
有着密切的关系。 气流通过车体时空气被车身突起 物挤压切割,造成车身前段压力大于车尾压力,从而 形成顺着流场方向的阻力,这是汽车空气阻力中最主 要的部分。 GM Sunraycer 汽车的整个驾驶舱与车身完 全融为一体(见图 2a),压力阻力非常小,但存在一些 缺陷:要获得良好视野,驾驶舱须放置在车头,这将损 失大量的太阳能电池板安放面积;驾驶员乘坐空间非 常有限;整车重心前移,保持重心的平衡将变得困难, 因此一般采用类似于 Biel /Bienne II 汽车的气泡状驾 驶舱罩设计(见图 2b)。
太阳能汽车就是将太阳能作为驱动能源的汽车, 其基本原理如图 1 所示。
太阳能汽 车 利 用 贴 附 在 车 身 外 表 的 太 阳 能 电 池 板吸收太阳能。 阳光照射到车身表面,经光电转化将 太阳能变为电能。 对同种材料的太阳能电池,光强越 大,相应的输出功率越大,但总是存在一个唯一的最
倡 国家自然科学基金资助项目(51275279) ;山东省科技发展计划资助项目(2010G0020318) ;山东省自然科学基金资助项目( ZR2010EM062) ;山 东省教育厅科技计划资助项目( J12LA12)
图 3 太阳能汽车车身造型
2.1 低风阻 由汽车空气动力学相关知识可知,空气阻力近似
与车速的二次方成正比关系,随着太阳能汽车车速的 不断提高,车身的低风阻造型设计显得尤为重要。
本文将从车头、驾驶舱和轮罩这三部分对低风阻 造型设计进行简要分析与讨论。 2.1.1 车头
太阳能汽车车头如图 4 所示。 对普通汽车而言, 增大车头圆角曲率半径,空气阻力得以减小。 但对太 阳能汽车而言,圆角曲率半径大小受到结构要求的限 制。 圆角曲率半径大则正投影面积变大,车体变厚, 太阳能电池板安放面积减小,这些均不利于太阳能汽 车效能的提高。 故绝大多数太阳能汽车采用缩小车 头圆角曲率半径的策略。
国外对太 阳 能 汽 车 研 究 较 早, 技 术 也 较 为 成 熟, 有关文献资料中描述了最为著名的几种太阳能汽车, 其造型如图 2 所示。
图 2 几种主要的太阳能汽车造型
1)图 2a 所示外形的代表车型为 GM Sunraycer,它 的整个驾驶舱与车身完全融为一体,整车呈泪滴状, 空气通过车身时扰动降到最低,曾获得 1987 年世界太 阳能汽车挑战赛( World Solar Challenge,WSC) 冠军; 图 2b、 图 2c 所 示 的 代 表 车 型 为 The spirit of Biel / Bienne II,车身为倒置机翼状,驾驶舱设计成气泡状, 空气阻力减少,加上轮罩之后,阻力进一步降低;图 2d 6
3)图 2g 所示的代表车型为密歇根太阳能车队的 Maize & Blue,车体呈双体船状,车头下部凹陷,正投影 面积减小,但四轮布局滚动阻力较大。
荷兰代尔夫特理工大学的 Nuna[4] 太阳能赛车通 过驾驶舱 后 置、 轮 罩 上 贴 附 电 池 板 和 侧 边 变 薄 等 措 施,分别获得 2001、2003、2005、2007 年的 WSC 冠军。 据报道,密歇根大学的 Quantum 太阳能汽车采用超低 风阻车身设计,并配有米其林公司提供的低滚动阻力 轮胎,平均车速达 60km /h,获得 2012 年美国太阳能汽 车挑战赛冠军。 日本东海大学的 Tokai challenger 太 阳能汽车,采用松下公司提供的具有高光电转化效率 的带有本征薄层的异质结( Thin-layer,HIT) 太阳能电池和高容量的锂离子电 池,获得 2011 年 WSC 冠军和 2012 年南非太阳能汽车 挑战赛冠军。
Design factor analysis of the solar car body
Ma Hongfang,Wang Zhen,Liu Na,Lü Chengju,Ma Fang ( School of Mechanical and Electrical Engineering,Shandong Jianzhu University,Jinan 250101,China)
图 1 太阳能汽车基本原理
1.2 太阳能汽车车身外形国内外研究现状 太阳能汽车是近几十年才发展起来的,目前主要
用于比赛,其外形与传统汽车相比有很大不同。 太阳 能汽车全部能源来自太阳能电池板,电池光电转化效 率低,可利用能源较少,因而车身外形的空气动力学 因素成为提高车速及续航能力的关键。 实现流线设 计在很 大程 度上可提升太阳 能 汽 车 的 速 度 及 续 航 能力[3] 。
太阳能汽车驾驶舱如图 5 所示。 气流通过驾驶舱 罩时经过增速减压和减速增压两个过程,在驾驶舱后 部气流很快分离,不能附着在车体上,形成大尺度涡 旋。 德国的 Hans Go 车队[6] 采用对驾驶舱罩发生气流 分离的部分竖直切割的方法(见图 5a),这对压力阻力 不会有影响,且节省的车身部分可放置更多电池板, 产生更多电流供汽车行驶。
2 太阳能汽车车身外形设计要素
太阳能汽车车身外形与传统汽车有很大不同:为 减小空气阻力,采用宽且扁平的流线形车身;以比赛 效能为首要设计原则,可以牺牲部分乘坐舒适性,采 用比头部略大的驾驶舱突出于车顶;为降低车轮部分
马洪芳,等:太阳能汽车车身外形设计要素分析
2014 年第 11 期
的空气阻力,采用轮罩包覆车轮;为减少滚动阻力造 成的能耗,车身需实现轻量化[5] ;为充分增加太阳光 的采集量,车顶需贴附尽可能多的太阳能电池板。 太 阳能汽车车身造型如图 3 所示。 本文将从低风阻、车 身轻量 化和 太阳能电池板放 置 三 个 方 面 进 行 简 要 分析。
我国对太阳能汽车的研究起步较晚,但正奋起直 追。 1984 年武汉星期天公司研制成功了我国第一辆 太阳能汽车“太阳”号,最高时速可达 20km /h,为中国 太阳能汽车的发展奠定了基础。 清华大学设计并制 造的比赛用太阳能汽车“追日” 号,采用先进的用于卫 星的单晶硅方阵,最高车速可达 80km /h,在“ 日本能 登国际太阳能汽车拉力赛” 中取得了较好成绩。 上海 交通大学的“ 思源” 号太阳能汽车,在整体结构和动力 系统上与“ 追日” 号相似,但由于调速采用串联电阻的 方式,导致能量利用率较低,最高时速仅为 50km /h。 2012 年香港专业教育学院的 SOPHIE 太阳能汽车以 车身轻量化作为设计重点,将车身质量降至 60kg。 最 高车速为 50km /h,平均车速为 30km /h,获得马来西亚 环保汽车马拉松比赛亚军。
Abstract:Solar car is considered as “future car” because of its driving of solar energy and no harmful emission.A variety of rep- resentative solar car body shapes are introduced and the design elements of body shape are analyzed.A point of view is proposed: reducing air resistance,decreasing rolling resistance and increasing collection of solar energy can effectively reduce the energy consumption and improve the efficiency.Based on the three aspects,the design of solar car body is explored with low wind resist- ance,lightweight of the body and the setting location of solar panels. Key words:solar car;shape design;low wind resistance;lightweight