新能源汽车底盘设计方向VIP专享VIP免费

新能源汽车收稿日期:2009-05-15新能源汽车底盘设计方向朱赤(上海汽车集团股份有限公司技术中心)【摘要】阐述底盘设计在新能源汽车设计中的重要性,并结合典型实例探讨了新能源汽车底盘的设计方向,分析不同种类底盘的特点与优势。【主题词】新能源汽车底盘整体优化0引言新能源汽车作为汽车产品的未来发展方向,在设计过程中运用了大量整体化系统设计理念。尤其在底盘方面,底盘的设计与新能源汽车的总布置方案息息相关,与新能源汽车动力系统架构及其集成度联系紧密,同时也影响着新能源汽车的外观设计与内部空间,是新能源汽车设计中极其重要的开发内容。底盘系统包含了悬架、制动、转向等子系统,在传统意义上它影响着整车的舒适性、安全性与操控性,而对于新能源汽车而言,它的影响更加深远。新能源汽车的底盘系统需要适应于车载能源的多样性、适用于高度集成的系统模块,同时不限制汽车内部空间与外部造型的设计。1设计方向纵观各类新能源汽车,从概念车到量产车,从国内自主车型到国际典型车型,底盘系统的设计朝着两大方向发展:其一以传统车平台为基础,根据需求进行局部改进;其二推翻传统思维模式,创造出全新的理念。1.1改制1.1.1设计思路从探索新能源车开始,很多新能源车是在现有平台上实施新的总布置方案。其设计思路是被动的,根据其他系统方案的更改给底盘系统带来的影响,在原有平台的基础上设计或更改底盘各子系统。在该思路指导下,传统车的成熟零部件得到最大可能的沿用,保持底盘框架不改变,制动系统、转向系统、悬架系统、传动系统等在保持工作原理基本不变的前提下做相应改变或调整(见图1)。图1“改制”设计思路(1)沿用底盘平台。沿用原有平台的底盘构架,即副车架不变、底盘子系统工作原理不变。(2)传统发动机的取消影响部分底盘子系统。因为新的动力系统取代了原传统发动机,新能源汽车的制动系统、转向系统、传动系统都需要在原有构架上做出相应调整。制动真空助力泵失去了真空源,需要增加电动真空泵为其提供真空源,相·8·上海汽车2009107新能源汽车应的管路等零部件需要更改;原动力转向泵因为发动机的取消而无法沿用,需要开发新的转向动力源,相应的管路等零部件需要更改;新动力系统的减速器接口与原车相比发生了改变,因此传动系统需要根据新的输入信息进行更改或者重新设计。各子系统零部件更改的设计完成之后,根据总布置的位置与零部件数模设计悬置支架,最后通过CAE分析来确定悬置系统的强度与噪音并做出相应的改进。(3)总布置的改变影响悬架系统。由于实施了新的总布置方案,前后舱布置内容较原型车有重大改变,需要重新计算整车的质量与载荷匹配,来确定原有悬架系统是否可靠,若不可靠需调整或重新设计悬架系统。首先需要统计新能源汽车相对于同一平台的原型车新增部件的质量与质心位置,结合沿用的原车部件的质量与质心位置,计算出新总布置方案下新能源汽车的质量与质心位置;再通过质量与X向质心位置计算出前后轴荷分布;然后根据质量与轴荷来校验原有悬架系统的可靠性,若不可沿用则重新设计悬架系统或更改原系统的设计参数;最后通过Adams来分析悬架的更改对四轮定位参数的影响,并对悬架设计做出相应调整。1.1.2特点与应用实例改制设计的特点是,尽可能地沿用传统车底盘,根据需要进行部分的改制工作,开发难度小、开发成本低、开发周期短,并且能够与传统车共用平台,并在很大程度上沿用传统车的成熟零部件。由于传统车的设计有承载式车身与非承载式车身的区别,两种车型在总布置方面区别很大,它们在新能源汽车设计中的所展现的特点与前景也不尽相同。(1)承载式车身由于大部分轿车采用的是承载式车身,所以很多新能源车也沿用了这样的构架,动力总成等部件都需在车身上寻找悬置点,副车架原则上不承担重量。此类结构,使得车身上的悬置设计工作变得复杂,不利于量产化,并需要进行大量的CAE分析工作。同时因为布置空间的不规则,总布置的难度较大。这类车型有很多,如通用汽车的氢动3号是基于赛飞利的构架,而Equinox燃料电池车则是在Equinox原车上做的改装。(2)非承载式车身现在有很多汽车平台依然采用非承载式车身,在此类平台上设计的新能源汽车不需在平台开发上投入大量人力物力,因为其底盘框...