浅谈新能源汽车底盘设计方向

万东

摘 要：基于现阶段新能源汽车底盘设计存在的问题，提出了新能源汽车底盘的改制设计，讨论了新能源汽车底盘设计的创新方向，分析了滑板式新能源汽车底盘的设计、应用过程，以期为我国新能源汽车底盘的创新设计提供参考和借鉴。

关键词：新能源汽车；底盘设计；悬架系统；制动系统

中图分类号：U463.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.038

随着我国市场经济的不断发展，新能源汽车已成为汽车产品未来的主要发展方向。

1 新能源汽车底盘的改制设计

1.1 设计方向

新能源汽车底盘的改制设计要在原有汽车设计平台的基础上进行。因此，新能源汽车底盘的改制设计最大限度地沿用了传统汽车底盘设计的成熟技术。具体而言，新能源汽车底盘改制设计的基本框架与传统汽车底盘设计一致，只对转向系统、传动系统、制动系统和悬架系统进行了一定的调整和改动，其基本工作原理不需要改变，具体改动如图1所示。

在图1中，新能源汽车底盘的改制设计沿用了以往底盘平台设计的构架，即底盘子系统的工作原理、副车架的结构保持不变，需要调整和改动的部分为增加电动真空泵及其管路零部件。由于无法沿用传统汽车底盘的动力转向系统，所以，相关设计者需要开发新的转向动力源。

1.2 设计特点和应用

新能源汽车底盘改制设计的特点为：尽可能地沿用传统汽车底盘的设计平台，并根据实际需求改动设计平台。沿用和改动的过程要以降低开发成本、难度等为标准。传统汽车底盘设计平台分为承载式车身设计平台和非承载式车身设计平台，这就意味着新能源汽车底盘设计在总布置方面需要具有一定的针对性。传统汽车的承载式车身是目前绝大数汽车所采用的构架设计，因此，新能源汽车底盘的改制设计也应沿用这一构架，其动力总成等配置部件需要在此类车身上寻找悬置点，而其底盘的副车架设计则不需要考虑承重问题。由于承载式车身空间规则的设计难度较大，导致悬置设计的内容较为复杂，且不利于大批量生产。但考虑到承载式车身设计平台具有开发成本低、周期短的特点，可将其应用于小型车的设计。

就目前而言，也有一部分新能源汽车底盘改制设计采用了非承载式车身设计平台。采用该平台设计新能源汽车的底盘时，不需再投入大量的人力、物力，这是因为其设计内容更加符合汽车底盘整体化的设计理念。由于底盘上装有大梁，可形成一个能承重的大框架，进而可将动力系统等部件布置于此框架中。设计者可在设计初期整体规划该框架中各个部件的集成度和布置位置等，从而降低总体布置的难度，且使车辆的重心降低、车身的改制量减小。因此，非承载式的车身设计平台大多用于SUV等车型的改造。

2 新能源汽车底盘的创新设计

2.1 设计方向

新能源汽车底盘创新设计的方向是摒弃原有汽车设计平台的框架结构，以整体式的优化设计作为主要研究方向。这种从零开始的汽车底盘创新设计采用了全新的汽车设计平台，它没有固定的设计思路和方向。具体而言，在创新设计中，重新设计了汽车的动力系统及其各个功能系统，其目的是更加有效地提高车辆的性能。对于新能源汽车底盘的创新设计而言，其主框架结构、各个子系统的设计、应用模式都进行了创新。

2.2 设计特点和应用

创新设计，即没有原有的案例可以采纳。对于从最初的设计概念到最后汽车底盘系统的应用而言，采用创新设计会比沿用传统车身设计更加完善。虽然创新设计的难度大、成本高、周期长，且缺乏可沿用的汽车设计平台和相关零部件，但设计出的新能源汽车底盘会有脱胎换骨的变化。比如，滑板式新能源汽车底盘设计理念的提出，彻底推翻了传统汽车底盘的设计模式。滑板式汽车底盘设计的核心内容为厚度为28 cm的铝制滑板。其结构框架内包含了汽车所有系统的连接设计，比如车载储能系统、推进系统、转向系统、制动系统和变速系统等。此外，在此设计中还引用了线传操控技术，进而使底盘设计的子系统，比如转向系统、制动系统等不再使用传统的机械加工方式设计、制造。而是采用数字化电子设计系统设计、制造。因此，在此设计中，可省去对转向柱、踏板等的设计。

滑板式新能源汽车底盘设计的应用优势有以下3点：①提高了汽车车身设计的自由度。在具备平面式底盘和车身独立的情况下，为车身的造型设计提供了非常高的自由度。②降低了汽车底盘设计的总布置难度，增大了车身内部的可利用空间。由于新能源汽车底盘设计采用了扁平的整体框架，且安置在底盘上的燃料电池动力系统的集成度较高，使转向系统、制动系统占用的空间大大减小。③大大简化了车辆维护的流程，且车辆重心非常低，提高了车辆的操控性。

此外，碰撞安全性较高也是滑板式汽车底盘创新设计的优势之一。在整副底盘的制造过程中，应保证其前、后配重比为1∶1，从而满足汽车碰撞的安全设计标准。当新能源汽车发生碰撞事故时，其坚固的底盘能吸收绝大部分冲击力，从而使驾驶者、乘客在汽车内不会因为车体碰撞而受伤。但滑板式汽车底盘技术也存在一系列尚未解决的问题。具体而言，现阶段的创新设计仅适用于使用燃料电池的汽车底盘，还无法应用于其他电动汽车底盘。这就意味着滑板式汽车底盘设计的应用范围较小，且其采用的非机械底盘控制技术必须依赖于线传操控系统。

3 结束语

综上所述，本文分析了新能源汽车底盘设计的方向。对于在原有车身框架上进行的底盘改制设计，其具有应用经济性较高的特点，适用于新能源汽车底盘的大批量制造；对于新颖的整体化底盘设计，其具有整体性能较强的特点，但因其具有前期投入成本大、设计周期长等特点，还需要相关设计人员不断完善和优化。

参考文献

[1]朱赤.新能源汽车底盘设计方向[J].上海汽车，2009（07）.

[2]李克强.汽车技术的发展动向及我国的对策[J].汽车工程，2009（11）.

[3]胡伟，喻川，张建武，等.新能源汽车底盘纵臂的轻量化设计[J].机械设计与研究，2010（03）.

〔编辑：张思楠〕