【正文】 授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件 和 電 子 版 ， 允 許 論 文 被 查 閱 和 借 閱 。隨著全球能源危機的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向，發(fā)展電動汽車將是解決這二個技術(shù)難點的最佳途徑。后來，由于燃油汽車技術(shù)的迅速發(fā)展，而電動車在能源技術(shù)和行駛里程的研制上長期未能取得突破，從 20世紀(jì) 20年代初至 60年代末，電動車的發(fā)展進入了一個沉寂期。 自從汽車誕生的那一天起，環(huán)境問題就一直伴隨其左右，世界人口和汽車的增長趨勢如下圖所示。電動汽車的發(fā)展將使集中考慮能源、環(huán)保利交通成為可能，而且，它對于促進高科技的發(fā)展、新興工業(yè)的興起以及經(jīng)濟 的發(fā)展都將產(chǎn)生深遠的影響。那時，電動汽車是金融巨頭的代步工具及財富的象征。而福持的想法徹底結(jié)束了電動汽車的生命，他大批量生產(chǎn)福特 T 型車，使其價格從 1909 年的 850 美元降到了 1925年的 260 美元，因此加速了純電動汽車的消失。除了汽車生產(chǎn)商以外，還有一些電力公司和電池生產(chǎn)商在電動汽車的示范中也起著積極的作用，其目的都是為了促進以充電電池為動力的電動汽車的商業(yè)化，最終獲得商業(yè)利益。 與世界其他國家一樣．電動汽車研發(fā)工作在我國也正在如火如荼的進行著 “ 十五 ” 期間，國家從維護我國能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競爭力、實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮．設(shè)立“ 電動汽車重大科技專項 ” ，通過組織 企業(yè) 、高等院校和科研機構(gòu)，集中國家、地方、 企業(yè) 、高校、科研院所等方面的力量進行聯(lián)合攻關(guān)：為此，從 2020 年 10月起，國家共計撥款 8． 8 億元作為這一重大科技專項的經(jīng)費。就整體來看．成熟電池的壽命都相對較短。 間接污染嚴(yán)重 電動汽車本身雖無排放污染，但其間接污染也是不容忽視的。下面就詳細的來說說這幾種形式的電動車。我國的混合動力汽車研究也進入了實質(zhì)性階段。曾研發(fā)出“氫動一號”（液氫燃料電池概念車）的美國通用汽車公司，最近推出了汽油燃料重整技術(shù)燃料電池，新研制的 CENIII 型車載燃料重整器比起前期產(chǎn)品體積、重量大大減少，預(yù)計其能量利用，污染物排放幾乎為率可達 .40%，而且可以充分利用現(xiàn)有的加油站等設(shè)施，它為燃料電池車批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。 第二章 本次設(shè)計題目的要求及設(shè)計參數(shù)選擇與分析 設(shè)計目的和要求以及總體構(gòu)想 城市輕型電動旅游觀光車設(shè)計的總體設(shè)計 。 作為電動車最關(guān)鍵的當(dāng)然是電動機和電池的選擇。 設(shè)計參數(shù)的選擇與分析 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 尺 寸 參 數(shù) 項目 基本類型 產(chǎn)品規(guī)格 ZC 型八座 產(chǎn)品類型 純電動觀光車 總長 (單位： mm) 3750 總寬 (單位： mm) 1448 總高 (單位： mm) 1830 軸距 (單位： mm) 2750 前輪距 (單位： mm) 1070 后輪距 (單位： mm) 1053 質(zhì) 量 參 數(shù) 整車裝備質(zhì)量 (單位： kg) 780 滿載總質(zhì)量 (單位： kg) 1300 載客數(shù) (含駕駛員 )(單位：人 ) 8 性 能 參 數(shù) 最高車速 (滿載 )(單位： km/h) 25 最大爬坡度 (滿載 )(單位： %) 15 駐車能力 (滿載 )(單位： %) 20 最高車速制動距離 (單位： m) 4 一次充電續(xù)駛里程 (單位： km) 90 第三章 電動汽車各總成參數(shù)的確定 電動車電機的選擇 高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為 863 電動汽車重大專項的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。 異步電機矢量控制調(diào)速技術(shù)比較成熟，使得異步電機驅(qū)動系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，目前仍然是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主流產(chǎn)品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅(qū)動系統(tǒng)逐步取代。 表面凸出式永磁同步電機也稱為永磁轉(zhuǎn)矩電機，相對內(nèi)置式永磁同步電機而言，其弱磁調(diào)速范圍小，功率密度低。 我所選擇的電機的一些參數(shù)如下： 型號： XQ310 額定功率 峰值功率 額定電壓 48V 額定電流 60A 最大轉(zhuǎn)矩 150Nm 額定轉(zhuǎn)速 1300r/min 最高轉(zhuǎn)速 2020r/min 絕緣等級 F 防護等級 IP54 冷卻方式 自然風(fēng)冷 重 量 50kg 外觀 尺寸 ? 216 ?340 電動車電池的 確定 純電動汽車的儲能動力用的蓄電池（又稱二次電池），主要是鉛 —酸電池，已有 150 年歷史。 考慮到成本與我所設(shè)計的電動車的實際性能，我決定使用鋰離子電池作為該電動車的動力源。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。這種懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但車身的平穩(wěn)性和高速行駛的穩(wěn)定性較好，因此在轎車和小客車上得到普哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 遍采用。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋。兩個草帽也不是簡單地套在腦袋上，還要與里面的兩根半軸直接相連。因為簾布層數(shù)少，胎側(cè)薄，所 以 徑向彈性大，緩沖性能好，負(fù)荷能力較大。 大梁式車架的優(yōu)點是鋼梁提供很強的承載能力和抗扭剛度，而且結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)容易，生產(chǎn)工藝的要求也較低。但是除了開發(fā)制造難度高外，剛度（尤其是抗扭剛度）不足也是承載式車身的一大缺陷。 電動車的轉(zhuǎn)向系和制動系 轉(zhuǎn)向系 我設(shè)計的是電動觀光車，是結(jié)構(gòu)比較簡單的微型車，底盤是采用昌河面包車的底盤，前懸架是麥弗遜式的獨立懸架，使用的是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器。底板安裝在車軸的固定位置上，它是固定不動的，上面裝有制動蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷，承受制動時的旋轉(zhuǎn)扭力。隨著摩擦襯片磨損，制動蹄與制動鼓之間的間隙增大，需要有一個調(diào)整間隙的機構(gòu)。但是盤式制動器結(jié)構(gòu)相對于鼓式制動器來說比較復(fù)雜，對制動鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價高于鼓式制動器。我采用的也是 后置后驅(qū) —RR，電動機固定在中部，省去了傳動裝置，離合器和變速器也都用不著，用皮帶輪傳動使整個傳動系統(tǒng)大大簡化，同時也降低了汽車的自重，提高了汽車的動力性性能。 皮帶輪的計算 （ 1） 確定功率 P d / K W K A P = 1 .3 * 3 = 3 .6?? （ 2） 選取帶型。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 第五章 參數(shù)的校核 在參數(shù)校核的第一步要進行的是汽車總質(zhì)量的估算：電機的質(zhì)量為50kg，鉛酸蓄電池一共 4 個，共計 73? 4=292 kg，乘客 8 名，共計 865=520kg，除了這些電動車上面其余的質(zhì)量預(yù)計為 400 kg。還好在大學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中曾完成過多次課程設(shè)計。 希望在接下來的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中，我都能保持刻苦鉆研的精神，永遠把自己當(dāng)作初學(xué)者來對待。這次畢業(yè)設(shè)計之中留下了許多的回憶，在以后想起來也會不禁的會心一笑。sDaun J,FEMAT note on boundedinput feedback global stabilization of robot manipulators.[J].. 1997,10(5):115119. 14Cawthorne William R. The Allison Transmission Hybrid Electric Drive Simulation Development ,SAE 2020 01 3470 15 Yeh Edge C， Kuo Chin Yen， Sun Pei Len． Conjugate Boundary Method For Control Law Design of AntiSkid Brake System． Vehicle Design． 1990 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 附錄 1 電動觀光車是屬于區(qū)域用電動車的一種是種專為旅游景區(qū)，公園，大型游樂園，封閉社區(qū)，校園，花園式酒店，度假村，別墅區(qū)，城市步行街，港口等區(qū)域開發(fā)的自駕游，區(qū)域巡邏，代步專用的環(huán)保型電動乘用車輛。最后在 吳 老師的指導(dǎo)下順利完 成了這次設(shè)計，因此我非常的感謝和敬佩 吳 老師 在大多數(shù)時間里，我們幾個畢業(yè)設(shè)計在一個小組的同學(xué)都會互相幫助，想盡量以自己的能力解決問題。在做畢業(yè)設(shè)計的時候，也更加鞏固了我的汽車知識，不僅僅是知道是怎么樣，還知道了為什么 要這樣。我很希望有個很滿意的結(jié)局。此時，鞋底與水平面的夾角定義為踏板平面傾角。整體式橋殼具有較大的強度和剛度，且便于主減速器的裝配、調(diào)整和維修，因此普遍應(yīng)用于各類汽車上。但由于優(yōu)點較為突出，在大型客車上應(yīng)用越來越多。這是一個機械系統(tǒng)，它完全與車上制動液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車踏板（美式車）拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動器的杠件擴展制動蹄，起到停車制動作用 ，使得汽車不會溜動；松開鋼拉索，回位彈簧使制動蹄恢復(fù)原位，制動力消失 。因此，業(yè)內(nèi)將自行增力的一側(cè)制動蹄稱為領(lǐng)蹄，自行減力的一側(cè)制動蹄稱為從蹄，領(lǐng)蹄的摩擦力矩是從蹄的 2～ 倍，兩制動蹄摩擦襯片的磨損程度也就不一樣。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟類轎車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。它的生產(chǎn)工藝簡單，很適合 小規(guī)模的工作坊作業(yè)， 5070 年代英國有很多小規(guī)模的車廠生產(chǎn)各式各樣的汽車，都是用自行開發(fā)制造的鋼管車架，是鋼管車架的全盛時期。成型的車架是個帶有 座 艙、發(fā)動機艙和底板的骨架，我們所能看到的光滑的汽車車身則是嵌在骨架上的覆蓋件。 在港臺汽車刊物中常稱作 “陣式車架 ”，是最早出現(xiàn)的車架類型（從全世界第一部汽車開始一直沿用至今）。 子午線輪胎的優(yōu)點是： 地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對地面單位壓力也小，因而滾動阻力小，使用壽命長。 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋與轉(zhuǎn)向橋的區(qū)別就是一切都是空心的，橫梁變成了橋殼，轉(zhuǎn)向哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 節(jié)變成了轉(zhuǎn)向節(jié)殼體，因為里面多了根驅(qū)動軸。 車橋可以是整體式的，有如一個巨大的杠鈴，兩端通過懸架系統(tǒng)支撐著車身，因此整體式車橋通常與非獨立懸架配合；車橋也可以是斷開式的，象兩把雨傘插在車身兩側(cè)，再各自通過懸架系統(tǒng)支撐車身，所以斷開式車橋與獨立懸架配用。 獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)車輪各自單獨地通過彈性元件與車架 (或車身 )相連，并且采用斷開式車橋。 則電動車能夠續(xù)行駛的時間為： 電動車電池的容量應(yīng)為 : 從上面的計算可知，所選電池的容量至少為 ，我選擇的是 200Ah 的鋰離子蓄電池，該電池的具體參數(shù)如下： 額定電壓： 12V 額定容量： 200Ah 外型尺寸（ mm）：長 ?寬 ?高 =520?240 ?220 總高（ mm ： 255 重量： 73Kg 充電特性曲線： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 31 放電特性曲線 圖 32 每個電池的電壓為 12V，電機的額定電壓為 48V，故需要 4個這樣的蓄電池來驅(qū)動電機。 最 早 出 現(xiàn) 的 鋰 電 池 使 用 以 下 反 應(yīng) ：Li+MnO2=LiMnO2，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。 313 6 0 0 7 6 1 4 0aa De T C A uG fuP ? ????????.....................................................................（ 1） T? ：機械效率（一般取 ） G ：汽車總重（ N） f ：良好路面上的汽車的行駛阻力系數(shù)（取 ） au ：汽車車速（ Km/h） DC ：空氣阻力系數(shù)（這里取 ） A ：汽車迎風(fēng) 面積 對于我所設(shè)計的電動汽車總重量，我估算總質(zhì)量為 1300kg，即 12740N 最高車速為設(shè)計要求的 25km/h 迎風(fēng)面積 A=車寬 ?車高 其中車寬暫定為 1448mm 車高暫定為 1830mm 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 則 A=1448?1830=2283840 2mm = 2m 帶入上 述數(shù)據(jù)由（ 1）計算得： 313 6 0 0 7 6 1 4 0aa De T C A uG fuP ? ????????= 從這可以知道電機的功率至少為 ，但是所選擇的電機功率肯定要大一些。這些引起了各大汽車公司同行們的關(guān)注，特別是獲得了日本汽車公司同行的青睞。其研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如下。座位數(shù)是 8 座，分三排座位，一排坐兩個，后面做三人，其中中間的