新能源汽车底盘布局优化设计探究

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摘要：随着科学技术的发展，我国的汽车制造行业迎来了重大的变革，新能源技术的应用使得新能源汽车成为汽车制造的趋势。而在汽车制造行业中，底盘布局的优化设计对汽车制造具有重要的作用，良好的底盘布局能够起到很好的承载作用，并且关系到新能源汽车的整体性能，直接影响了人们的乘坐体验和操作体验，是新能源汽车制造的关键环节。因此，新能源汽车的底盘布局优化设计在汽车行业的发展中极为必要，利用不同的底盘布局来提升新能源汽车的操作性和安全性，借鉴国外的先进技术和模式来优化底盘设计，为新能源汽车的底盘布局设计提供选择和设计的空间。文章详细介绍了新能源汽车的底盘布局特征，分析了国外新能源汽车底盘布局，并针对性的对新能源汽车底盘布局优化设计进行分析，以此来促进我国新能源汽车行业的发展。

关键词：新能源汽车；底盘；布局；优化设计

随着社会经济的发展，我国的汽车行业迎来了空前的发展机遇，尤其是新能源的推广利用，使得汽车行业更加倾向于环保性和节约性，并不断朝着新能源汽车制造的方向发展，在汽车制造中，底盘的设计和布局极为重要，直接影响了汽车的基本性能和强度，对乘坐者的操作舒适性和安全性起到决定性的作用，这也使得我国的新能源车企不断加大对汽车底盘布局的优化力度，从而满足人们对安全性和舒适性的需求。在汽车底盘中存在许多关键的系统，我国在燃油汽车的底盘布局优化设计中经验较多，但是在新能源汽车的底盘优化设计中处于起步阶段，并不具备丰富的经验，这主要是因为燃油汽车的底盘和新能源汽车的底盘存在较大的差异，两者不能相互兼容，这就要求新能源汽车在底盘布局的优化设计中要颠覆以往的设计理念，依据新能源汽车的特有的系统进行合理的设计，以此来提升新能源汽车的实用性和经济性。

1新能源汽车底盘布局特征

燃油汽车已经有百年的发展过程，其底盘结构的设计相对较为成熟，底盘中的传动系统、制动系统和悬挂系统也能够与底盘紧密结合，增强了燃油汽车的稳定性和操作性。新能源技术的发展使得新能源汽车迎来了发展的机遇，由于动力系统的不同，使得新能源底盘的设计需要进行相应的改变，以此来保证新能源汽车底盘设计的科学、合理，满足人们的乘坐需求[1]。这种改变主要表现在新能源汽车底盘的动力系统、转向系统和管线布局等，这些需要进行优化或重新设计，以此来确保底盘所搭载系统的稳定性和安全性。在新能源汽车底盘的布局设计中主要有四个方面。一是，新能源汽车的底盘可以借鉴燃油汽车的底盘结构，因为在汽车的基本功能和系统上，两者具有较高的相同之处，所搭载的系统基本相同，因此，新能源汽车可以充分借鉴燃油汽车的底盘布局设计，根据新能源汽车特有的系统进行改进和优化。二是，在新能源汽车的底盘中会运用较多的电子化系统，这就使得底盘的布局设计要将电气系统和机械构造进行紧密结合，合理布局，提升底盘系统的运行质量和效率，减少相互之间的干扰，从而提升新能源汽车的整体性能。三是，新能源汽车在底盘布局设计中可以进行集成模式的设计，以此来提升底盘系统的整体性，提升各系统的运行质量和效率，同时，集成模式的设计能够降低生产成本，提升新能源汽车车企的经济效益，这种集成模式的底盘设计能够为设计者提供充足的设计空间，使得新能源汽车的底盘设计更加具有多样化，也提升了新能源汽车的整体稳定性和安全性。四是，新能源汽车主要依靠电能进行驱动，这就要求汽车的底盘设计更加趋向于轻量化，这样才能满足新能源汽车的长久续航需求，电池组件在新能源汽车底盘中产生较大的重量，这就要求在新能源的设计中，更加注重汽车底盘、材料以及电池重量的优化，以此来提升新能源汽车的续航能力[2]。

2国外新能源汽车底盘布局分析

我国在新能源汽车的制造中处于初期阶段，在发展中也取得了一定的成就，但是相对于国外先进的新能源车企还存在较大的差距，这主要是国外新能源车企起步较早，在发展中研发出了很多先进专利技术，提升了新能源汽车的整体稳定性和安全性，这种专利技术在世界具有指导性的作用。比如，特斯拉作为最具影响力的新能源车企，在发展中运用多种先进的专利技术，在保证汽车车身刚度的前提下，降低了整车的重量，进而提升了汽车的续航能力，使得特斯拉的汽车产品更具有竞争力。在特斯拉的底盘设计中会使用高强度的金属材料来保护电池组件，确保安全性。在底盘的材料选择上，使用轻量化的铝合金来降低汽车的重量，底盘的布局设计将汽车的前部设计成汽车的缓冲区，增强汽车底盘的坚固性，提升特斯拉对乘坐人员的防护能力[3]。特斯拉的底盘趋向于整体性的设计，将汽车的重要系统进行整体设计，使得汽车底盘的构造更加简洁、高效，在汽车的悬挂系统中，特斯拉在前后悬挂中选择使用更加舒适的双叉臂悬挂系统和多连杆悬挂系统，使得特斯拉汽车产品具备良好的操作性能。新能源汽车发展至今，汽车的电池往往占据较大的重量，这就使得新能源车企不断探索减轻汽车质量的技术和材料，来提升新能源汽车的性能。在底盘的设计中，车企更加注重轻型材料的应用，在保证新能源汽车轻量化的基础上提升汽车的质量和续航能力，而碳纤维具有较强的拉伸力和弹性，被一些车企应用在新能源汽车的底盘中，有效降低了汽车的重量，提升了续航能力。

3新能源汽车底盘布局优化设计分析

3.1机械传动底盘布局

在新能源汽车的底盘布局中，机械传动底盘布局包含多种动力系统，其中的离合器能够有效控制动力来源，起到控制器的作用，机械传动底盘中的变速器能够为汽车的动力系统提供不同的速率，依靠齿轮的变换来进行速度的调整，这种变速器能够实现低速大转矩，高速小转矩，提升新能源汽车的操作性能。在机械传动底盘布局设计中，使得新能源汽车具备良好的起步转矩，保障新能源汽车的低速功率，而且这种布局设计只需要配置小功率的驱动电机，降低机械传动底盘布局的成本。但是机械传动底盘布局的动能传递效果不佳，会消耗电机驱动的性能，降低运行质量和效率，在新能源汽车中并不能广泛使用。

3.2无变速器型底盘布局

新能源汽车的无变速器型底盘布局是将汽车底盘中的离合器和变速器进行去除，利用相应的减速器来实现对汽车速度的控制，这种底盘布局的设计主要是依靠电机进行汽车动力速比切换，使得新能源汽车的动力控制系统更加方便、高效，具备较强的实用性和操作性[4]。在无变速器型底盘布局中使用的机械传动装置较为轻便，并不占用较大的空间，从而达到新能源汽车轻量化的目的。这种布局设计对于驱动电机的要求较高，要能够产生足够的后备功率和起动扭矩，这样才能实现加速和爬坡时的动力供应，确保新能源汽车良好的动力性能。

3.3无差速器型底盘布局

在新能源汽车的无差速器型底盘布局中，需要依靠驱动电机来完成传动功能，电机设置在靠近传动轴的部位，在一定程度上增加了动力的传动距离，这种底盘布局方式需要驱动电机对汽车的转速进行控制，汽车的转速控制需要单独的驱动电机来进行，实现对两个车轮的速率控制，从而实现汽车传动系统的转向功能。

3.4轮毂电机型底盘布局

在实际的底盘布局设计中，新能源的轮毂电机型底盘布局应用较为普遍，这种驱动电机的设置减少了和驱动轮之间的距离，有效保证了驱动效果，提升了车辆的稳定性和安全性，同时，在进行轮毂电机型底盘布局时要运用减速比大的减速器，以此来提升汽车在运行时的转速，进一步提升车辆运行时的稳定。另外，在轮毂电机型底盘布局中还能将低速外转子设置在车轮的边缘位置，这种设计在实际的应用中能够省掉减速齿轮的装置，实现了驱动轮与电机之间的零距离动力传送，减少了动能的消耗，也能有效的保证运行效率，节约了底盘布局的空间。但是这种底盘布局在实际的应用中需要高性能的电机，这样才能确保汽车的稳定性和安全性。

4结束语

随着新能源汽车的发展，人们环保意识的增强，我国的汽车行业迎来了重大的变革，使得车企在发展中更加注重新能源汽车的研发，底盘布局设计是新能源汽车质量和性能的关键，也是新能源汽车舒适性的重要保证，因此，在新能源汽车行业应不断创新生产技术，提升生产材料的质量，不断摸索出轻量化的汽车底盘布局，在保证新能源汽车车身强度的前提下，提升新能源汽车的续航能力。并在研发过程中不断借鉴国外新能源车企的经验和模式，提升车企自身的技术优势，从而提升车企的市场竞争力，不断推动新能源汽车行业的发展，促进我国汽车工业向着环保性转型。

参考文献:

[1]蔚亚.基于有限元分析的新能源汽车底盘结构静强度分析[J].内燃机与配件，2019（24）：44-45.

[2]陈贺峰，刘攀，邸云龙，罗文静，韩建芳.解读新能源汽车底盘设计方向[J].内燃机与配件，2020（04）：33-34.

[3]蔚亚，康帆.基于碳纤维增强环氧树脂的新能源汽车底盘后纵臂成型[J].粘接，2020，43（07）：31-34.

[4]韩新江，王建排，秦永.“底盘中置换电供能系统”在新能源纯电动汽车上的设计应用研究[J].时代汽车，2018（07）：80-82.

作者:胡登兴 王树兰 单位:重庆电讯职业学院