基於純電動汽車關鍵零部件的佈置研究論文

1前言

隨着環境污染和能源短缺成爲日益突出的問題，美國和日本等發達國家都投入大量人力物力進行新能源汽車的研發，也取得了顯著的成果，其中日產leaf純電動汽車在世界範圍內已經銷售超過10萬輛。我國在最近幾年也非常重視純電動汽車的發展，並且出臺了很多相關的鼓勵政策，各大汽車公司也都在佈局新能源汽車這一新興市場，最近幾年市場上相繼出現了多款純電動汽車。國內純電動汽車的開發大部分是在原來三廂汽油車的基礎上變化而來，因此在純電動汽車的佈置時不僅要考慮到原車的相關佈置邊界，儘量減小對原車的改動，又要將純電動汽車新增的部件合理地佈置到整車上去，滿足純電動汽車的相關要求。純電動汽車的總佈置工作考慮動力電池和動力總成等大總成部件，還要充分考慮充電動機、配電盒、電機控制器等。因此，純電動汽車的佈置工作相對汽油車有了較大的變化。本文將從重要總成部件及關鍵零部件的總佈置出發，着重闡述純電動汽車總佈置的方法及實際總佈置過程需要注意的問題。

2純電動汽車關鍵部件佈置分析

(1) 動力電池佈置純電動汽車由於續駛里程的要求，導致動力電池的體積和重量都比較大。目前主流純電動汽車的動力電池都佈置在前地板下方，這種佈置會對車身、座椅、人機和前後軸荷造成一定影響。在佈置動力電池時，一般注意以下幾個方面的`問題：

①動力電池佈置在前地板下方時，爲了保證合理的離地間隙和儘量增大動力電池體積，一般會引起車身前地板擡高，如圖2所示，若擡高太多則會對前排乘客的人機舒適性造成影響。因此，需要在電池電量和人機舒適性之間取一個合理的平衡。動力電池後端一般受限於與後懸架，在不與後懸架干涉的情況下，應儘量增大後部尺寸，因爲一般動力電池後部的高度較大，如圖3所示，增加後部尺寸對增大動力電池電量較爲明顯，從而儘量增大整車續駛里程。

②當動力電池佈置在前地板下方時，前地板下方需要提供一個面積較大、較爲平整的區域來安裝動力電池，這樣勢必引起前地板左右縱梁的改動 (前地板的下方一般有左右縱梁以加強地板結構)，在改動地板左右縱梁時，通常要考慮縱梁的前後貫通、電池碰撞安全、車身碰撞安全等，從而確定一個最大的左右縱梁寬度，動力電池須在此範圍內設計。

③動力電池佈置在前地板下方一般會引起前地板向上凸起，從而影響前排人機、座椅厚度、後排人機等。一般先確定一個較爲舒適的R點和踵點位置，座椅專業根據該位置確定座椅在高度方向所需的尺寸，由此就可以確定動力電池在高度方向上的極限位置了。

④純電動汽車的動力電池一般質量都在300kg以上，因此在佈置動力電池時一定要計算其對前後軸荷帶來的影響，並且分析底盤承載能力能否滿足要求。動力電池引起的軸荷變化還會對操縱穩定性造成一定影響。據分析，前移動力電池、降低動力電池高度和減輕動力電池重量一般有利於提升整車響應特性，從而提高整車的操縱穩定性。

(2) 動力總成佈置純電動汽車動力總成由電動機和減速箱組成，相比傳統汽油發動機和變速箱組成的動力總成，純電動汽車動力總成的體積相對較小，並且沒有進氣系統和排氣系統，因此，純電動汽車動力總成佈置更容易。

3總結

關鍵零部件的佈置工作是個系統工程，既要確保整車零部件、系統裝配的集成、合理的空間間隙和功能安全，實現功能參數的最佳空間利用，又要對電機性能、動力電池和高壓安全等相關知識比較熟悉，才能進行合理佈置。關鍵零部件的佈置工作是比較上游的設計工作，其好壞直接影響下游設計的難易程度，在佈置工程中需要協調車身、動力系統、電池、內外飾、造型等相關部門，最終達到一個各專業設計都比較合理的佈置方案。