【正文】 圖 1? 、 2? 的匹配 對(duì) ? 的影響 為了提高汽車(chē)的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性，一般希望主銷(xiāo)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(xiāo)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(chēng)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(chē)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(chē)輪上跳、主銷(xiāo)后傾角變大時(shí)．車(chē)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(chē)輪上跳時(shí)，懸架每壓縮 lOmm，主銷(xiāo)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(chē)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(chē)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(chē)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(xiāo)中心距，從圖 dλ／ df1值與初選的球銷(xiāo)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(chē)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(xiāo)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(xiāo)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(chē)的主銷(xiāo)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(xiāo)后傾角隨車(chē) 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?zhuān)詼p少傳到車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)縱軸線成一定夾角θ的軸線擺動(dòng)。麥弗遜式懸架也稱(chēng)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(chē)輪相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)時(shí)車(chē)輪定位參數(shù)的變化 車(chē)輪外傾角與主銷(xiāo)內(nèi)傾角均有變化 車(chē)輪外傾角與主銷(xiāo)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(chē)輪相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)時(shí)車(chē)輪定位參數(shù)的變化 主銷(xiāo)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(chē)輪相對(duì)車(chē)身跳動(dòng)時(shí)車(chē)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(chē)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(chē)的后懸架 由上表及查閱同類(lèi)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(xiāo)內(nèi)傾角和車(chē)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(lèi)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(chē)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(chē)作穩(wěn)態(tài)圓周行駛時(shí)，在側(cè)向力的作用下，車(chē)廂繞側(cè)傾軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并將此轉(zhuǎn)動(dòng)角度稱(chēng)之為車(chē)廂側(cè)傾角。側(cè)傾中心位置高，它到車(chē)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(chē)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(lèi)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(chē)上，特別是轎車(chē)的轉(zhuǎn)向輪普遍采用了獨(dú)立懸架。在道路條件和車(chē)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(chē)速度不斷提高，使得非獨(dú)立懸架已不能滿足汽車(chē)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(chē)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(chē)橋的軸線相對(duì)汽車(chē)縱向中心線偏轉(zhuǎn)一角度α。汽車(chē)懸架可分為兩大類(lèi)：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。 4) 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)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(chē)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(chē)質(zhì)量大大減輕。而車(chē)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(chē)底盤(pán)實(shí)現(xiàn)電子化，主動(dòng)化，大大提高電動(dòng)汽車(chē)的性能。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)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(chē)身上的電機(jī)對(duì)整車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē) 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(lèi)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(chē) 的 車(chē)輪輪 毅中， 直接 驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 汽 車(chē) 的 驅(qū)動(dòng)輪 ，蓄 電 池可以布置在 車(chē) 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(chē)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(chē)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(chē)用蓄電池對(duì)比見(jiàn)表 1。 3 微型純電動(dòng)車(chē)部件選擇與設(shè)計(jì) 微型電動(dòng)車(chē)蓄電池系統(tǒng) 電動(dòng)汽車(chē)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(chē)尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)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(chē)走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車(chē)更加適宜。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)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(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。合適的車(chē)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(chē)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(chē) 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(chē)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(chē)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(chē)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(lèi)型 。它同其他汽車(chē)的構(gòu)成是相同的，由車(chē)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(chē)無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)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(chē)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(chē)上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)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(chē)，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(chē)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(chē)型、近 40 輛公交車(chē)即將投入北京市奧運(yùn)電動(dòng)示范車(chē)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(chē)重大科技專(zhuān)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(chē)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出性能樣車(chē)，燃料電池轎車(chē)?yán)塾?jì)運(yùn)行 4000km，燃料電池客車(chē)?yán)塾?jì)運(yùn)行 8000km；混合動(dòng)力客車(chē)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(chē)和純電動(dòng)客車(chē)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