【正文】 授權(quán)書(shū) 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(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)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(jī)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(guó)政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到節(jié)能和減排是未來(lái)汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向，發(fā)展電動(dòng)汽車將是解決這二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的最佳途徑。后來(lái)，由于燃油汽車技術(shù)的迅速發(fā)展，而電動(dòng)車在能源技術(shù)和行駛里程的研制上長(zhǎng)期未能取得突破，從 20世紀(jì) 20年代初至 60年代末，電動(dòng)車的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)沉寂期。 自從汽車誕生的那一天起，環(huán)境問(wèn)題就一直伴隨其左右，世界人口和汽車的增長(zhǎng)趨勢(shì)如下圖所示。電動(dòng)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(duì)于促進(jìn)高科技的發(fā)展、新興工業(yè)的興起以及經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。那時(shí)，電動(dòng)汽車是金融巨頭的代步工具及財(cái)富的象征。而福持的想法徹底結(jié)束了電動(dòng)汽車的生命，他大批量生產(chǎn)福特 T 型車，使其價(jià)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(dòng)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(dòng)汽車的示范中也起著積極的作用，其目的都是為了促進(jìn)以充電電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車的商業(yè)化，最終獲得商業(yè)利益。 與世界其他國(guó)家一樣．電動(dòng)汽車研發(fā)工作在我國(guó)也正在如火如荼的進(jìn)行著 “ 十五 ” 期間，國(guó)家從維護(hù)我國(guó)能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)我國(guó)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(dòng)汽車重大科技專項(xiàng) ” ，通過(guò)組織 企業(yè) 、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，集中國(guó)家、地方、 企業(yè) 、高校、科研院所等方面的力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)：為此，從 2020 年 10月起，國(guó)家共計(jì)撥款 8． 8 億元作為這一重大科技專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)。就整體來(lái)看．成熟電池的壽命都相對(duì)較短。 間接污染嚴(yán)重 電動(dòng)汽車本身雖無(wú)排放污染，但其間接污染也是不容忽視的。下面就詳細(xì)的來(lái)說(shuō)說(shuō)這幾種形式的電動(dòng)車。我國(guó)的混合動(dòng)力汽車研究也進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性階段。曾研發(fā)出“氫動(dòng)一號(hào)”（液氫燃料電池概念車）的美國(guó)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(jì)其能量利用，污染物排放幾乎為率可達(dá) .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(jì)題目的要求及設(shè)計(jì)參數(shù)選擇與分析 設(shè)計(jì)目的和要求以及總體構(gòu)想 城市輕型電動(dòng)旅游觀光車設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì) 。 作為電動(dòng)車最關(guān)鍵的當(dāng)然是電動(dòng)機(jī)和電池的選擇。 設(shè)計(jì)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(jì)（論文） 15 尺 寸 參 數(shù) 項(xiàng)目 基本類型 產(chǎn)品規(guī)格 ZC 型八座 產(chǎn)品類型 純電動(dòng)觀光車 總長(zhǎng) (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(dòng)距離 (單位： m) 4 一次充電續(xù)駛里程 (單位： km) 90 第三章 電動(dòng)汽車各總成參數(shù)的確定 電動(dòng)車電機(jī)的選擇 高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機(jī)及其控制系統(tǒng)既是電動(dòng)汽車的心臟又是電動(dòng)汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為 863 電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。 異步電機(jī)矢量控制調(diào)速技術(shù)比較成熟，使得異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此被較早應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，目前仍然是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流產(chǎn)品（尤其在美國(guó)），但已被其它新型無(wú)刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐步取代。 表面凸出式永磁同步電機(jī)也稱為永磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)，相對(duì)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)而言，其弱磁調(diào)速范圍小，功率密度低。 我所選擇的電機(jī)的一些參數(shù)如下： 型號(hào)： 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(jí) F 防護(hù)等級(jí) IP54 冷卻方式 自然風(fēng)冷 重 量 50kg 外觀 尺寸 ? 216 ?340 電動(dòng)車電池的 確定 純電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能動(dòng)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(jì)的電動(dòng)車的實(shí)際性能，我決定使用鋰離子電池作為該電動(dòng)車的動(dòng)力源。 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個(gè)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(jì)（論文） 22 遍采用。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動(dòng)橋。兩個(gè)草帽也不是簡(jiǎn)單地套在腦袋上，還要與里面的兩根半軸直接相連。因?yàn)楹煵紝訑?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(diǎn)是鋼梁提供很強(qiáng)的承載能力和抗扭剛度，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)容易，生產(chǎn)工藝的要求也較低。但是除了開(kāi)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(dòng)車的轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系 轉(zhuǎn)向系 我設(shè)計(jì)的是電動(dòng)觀光車，是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的微型車，底盤(pán)是采用昌河面包車的底盤(pán)，前懸架是麥弗遜式的獨(dú)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(dòng)的，上面裝有制動(dòng)蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷，承受制動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)扭力。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。但是盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)于鼓式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，對(duì)制動(dòng)鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價(jià)高于鼓式制動(dòng)器。我采用的也是 后置后驅(qū) —RR，電動(dòng)機(jī)固定在中部，省去了傳動(dòng)裝置，離合器和變速器也都用不著，用皮帶輪傳動(dòng)使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化，同時(shí)也降低了汽車的自重，提高了汽車的動(dòng)力性性能。 皮帶輪的計(jì)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(jì)（論文） 34 第五章 參數(shù)的校核 在參數(shù)校核的第一步要進(jìn)行的是汽車總質(zhì)量的估算：電機(jī)的質(zhì)量為50kg，鉛酸蓄電池一共 4 個(gè)，共計(jì) 73? 4=292 kg，乘客 8 名，共計(jì) 865=520kg，除了這些電動(dòng)車上面其余的質(zhì)量預(yù)計(jì)為 400 kg。還好在大學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中曾完成過(guò)多次課程設(shè)計(jì)。 希望在接下來(lái)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(yuǎn)把自己當(dāng)作初學(xué)者來(lái)對(duì)待。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中留下了許多的回憶，在以后想起來(lái)也會(huì)不禁的會(huì)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(jì)（論文） 40 附錄 1 電動(dòng)觀光車是屬于區(qū)域用電動(dòng)車的一種是種專為旅游景區(qū)，公園，大型游樂(lè)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(kāi)發(fā)的自駕游，區(qū)域巡邏，代步專用的環(huán)保型電動(dòng)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(jì)，因此我非常的感謝和敬佩 吳 老師 在大多數(shù)時(shí)間里，我們幾個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)在一個(gè)小組的同學(xué)都會(huì)互相幫助，想盡量以自己的能力解決問(wèn)題。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，也更加鞏固了我的汽車知識(shí)，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(gè)很滿意的結(jié)局。此時(shí)，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(qiáng)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(diǎn)較為突出，在大型客車上應(yīng)用越來(lái)越多。這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車上制動(dòng)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(dòng)器的杠件擴(kuò)展制動(dòng)蹄，起到停車制動(dòng)作用 ，使得汽車不會(huì)溜動(dòng)；松開(kāi)鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失 。因此，業(yè)內(nèi)將自行增力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄，自行減力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為從蹄，領(lǐng)蹄的摩擦力矩是從蹄的 2～ 倍，兩制動(dòng)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(jì)類轎車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。它的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，很適合 小規(guī)模的工作坊作業(yè)， 5070 年代英國(guó)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(kāi)發(fā)制造的鋼管車架，是鋼管車架的全盛時(shí)期。成型的車架是個(gè)帶有 座 艙、發(fā)動(dòng)機(jī)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(tái)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(kāi)始一直沿用至今）。 子午線輪胎的優(yōu)點(diǎn)是： 地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對(duì)地面單位壓力也小，因而滾動(dòng)阻力小，使用壽命長(zhǎng)。 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)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(jì)（論文） 23 節(jié)變成了轉(zhuǎn)向節(jié)殼體，因?yàn)槔锩娑嗔烁?qū)動(dòng)軸。 車橋可以是整體式的，有如一個(gè)巨大的杠鈴，兩端通過(guò)懸架系統(tǒng)支撐著車身，因此整體式車橋通常與非獨(dú)立懸架配合；車橋也可以是斷開(kāi)式的，象兩把雨傘插在車身兩側(cè)，再各自通過(guò)懸架系統(tǒng)支撐車身，所以斷開(kāi)式車橋與獨(dú)立懸架配用。 獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪各自單獨(dú)地通過(guò)彈性元件與車架 (或車身 )相連，并且采用斷開(kāi)式車橋。 則電動(dòng)車能夠續(xù)行駛的時(shí)間為： 電動(dòng)車電池的容量應(yīng)為 : 從上面的計(jì)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(zhǎng) ?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(jì)（論文） 20 圖 31 放電特性曲線 圖 32 每個(gè)電池的電壓為 12V，電機(jī)的額定電壓為 48V，故需要 4個(gè)這樣的蓄電池來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 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(jī)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(duì)于我所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車總重量，我估算總質(zhì)量為 1300kg，即 12740N 最高車速為設(shè)計(jì)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(jì)（論文） 18 則 A=1448?1830=2283840 2mm = 2m 帶入上 述數(shù)據(jù)由（ 1）計(jì)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(jī)的功率至少為 ，但是所選擇的電機(jī)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(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)如下。座位數(shù)是 8 座，分三排座位，一排坐兩個(gè)，后面做三人，其中中間的