底盤系統(tǒng)包含了懸架、制動、轉向等子系統(tǒng),在傳統(tǒng)意義上它影響著整車的舒適性、安全性與操控性,而對于新能源汽車而言,它的影響更加深遠。 新能源汽車的底盤系統(tǒng)需要適應于車載能源的多樣性、適用于高度集成的系統(tǒng)模塊,同時不限制汽車內(nèi)部空間與外部造型的設計。 底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求 輕量化和新材料 汽車底盤在未來的發(fā)展方向之一便是汽車輕量化, 對于輕質(zhì)合金材料和高強度鋼的需求量在未來將會大大增加;底盤上對于鋁合金的運用也會越來越多;鎂合金的需求量也呈增長的態(tài)勢。但是,也要不斷研究一些新型設計來滿足汽車零部件重量輕的需求。 穩(wěn)定性 底盤零件的穩(wěn)定性就是汽車的安全基礎,要做到強度、柔韌性、抗疲勞、抗損壞等性能,汽車車架和車橋對于管材液壓成形技術的運用也會越來越頻繁,壓力加工技術向著高效、自動減輕汽車重量、降低成本等方向發(fā)展。 鑄件 底盤鑄件正在向高性能、薄壁、輕質(zhì)、精(確)尺寸、優(yōu)良切削性能方向發(fā)展;鑄造生產(chǎn)過程向清潔、廢物再生、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的綠色鑄造方向發(fā)展。 機械加工 底盤零部件的機械切削加工技術已經(jīng)拋棄了傳統(tǒng)模式,而發(fā)展為柔性技術為特點的生產(chǎn)線生產(chǎn)的生存模式。高效、精密、柔性化、自動化是切削加工技術變化的主要趨勢。高速加工技術、敏捷制造技術、智能化加工技術、綠色加工技術等都將得到快速發(fā)展。 表面處理 汽車零件的防護性電鍍由原來單一的鍍鋅鈍化工藝,向耐蝕性能更好且具有耐熱、低氫脆性、良好加工性能及環(huán)保性能的鋅合金鍍層及無鉻達克羅工藝發(fā)展。在鍍層的耐腐蝕性能獲得很大提高的同時,正向鍍層耐熱性能好、低摩擦系數(shù)方向發(fā)展。 環(huán)保要求 在底盤領域,隨著對環(huán)保要求的不斷提高,目前,世界各大汽車公司正在集中開發(fā)環(huán)境友好的零件,如低滾動阻力輪胎、綠色輪胎、不含鉛的車輪平衡塊、不含六階鉻的新零件涂層技術、電動轉向系統(tǒng)等,相信不久的將來,底盤技術一定會朝著保護環(huán)境的方向越走越廣闊。 現(xiàn)代汽車底盤電子化 隨著各種汽車電子輔助功能在底盤上的應用,明顯提高了汽車的主動安全性和駕駛舒適性,這些系統(tǒng)包括ABS/ASR/ESP集成控制系統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)(ACC)、泊車輔助系統(tǒng)(PLA)、車道偏離和駕駛員警示系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)、可調(diào)阻尼控制系統(tǒng)(ADC)等。隨著底盤電子控制系統(tǒng)越來越向電子化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展。 底盤設計要求 底盤設計考慮的關鍵在于滿足整車性能的各項指標。汽車應當具備的基本性能可概括為動力性、經(jīng)濟性、制動性、操穩(wěn)性、平順性、安全性和耐久性。 一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉向系、制動系和車輪的設計配置。與這些系統(tǒng)直接相關的整車性能有制動性、操穩(wěn)性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固,而其設計是否到位直接影響車架車身的受力大小,同時底盤設計也和耐久性相關。 新能源車的底盤設計特點 新能源車的底盤設計跟傳統(tǒng)燃油車有很大區(qū)別。首先車身設計自由度更大,現(xiàn)在的底盤越來越趨于平面化,為了空氣流動性好,下面一般都是平的。車身與它分離,所以車身的設計自由度變大。 第二,內(nèi)部空間增加?,F(xiàn)在利用整體化設計概念,包括電氣化設計ESP,電氣化設計越來越高,可以減少一部分的零部件,進而可以減少底盤的空間,以便于把內(nèi)部空間釋放出來。 第三,由于系統(tǒng)化設計程度越來越高,產(chǎn)品越來越少,制作、維護也是大大簡化。 第四,電池包現(xiàn)在固定在底盤下部,重量、軸心都很低,這也增加了整車的操作性。 新能源汽車底盤設計要考慮的三個方面 其一,汽車底盤設計平臺的應用,即在底盤設計中,包括底盤設計的構架,以及其子系統(tǒng)都需要保持不變。 其二,要根據(jù)原有的框架對汽車底盤子系統(tǒng)進行適當?shù)母倪M。對于底盤的設計來說,不僅要安裝真空動力泵,還有適當調(diào)整構架,達到改善真空源的目的。當然,也要改變新的動力系統(tǒng)的減速器接口。在零部件設計完的基礎上,還要用CAE分析法對懸置系統(tǒng)進行運用,達到減輕噪音的目的。 其三,車體后艙的布局會隨著子系統(tǒng)采用的新的設計方案而改變,經(jīng)過一系列對于荷載已經(jīng)車的質(zhì)量進行詳細核算,保證懸架系統(tǒng)安全系數(shù)。不然,就要對子系統(tǒng)進行重設,這時候就要做好調(diào)整懸架系統(tǒng)的任務工作,分析新能源汽車的前軸荷的分布情況以及后軸荷的分布情況,會發(fā)現(xiàn)要重新設計懸架系統(tǒng)的參數(shù)。 確定好懸架四輪定位參數(shù),用Adams分析進行確定,但是最好盡量保證原有的設計方案,和實際相結合,這樣可以有效節(jié)省開發(fā)周期,減小成本開發(fā)。 新能源汽車保持承載式車身 新能源汽車保持承載式車身,在于很多汽車都會采用這種設計。由于副車架并不能夠承擔車身質(zhì)量的相關功能,因此,在動力總成部件的設計上,需要將懸置點確定下來。車身的懸置設計中,要對車身進行量化分析,可以采用CAE分析方法,可以在一定程度上避免由于懸置設計空間不規(guī)范而導致的總體布設困難。 由于底盤可形成比較大的框架而使得底盤的承載力增強,其中可以布設全部的動力系統(tǒng)。所以,在新能源汽車設計的初期,就要規(guī)劃好進行部件,不僅可以提高總體布置的簡易程度,而且隨著車身重心的降低而使得車身的整體質(zhì)量有所減輕。 電控制動 汽車制動系統(tǒng)是對汽車的某一部分,主要是車輪,施加一定的壓力,從而對其強制制動的一系列專門裝置。主要是為了保證安全和改變汽車的速度。與傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)不同,電動汽車并不能把電機作為真空源,所以制動的助力自然而然是一個難點。 如今較廣泛的解決方案是采用真空助力器作為助力執(zhí)行機構,另外用電動真空泵作為真空的動力來源,但是這也有一些缺陷。于是,一種新的助力來源——電,開始被人們采用。有名的汽車零部件供應商Bosch,這家公司推出一款電動機械助力器——iBooster。這個汽車零部件的發(fā)明,帶來了許許多多的能夠智能化的新功能。它利用電子技術,通過電控方式實現(xiàn)制動。它的反應時間也是要比傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)快三倍。 轉向模式選擇 傳統(tǒng)燃油車的轉向系統(tǒng)需要發(fā)動機的帶動,從而提供液壓助力。不過現(xiàn)在燃油車也已經(jīng)都是電動助力轉向,也就是EPS,EPS對于電動汽車是非常的重要。采用具有ECU控制器的EPS,可以實現(xiàn)主動的控制,就是不用駕駛者控制方向盤,讓汽車自動轉向。 可以實現(xiàn)自動停車等功能,這些功能是創(chuàng)新。方向盤是駕駛者駕駛汽車的重要部件,是駕駛者駕駛車輛時感知車輛行駛路況的重要工具。不同的駕駛者可能對于方向盤的要求不同,但是大體上都是希望輕便而又不輕便,就是可以傳知一些路感。這項功能真正的增加了汽車的個性化選擇。 高度可控懸掛 當遇到凹凸不平的路面時,駕駛者可能有過這種希望,就是汽車的底盤可以根據(jù)路面的高低而調(diào)整高低。對于電動汽車來說,電機的涉水性會相對傳統(tǒng)的發(fā)動機好一點。在改裝市場上,早就已經(jīng)有可以實現(xiàn)主動控制升降的氣動懸掛了。 它主要是通過電控氣泵給氣囊避震充氣或放氣,來實現(xiàn)懸掛高度的升與降。不過這種方法會破壞原車的內(nèi)飾造型和內(nèi)飾件。在智能大屏的基礎上,再配置一套電控氣動懸掛,其實就可以實現(xiàn)懸掛高度的調(diào)節(jié)。 來源:中汽同盟 |
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