【正文】 里程，而且，電動車采用的是電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，其輸出特性和一般車也不相同。 電動車特性的差異，車輪直徑的大小不同，各車輪間的負(fù)載分布不均、電動機(jī)的分布等都對粘著系數(shù)有影響。 表 22 不同路面狀況的粘著系數(shù) ? 路面特征 粘著系數(shù) ? 全新堅(jiān)硬的柏油、混泥土（干） 柏油路面（濕） 混泥土路面（濕） 泥土路面（干） 泥土路面（濕） 松沙路面 冰面 影響粘著系數(shù)的因素很多，其中主要有： 車輪與路面的狀態(tài) 帶有花紋的輪面或干燥的路面，粘著系數(shù)較大，路面潮濕，有冰、血、霜或油垢的路面粘著系數(shù)較小。為考慮這一因素影響，將摩擦系數(shù)值取低一點(diǎn)。 圖 22 電動車 牽引力分析 若 maxfFF? 時，車輪在 C點(diǎn)受力不平衡，車輪將克服路面的摩擦阻力畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 空轉(zhuǎn)而不前進(jìn)。將轉(zhuǎn)矩 M 用一個作用在輪軌接觸點(diǎn)和輪心的等效力偶代替，則力偶的大小 11F 為： 11 2MF D? 式 （ ） 當(dāng)輪胎接觸點(diǎn)處的 maxfFF? 時，摩擦 fF 與力偶力 11F 總是大小相等方向相反，車輪在 C 點(diǎn)處無滑移，在輪心處 F 的作用下，車輪以 C 點(diǎn)為瞬心，向前滾動前進(jìn)。設(shè)電動車的質(zhì)量為 2m ，作用在該輪對上的力見圖 22。 、電動車牽引力的計(jì)算 現(xiàn) 在分析牽引電動機(jī)給出的轉(zhuǎn)矩怎樣轉(zhuǎn)化成車的牽引力，牽引力與 哪些因素有關(guān)。電動車依靠已具有的能量克服阻力繼續(xù)運(yùn)行，如果軌道坡度不大，電動車是減速運(yùn)行的，在這種情況下，沿運(yùn)行方向作用在電動車的力只有靜阻力 F 和慣性力 aW 。這樣電動車慣性力即為： 1 2 1 2 1 2( ) ( ) ( 1 ) ( )aW m m a m m a m m a??? ? ? ? ? ? ? 式 （ ） aW —— 電動車的慣性力， N ； ? —— 旋轉(zhuǎn)慣性系數(shù)，參照礦用機(jī)車的數(shù)據(jù)，電動車取 ； a —— 電動車的加速度，啟動時的加速度取 2/ms。設(shè) ? 為坡道的傾斜角 ， 這 時 坡道的阻力 2F 為 ： ?s in)( 212 gmmF ??? 式（ ） 式中的 “ ? ” 符號表示：上坡運(yùn)行時取 “ +”， 下坡運(yùn)行時取 “ ” 所以電動車的靜阻力為： 0 1 2 1 2( ) ( sin )F F F m m g ??? ? ? ? ? 式 （ ） 若電動車在水平地面上行駛時電動車的靜阻力為： NF )00 2 0 0 (10)7050(0 ?????? 、電動車慣性力的計(jì)算 電動車的慣性力除了平移之外，還有車輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子等螺旋部件的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)慣性矩?；咀枇τ米枇ο禂?shù)求得 ， 電動車的基本阻力用下式計(jì)算 ： ?? gmmMgF )( 211 ??? 式（ ） 式中 1m —— 人的質(zhì)量， 1m =70kg ； 2m —— 電動車空載時的質(zhì)量， 2m =50kg 。 表 21 不同路面的滾動摩擦系數(shù) 路面特征 fK 全新堅(jiān)硬的柏油、混泥土、小方石塊路面 經(jīng)壓軋的坑洼波動的碎石路，混泥土路面 壓壞的柏油路面 良好路面 一般的土路 松沙路面 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 、電動車阻力計(jì)算 電動車的靜阻力主要 是 基本阻力和坡道阻力，空氣阻力因車速不高，計(jì)算時可以不予考慮。 d —— 軸承的直徑， mm ； u —— 軸承的摩擦系數(shù)，取 ； 所以阻力系數(shù)： ????? 需要說明的是車輪與地面之間的滾動摩擦系數(shù) fK 是隨著路面狀況的不同 ， 其數(shù)值也在不斷改變。從分析電動汽車行駛時的受力狀況出發(fā)，建立直線行駛方程式，是分析電動車直線行駛性能的基礎(chǔ)。能量存儲系統(tǒng)包括蓄電池和能量管理系統(tǒng)，動力驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動電動機(jī)和驅(qū)動控制系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)電動車驅(qū)動系統(tǒng)時，為了使電動車達(dá)到要求的動力性能指標(biāo)，首先必須建立電動車的力學(xué)模型，對電動車行駛過程中力與功率的平衡進(jìn)行分析，以得到電動車的需求特性。 、電動車的行駛力學(xué) 、 車輛模型 驅(qū)動系統(tǒng)的動力輸出特性與車子的動力性能直接相關(guān)。 電動車在牽引等速狀態(tài)下，沿運(yùn)行方向作用在電動車上的力有牽引力F 、靜阻力 0F 和慣性力 aW 。在工程上用它計(jì)算電動車運(yùn)行時所需要的制動力、慣性力。 這 三種力以不同的方式形成作用于電動車上形成的合力 C ： 牽引運(yùn)行時：合力 WFC ?? ； 慣 性運(yùn)行時：合力 WC ?? ； 制動時：合力 )( BWC ??? 。 電動車的制動力 B 它是 由機(jī)車 和車輛上的制動裝置所產(chǎn)生的，并通過輪與鋼軌的相互作用而引起的外力，用來使電動車減速或停車。 它 與電動車的運(yùn)動方向相同，其大小 由 開車的人決定。下面從車的直線行駛動理學(xué)模型來進(jìn)行分析。然而，電動機(jī)的最大功率與額定功率下觀察甚多，而最大功率工況不能長時間運(yùn)行，因此必須用電動機(jī)的額定工況計(jì)算電動車的最大爬坡度和最高車 速。 環(huán)保電動車的動力性能分析 動力傳動系統(tǒng)由蓄電池、控制器、電動機(jī)、驅(qū)動輪等組成。這樣就可以 提高 一次充電的續(xù)行距離， 避免 了不必要的能量損失。 、研究意義 首先本設(shè)計(jì)的課題使我們對電動車有了進(jìn)一步的了解，對制動能量再生有了新的認(rèn)識，所謂制動能量再生，是指電動車減速制動時將其中一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量這里是電能，并且將其充進(jìn)電池。 利用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將車及人體的動能通過電動機(jī)的發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化為電能，并經(jīng)過相應(yīng)的處理和控制電路，達(dá)到給電瓶充電和車減速的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 雙重目的。 、電動車行車參數(shù)的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)前先將文章中計(jì)算需要的數(shù)據(jù)假定如下： 整車質(zhì)量（ 2m ） 300kg 滾動阻力系數(shù)（ u ） 人重（ 1m ） 70kg 額定載重 重（ 1m ） 100kg 車輪直徑（ D ） 400mm 后軸轉(zhuǎn)子直徑 （ d ） 10mm 、設(shè)計(jì)任務(wù) 對電動車的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析，分別對電動車的運(yùn)行阻力、慣性力、再生制動力以及所需要的牽引力進(jìn)行計(jì)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 前者針對無刷電機(jī)的控制要求，將控制邏輯集成在芯片內(nèi)，一般該類控制器稱為模擬控制器；后者采用單片機(jī)，用編程的方法來模擬無刷電機(jī)的控制邏輯，其特點(diǎn)是使用靈活，通過修改程序可以適應(yīng)不同規(guī)格的無刷電動機(jī)，增加功能方便，如果電機(jī)缺相保護(hù)，堵轉(zhuǎn)保護(hù)，添 加力矩傳感器，可以根據(jù)不同的電機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以達(dá)到良好的匹配等，通常將此類控制器稱為數(shù)字式控制器。其主要的作用是提高電機(jī)和蓄電池的效率、節(jié)省能源、保護(hù)電機(jī)及蓄電池以及降低電動車在受到破壞時的損傷程度。常用的是 24V 5Ah， 重量 ，一次充電續(xù)行里程 km16 ，按標(biāo)準(zhǔn)的 80%放電，壽命約 500次。鎳鎘電池可以快速充電，其過充、過放電性能均好，循環(huán)壽命較長，達(dá) 20xx 次。目前電 池選用的是鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等。今后二合一輪轂式無刷直流電機(jī)和無位置傳感器無刷直流電機(jī)是電動車車用電機(jī)的發(fā)展方向。隨著轉(zhuǎn)子位置的旋轉(zhuǎn)，位置傳感器通過電子換向線路不斷的送出信號，以改變電樞繞組的通電狀態(tài)，保證在一定的范圍內(nèi)定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場成正交關(guān)系，保持轉(zhuǎn)矩連續(xù)不斷的產(chǎn)生，輸出機(jī)械功率，從而實(shí)現(xiàn)了無接觸式電磁換向。電動車上采用的是無刷電動輪轂電動機(jī)一般制成多相，如采用三相，它的電樞放在定子上，永磁磁極位于轉(zhuǎn)子上。因此，他無干擾、壽命長、效率高、運(yùn)行可靠、維護(hù)簡單，且轉(zhuǎn)速由于不受機(jī)械換向的限制，可在寬廣的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，與有刷直流電機(jī)相比成本低，但是控制系統(tǒng)復(fù)雜成本高。但運(yùn)行安全，電刷磨損小、噪音小這是他的優(yōu)點(diǎn) 。而且齒輪本身就有機(jī)械磨損，一年左右因?yàn)闈櫥蛔銓?dǎo)致齒輪磨損加劇，噪音增大，影響電機(jī)和電池的壽命。由于高速電機(jī)通過齒輪減速，其特點(diǎn)是騎車者的感覺動力較強(qiáng)，而且爬坡的能力較強(qiáng)。 有刷直流電機(jī)又可以分為有齒和無齒兩種。前者的應(yīng)用較后者多一點(diǎn)。目前，電動車所使畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 用的電機(jī)大多數(shù)為有刷直流電動機(jī)，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步與電子元件成本的不斷下降，無刷直流電機(jī)將成為今后電動車的發(fā)展主流 。 按電動機(jī)形式及驅(qū)動方式分：有直驅(qū)車輪的輪轂式直流電動機(jī)、中軸鏈?zhǔn)?驅(qū)動的柱式直流電動機(jī)、電動箱式驅(qū)動的柱式和盤式直流電動機(jī)。 、 環(huán)保電瓶車的種類 電動車以其驅(qū)動力性質(zhì)、整車結(jié)構(gòu)及電動機(jī)驅(qū)動方式的不同，可以分成以下三種類型： 按驅(qū)動力性質(zhì)分：有電動型和助力型兩種。 、 有關(guān)環(huán)保電瓶車的概念 、 什么是環(huán)保電瓶車 環(huán)保電瓶車是以電池作為輔助能源，具有兩個或四個車輪，能實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動或電助動功能的特種車。為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 了使我國的道路清掃車水平在較短的時間內(nèi)得到提高，縮小和一些發(fā)達(dá)國家道路清掃車性能水平上的差距，滿足我國 環(huán)衛(wèi)部門對城市街道清掃作業(yè)的要求，掃路車制造企業(yè)應(yīng)該加大對道路車性能方面的研究。不管是產(chǎn)品的質(zhì)量何時性能等各方面都得到了迅猛提高，尤其是在改革開放之后，通過從國外進(jìn)口一些掃路車，將國外的掃路車與國內(nèi)的相結(jié)合，取其精華，去其糟粕，將各自優(yōu)點(diǎn)相融合，使得我國掃路車的產(chǎn)品性能、質(zhì)量以及可靠性得到很大程度的提高。因此對當(dāng)前存在掃路車進(jìn)行持續(xù)不斷的深入研究和科技創(chuàng)新的問題，迫切得以解決。因此，全國各地的環(huán)境衛(wèi)生部門對城市道路清掃作業(yè)機(jī)械化程度的提高提出了迫切的需求。人民對城市的衛(wèi)生、道路清潔程度也越來越重視，之前城市道路的清掃都是依靠環(huán)衛(wèi)清潔工人的雙手來清掃，這種的方式顯然已經(jīng)變得很落后落后，不再能夠滿足當(dāng)今大中城市對現(xiàn)代化環(huán)境衛(wèi)生工作的發(fā)展需求。因此，無論是從設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)的觀點(diǎn)，還是從實(shí)用的角度來看，了解和掌握電動汽車技術(shù)的社會需求會越來越大。 電動汽車具有良好的環(huán)保性能和可以以多種能源為動力的顯著特點(diǎn)，即可以保護(hù)環(huán)境，又可以緩解能源短缺和調(diào)整能 源結(jié)構(gòu)，保障能源安全。電動汽車在解決道路交通事故方面和傳統(tǒng)汽車相比也具有一定優(yōu)勢。電動汽車使用的能源是可以用與發(fā)電的一切能源。 我國面臨的形式也十分嚴(yán)峻， 國內(nèi) 的石油儲藏量和開采量相當(dāng)有限，隨著汽車保有量的增加，石油需求越來越多，目前已不 能 自給，不足部分主要通過進(jìn)口來滿足 ， 而且每年成遞增趨勢。In this paper, the structure of environmental protection (design, layout design, the development and the advantages and disadvantages, the structure and management, energy 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 四輪環(huán)保電瓶車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 storage and management, in the form of motor and d