電動(dòng)客車懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 汽車工程專業(yè) 開題報(bào)告

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1、開題報(bào)告 設(shè)計(jì)(論文)題目： 電動(dòng)客車懸架系統(tǒng) 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1.國(guó)內(nèi)電動(dòng)客車發(fā)展現(xiàn)狀 （1）政策向好，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)有所降低，但鼓勵(lì)發(fā)展仍然是主旋律.2013年3月15日，國(guó)家財(cái)政部等四部委達(dá)成共識(shí)，對(duì) 新能源汽車補(bǔ)貼政策延長(zhǎng)3年。7月12日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，研究部署加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，提出政府公務(wù)用車、公交車要率先推廣使用新能 源汽車，同步完善配套設(shè)施。9月17日，四部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應(yīng)用

2、工作的通知》，明確了財(cái)政補(bǔ)貼支持推廣應(yīng)用新能源汽車的具體政策[1]。其中，補(bǔ)貼車型收窄，把非插電式傳統(tǒng)混合動(dòng)力車排除在外；考核更加嚴(yán)格，對(duì)純電動(dòng)乘用車，由裝備的電池容量改為根據(jù)實(shí)際工況續(xù)駛里程進(jìn)行劃?rùn)n補(bǔ)貼；補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)也有所降 低，釋放由政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變的信號(hào)。11月26日， 財(cái)政部等四部委通過評(píng)估確認(rèn)28個(gè)城市或區(qū)域?yàn)榈诙喌?一批新能源汽車推廣應(yīng)用城市。12月2日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《黨政機(jī)關(guān)厲行節(jié)約反對(duì)浪費(fèi)條例》，其中明確規(guī)定公務(wù)用車實(shí)行政府集中采購(gòu)，應(yīng)當(dāng)選用國(guó)產(chǎn)汽車，優(yōu)先選用新能源汽車[2]。不僅在國(guó)家層面，在很多大中城市和地方城市，也都為鼓勵(lì)推廣新能源汽車開啟了綠燈。 （2）電動(dòng)汽車產(chǎn)

3、量突破性增長(zhǎng)，全年超過3.57萬輛，進(jìn)口1.66萬輛在環(huán)保壓力和政策鼓勵(lì)下，2013年中國(guó)電動(dòng)汽車（包括混合動(dòng)力汽車）產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)突破性增長(zhǎng)。全年產(chǎn)量超過3.57萬輛，同比增長(zhǎng)26.2%。其中純電動(dòng)客車產(chǎn)量近0.17萬輛，同比基本持平純電動(dòng)乘用車1.43萬輛，同比增長(zhǎng) 49.2%；純電動(dòng)貨車0.20萬輛，同比增長(zhǎng)7.3%；混合動(dòng)力 客車0.83萬輛，同比增長(zhǎng)43.7%；混合動(dòng)力乘用車0.95萬輛，同比增長(zhǎng)11.9%；另外全年進(jìn)口混合動(dòng)力乘用車1.66 萬輛[3]。從月度產(chǎn)量、進(jìn)口量來看，全年總體保持較為強(qiáng)勁的 增長(zhǎng)勢(shì)頭。2013年5月底，政府部門發(fā)出《關(guān)于報(bào)送混合動(dòng)力公交客車推廣工作總結(jié)的通知》，

4、混合動(dòng)力客車非示范城市推廣補(bǔ)貼告停，新一輪電動(dòng)汽車補(bǔ)貼政策不明朗， 導(dǎo)致6-8月電動(dòng)汽車產(chǎn)量環(huán)比下滑，但同比仍保持大幅增 長(zhǎng)；9月17日財(cái)政部等四部委發(fā)布了《關(guān)于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應(yīng)用工作的通知》，電動(dòng)汽車產(chǎn)量環(huán)比止跌 回升；受2012年11月電動(dòng)汽車產(chǎn)量高基數(shù)的影響，2013年 11月電動(dòng)汽車產(chǎn)量出現(xiàn)了同比負(fù)增長(zhǎng)；12月受2014年補(bǔ)貼“退坡”機(jī)制的影響，電動(dòng)汽車產(chǎn)量出現(xiàn)了明顯的翹尾現(xiàn) 象，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車生產(chǎn)也圓滿收官[4]。 2.電動(dòng)客車懸架分析 懸架是汽車上的重要總成之一，它把車身與車軸（或車輪）彈 性地連接起來。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之 間的一切力和力矩，并且

5、緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷， 衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性[4,5,6]。懸架對(duì) 車輪和車身振動(dòng)所形成的固有振動(dòng)頻率具有衰減作用；保證車輪 在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性；保證汽車的操縱穩(wěn) 定性，使汽車獲得高速行駛能力[7]。電動(dòng)客車在整車結(jié)構(gòu)和布置、載荷分布特點(diǎn)、使用工況等方面 與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)客車有著較大的差異，對(duì)行駛穩(wěn)定性、舒適性，以及減 輕整備、降低噪聲都有更高的要求，空氣懸架以其較高的質(zhì)量?jī)?chǔ)能 量、寬廣的載荷范圍、低固有頻率和低噪聲等特點(diǎn)使之在滿足電動(dòng) 客車要求的方面與板簧懸架相比具有諸多天然優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在： （1）空氣彈簧具有較高的質(zhì)量?jī)?chǔ)能量

6、，在較輕的自身質(zhì)量下可 承載更多的載荷?？諝鈴椈蓡挝毁|(zhì)量的儲(chǔ)能量與缸體的工作壓力 和氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度有關(guān)。在 6.0 MPa 壓力下的氮?dú)?，其質(zhì) 量能可達(dá) 3.3105 Nm/kg。而鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧的質(zhì)量能分別為 76 ～115 Nm/kg、178 ～280 Nm/kg、 254～380 Nm/kg、508～1 016 Nm/kg，由此可見，氣體是彈性元 件最合適的工作介質(zhì)，對(duì)于電動(dòng)客車來講，在相同承載能力下大幅 降低承載元件的自身重量意味著更大的承載能力和更遠(yuǎn)的續(xù)駛里 程，意義重大[8]. （2）較低的固有頻率確保整車具有良好的乘坐舒適性。車輛人 機(jī)工程學(xué)研究

7、表明，對(duì)于旅游客車而言，人體對(duì)所乘坐車輛垂直震 動(dòng)固有頻率感受較為舒適的區(qū)間在 1.2～1.8 Hz，空氣懸架的固有 頻率通常在 1.25～1.7 Hz，而板簧懸架為 2.0～2.7 Hz，電動(dòng)客車的 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)客車相比，車的振動(dòng)相對(duì)內(nèi)燃機(jī) 客車小很多，空氣懸架自身低的固有振動(dòng)頻率保證了整車具有更 好的平順性和乘坐舒適度[9,10,11,12,13]。 （3）滿足不同載荷條件下懸架剛度變化小、不同車速下車身高 度可調(diào)的要求。電動(dòng)客車由于自身攜帶動(dòng)力電池，自重比傳統(tǒng)能源 的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)客車增加約 20%，懸架的選擇必須考慮電動(dòng)客車整 車質(zhì)心高度的降低和車輪足夠的跳動(dòng)空間，在不影

8、響通過性和車 輪跳動(dòng)空間的情況下盡可能降低車架離地高度，確保在高速、大載 荷沖擊下不影響車輪或者車橋跳動(dòng)的空間，在空氣懸架和板簧懸 架中只有空氣懸架具有這種優(yōu)異的減震性能和剛度特征，可以實(shí) 現(xiàn)懸架高度根據(jù)車速可調(diào)的要求[14]。 （4）電動(dòng)客車要求懸架自重輕、機(jī)械運(yùn)動(dòng)噪聲低。電動(dòng)客車區(qū)別 于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)客車的最大不同在于自身攜帶自重較大的動(dòng) 力電池，動(dòng)力電池所支持的整車?yán)m(xù)駛里程受整車整備質(zhì)量和載質(zhì)量 的直接影響。大型電動(dòng)客車的空氣懸架與相同載荷條件下的板簧懸 架自重相比，只有板簧懸架的 60%，可節(jié)省行駛中的電能消耗，對(duì)電 動(dòng)客車?yán)m(xù)駛里程有著積極的影響。同時(shí)，電動(dòng)客車自身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和 傳動(dòng)

9、系統(tǒng)噪聲比發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)低約 20 dB，并且要求懸架系統(tǒng)的機(jī)械 運(yùn)動(dòng)噪聲也要相應(yīng)降低?？諝鈶壹茉谶\(yùn)動(dòng)中幾乎不產(chǎn)生噪聲，而板 簧懸架由于是相互間的金屬聯(lián)接，運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生較為尖銳的機(jī)械噪 聲，不利于電動(dòng)客車外部噪聲控制和延長(zhǎng)懸架自身使用壽命?？諝鈶壹芘c板簧懸架的特性差異決定了空氣懸架設(shè)計(jì)方案成為高性能電動(dòng)客車的首選，好的客車懸架方案設(shè)計(jì)不僅要有全面 的汽車?yán)碚?、人機(jī)工程學(xué)等知識(shí)，還要對(duì)電動(dòng)客車結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)有深 入地了解，最終選定的懸架方案才能適合目標(biāo)車型[15]。 3電動(dòng)客車懸架的總結(jié) 懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接影響到汽車行 駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性。電動(dòng)客車作為近年來發(fā)展起來

10、的一種新能源汽車，在整車布置型式、性能要求、操控技術(shù)等方面較傳 統(tǒng)能源客車有著根本的區(qū)別，因此，對(duì)于懸架選型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要 區(qū)別傳統(tǒng)能源客車，綜合各方面影響因素作出最為合理的選擇[16]。 參考文獻(xiàn) [1] 羅艷托,湯湘華,胡愛君,陳劍峰,國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及其對(duì)車用燃料的影響[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2014(5). ［2］余志生.汽車?yán)碚摚跰］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009 ［3］ 陳清泉，孫逢春，祝嘉光.現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù)［M］.北京：北京理工 大學(xué)出版社，2002 ［4］ 胡驊，宋慧.電動(dòng)汽車［M］.北京：人民交通出版社，2006

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12、科學(xué)技術(shù)出版社，1997 ［13］王望予. 汽車設(shè)計(jì). 第3版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5 ［14］（加）唐.諾里斯 （美）杰克.爾賈維克 著； 李卓森 喬淑平 牛冬妍 藍(lán)曉理 譯. 懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng). 吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社.1998. ［15］鄭建榮. ADAMS-虛擬樣機(jī)技術(shù)入門與提高. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.11 ［16］李炳泉. 桑塔納2000型轎車構(gòu)造. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.7 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 新能源汽車是國(guó)內(nèi)外發(fā)展的一

13、個(gè)重要方向，本課題將運(yùn)用所學(xué)的汽車設(shè)計(jì)理論，進(jìn)行電動(dòng)汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行汽車前懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真分析，探討有關(guān)前輪外傾、前束、主銷后傾、主銷內(nèi)傾的變化趨勢(shì)。需要運(yùn)用有關(guān)電動(dòng)汽車懸架的設(shè)計(jì)計(jì)算，二維設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)圖和仿真分析報(bào)告。 指導(dǎo)教師意見： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日