【正文】 圖 1? 、 2? 的匹配 對(duì) ? 的影響 為了提高汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性，一般希望主銷后傾角的變化規(guī)律為：在懸架彈簧壓縮時(shí)后傾角增大；在彈簧拉伸時(shí)后傾角減小，用以造成制動(dòng)時(shí)因主銷后傾角變大而在控制臂支 架上產(chǎn)生防止制動(dòng)前俯的力矩。 下橫臂軸 M— M和上橫臂軸 N— N與縱軸線的夾角，分別用 α 1和 α 2來(lái)表示，稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上、下橫臂軸的水平斜置角。上、下橫臂斜置角不同的組合方案，對(duì)車輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)的變化規(guī)律有很大影響。當(dāng)車輪上跳、主銷后傾角變大時(shí)．車身卜的懸架支承處會(huì)產(chǎn)生反力矩，有抑制制動(dòng)時(shí)前俯的作用。當(dāng)車輪上跳時(shí)，懸架每壓縮 lOmm，主銷后傾角變化范圍為 10′ 一 40′ ?！?3176。 圖 選擇上、下橫臂橫線縱向傾角的線圖 4．上、下橫臂長(zhǎng)度的確定 雙橫臂式懸架的上、下臂長(zhǎng)度 對(duì)車輪上、下跳動(dòng)時(shí)前輪的定位參數(shù)影響很大。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 30 圖 上、下橫臂長(zhǎng)度之比 1l /2l 改變時(shí)懸架運(yùn)動(dòng)特性 圖 l1保持原車值不變，改變上橫臂長(zhǎng)度 l2，使 l2／ l1，分別為， 0． 6， 0． 8， 1． 0， 1． 2時(shí)計(jì)算得到的懸架運(yùn)動(dòng)特性曲線。當(dāng) l2／l1=1． 0時(shí)， δ 和γ均為直線并與橫坐標(biāo)垂直，這時(shí)， δ 和γ在懸架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持定值。根據(jù)我國(guó)轎車設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，在初選尺寸時(shí) , l2／ l1l取 0． 65為宜。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)力的動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。綜合以上分析，該懸架的 l2／ l1應(yīng)在 0． 6～ 1． 0范圍內(nèi)。由圖可以看出，當(dāng)上、下橫臂的長(zhǎng)度之比為 0． 6時(shí)， By曲線變化最平緩； l2／ l1增大或減小時(shí)， By曲線的曲率都增加。這一方面是考慮到布置發(fā)動(dòng)機(jī)方仙。接著可用圖 ，先選定球銷中心距，從圖 dλ／ df1值與初選的球銷中心距在圖上沿虛線所示的路線找到上、下橫臂的夾角 (β 2— β 1)，如布置上允許即認(rèn)為初選成功。該圖由三組線圖組成：圖 (以重力加速度 g的百分?jǐn)?shù)表示 )，前輪上方車身下沉量 f1，與抗前俯率 η d的關(guān)系；圖 ，為下橫臂擺動(dòng)軸線與水平線夾角β 1不相同時(shí)，主銷后傾角λ的變化；率 dλ／ df1，河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 29 與抗前俯率的關(guān)系；圖 ，主銷后傾角λ的變化率 dλ／ df1與上、下橫臂擺動(dòng)軸線夾角 (β 2— β 1)的關(guān)系。因此，希望轎車的主銷后傾角原始值為 1176。如組合方案為上、下橫臂斜置角 α α 2都為正值，如圖 ，則主銷后傾角隨車 輪的上跳較少增加甚至減少 (當(dāng) α 1α 2時(shí) )。 圖 水平面內(nèi)上、下橫臂軸布置方案 為了使輪胎 在遇到凸起路障時(shí)能夠使輪胎一面上跳，一面向后退讓，以減少傳到車身上的沖擊力，還為了便于布置發(fā)動(dòng)機(jī)，大多數(shù)前置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的懸架下橫臂軸M— M的斜置角。 2．橫向平面內(nèi)上、下橫臂的布置方案 比較圖 、 b、 c三圖可以清楚地看到，上、下橫臂布置不同，所得側(cè)傾中心位置也不同，這樣就可根據(jù)對(duì) 側(cè)傾中心位置的要求來(lái)設(shè)計(jì)上、下橫臂在橫向平面內(nèi)的布置方案。圖中橫坐標(biāo)為λ值，縱坐標(biāo)為車輪接地中心的垂直位移量。它自 20 世紀(jì) 60 年代問(wèn)世以來(lái)多用在后輪驅(qū)動(dòng)的汽車的后懸架上。 單斜臂式獨(dú)立懸架是介于單橫臂式和單縱臂式之間的一種懸架結(jié)構(gòu)形式，單斜臂繞與汽車縱軸線成一定夾角θ的軸線擺動(dòng)。麥弗遜式懸架也稱滑柱連桿式懸架，可看作是燭式懸架的改進(jìn)型，由于增加了橫擺臂改善了滑動(dòng)立柱的受力狀況。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)形式 雙橫臂式 單橫臂式 側(cè)傾中心高度 比較低 比較高 車輪相對(duì)車身跳動(dòng)時(shí)車輪定位參數(shù)的變化 車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角均有變化 車輪外傾角與主銷內(nèi)傾角變化大 輪距 變化小，故輪胎磨損速度慢 變化大，故輪胎磨 損速度快 懸架側(cè)傾角剛度 較小，需要用橫向穩(wěn)定器 較大，可不裝橫向穩(wěn)定器 橫向剛度 橫向剛度大 占用空間尺寸 占用較多的空間 占用較小的空間 其他 結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，前懸架用的多 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、前懸架架用的少 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)形式 單縱臂式 單斜臂式 側(cè)傾中心高度 比較低 居單橫臂式和單縱臂式之間 車輪相對(duì)車身跳動(dòng)時(shí)車輪定位參數(shù)的變化 主銷后傾角變化大 有變化 輪距 不變 變化不大 懸架側(cè)傾角剛度 較小，需要裝橫向穩(wěn)定器 居單橫臂式和單縱臂式之間 橫向剛度 橫向剛度小 橫向剛度較小 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 25 占用空間尺寸 幾乎不占用高度空間 其他 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)形式 麥弗遜式 扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式 側(cè)傾中心高度 比較高 比較低 車輪相對(duì)車身跳動(dòng)時(shí)車輪定位參數(shù)的變化 變化小 左、右輪同時(shí)跳動(dòng)時(shí)不變 輪距 變化很小 不變 懸架側(cè)傾角剛度 較大，可不裝橫向穩(wěn)定器 橫向剛度 橫向剛度大 占用空間尺寸 占用的空間小 其他 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，乘用車商用的較多 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)乘用車的后懸架 由上表及查閱同類資料可知采用單橫臂式獨(dú)立懸架用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，會(huì)使主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角發(fā)生較大的變化，對(duì)于轉(zhuǎn)向操 縱有一定的影響，故目前在前懸架中很少采用。 不同類型的懸架占用的空間尺寸不同，占用橫向尺寸大的懸架影響發(fā)動(dòng)機(jī)的布置和從車上拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)的困難程度。 懸架側(cè)傾角剛度 當(dāng)汽車作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)，在側(cè)向力的作用下，車廂繞側(cè)傾軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并將此轉(zhuǎn)動(dòng)角度稱之為車廂側(cè)傾角。側(cè)傾中心位置高，它到車身質(zhì)心的距離縮短，可使側(cè)向力臂及側(cè)向力矩小些，車身的側(cè)傾角也會(huì)減小。 獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)形式分析 獨(dú)立懸架又分為雙橫臂式、單橫臂式、雙縱臂式、單縱臂式、單斜臂式、麥弗遜式和扭轉(zhuǎn)梁隨動(dòng)臂式等幾種類型。 以上優(yōu)點(diǎn)使獨(dú)立懸架廣泛地被應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上，特別是轎車的轉(zhuǎn)向輪普遍采用了獨(dú)立懸架。在道路條件和車速相同時(shí)，非簧載質(zhì)量越小，則懸架所受到的沖擊載荷也越小。隨著高速公路網(wǎng)的發(fā)展，促使汽車速度不斷提高，使得非獨(dú)立懸架已不能滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等方面提出的要求。前后懸架均采用縱置鋼板非獨(dú)立懸架的汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，內(nèi)側(cè)懸架處于減載而外側(cè)懸架處于加載狀態(tài)，結(jié)果與懸架固定連接的車橋的軸線相對(duì)汽車縱向中心線偏轉(zhuǎn)一角度α。汽車懸架可分為兩大類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。 4) 實(shí)現(xiàn)汽車底盤(pán)系統(tǒng)的電子化、主動(dòng)化。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比有 以下特點(diǎn)： 1) 傳動(dòng)系統(tǒng)得到減化，整車質(zhì)量大大減輕。而車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)技術(shù)（即采用輪轂電機(jī)的電動(dòng)輪）則可使電動(dòng)汽車底盤(pán)實(shí)現(xiàn)電子化，主動(dòng)化，大大提高電動(dòng)汽車的性能。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，電動(dòng)汽車技術(shù)日趨成熟，部分產(chǎn)品已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用如 Toyota Prius。但是，安裝在車身上的電機(jī)對(duì)整車總布置的影響很大，尤其是在后軸驅(qū)動(dòng)的情況下。 但是，分散電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式具有以下缺點(diǎn)： （ 1）為滿足各輪運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)多個(gè)電機(jī)的同步協(xié)調(diào)控制要求高； 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 21 （ 2）電機(jī)的分散安裝布置提出了結(jié)構(gòu)布置、熱管理、電磁兼容以及振動(dòng)控制等多方面的技術(shù)難題。 輪轂電機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)分析 通常，電動(dòng)汽車采用集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式。因此相同的底盤(pán)結(jié)構(gòu)只需更換不同功率的輪轂電機(jī)，即可獲得不同的整車動(dòng)力性能。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 19 圖 TM4一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng) 同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院在 2021 年、 2021 年和 2021 年分別推出了采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪驅(qū)動(dòng)燃料電池微型電動(dòng)汽車動(dòng)力平臺(tái)“春暉一號(hào)”和“春暉二號(hào)”，兩者均采用四個(gè)低速永磁直流無(wú)刷輪轂電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，匹配相應(yīng)的盤(pán)式制動(dòng)器。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 18 圖 KAZ一體化輪轂電機(jī)系統(tǒng) 法國(guó) TM4 公司設(shè)計(jì)制造的一體化輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 所示。為了使電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速符合車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速要求， KAZ 的輪轂電機(jī)系統(tǒng)匹配了一個(gè)傳動(dòng)比為 的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。 1996 年，該小組聯(lián)合日本國(guó)家環(huán)境研究所研制了采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車 ECO，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用永磁直流無(wú)河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 17 刷電動(dòng)機(jī)，額定功率為 ，峰值功率為 20kw，并配速比為 1： 5 的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。 輪轂電機(jī)的電機(jī)類型分為永磁、感應(yīng)、開(kāi)關(guān)磁阻式。由于電動(dòng)機(jī)電制動(dòng)容量的存 在，往往可以使制動(dòng)器的設(shè)計(jì)容量可以適當(dāng)減小。圖所示為兩種結(jié)構(gòu)形式的輪轂電機(jī)。為了獲得較高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常高達(dá)10000r/min。輪轂 電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。 采用 輪 毅 驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī) 驅(qū)動(dòng) ， 電動(dòng) 機(jī)可以裝在 電動(dòng) 汽 車 的 車輪輪 毅中， 直接 驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 汽 車 的 驅(qū)動(dòng)輪 ，蓄 電 池可以布置在 車 身底部，或者布置在行李 倉(cāng) 內(nèi)，如 圖 。充電時(shí) , 過(guò)程正好相反 。在充放電過(guò)程中 , 鋰離子在電池正極和負(fù)極之間往返流動(dòng)。因此鋰離子電池逐漸取代 鉛和鎳氫電池，成為純電動(dòng)汽車蓄電池的核心技術(shù)。質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC）是唯一可以在性能上與燃油汽車競(jìng)爭(zhēng)的電池，本文將介紹其最近發(fā)展情況情況。 各種主要電動(dòng)車用蓄電池對(duì)比見(jiàn)表 1。 3 微型純電動(dòng)車部件選擇與設(shè)計(jì) 微型電動(dòng)車蓄電池系統(tǒng) 電動(dòng)汽車目前還存在價(jià)格較高、續(xù)駛里程較短、動(dòng)力性能較差等問(wèn)題，而這些問(wèn)題都是和電源技術(shù)密切相關(guān)的。 河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 12 動(dòng)力電源使用成本高 ，續(xù)駛里程短 目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電源（電池）的壽命短，使用成本高。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。特別是在城市運(yùn)行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更加適宜。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的 CO、 HC 及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。 技術(shù)概述 電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。合適的車型、經(jīng)濟(jì)的配置。 機(jī)械、電氣裝置耐用少維修。 電動(dòng)機(jī)組應(yīng) 有高效率的能量轉(zhuǎn)換。 電動(dòng)車輛是以電為能源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的，不再產(chǎn)生新的污染，不再產(chǎn)生易燃、易爆之隱患。國(guó)家發(fā)政委 “新能源汽車 公告管理辦法和實(shí)施細(xì)則 ”已于 2021 年 11 月 1 日施行。我們對(duì)此認(rèn)識(shí)到了，但行動(dòng)不力。另外驅(qū)動(dòng)電機(jī)之調(diào)速控制也分有級(jí)調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速，有采 [1]用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。純電動(dòng)汽車的用途也在四大部件的選用配置河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 10 直接相關(guān)。由于電動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)時(shí)，即可發(fā)電，因 此蓄電池電動(dòng)汽車一般都帶有可回收減速和下坡是能量回收（再生）系統(tǒng)。貨叉的起升和門(mén)架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型 。它同其他汽車的構(gòu)成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用交流異步電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可，可使控制電路簡(jiǎn)化。目前電動(dòng)汽車上應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速，通過(guò)均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的電流，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。但直流 電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（ BLDCM）、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（ SRM）和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代，如無(wú)外殼盤(pán)式軸向磁場(chǎng)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī) 。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn) :技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。其二是中國(guó)從現(xiàn)在開(kāi)始全面推廣普及純電動(dòng)汽車，相當(dāng)于在未來(lái) 20 年中把發(fā)達(dá)國(guó)家上百年工業(yè)化道路重新再走一遍，國(guó)內(nèi)已經(jīng)大量普及的傳統(tǒng)汽車逐步淘汰升級(jí)，會(huì)帶來(lái)巨大市場(chǎng)和新利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。小批量研發(fā)生產(chǎn)的 4 種車型、近 40 輛公交車即將投入北京市奧運(yùn)電動(dòng)示范車河北工業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)論文 6 隊(duì)的示范運(yùn)行。 我國(guó)電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)實(shí)施 4年來(lái)，經(jīng)過(guò) 200 多家企業(yè)、高校和科研院所的2021 多名技術(shù)骨干的努力，目前已取得重要進(jìn)展：燃料電池汽車已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出性能樣車，燃料電池轎車?yán)塾?jì)運(yùn)行 4000km，燃料電池客車?yán)塾?jì)運(yùn)行 8000km；混合動(dòng)力客車已在武漢等地公交線路上試驗(yàn)運(yùn)行超過(guò) 14 萬(wàn) km；純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過(guò)國(guó)家有關(guān)認(rèn)證試驗(yàn)。甚至在某些領(lǐng)域，如鋅 空氣