《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-電動輕型客車底盤設(shè)計(jì)（全套圖紙）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-電動輕型客車底盤設(shè)計(jì)（全套圖紙）（36頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、車輛與動力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 電動輕型客車（底盤設(shè)計(jì)） 摘 要 混合動力汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）既能充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和電動汽車的優(yōu)點(diǎn)，又可以避免各自的不足，是當(dāng)今最具有實(shí)際開發(fā)意義的低排放和低油耗的理想車型。而混合動力電動系統(tǒng)是最適合也最有潛力運(yùn)用到客車上的，尤其是城市客車，因此，混合動力城市客車成為當(dāng)今世界汽車界最具競爭力的開發(fā)熱點(diǎn)。 全套圖紙，加153893706 本文以運(yùn)用于城鄉(xiāng)之間的傳統(tǒng)客車為研究基礎(chǔ)，在保留其動力性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以達(dá)到動力性和經(jīng)濟(jì)性的良好配合。圍繞著這個(gè)目標(biāo)，

2、本文首先分析比較了HEV的各種類型和驅(qū)動模式，從而確定了電動客車驅(qū)動系統(tǒng)為并聯(lián)式混合驅(qū)動的布置型式、并為HEV主要制定了動力性能指標(biāo)，其次完成了對整體及各部件參數(shù)的確定和匹配，最后在以上基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對汽車底盤的布置和各部件的裝配連接。本次設(shè)計(jì)中，HEV采用發(fā)動機(jī)提供平均行駛功率、電動機(jī)提供峰值功率的控制策略，從而減小了發(fā)動機(jī)的功率和尺寸、更好的發(fā)揮了發(fā)動機(jī)的動力性、實(shí)現(xiàn)了動力性和經(jīng)濟(jì)性的良好結(jié)合。 在底盤的布置中，通過對各部分如發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、離合器、變速器等的合理布局，在保證各個(gè)部件不運(yùn)動干涉的情況下，實(shí)現(xiàn)了各部件的良好連接以及動力的順利傳遞。在設(shè)計(jì)過程中，盡量貫徹了“標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用

3、化”的原則，以降低成本。 關(guān)鍵詞：并聯(lián)式混合驅(qū)動，動力性，經(jīng)濟(jì)性，控制策略，底盤布置 V ELECTIC LIGHT BUSES (CHASSIS DESIGN) ABSTRACT HEV (Hybrid Electric Vehicle,HEV) can give full play to the advantages of internal combustion engines and electric cars, and avoid their shortcomings, are the most practical significance of developi

4、ng ideal models for low emissions and low fuel consumption. Hybrid electric system is most suitable for potential use on the bus, especially urban buses, therefore, hybrid city buses to become today's automotive industry is the most competitive development hot spots of the world. This article to app

5、ly traditional research base for passenger cars between urban and rural areas, the retention on the basis of its power, designed to improve fuel economy and reduce emissions targets to achieve good cooperation of power performance and fuel economy of. Around with this target, this first analysis com

6、parison has HEV of various type and drive mode, to determines has electric bus drive system for parallel type mixed drive of layout type type, and and for HEV main developed has power performance index, second completed has on overall and the all parts parameter of determines and match, last in abov

7、e Foundation Shang implementation has on car chassis of layout and all parts of Assembly connection. In this design, HEV engine provides the average power, providing peak power motor control strategy, which reduces the engine power and size, better display of engine power, to achieve a good combinat

8、ion of power and economy. In the chassis layout, through parts such as engines, motors, clutches, transmissions, reasonable layout, ensure the movement of each part does not interfere in cases of, achieving a good connection of the various components, as well as the smooth delivery of power. During

9、the design process, implement as far as possible the "standardization, serialization and generalization" principle, to cut costs. KEY WORDS: the merge type mixture drives, motive, economy, control strategy, passenger car bedrock 目 錄 第一章 概述 1 §1.1 底盤總體布置的設(shè)計(jì)任務(wù) 1 §1.2 底盤設(shè)計(jì)的原則 1 §1.3 主要研究內(nèi)容 1

10、 第二章 底盤型式的選擇 3 §2.1 混合動力客車的分類 3 §2.1.1 串聯(lián)式混合動力客車（SHEV） 3 §2.1.2 并聯(lián)式混合動力客車（PHEV） 4 §2.1.3 混聯(lián)式混合動力客車（PSHEV） 6 §2.2 混合動力客車的特點(diǎn) 8 §2.3 總布置方案的確定 9 §2.3.1 驅(qū)動方式的選擇 9 §2.3.2 驅(qū)動力組合模式的選擇 9 §2.3.3 控制策略的選擇 10 第三章 底盤主要參數(shù)的選擇 11 §3.1 汽車型式的選擇 11 §3.1.1 發(fā)動機(jī)的種類和型式 11 §3.1.2 汽車的軸數(shù)和驅(qū)動形式 11 §3.1.3 輪胎的選擇 1

11、1 §3.2 主要參數(shù)的確定 12 §3.2.1 主要尺寸參數(shù)的確定 12 §3.2.2 整車質(zhì)量參數(shù)的確定 13 §3.2.3 主要性能參數(shù)的確定 16 第四章 動力傳動裝置參數(shù)的確定 18 §4.1 發(fā)動機(jī)的選擇 18 §4.2 電動機(jī)的選擇 19 §4.3 電池的選擇 21 §4.4 發(fā)動機(jī)與電動機(jī)參數(shù)匹配的選擇及實(shí)現(xiàn) 22 §4.5 傳動系參數(shù)的選擇 22 §4.5.1 主減速比的選擇 22 §4.5.2 最大傳動比的選擇 23 第五章 底盤總布置草圖的繪制 25 §5.1 整車布置的基準(zhǔn)線（面）——零線的確定 25 §5.2 發(fā)動機(jī)、電動機(jī)的布置 26

12、 §5.3 傳動系的布置 26 §5.4 轉(zhuǎn)向裝置的布置 27 §5.4 懸架的布置 27 §5.5 制動系、踏板的布置 28 §5.6 電池的布置 28 第六章 結(jié)論 30 參考文獻(xiàn) 31 致謝 33 第一章 概述 §1.1 底盤總體布置的設(shè)計(jì)任務(wù) 最高車速不小于70，坡度不小于20%。 整車質(zhì)量不能太大，軸荷分配要符合要求，整車布置要合理。 要進(jìn)行動力性指標(biāo)的計(jì)算。 §1.2 底盤設(shè)計(jì)的原則 1、努力使混合動力客車的動力性能能夠達(dá)到或接近現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)客車的水平，逐步實(shí)現(xiàn)其實(shí)用化。 2、最大限度地發(fā)揮電動機(jī)驅(qū)動的輔助作用，使混合動力客車的燃油消耗量盡量降低

13、，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的節(jié)能和環(huán)保。目前，混合動力客車的百千米油耗比內(nèi)燃機(jī)客車低1/3左右。 3、在很合動力客車上實(shí)現(xiàn)多能源動力控制。混合動力控制的關(guān)鍵技術(shù)是對內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙重控制。發(fā)動機(jī)與電動機(jī)動力系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)最為有效的組合和最佳的匹配，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)、電動機(jī)和驅(qū)動系統(tǒng)都具有高效率，能夠回收再生制動能量，延長混合動力客車的行駛里程，改善其節(jié)能性。 4、繼承或沿用內(nèi)燃機(jī)客車的主要操縱裝置和操作方法，適應(yīng)駕駛員的操作習(xí)慣，使操作簡單化和規(guī)范化。在整車控制系統(tǒng)中，采用全自動、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，達(dá)到安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保和操縱靈活的目的。 5、采用輕金屬高強(qiáng)度復(fù)合材料和新型混合動

14、力客車專用的車身和底盤結(jié)構(gòu)，盡量減輕整車的整備質(zhì)量；采用低滾動阻力的輪胎，降低行駛阻力?；旌蟿恿蛙嚨牡妆P、車身附件和電子、電器設(shè)備等應(yīng)盡可能地配備現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備，要求達(dá)到或接近內(nèi)燃機(jī)汽車所具有的水平。 §1.3 主要研究內(nèi)容 在不犧牲動力性的基礎(chǔ)上，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性和降低排放，實(shí)現(xiàn)動力性和經(jīng)濟(jì)性的良好配合，是混合動力系統(tǒng)匹配的較佳途徑。而實(shí)現(xiàn)混合動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵在于完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇、動力傳動系統(tǒng)參數(shù)的選擇和合理匹配、多能源控制策略的制定，其亟待解決的問題也就是本課題的主要研究內(nèi)容，如下所示： 1、并聯(lián)式混合動力客車總體方案的確定。客觀而全面的評價(jià)混合動力系統(tǒng)各種驅(qū)動模式的優(yōu)劣，根

15、據(jù)實(shí)際中情況，綜合考慮各種因素，確定驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。 2、并聯(lián)式混合動力城市客車驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)選擇和匹配。根據(jù)本設(shè)計(jì)制定的整車動力性能指標(biāo)要求，提出并聯(lián)式混合動力總成參數(shù)的匹配方法和控制策略，對并聯(lián)式混合動力城市客車進(jìn)行動力傳動系各參數(shù)的計(jì)算和匹配。 3、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，參考其他同類客車車型，對并聯(lián)式混合動力客車的底盤進(jìn)行各部件的布置和裝配，實(shí)現(xiàn)各部件的清晰連接和動力的良好傳遞。 第二章 底盤型式的選擇 §2.1 混合動力客車的分類 混合動力客車按分類方式的不同可以分成不同種類，按照動力傳動系統(tǒng)的布置可以分為：串聯(lián)式（SHEV）、并聯(lián)式（PHEV）和混聯(lián)式（PSHEV）等三種。

16、§2.1.1 串聯(lián)式混合動力客車（SHEV） 傳統(tǒng)的串聯(lián)式混合動力客車的動力系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三部分組成，他們之間用串聯(lián)方式組成SHEV的動力單元系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到蓄電池或電動機(jī)，由電動機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動客車。小負(fù)荷時(shí)由蓄電池帶動電動機(jī)驅(qū)動車輪，大負(fù)荷時(shí)由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動電動機(jī)。當(dāng)車輛處于起步、加速、爬坡的工況時(shí)，發(fā)動機(jī)、電動機(jī)組和電池組共同向電動機(jī)提供電能；當(dāng)電動車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由蓄電池驅(qū)動電動機(jī)。當(dāng)蓄電池缺電時(shí)，則由發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組向蓄電池供電。 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行的工況，可以將發(fā)動機(jī)調(diào)整在最佳工況

17、點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整蓄電池和電動機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的，使發(fā)動機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動機(jī)的效率，減少了廢氣排放，但它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。 串聯(lián)式混合動力客車驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，動力電池組、發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組和驅(qū)動電機(jī)在底盤上的布置有較大的自由度，因?yàn)橹挥形ㄒ坏碾妱訖C(jī)驅(qū)動模式，控制系統(tǒng)也比較簡單，其特點(diǎn)是動力性能更加趨近于純電動客車。另外，串聯(lián)式混合動力客車還必須裝置一個(gè)大功率的發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)組，再通過帶動電動機(jī)來驅(qū)動車輛。發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)的功率都要求等于或接近于串聯(lián)式混合動力客車的最大驅(qū)動功率，在熱能—電能—機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換過程中，總

18、效率低于內(nèi)燃機(jī)汽車。 串聯(lián)式混合動力客車的三大總成的體積較大質(zhì)量也較重，還要有龐大的蓄電池組，使得在中小型汽車上布置有一定的困難，因此一般適合大型客車采用。 圖2-1 串聯(lián)式混合動力客車結(jié)構(gòu)模型簡圖 §2.1.2 并聯(lián)式混合動力客車（PHEV） 傳統(tǒng)的并聯(lián)式混合動力客車有發(fā)動機(jī)和電動機(jī)兩套動力驅(qū)動系統(tǒng)。這兩套系統(tǒng)可以分別獨(dú)立地向客車傳動系提供轉(zhuǎn)矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨(dú)驅(qū)動。在客車加速爬坡時(shí)，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)能夠同時(shí)向傳動機(jī)構(gòu)提供動力，一旦車速達(dá)到巡航速度，客車將僅僅依靠發(fā)動機(jī)維持速度。其中，電動機(jī)既可以作電動機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動—發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的

19、發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)可以直接通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輪，這種裝置更接近于傳統(tǒng)的客車驅(qū)動系統(tǒng)，機(jī)械效率損耗與普通客車差不多，得到比較廣泛的應(yīng)用。 PHEV的動力系統(tǒng)組成可以大致分為發(fā)動機(jī)、驅(qū)動系統(tǒng)（變速器和驅(qū)動橋）和驅(qū)動輪等，電動機(jī)的動力要與車輛驅(qū)動系統(tǒng)相組合： （1）、在發(fā)動機(jī)輸出軸處進(jìn)行組合； （2）、在變速器（包括驅(qū)動橋）處進(jìn)行組合； （3）、在驅(qū)動輪處進(jìn)行組合。 因此，PHEV的驅(qū)動力形成了不同的組合模式。 1、發(fā)動機(jī)軸動力組合式PHEV 發(fā)動機(jī)軸動力組合式PHEV只有發(fā)動機(jī)和電動/發(fā)電機(jī)兩大動力設(shè)備，發(fā)動機(jī)和電動/發(fā)電機(jī)的動力在發(fā)動機(jī)輸出軸上進(jìn)行組合，然后通過由離合器、變速器、驅(qū)動橋

20、和半軸組成的傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)帶動車輪行駛。 圖2-2 并聯(lián)式發(fā)動機(jī)軸動力組合式結(jié)構(gòu)模型簡圖 2、動力組合器動力組合式PHEV 動力組合器動力組合式PHEV只有發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)兩大動力設(shè)備，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)的動力組合器上進(jìn)行組合，然后通過差速器和半軸帶動車輪行駛。 圖2-3 并聯(lián)式動力組合器動力組合式結(jié)構(gòu)模型簡圖 3、驅(qū)動輪動力組合式PHEV 驅(qū)動輪動力組合式PHEV的發(fā)動機(jī)通過離合器、變速器和驅(qū)動輪獨(dú)立驅(qū)動PHEV的后驅(qū)動輪（前輪），驅(qū)動電機(jī)通過減速器獨(dú)立地驅(qū)動PHEV前驅(qū)動輪（后輪）。在混合動力驅(qū)動模式時(shí)，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)共同組成四輪驅(qū)動PHEV的前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪。由

21、于在發(fā)動機(jī)與驅(qū)動電機(jī)混合驅(qū)動時(shí)，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的動力（牽引力）在驅(qū)動輪上組合，因此成為驅(qū)動輪動力組合式PHEV。 圖2-4 并聯(lián)式驅(qū)動輪動力組合式結(jié)構(gòu)模型簡圖 雖然PHEV有不同的結(jié)構(gòu)模型，但都是以發(fā)動機(jī)為主要驅(qū)動模式。發(fā)動機(jī)控制在低油耗、高效率和低污染的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)直接帶動PHEV的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動PHEV行駛，采用傳動效率高的機(jī)械傳動系統(tǒng)，沒有SHEV在熱能—電能—機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗。由于是以發(fā)動機(jī)為主要驅(qū)動模式，其特點(diǎn)是動力性更加趨近于內(nèi)燃機(jī)汽車。 §2.1.3 混聯(lián)式混合動力客車（PSHEV） 混聯(lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)包括

22、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，根據(jù)助力裝置的不同，它又可以分為發(fā)動機(jī)為主和電動機(jī)為主兩種。以發(fā)動機(jī)為主的形式中，發(fā)動機(jī)作為主動力源，電動機(jī)為輔助動力源；以電動機(jī)為主的形式中，電動機(jī)作為主動力源，發(fā)動機(jī)為輔助動力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制方便，缺點(diǎn)則是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。PSHEV也包含有兩種動力組合模式： 1、動力組合器動力組合式PSHEV 動力組合器動力組合式PSHEV有發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)三大動力組成，在發(fā)動機(jī)的輸出軸上裝有一個(gè)電動/發(fā)電機(jī)，電動/發(fā)電機(jī)一般只用于快速起動發(fā)動機(jī)和發(fā)電。發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的動力在動力組合器上進(jìn)行組合，然后通過差速器和半軸帶動車輪行駛。 圖2-5 混聯(lián)式動力

23、組合器動力組合式結(jié)構(gòu)模型簡圖 2、驅(qū)動輪動力組合式PSHEV 驅(qū)動輪動力組合式PSHEV有發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)三大動力組成，在發(fā)動機(jī)的輸出軸上，裝有一個(gè)電動/發(fā)電機(jī)，電動/發(fā)電機(jī)一般只用于快速起動發(fā)動機(jī)和發(fā)電。發(fā)動機(jī)通過離合器、變速器和驅(qū)動橋獨(dú)立驅(qū)動PSHEV的后驅(qū)動輪（前輪），驅(qū)動電機(jī)通過減速器獨(dú)立驅(qū)動PSHEV前驅(qū)動輪（后輪）。在混合動力驅(qū)動模式時(shí)，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)共同組成四輪驅(qū)動模式驅(qū)動PSHEV的前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪。由于在發(fā)動機(jī)與驅(qū)動電機(jī)混合驅(qū)動時(shí)，發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的動力（牽引力）在驅(qū)動輪上組合，因此稱為驅(qū)動輪動力組合式PSHEV。 圖2-6 混聯(lián)式驅(qū)動輪動力組合式結(jié)

24、構(gòu)模型簡圖 PSHEV兼有SHEV和PHEV的優(yōu)點(diǎn)，可以組合成更多種形式的混合驅(qū)動的驅(qū)動模式，發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的效率可以是PSHEV總功率的0.3~1倍，車輛的整備質(zhì)量可以降低，而且性能更加完善，經(jīng)濟(jì)性更好，在動力性能方面接近和達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平，有害氣體的排放更少，達(dá)到“超低污染”的標(biāo)準(zhǔn)要求。 §2.2 混合動力客車的特點(diǎn) 1、優(yōu)點(diǎn) 混合動力客車的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的：首先，混合動力客車通常不需要像純電動客車那樣到電站充電，而且在很多時(shí)候動力性明顯優(yōu)于同排量的純內(nèi)燃機(jī)客車，特別是在起步加速時(shí)，電動機(jī)可以有效彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩不足的弱點(diǎn)，還可以在某種程度上改善提升動力輸出

25、時(shí)客車加速過程的順暢性，減少車內(nèi)的機(jī)械噪聲。其次，由于電動機(jī)的配合工作，以及內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)剩余動能的再利用（制動減速時(shí)過剩勢能的能量轉(zhuǎn)換儲蓄），又會使得混合動力客車的燃油消耗略低于純內(nèi)燃機(jī)客車。此外，混合動力客車較之純內(nèi)燃機(jī)客車的低排放還給我們帶來了更有意義的環(huán)保價(jià)值。 2、缺點(diǎn) 當(dāng)然，混合動力客車雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有難以克服的缺點(diǎn)。首先，兩套動力系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn)比一套動力系統(tǒng)高。其次，由于能量守恒的緣故，混合動力客車比起純內(nèi)燃機(jī)客車在燃油消耗上并不能像一些制造商所說的那樣具有很大優(yōu)勢，因?yàn)樵诎l(fā)電過程中，同樣要消耗能量，而且混合動力客車在實(shí)際使用中的低能耗主要得益于對過剩勢能的有效利用。 §2

26、.3 總布置方案的確定 §2.3.1 驅(qū)動方式的選擇 并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）只有發(fā)動機(jī)和電動/發(fā)電機(jī)兩個(gè)動力單元，兩個(gè)動力單元本身的功率可以等于50%~100%的車輛驅(qū)動功率。發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是PHEV的基本驅(qū)動模式，從發(fā)動機(jī)到輪胎之間動力傳遞過程中，除摩擦損失外沒有機(jī)械能—電能—機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換損失，能量轉(zhuǎn)換總的綜合效率要比SHEV高。在車輛需要大功率輸出時(shí)，電動機(jī)可以與發(fā)動機(jī)協(xié)同為車輛提供動力輸出，因此PHEV可以選擇較小功率的發(fā)動機(jī)。電動機(jī)是PHEV的輔助動力，因而根據(jù)多能源動力總成匹配的要求可以選擇較小的電機(jī)功率。與此對應(yīng)的電動機(jī)質(zhì)量和體積都比較小，與其配套的電池組容量也較小

27、，使得整車的整備質(zhì)量大大降低。另外，PHEV較之PSHEV結(jié)構(gòu)簡單，方便操作，其性能更容易實(shí)現(xiàn)，因而在輕型客車上使用PHEV結(jié)構(gòu)較為適宜。 并聯(lián)式混合動力車輛是介于普通內(nèi)燃機(jī)車輛和電動車輛之間的一種新型超低排放的車輛，具有噪聲低、廢氣排放少、經(jīng)濟(jì)性能好、動力性能佳、行駛里程長等特點(diǎn)。由此，本設(shè)計(jì)采用綜合評價(jià)都較好的并聯(lián)式混合驅(qū)動方式。 §2.3.2 驅(qū)動力組合模式的選擇 發(fā)動機(jī)軸動力組合式PHEV只有發(fā)動機(jī)和電動/發(fā)電機(jī)兩大動力設(shè)備，發(fā)動機(jī)和電動/發(fā)電機(jī)的動力在發(fā)動機(jī)輸出軸上進(jìn)行組合，然后通過由離合器、變速器、驅(qū)動橋和半軸組成的傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)帶動車輛行駛。此種驅(qū)動力組合模式滿足我們此次的

28、設(shè)計(jì)要求，更接近現(xiàn)代客車的型式，符合市場需求。其驅(qū)動模式有： 以發(fā)動機(jī)驅(qū)動為基本驅(qū)動模式，電動機(jī)為輔助動力 電動機(jī)在車輛起步時(shí)單獨(dú)驅(qū)動 電動機(jī)在車輛加速、爬坡時(shí)起輔助作用，與發(fā)動機(jī)組成混合驅(qū)動模式 在混合驅(qū)動時(shí)，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)在發(fā)動機(jī)輸出軸上組合 §2.3.3 控制策略的選擇 控制策略是混合動力汽車的核心，它根據(jù)駕駛員的意圖和行駛工況來協(xié)調(diào)各動力部件間的能量流動，合理進(jìn)行動力分配，提高整車經(jīng)濟(jì)性并且適當(dāng)降低排放。 本次設(shè)計(jì)采用發(fā)動機(jī)軸動力組合式并聯(lián)傳動結(jié)構(gòu)，針對這種并聯(lián)方式的特點(diǎn)，又根據(jù)文獻(xiàn)，我國城市的平均行駛車速僅在20~30之間，因此可以確定本次設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的主要控制策略如下：

29、 1、<25時(shí)，主離合器分離，電磁離合器接合，車輛由大功率電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，以純電動方式運(yùn)行。 2、25時(shí)，發(fā)動機(jī)起動。當(dāng)整車需求扭矩在發(fā)動機(jī)優(yōu)化工作區(qū)間內(nèi)時(shí)，主離合器接合，電磁離合器分離，發(fā)動機(jī)單獨(dú)工作，提供驅(qū)動扭矩。 3、當(dāng)車輛加速或者負(fù)荷增大時(shí)，主離合器和電磁離合器同時(shí)接合，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)共同驅(qū)動提供扭矩。 在此種策略下，電動機(jī)只有在低速時(shí)或在高于某個(gè)轉(zhuǎn)矩或功率限制后才會起動。這樣容易保證發(fā)動機(jī)始終在萬有特性圖中最佳油耗線上工作，以更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。 第三章 底盤主要參數(shù)的選擇 底盤是汽車總體布置的基礎(chǔ)，為汽車的重要組成部分。底盤主要參數(shù)包括汽車的型式以及汽車的主要參數(shù)，汽車

30、型式需要選擇發(fā)動機(jī)的種類和型式、汽車的軸數(shù)和驅(qū)動型式以及輪胎規(guī)格，而汽車的主要參數(shù)則包含尺寸、質(zhì)量和性能等參數(shù)。 §3.1 汽車型式的選擇 §3.1.1 發(fā)動機(jī)的種類和型式 現(xiàn)代汽車上經(jīng)常使用的有汽油機(jī)和柴油機(jī)，對此，我們可以根據(jù)車型和具體的情況來進(jìn)行選取。 電動客車由于采用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的配合，再加上其應(yīng)用的環(huán)境和使用情況，綜合考慮之后，應(yīng)該選用小功率的柴油機(jī)，在此選用直列水冷四缸直噴式柴油機(jī)。與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有油耗低、燃油經(jīng)濟(jì)性好、動力強(qiáng)勁、耐久性好以及排氣污染較低和安全性高等優(yōu)點(diǎn)。 §3.1.2 汽車的軸數(shù)和驅(qū)動形式 不同類型的汽車軸數(shù)是不一樣的，可以有兩軸、三軸、四

31、軸甚至更多的軸數(shù)，影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等，而汽車的用途、總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動形式的主要因素。 對于乘用車和總質(zhì)量小些的商用車，通常多采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的4×2、兩軸后驅(qū)動形式，這也是一種較為典型的、成熟的結(jié)構(gòu)形式，也是目前應(yīng)用較為廣泛的形式。 綜合以上情況，又考慮到輕型電動客車的使用要求，本次設(shè)計(jì)中選用發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的4×2驅(qū)動形式。 §3.1.3 輪胎的選擇 輪胎及車輪用來支撐汽車，承受汽車重力，在車橋與地面之間傳力，駕駛員經(jīng)操縱轉(zhuǎn)向輪可以實(shí)現(xiàn)對汽車運(yùn)動方向的控制，對汽車的許多

32、重要性能，包括動力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱穩(wěn)定性、制動性及行駛安全性和汽車的承載能力都有影響，因此選擇輪胎是很重要的工作，不妨在總體設(shè)計(jì)開始階段就進(jìn)行選定。 子午線輪胎具有滾動阻力小、溫升低、胎體緩沖性能和胎面附著性能都比較好，裝車后更有油耗低、耐磨損壽命長、高速性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此，適應(yīng)現(xiàn)代汽車隊(duì)安全、高速、低能耗的發(fā)展要求，是汽車設(shè)計(jì)時(shí)首選的輪胎。 根據(jù)以上因素，在本次設(shè)計(jì)中，所采用的輪胎規(guī)格為7.00R16。 §3.2 主要參數(shù)的確定 汽車的主要參數(shù)包括尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)和汽車性能參數(shù)。 §3.2.1 主要尺寸參數(shù)的確定 汽車的主要尺寸參數(shù)包括外廓尺寸、軸距、前后輪距、前后懸、

33、最小離地間隙等。 1、汽車的外廓尺寸包括其總長（）、總寬（）和總高（）。在公路和市區(qū)內(nèi)行駛的汽車最大外廓尺寸受有關(guān)法規(guī)限制不能隨意確定，除此之外，影響確定汽車外廓尺寸的因素還有載客量或裝載質(zhì)量及涵洞和橋梁等道路尺寸條件。在滿足使用條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)力求減小汽車的外廓尺寸，這樣不僅可以減少行駛期間需要占用的道路長度，同時(shí)還可以增加車流密度，并且減少整備質(zhì)量，提高汽車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。據(jù)此，本次設(shè)計(jì)中對外廓尺寸（）（）給定如下：5995×2240×2780。 2、軸距L對整備質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑等有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述各指標(biāo)減小。但軸距過短會使車廂長度

34、不足或后懸過長；汽車上坡、制動或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過大，使汽車制動性或操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。因此，在選擇軸距時(shí)需要考慮到各方面因素。當(dāng)然在滿足所設(shè)計(jì)的外廓尺寸、軸荷分配、主要性能和整體布置等要求的前提下，將軸距設(shè)計(jì)的短一些為好。根據(jù)以上因素，通過計(jì)算得出較為合適的軸距L為3308。 3、汽車輪距B會影響車廂或駕駛室內(nèi)寬、汽車總寬、總質(zhì)量、側(cè)傾剛度、最小轉(zhuǎn)彎直徑等因素。增大輪距則車廂內(nèi)寬隨之增加，并有利于增加側(cè)傾剛度，汽車橫向穩(wěn)定性變好；但是汽車的總寬和總質(zhì)量及最小轉(zhuǎn)彎直徑等增加，并導(dǎo)致汽車的比功率、比轉(zhuǎn)矩指標(biāo)下降，機(jī)動性變壞。輪距的選擇必須與汽

35、車的總寬以及其他部件的布置相適應(yīng)，因此本次設(shè)計(jì)中選定汽車的前后輪距分別為： =1830，=1600。 4、前懸處要布置汽車的發(fā)動機(jī)、水箱、風(fēng)扇、彈簧前支架、車身前部或保險(xiǎn)杠、轉(zhuǎn)向器等，要有足夠的布置空間。前懸尺寸對汽車的通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、上車和下車的便利性以及汽車的造型等均有影響。后懸尺寸則對汽車的通過性、汽車追尾時(shí)的安全性、貨箱或行李箱長度、汽車造型等有影響，并取決于軸距和軸荷分配的要求。前懸和后懸都不宜過長，以免使汽車的接近角和離去角過小而影響通過性。設(shè)計(jì)中，根據(jù)電動客車設(shè)計(jì)的相關(guān)要求及布置的合理性需要，確定前懸=1157，后懸=1530。 5、對于最小離

36、地間隙，在設(shè)計(jì)中，采用雙曲面齒輪主傳動，通過合理的設(shè)計(jì)和組裝不難達(dá)到要求，最終離地間隙可以達(dá)到180。 §3.2.2 整車質(zhì)量參數(shù)的確定 在整車設(shè)計(jì)方案確定后，總布置設(shè)計(jì)草圖初步完成的情況下，應(yīng)首先對整車質(zhì)量參數(shù)（包括：空載狀態(tài)下的整車整備質(zhì)量、質(zhì)心高度、軸荷分配；滿載狀態(tài)下的總質(zhì)量、質(zhì)心高度、軸荷分配以及裝載質(zhì)量等）進(jìn)行估算，為整車性能的計(jì)算和總成設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù)。 圖3-1 結(jié)構(gòu)模型圖 如上圖所示，各總成的質(zhì)量，可通過樣件實(shí)測或可參照同類車型樣件實(shí)測信息修正后得到。本次設(shè)計(jì)中，不妨參照一汽太湖牌輕型客車，修正得到各總成質(zhì)量，繪制成表，如下所示： 表3-1 各總成參數(shù)

37、 質(zhì)量 單位 外型尺寸（） 發(fā)動機(jī) 240 電動機(jī) 36 432×315×370 電池 120 47.5×153×274 整備質(zhì)量 3950 裝載質(zhì)量 1550 總質(zhì)量 5500 各總成的質(zhì)心位置可以通過實(shí)測得到或按其幾何形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)估計(jì)計(jì)算得到，然后在整車總布置圖上確定其質(zhì)心相對于前輪中心的縱向位移（一般規(guī)定在前輪中心距后為正值，在前輪中心前為負(fù)值）以及空載狀態(tài)下的離地高度和滿載狀態(tài)下的離地高度。 一般情況下，整車總布置圖在滿載狀態(tài)下繪制，在確定各總成質(zhì)心在空載狀態(tài)下的離地高度時(shí)應(yīng)考慮到前、后輪胎和懸架相對于滿

38、載狀態(tài)的垂直變形的影響，而空載狀態(tài)下各總成質(zhì)心縱向位置相對于滿載狀態(tài)的變化則可以忽略不計(jì)。 1、空載狀態(tài)下整車質(zhì)量、質(zhì)心高度和軸荷分配的計(jì)算 （1）、整車整備質(zhì)量（自重）可以按下式計(jì)算： 式中，——用于估算整車整備質(zhì)量的全部總成數(shù)量（總成的劃分可根據(jù)實(shí)際情況自定）； ——整車整備質(zhì)量，kg。 （2）、空車后軸荷可按下式計(jì)算： 式中，L——軸距，；L=3308 ——空車后軸荷，kg。 （3）、空車前軸荷可按下式計(jì)算： 式中，——空車前軸荷，kg。 （4）、空車質(zhì)心高度可按下式計(jì)算： 式中，——空車質(zhì)心高度，； ——空載狀態(tài)下的離地高度，。 根據(jù)以上各式，

39、通過估計(jì)計(jì)算，不難得到空車狀態(tài)下的整車質(zhì)量=3950kg，質(zhì)心坐標(biāo)（距前輪中心×質(zhì)心高度）（）：1820×0×296，軸荷分配情況為：前軸載荷52%，后軸載荷48%。 2、滿載狀態(tài)下整車質(zhì)量、質(zhì)心高度和軸荷分配的計(jì)算 （1）、整車總質(zhì)量（總重）可以按下式計(jì)算： 式中，——用于估算整車總質(zhì)量的全部總成和負(fù)載的數(shù)量（一般在整車整備質(zhì)量的基礎(chǔ)上加上乘客和最大裝載質(zhì)量）。 （2）、滿載后軸荷可按下式計(jì)算： 式中，——滿載后軸荷，kg。 （3）、滿載前軸荷可按下式計(jì)算 式中，——滿載前軸荷，kg。 （4）、滿載質(zhì)心高度可按下式計(jì)算： 式中，——滿載質(zhì)心高度，； ——滿

40、載狀態(tài)下的離地高度，。 根據(jù)以上各式，通過估計(jì)計(jì)算就可以得到滿載狀態(tài)下的整車總質(zhì)量=5500kg，質(zhì)心坐標(biāo)（距前輪中心×質(zhì)心高度）：1820（）×0×312（），軸荷分配情況為：前軸載荷42%，后軸載荷58%。 §3.2.3 主要性能參數(shù)的確定 汽車的性能參數(shù)主要包括最高車速、上坡能力、最小轉(zhuǎn)彎直徑、制動性、通過性等，根據(jù)本次設(shè)計(jì)小組分配情況，對以上指標(biāo)的確定如下： 1、隨著道路條件的改善，特別是高速公路的修建，汽車的最高車速有逐漸提高的趨勢。對于最高車速的選擇，應(yīng)考慮到汽車的類型、用途、道路條件、具備的安全條件和發(fā)動機(jī)功率的大小等，并且應(yīng)根據(jù)汽車行駛的功率平衡來確定。本次設(shè)計(jì)要求最高

41、車速不小于70，為適應(yīng)現(xiàn)代客車的發(fā)展?fàn)顩r，設(shè)計(jì)中確定最高車速為100。 2、上坡能力通常用汽車滿載時(shí)在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)來表示，主要根據(jù)車輛的使用環(huán)境來確定。設(shè)計(jì)要求坡度不小于20%，因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中按照兩者共同驅(qū)動來計(jì)算，為滿足本次電動客車的設(shè)計(jì)理念，又考慮到公路修建的相關(guān)法規(guī)以及本次設(shè)計(jì)所采用的方法，現(xiàn)確定兩者共同驅(qū)動時(shí)的坡度不小于20%。 3、最小轉(zhuǎn)彎直徑是轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置是，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支撐平面上的軌跡圓的直徑，常用來描述汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其值與汽車的軸距、輪距和轉(zhuǎn)向車輪的最大轉(zhuǎn)角有關(guān)，應(yīng)綜合考慮與汽車本身有關(guān)的因素

42、和法規(guī)及使用條件來對其值進(jìn)行確定。GB7258—1997《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中規(guī)定：機(jī)動車的最小轉(zhuǎn)彎直徑不得大于24。當(dāng)轉(zhuǎn)彎直徑為24時(shí)，前轉(zhuǎn)向軸和末軸的內(nèi)輪差（以兩內(nèi)輪軌跡中心計(jì)）不得大于3.5。因此，此次設(shè)計(jì)中確定最小轉(zhuǎn)彎直徑為12。 4、制動性是指汽車在制動時(shí)，能在盡可能短的距離內(nèi)停車且保持方向穩(wěn)定，下坡時(shí)能維持較低的安全車速并有在一定坡道上長期駐車的能力。目前常用制動距離、平均制動減速度和行車制動的踏板力以及應(yīng)急制動時(shí)的操縱力來評價(jià)制動效能。制動距離是指在良好的試驗(yàn)跑道上和規(guī)定的車速下，緊急制動時(shí)由踩制動踏板起到完全停車的的距。我國通常以車速為30和50的最小制動距離來評比不同

43、車型的制動效能。對于緊急制動踏板力，GB7258—1997《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中規(guī)定，貨車要求不大于700，轎車要求不大于500。設(shè)計(jì)中在制定制動性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)還應(yīng)適應(yīng)有關(guān)安全性的國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等對汽車制動效能的要求。本次設(shè)計(jì)中規(guī)定踏板力要小于180，踏板行程不超過180。 5、各類汽車的通過性參數(shù)具體視車型和用途而異。對于電動輕型客車的通過性參數(shù)主要確定如下：最小離地間隙（）180~220,接近角（°）18，離去角（°）14。 第四章 動力傳動裝置參數(shù)的確定 混合動力汽車動力傳動裝置參數(shù)包括發(fā)動機(jī)的選擇、電動機(jī)的選擇、電池的選擇、主減速器傳動比、變速器傳動比等，這些參數(shù)對汽車的動力

44、性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能有顯著的影響。 §4.1 發(fā)動機(jī)的選擇 發(fā)動機(jī)功率偏大，車輛燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能就差；發(fā)動機(jī)功率偏小，后備功率就小，電動機(jī)只有提供更多的驅(qū)動功率，才能滿足一定的車輛行駛性能要求，這勢必引起電動機(jī)和電池組容量取值的增大和車輛成本的增加。 由于所采用的并聯(lián)混合動力系統(tǒng)采用發(fā)動機(jī)提供車輛平均行駛功率，電動機(jī)提供峰值功率的控制策略，因此發(fā)動機(jī)功率值的選擇主要應(yīng)考慮車輛勻速行駛時(shí)的功率要求，通常按下式初選發(fā)動機(jī)最大功率： 式中，——發(fā)動機(jī)最大功率，； ——汽車傳動系效率，本次設(shè)計(jì)采用單級主減速器式驅(qū)動，0.9； ——汽車的總質(zhì)量，=5500； ——滾動阻力系數(shù)，

45、取=0.02； ——車輛勻速行駛的速度，據(jù)文獻(xiàn)，我國城市車輛的平均行駛車速僅在20~30，又應(yīng)為最大車速為100，而實(shí)際上車輛很少以最高車速行駛，因此可初選=80； ——空氣阻力系數(shù)，取=0.64； ——汽車的迎風(fēng)面積，即汽車正面投影面積，可進(jìn)行如下估算：=。 將以上各值代入式中，計(jì)算得到：=50.96。 考慮到汽車在混合驅(qū)動工況工作時(shí)，發(fā)動機(jī)被控制按最小油耗特性運(yùn)行（節(jié)能環(huán)保），因此要加上10%的功率裕量，以減少對電動機(jī)功率的需求和提高汽車在純發(fā)動機(jī)驅(qū)動時(shí)的動力性能，又結(jié)合當(dāng)前我國市場上柴油發(fā)動機(jī)的型號等，可最終確定：=56。 由此選擇的發(fā)動機(jī)型號及參數(shù)如下： 型號： 最大功

46、率/轉(zhuǎn)速（/）：56/3200 最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速（/）：127/2000—2200 §4.2 電動機(jī)的選擇 通常情況下，適用于電動車輛用的電動機(jī)外特性為：在額定轉(zhuǎn)速以下，電動機(jī)以恒扭矩模式工作；在以上，以恒功率模式工作。 1、電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速的選擇 電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速對傳動系的尺寸、額定轉(zhuǎn)矩都有影響。電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值，也稱為電動機(jī)擴(kuò)大恒功率系數(shù)。較大的值是車輛起步加速和穩(wěn)定運(yùn)行所必需的，但隨著值增大，轉(zhuǎn)速越低，對應(yīng)的電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩越高，對電機(jī)的支撐要求越高，增加了成本的損耗。 就目前來看，多選用中高速的電動機(jī)來解決額定扭矩減小的問題。在本次設(shè)計(jì)中，不妨選擇=120

47、00，=4，相應(yīng)地，電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為：=12000/4=3000。 2、電動機(jī)額定功率 額定功率（連續(xù)運(yùn)行）決定了電機(jī)的尺寸大小，可由汽車以純電動方式行駛的最大車速來確定。由于汽車在市區(qū)行駛時(shí)平均車速為20~30，故可以將此時(shí)的最大車速定為50，計(jì)算可按下式進(jìn)行： 式中，——電動機(jī)額定功率，； ——汽車傳動系效率，0.9； ——汽車的總質(zhì)量，=5500； ——滾動阻力系數(shù)，取=0.02； ——純電動方式行駛時(shí)的最大車速，=50； ——空氣阻力系數(shù)，取=0.64； ——汽車的迎風(fēng)面積，。 把以上數(shù)據(jù)代入公式得=22.6。 另外，又需要有一定的富余功率，參照一定的永磁電

48、動機(jī)參數(shù)，可以確定額定功率為=25。 3、電動機(jī)峰值功率 在并聯(lián)設(shè)計(jì)中，電動機(jī)提供峰值功率，最大爬坡度為20%，可以車速=25爬20%的坡度來進(jìn)行設(shè)計(jì)，按下式進(jìn)行計(jì)算： 式中，——此時(shí)所需要的最大功率，； ——汽車傳動系效率，0.9； ——汽車的總質(zhì)量，=5500； ——爬坡速度，=25； ——滾動阻力系數(shù)，取=0.02； ——設(shè)計(jì)要求的坡道角，=11.3°； ——空氣阻力系數(shù)，取=0.64； ——汽車的迎風(fēng)面積，。 將以上數(shù)據(jù)代入公式得=90.3。 在并聯(lián)汽車上電機(jī)主要是功率均衡裝置提供峰值功率，因此電機(jī)的最大功率與發(fā)動機(jī)最大功率之和應(yīng)該滿足車輛所需的最大功率的要

49、求，即。 根據(jù)車輛行駛最大負(fù)荷功率要求，及已初步確定的發(fā)動機(jī)最大功率=56，則可以計(jì)算出電動機(jī)的最小峰值功率： =90.3-56=34.3 根據(jù)混合動力汽車起步和加速時(shí)對電動機(jī)功率的要求和某些特區(qū)零排放的純電動驅(qū)動工況的需求，需要加上相應(yīng)的功率裕量，因此電動機(jī)的峰值功率選為：=50。 綜合上述計(jì)算，由此選擇的電動機(jī)參數(shù)如下： 額定功率/轉(zhuǎn)速（/）：25/3000—12000 最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速（/）：159/0—3000 質(zhì)量（）：36 尺寸（）：432×315×370 §4.3 電池的選擇 HEV動力傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是使傳動系統(tǒng)各部件之間合理匹配，以保證HEV能在不同工

50、況下正常行駛，并具有良好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。這也是電池參數(shù)選取所要遵循的基本原則。電池的參數(shù)選取主要包括電壓等級、最大充放電功率和電池容量。 在設(shè)計(jì)過程中，電池電壓要和HEV的電壓等級和變化范圍一致，最大充放電功率要滿足發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的功率要求，容量則要滿足HEV在運(yùn)行過程中對能量的要求。 根據(jù)以上要求，又因?yàn)殇囯x子電池高電壓、高安全性和環(huán)保性等諸多優(yōu)點(diǎn)，我們不妨選擇天津力神生產(chǎn)的LP46153274鋰離子電池，其參數(shù)如下表所示： 表4-1 鋰離子電池參數(shù) 額定容量（） 120 存儲溫度（℃） -20℃~35℃ 標(biāo)稱電壓（） 3.2 尺寸（） 47.5×153×274

51、 內(nèi)阻（） 重量（kg） 2.5 電池參數(shù)確定之后，我們需要對電池的數(shù)量進(jìn)行確定，電池?cái)?shù)量的選擇如下所示： 1、按功率要求因素計(jì)算： 從功率需求因素考慮，電池組的容量必須滿足電動機(jī)的最大功率需求，電池?cái)?shù)量可按如下公式計(jì)算： 式中，——電動機(jī)的最大功率，=50； ——電池的電動勢，=3.2； ——電池的等效內(nèi)阻，=0.001； ——傳動系效率，=0.9。 把以上數(shù)值代入公式得：N=24。 2、以純電動行駛的里程數(shù)為目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算： 從純電動行駛能量來考慮，電池組的能量需要滿足車輛以某一車速行駛一定里程，可以按下式進(jìn)行計(jì)算： 式中，在純電動工況時(shí)，取=30，行駛

52、里程。 功率?？紤]到鋰電池的放電效率為80%，故所需蓄電池的總能量為： =23.5 因此，可以按照下式計(jì)算： 又考慮到蓄電池除了提供純電動行駛時(shí)車輛所需能量，還需要提供車輛加速或負(fù)荷增大時(shí)能量，以及提供整車的照明、起動等附件的功率，故在本次設(shè)計(jì)中，不妨取=80，以4節(jié)單電池為一個(gè)電池組，總共有20組。 §4.4 發(fā)動機(jī)與電動機(jī)參數(shù)匹配的選擇及實(shí)現(xiàn) 電動機(jī)軸到發(fā)動機(jī)軸的速比應(yīng)當(dāng)由電動機(jī)的最高控制轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速之比決定。最高控制轉(zhuǎn)速即換擋策略限定的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。依照上述理論，本次設(shè)計(jì)的速比為： 采用單級圓柱斜齒來實(shí)現(xiàn)，如果不合適還可以再中間加一個(gè)惰輪，實(shí)際

53、布置應(yīng)根據(jù)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求確定。 §4.5 傳動系參數(shù)的選擇 §4.5.1 主減速比的選擇 主減速器的傳動比可以按下式計(jì)算： 式中，——主減速器的傳動比； ——車輪滾動半徑，=0.363； ——發(fā)動機(jī)最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速，=3200； ——最高車速，=100； ——最高擋傳動比，=1。 把以上數(shù)據(jù)代入公式得：=4.379。 §4.5.2 最大傳動比的選擇 確定最大傳動比時(shí)，要考慮最大爬坡度、附著率以及最低穩(wěn)定車速，在本次設(shè)計(jì)中，按照最大爬坡度和附著率來對最大傳動比進(jìn)行確定。 1、按照最大爬坡度確定 通?？砂凑障率竭M(jìn)行計(jì)算： 式中，——一擋傳動比； ——整車總重

54、量，=5500×9.8=53900； ——滾動阻力系數(shù)，=0.02； ——設(shè)計(jì)要求的坡道角，=11.3°； ——車輪滾動半徑，=0.363； ——最大轉(zhuǎn)矩，=286； ——主減速器的傳動比，=4.379； ——傳動系效率，=0.9。 將以上數(shù)據(jù)代入公式，可得：。 2、根據(jù)驅(qū)動輪與地面附著系數(shù)來確定 式中，——驅(qū)動輪載荷，=0.58=0.58×53900=31262； ——道路附著系數(shù)，=0.5。 代入式中計(jì)算得到：。 綜上所述，最大傳動比即一擋傳動比的范圍為：。在本次設(shè)計(jì)中，初選=4.875。 第五章 底盤總布置草圖的繪制 在初步確定汽車的載客量（載質(zhì)量）、驅(qū)

55、動形式、車身形式、發(fā)動機(jī)形式等以后，要深入做更具體的工作，包括繪制總布置草圖，并校核初步選定的各部件結(jié)構(gòu)和尺寸是否符合整車尺寸和參數(shù)的要求，以尋求合理的總布置方案。 在繪制底盤總布置圖的過程中，要隨時(shí)配合、調(diào)整和確認(rèn)其各總成的外廓尺寸、結(jié)構(gòu)、布置形式、連接方式、各總成之間的相互關(guān)系、操縱機(jī)構(gòu)的布置要求、懸架的結(jié)構(gòu)和布置要求、管線路的布置與固定、裝調(diào)的方便性等。 底盤布置應(yīng)從車型系列化角度出發(fā)，減少基礎(chǔ)布置的變動，并可變型出多種車型，以適應(yīng)大量生產(chǎn)和用戶不同的使用要求，從而可以降低成本，提高可靠性。 §5.1 整車布置的基準(zhǔn)線（面）——零線的確定 確定整車的零線（三維坐標(biāo)面的交線）、正負(fù)

56、方向及標(biāo)注方式，均應(yīng)在汽車滿載狀態(tài)下進(jìn)行，并且繪圖時(shí)應(yīng)將汽車前部繪在左側(cè)。 1、車架上平面線 縱梁上翼面較長的一段平面或承載式車身中部地板或邊梁的上緣面在側(cè)（前）視圖上的投影線，稱為車架上平面線。它作為標(biāo)注垂直尺寸的基準(zhǔn)線（面），即z坐標(biāo)線，向上為“+”、向下為“—”，該線標(biāo)記為。 2、前輪中心線 通過左、右前輪中心，并垂直于車架平面線的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，稱為前輪中心線。它作為標(biāo)注縱向尺寸的基準(zhǔn)線（面），即x坐標(biāo)線，向前為“—”、向后為“+”，該線標(biāo)記為。 3、汽車中心線 汽車縱向垂直對稱平面在俯視圖和前視圖上的投影線，稱為汽車中心線。用它作為標(biāo)注橫向尺寸的基準(zhǔn)線（

57、面），即y坐標(biāo)，向左為“+”、向右為“—”，該線標(biāo)記為。 4、地面線 地平面在側(cè)視圖和前視圖上的投影線，稱為地面線。此線是標(biāo)注汽車高度、接近角、離去角、離地間隙和貨臺高度等尺寸的基準(zhǔn)線。 5、前輪垂直線 通過左、右前輪中心，并垂直于地面的平面，在側(cè)視圖和俯視圖上的投影線，稱為前輪垂直線。此線用來作為標(biāo)注汽車軸距和前懸的基準(zhǔn)線。當(dāng)車架與地面平行時(shí)，前輪垂直線與前輪中心線重合（如乘用車）。 §5.2 發(fā)動機(jī)、電動機(jī)的布置 根據(jù)總布置草圖中所確定的發(fā)動機(jī)、前軸及前輪的相互位置關(guān)系、發(fā)動機(jī)總成、散熱器總成的外形圖，一起在總布置圖中進(jìn)行細(xì)化、準(zhǔn)確定位，最后確定其坐標(biāo)位置。 在進(jìn)行布置時(shí)，需

58、要注意一下幾點(diǎn)： （1）、油底殼與前軸的最小跳動距離，要求發(fā)動機(jī)應(yīng)當(dāng)有足夠高的位置，以防止前軸碰壞發(fā)動機(jī)油底殼。 （2）、油底殼與橫拉桿之間的間隙。 （3）、散熱器和風(fēng)扇的位置關(guān)系，要求風(fēng)扇中心與散熱器幾何中心相重合，以使散熱器在整個(gè)面積上接受風(fēng)扇的冷卻；散熱器中心與風(fēng)扇之間應(yīng)有不小于50的間隙，無護(hù)風(fēng)罩時(shí)可減小到30。 （4）、發(fā)動機(jī)布置形狀，要求前置后輪驅(qū)動汽車的發(fā)動機(jī)常布置成向后傾斜狀，使曲軸中心線與水平線之間形成的夾角，以減小傳動軸夾角。 （5）、電動機(jī)的布置要考慮到扭矩合成器，變速器的位置還要考慮到傳力方向。 §5.3 傳動系的布置 當(dāng)發(fā)動機(jī)、離合器和變速器這一動力傳動

59、總成和后驅(qū)動橋的位置確定以后，則可布置傳動軸與萬向節(jié)。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使萬向節(jié)傳動兩端的夾角相等，其數(shù)值在汽車滿載靜止時(shí)不應(yīng)大于4°，最大不應(yīng)超過7°。 驅(qū)動橋的位置取決于驅(qū)動輪的位置，同時(shí)為了使左、右半軸通用，差速器殼體中心線應(yīng)與汽車中心線重合。在繪出傳動軸最高輪廓線之后，根據(jù)凸包與中間傳動軸之間的最小間隙一般應(yīng)在之間來確定地板凸包線位置。 本次設(shè)計(jì)的電動客車，根據(jù)底盤布置的需要選擇兩軸式，并滿足以上設(shè)計(jì)要求，使布置達(dá)到合理化、通用化。 §5.4 轉(zhuǎn)向裝置的布置 轉(zhuǎn)向裝置的布置包括轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的布置。 1、轉(zhuǎn)向盤的布置 轉(zhuǎn)向盤位于駕駛員座椅前方，為保證駕駛員能夠舒適地進(jìn)行轉(zhuǎn)向操

60、作，應(yīng)注意轉(zhuǎn)向盤平面與水平面之間的夾角，并以取得轉(zhuǎn)向盤前部盲區(qū)距離最小為佳，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤又不應(yīng)當(dāng)影響駕駛員觀察儀表，還要照顧到轉(zhuǎn)向盤周圍（如擋風(fēng)玻璃等）有足夠的空間。 2、轉(zhuǎn)向器的布置 前懸采用鋼板彈簧時(shí)，為了避免懸架運(yùn)動與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，應(yīng)該將轉(zhuǎn)向器布置在前鋼板彈簧跳動中心附近，即前鋼板彈簧前支架偏后不多的位置處。 在布置過程中，要求轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車中心線之間的夾角不得大于5°，轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿之間的夾角在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能布置成接近直角，以保證有較高的傳動效率。 §5.4 懸架的布置 鋼板彈簧前段通過彈簧銷和支架與車架相連接，而后端用吊耳和支

61、架與車架相連，為了滿足轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)所需要的空間，常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。這樣的布置有利于緩和來自路面的沖擊。 前鋼板彈簧的布置還要保證主銷后傾角的要求，一般可以布置成前高后低狀，這樣也有利于產(chǎn)生不足轉(zhuǎn)向；后鋼板彈簧布置在車架與車輪之間，應(yīng)注意鋼板彈簧上的U形螺栓和固定彈簧的螺栓與車架之間應(yīng)當(dāng)有足夠的間隙。 減振器應(yīng)盡可能布置成直立狀，以充分利用其有效行程；空間不允許時(shí)才布置成斜置狀。布置時(shí)還應(yīng)注意下支點(diǎn)的離地高度，后減振器的上支點(diǎn)不應(yīng)高出車架上表面太多（一般不應(yīng)超過），以免影響改裝車的裝配和布置。注意減振器上下行程的分配，不能發(fā)生上下頂死的現(xiàn)象。 §5.5 制動系、踏板的布置 踩下

62、制動踏板所需要的力，比踩下油門踏板要大得多，因此，制動踏板應(yīng)布置在更靠近駕駛員處，并且還要做到腳制動踏板和手制動操作輕便。應(yīng)檢查桿件運(yùn)動時(shí)有無干涉和死角，更不應(yīng)當(dāng)在車輪跳動時(shí)自行制動。另外，布置制動管路時(shí)要注意安全可靠、整齊美觀。當(dāng)兩個(gè)固定點(diǎn)之間有相對運(yùn)動時(shí)，要采用軟管過渡，同時(shí)注意不要將管子布置在車架縱梁內(nèi)側(cè)的下翼上，以免由于積水使管子腐蝕。 整車設(shè)計(jì)人員要與總成設(shè)計(jì)人員共同商定，選擇行車和駐車制動器的方案、制動操縱方式及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的型式、結(jié)構(gòu)和布置。在輕型客車的設(shè)計(jì)過程中，采用液壓制動系統(tǒng)，并根據(jù)整車性能選擇制動力的大小，與整車性能相匹配。 踏板包括離合器踏板、制動踏板和油門踏板，應(yīng)布置

63、在地板凸包與車身內(nèi)側(cè)壁之間。在離合器踏板左側(cè)，應(yīng)當(dāng)留出在離合器不工作時(shí)可以放下左腳的空間，因此輪罩最好不要凸出到客廂內(nèi)。油門踏板一般比制動踏板稍低，要求油門踏板與制動踏板之間留有大于一只完整鞋底寬度（）的距離。 因?yàn)槠囆旭倳r(shí)駕駛員要不停地踩油門踏板，所以要求踩下時(shí)輕便。駕駛員應(yīng)當(dāng)用腳后跟支靠在地板上，變化操縱時(shí)僅僅是通過改變踝關(guān)節(jié)角度來達(dá)到。為了操縱輕便，從駕駛員方向看，油門踏板布置成朝外轉(zhuǎn)的樣子。 §5.6 電池的布置 由于本次設(shè)計(jì)中采用的是鋰電池，體積較小，容易布置，根據(jù)整車布置平衡的原則，電池組應(yīng)布置在與油箱對稱的車架一側(cè)。 考慮到拆裝的方便性和良好的接近性，電池托架采用活動式的，需要檢查和更換電池時(shí)，取下外側(cè)圍板，用手?jǐn)Q開鎖緊螺栓，輕拉電池架即滑出，  35