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與傳統(tǒng)汽車有所不同，新能源汽車主要應用可再生清潔能源，因此能使汽車污染物排放量降低，這一行業(yè)也成為了新興產(chǎn)業(yè)。為促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在設計新能源汽車時，必須對其底盤設計進行改善。

1 新能源汽車概述

新能源汽車發(fā)展的方向主要為安全、環(huán)保與節(jié)能，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國能源消耗正表現(xiàn)出逐年增加的態(tài)勢。此外，傳統(tǒng)汽車使用時產(chǎn)生的尾氣含有大量的氫碳化合物、固體懸浮微粒等，此類排放物嚴重傷害了人們的身體健康，也在一定程度上破壞了生態(tài)環(huán)境。基于此種情況，國際社會在積極倡導新能源汽車時已達成共識，以積極應對和解決傳統(tǒng)汽車工業(yè)中存在的環(huán)境、能源問題。近些年來，政府逐漸增加了對新能源汽車的關注度及投入力度，例如燃料電池汽車、純電動汽車等，亦出臺相關財政補貼與免稅政策，以期促進我國新能源汽車良好發(fā)展。

2 汽車底盤對汽車的作用及新能源汽車底盤設計的必要性

為使汽車安全行駛得到保障，在設計汽車時，底盤設計至關重要，設計者需提高重視。設計時需由實際路面工況出發(fā)，對諸多可能性存在的因素統(tǒng)籌考慮，包括沖擊、碎石等對底盤的影響，如此一來，可極大程度上保障底盤的穩(wěn)定性。因汽車底盤長期置于潮濕的環(huán)境中，附著了諸多侵蝕性強的化學物質，外加其行駛時極易受到水、利器的影響，產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，繼而影響到其他構件，減少使用年限。因此，需與現(xiàn)實因素有效結合，創(chuàng)新變革汽車底盤，使其運作性能得到提高。

設計汽車底盤時，應立足整體，使系統(tǒng)化集成的特點得到充分發(fā)揮，以現(xiàn)代化的思想設計汽車，能達到多元化設計的要求；此外，還需充分考慮汽車的空間，將優(yōu)化設計底盤工作落實到位。新能源汽車與其他汽車相比，能創(chuàng)造出更多的社會及經(jīng)濟效益，推動汽車行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在設計時，需采用智能化、整體性和系統(tǒng)化的新型設計理念，保障設計的合理性和應用的舒適度，尤其是底盤的設計，通過優(yōu)化配置，使汽車動力系統(tǒng)的作用得到充分體現(xiàn)。

3 新能源汽車底盤設計思路

在設計新能源汽車時，開發(fā)人員不僅會考慮到周期問題，也會兼顧開發(fā)成本，若完全摒棄傳統(tǒng)汽車底盤設計的思路，將會使研發(fā)周期延長，開發(fā)成本提高，因此可行性不高。新能源底盤開發(fā)時，應當盡量采用當下成熟車型應用的底盤設計、有關零件，結合新能源汽車的實際需要改造局部，進而降低開發(fā)難度，減少成本，縮短周期。另外，若部分零件和當下燃油車通用，將會使后期維修維護費用大大降低。為使電動車續(xù)航能力得到保障，除了要改變底盤設計布置外，還應進一步優(yōu)化有關材料，在保障底盤性能穩(wěn)固的基礎上，設計者會盡量考慮到運用輕量化材料。

4 新能源汽車底盤設計趨勢4.1 底盤結構

由于傳統(tǒng)汽車底盤結構不可應用在電動汽車中，因而需要重新設計電動汽車的底盤。設計電動汽車時，可取消離合器及變速器，其后分別將電機布置在前后軸。電機提供動力，經(jīng)傳動軸傳遞至主減速器。運用上述設計方案一方面能使動力傳遞效率得到提高，還可使汽車質量有效減輕，另外，前后電機設置有利于均勻分配動力，繼而充分利用空間。需注意的是，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機對比，電機控制難度更復雜。

4.2 電池組布置

新能源汽車油箱能量密度大于電池組，一般50L汽油能使汽車跑500千米，而特斯拉汽車的電池，續(xù)航里程同樣為500千米，但其電池重量高達 0.9t。因此需盡量在底盤上布置電池組，若采用平鋪的形式將會減小車內(nèi)空間。若想使上述問題得到有效解決，需對座椅角度、部位等參數(shù)予以調(diào)整，如此一來，又會降低用戶的駕駛體驗，因此需合理設計座椅擺放。除此之外，安全也是設計新能源汽車時需要考慮的問題，電池組除了需要分散擺放外，還應與乘坐者隔絕，以擴大車內(nèi)活動空間，使駕駛者的駕駛體驗得到優(yōu)化。電池組分散放置時接觸面積小，可防止多次摩擦或碰撞帶來危險；同時，即便一塊或幾塊電池故障，也不會使其他電池的使用受到影響，依舊可維持汽車正常運行。

4.3 底盤輕量化

在新能源汽車總重量中，電池的重量高達30%，車身與配件占70%，因此底盤輕量化有助于提高汽車的性能和能源效率?？陀^上來說，底盤輕量化的方法主要為完善結構，即采用科學的工藝技術與先進的材料，通過采用空心結構或改變尺寸、形狀使零件質量減輕，一般常采用鎂合金與鋁合金替代鋼制材料，使質量得以減輕，并借助熱成形等方式達到零件輕量化的目的。

4.4 設計注意事項

新能源汽車底盤設計是基于傳統(tǒng)底盤的前提下重新規(guī)劃系統(tǒng)進行的，此為全新的領域，為使底盤的可靠性及實用性得到提高，一般需注意以下幾點，首先，應盡可能于底盤質心安放電池組，如此一來，不僅能使車輛行駛的穩(wěn)定性得到提高；還可在接近主減速器時，減少動力傳遞中的能量耗損；其次，設計電池架時需便利電池組的安裝、檢查和拆卸；最后，盡量選用傳統(tǒng)底盤具備的可靠結構，使研發(fā)成本減少，車輛行駛、制動及轉向的能力得到提高。

5 結束語

為有效改善不可再生能源缺失的現(xiàn)狀，達到保護環(huán)境的要求，新能源汽車的發(fā)展勢在必行。底盤是汽車的關鍵構成部分，新能源汽車底盤設計應由創(chuàng)新思路出發(fā)，在現(xiàn)代汽車的基礎上予以優(yōu)化，在減少開發(fā)周期的同時，不斷減少成本，以降低開發(fā)風險，實現(xiàn)量產(chǎn)。

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6 說點別的

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、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?？梢詫崿F(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)。