新能源汽车概论 模块三 电动汽车底盘系统

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4 模块三 电动汽车底盘系统
模块三 电动汽车底盘系统
一、汽车底盘的作用
1.传统汽车底盘的作用及组成
传统汽车底盘主要由传动系、行驶系、转向系、制动系组成,其作
用是支撑和安装发动机、车身等总成与部件,形成汽车的整体,并接受
发动机输出的动力,使汽车产生运动且保证汽车正常行驶。
(1)传动系
(2)行驶系
(3)转向系
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鼓式制动器
模块三 电动汽车底盘系统
4.电动汽车制动系的优点 汽车在行驶过程中,频繁制动所消耗的能量通常占到汽车总能量的
20%~30%,如果能把这部分能量重新反馈给汽车电池,将大大提升电动 汽车的续航里程。再生制动系统能够提高能量利用效率,有效地降低车 辆的排放,并提高燃油经济性。
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器、电动真空泵、真空助力器、 真空罐及压力传感器、ECU 控制 器、制动器等组成,如图所示。
18 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
电动汽车制动系的组成
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 (1)电动真空泵 图所示为BYD e5 汽车上的电
动真空泵,其安装位置如图所示。
1-BYD e5 汽车上的电动真空泵
16 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
2.与传统汽车制动系的区别 电动汽车制动系与传统汽车
制动系的区别见表。
电动汽车制动系与传统汽车制动系的区别
17 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 电动汽车制动系主要由制动
1-电动助力转向系的组成 2-转向助力元件的位置
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动助力转向系的结构及工作原理 (2)电动助力转向系的工作
原理 电动助力转向系的工作原理
如图所示。
14 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
电动助力转向系的工作原理
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动助力转向系的结构及工作原理 (3)电动助力转向系的功能 1)助力控制功能 2)回正控制功能 3)阻尼控制功能
模块三 电动汽车底盘系统
2.电动汽车底盘的作用及组成 电动汽车采用安装在车轮内的电机直接驱动,可实现动力分散控制。
与传统的内燃机汽车和单一电机中央驱动的电动汽车相比,四轮驱动方 式实现了各车轮的独立分散驱动,各车轮均可实现制动能量回收,还可 省去变速器、离合器、传动轴等复杂的机械传动装置,传动效率提高。
模块三 电动汽车底盘系统
纯电动汽车底盘如图1 所示, 传统汽车底盘如图2所示。纯电动汽 车底盘仍包括转向系、制动系、传 动系和行驶系四个系统,每个系统 都与传统汽车有不同之处,但是作 用基本相同。
3 模块三 电动汽车底盘系统
1-纯电动汽车底盘 2-传统汽车底盘
模块三 电动汽车底盘系统
一、汽车底盘的作用 二、电动汽车转向系 三、电动汽车制动系 四、电动汽车传动系 五、电动汽车行驶系
27 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动汽车制动系的工作原理 电动汽车制动系的工作原理
如图所示,真空助力器安装在制 动踏板与制动主缸之间,由踏板 通过推杆直接操纵。
28 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
电动汽车制动系的工作原理
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动汽车制动系的工作原理
(1)真空助力器的非工作状 态
如图所示,在非工作状态下, 控制阀推杆回位弹簧将控制阀推 杆推到右边的锁片锁定位置,真 空阀门A 处于开启状态,控制阀 弹簧使控制阀皮碗与空气阀座紧 密接触,从而关闭空气阀门B。
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非工作状态
模块三 电动汽车底盘系统
(见图)发出的动力传给汽车的 驱动车轮,产生驱动力,使汽车 能以一定的速度行驶。
36 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
BYD e5 的动力总成
模块三 电动汽车底盘系统
2.与传统汽车传动系的区别 电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动
轴,当采用电动机驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为 电动机可以带负载启动,所以电动汽车上不需要传统内燃机汽车的离 合器;因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽 车无需内燃机汽车变速器中的倒挡。
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2-电动真空泵的安装位置
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 1)膜片式电动真空泵 膜片式电动真空泵如图所示。
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膜片式Βιβλιοθήκη Baidu动真空泵
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 2)叶片式电动真空泵 叶片式电动真空泵如图所示,
模块三 电动汽车底盘系统
四、电动汽车传动系
1.电动汽车传动系的组成与作用
电动汽车传动系(见图)与 传统汽车传动系相比取消了离合 器,一般由变速器、万向传动装 置、主减速器、差速器和半轴等 组成。
35 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
电动汽车传动系
模块三 电动汽车底盘系统
1.电动汽车传动系的组成与作用 传动系的作用是将动力总成
15 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
三、电动汽车制动系
1.电动汽车制动系的作用
电动汽车的制动装置与传统汽车一样,是为汽车减速或停车而设 置的,通常由制动器及其操纵装置组成。电动汽车制动装置将惯性能 量通过传动系传递给驱动电机,驱动电机以发电方式工作,为动力蓄 电池充电,实现制动能量的再生利用。与此同时,产生的电机制动力 矩又可以通过制动系对驱动轮施加制动,产生制动力。
般为前后轮均采用盘式制动器, 也有部分车型前轮采用盘式制动 器,后轮采用鼓式制动器。盘式 制动器效率比鼓式制动器高,但 价格比较贵,如图所示。
25 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
盘式制动器
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 鼓式制动器(见图)因价格
便宜,使用较多,兼有驻车制动 的功能。
11 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动助力转向系的结构及工作原理
(1)电动助力转向系的结构 在汽车的发展历程中,转向 系经历了4 个发展阶段:机械式 转向系(MS)、液压助力转向系 (HPS)、电控液压助力转向系 (EHPS)和电动助力转向系 (EPS)。比亚迪E5 采用REPS 转 向助力器(见图)。
如图所示,如果制动踏板力保持 不变,在经由反馈板传递的主缸向后的 反作用力和“膜片+ 膜板+ 活塞外壳+ 阀碗+ 支撑弹簧+ 阀圈”向前运动趋势 的共同作用下,空气阀门B 关闭,达到 平衡状态。
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平衡状态
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动汽车制动系的工作原理
7 模块三 电动汽车底盘系统
模块三 电动汽车底盘系统
二、电动汽车转向系
1.电动汽车转向系的组成及作用 电动汽车转向系的结构如图
所示,主要由转向助力电机、转 向传感器、控制单元、转向器、 转向盘和转向柱等组成。
8 模块三 电动汽车底盘系统
电动汽车底盘的结构
模块三 电动汽车底盘系统
2.与传统汽车转向系的区别 电动汽车转向系与传统汽车
转向系的区别见表。
电动汽车转向系与传统汽车转向系的区别
9 模块三 电动汽车底盘系统
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车转向系的优点 电动助力转向系统是在传统转向系的基础上,采用电机驱动取代液
压驱动的机构,能在各工况下提供实时的转向助力,使驾驶员操纵转向 盘更轻便、省力。电动转向只在车辆转向时才消耗电能,比起传统机械 式液压助力转向,能显著地节省油耗,经济性较好,同时结构相对简单, 取消了液压系统的高压油泵和液压控制阀,减少了维修工作量。
低车速的目的,这样能量就被浪费掉了;而电动汽车可以在制动过程中 将驱动电机作为发电机,依靠车轮的反向拖动产生电能和车轮制动力矩, 从而在减缓车速的同时将部分动能转化为电能以备再利用,即再生制动 系统。因此,再生制动系统能够提高能量利用效率,有效降低车辆的排 放,并提高燃油经济性和车辆的续航里程。
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12 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
比亚迪e5 REPS 转向器
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动助力转向系的结构及工作原理 电动助力转向系由转角扭矩
传感器、车速传感器、EPS 电子 控制单元、EPS 电机等组成,如 图1所示。转向助力元件的位置如 图2所示。
13 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
摇摆活塞式电动真空泵
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 (2)真空助力器 真空助力器如图所示,真空
助力器与制动主缸通过螺栓固定 在车身前围上,借推杆与制动踏 板连接,伺服气室由前后壳体组 成,其间夹装有膜片和膜片座。
23 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
真空助力器
模块三 电动汽车底盘系统
10 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
模块三 电动汽车底盘系统
4.电动汽车转向系的分类 电动助力转向系有多种形式,可分为齿条驱动式和转向柱驱动式两
大类。下面以比亚迪e5 车型所采用的齿条驱动式电动助力转向装置REPS 为例进行说明。
齿条驱动式电动助力转向装置有同轴式和平行轴式两种形式,同轴 式REPS 是指电机空心轴与转向器丝杠轴两者为一根轴,电机转子直接驱 动丝杠螺母,并将转矩传递给丝杠螺母,丝杠螺母副将旋转运动转变为 齿条的直线运动。
(4)制动系
5 模块三 电动汽车底盘系统
模块三 电动汽车底盘系统
2.电动汽车底盘的作用及组成 电动汽车底盘的结构如图所
示,也是由转向系、制动系、传 动系、行驶系四大部分组成。
电动汽车底盘的作用是支撑 车身总成及零部件,形成车身整 体,并具有动力传递、能量回收 等作用。
6 模块三 电动汽车底盘系统
电动汽车底盘的结构
模块三 电动汽车底盘系统
1 模块三 电动汽车底盘系统
模块三 电动汽车底盘系统
学习目标 1.了解汽车底盘的作用。 2.了解电动汽车转向系的作用、组成及工作原理。 3.了解电动汽车制动系的作用、组成及工作原理。 4.了解电动汽车传动系的作用、组成及工作原理。 5.了解电动汽车行驶系的作用及组成。
2 模块三 电动汽车底盘系统
5.电动汽车制动系的工作原理 (2)真空助力器的工作过程
(中间状态) 如图所示,当进行制动时,
制动踏板被踏下,踏板力经杠杆 放大后作用在控制阀推杆上。
30 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
中间状态
模块三 电动汽车底盘系统
5.电动汽车制动系的工作原理
(3)真空助力器的工作过程(平 衡状态)
由偏心地装在定子腔内的转子、 转子槽内的叶片和外壳定子组成。
21 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
叶片式电动真空泵
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 3)摇摆活塞式电动真空泵 摇摆活塞式真空泵包含两个
180° 对置的工作腔,如图所示。
22 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
3.电动汽车制动系的组成 当释放制动踏板时,空气阀
将隔绝外部空气,同时重新打开 真空阀。这将恢复膜片两侧的真 空,从而使一切复位。真空助力 器总成如图所示。
24 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
真空助力器总成
模块三 电动汽车底盘系统
3.电动汽车制动系的组成 (3)制动器 电动汽车所用的制动器,一
模块三 电动汽车底盘系统
6.电动汽车再生制动系统 图所示为再生制动系统能量
回收原理。减速制动(制动或者 下坡)时将车辆的部分动能转化 为电能,转化的电能储存在蓄电 池中,从而可实现节约制动能量, 回收部分制动动能,最终增加电 动汽车的续航里程。
34 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
再生制动系统能量回收原理
(4)真空助力器的工作过程 (松开制动状态)
如图所示,松开制动踏板, 在阀圈弹簧的作用下,操纵杆带 动止动底座向后运动,首先关闭 空气阀门B,继续运动将开启真空 阀门A,真空助力器前后腔连通, 真空重新建立。
32 模 块 三 电 动 汽 车 底 盘 系 统
非工作状态
模块三 电动汽车底盘系统
6.电动汽车再生制动系统 传统汽车的制动是通过摩擦将车辆的动能转化成热能,从而达到降
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