基于轻量化技术的电动小车设计

在日益提倡节能环保的今天，汽车轻量化技术由于可有效减少污染物和降低碳排放，被认为是与新能源汽车“一拍即合”的绿色技术路线

。新能源汽车由于需要增加电池、电机和电控系统，相比传统车车重要增加5%-25%；而现有的新能源车型相关数据表明，车辆整车重量每减少10%，车辆动力性就可提高6%

。因此，车重对于新能源汽车尤其是电动汽车更加敏感，轻量化对于新能源汽车尤其重要。

1 轻量化小车的车架设计

根据用户需求车架必须采用下铝上钢结构；车架底部采用强度高于6063无缝铝合金管件焊接而成；防滚架采用钢管桁架式结构，以保证车架在车辆发生碰撞、翻车时能保护驾驶员的安全。防滚架由主要结构件和次要结构件组成，主要结构件的作用是当车辆发生翻车事故时，保证车手的头部和手部不与地面接触；次要结构件的主要作用是增加车辆强度，使车辆各系统安装连接更加可靠，布局更合理。为了充分发挥防滚架作用，其主要构件和次要构件还必须满足以下要求：

1)防滚架最高点距离地面的垂直距离不小于1200毫米；

2)车辆最小离地间隙不得小于150毫米；

2.反腐倡廉建设与作风建设又紧密联系。（1）反腐倡廉建设和作风建设都是党的建设的重要内容。党的十七大以前，党的建设主要指思想建设、组织建设、作风建设以及制度建设“四大建设”，党的十七大把反腐倡廉建设作为一项独立的建设内容纳入党的基础建设序列中。于是，党的“四大建设”变成了“五大建设”，即思想建设、组织建设、作风建设、制度建设和反腐倡廉建设。党的十八大在肯定“五大建设”的基础上，将内部顺序排列微调为思想建设、组织建设、作风建设、反腐倡廉建设和制度建设，这是对党的建设主要内容的最新阐述。由此可见，反腐倡廉建设和作风建设共同存在于党的基础建设序列之中，是新时期党的建设的重要内容和关键着力点。

删除的要素有明礁（250601），根据《国际海洋公约》定义，明礁就是海岛，不作为一个类单独存在，海岛礁工程已按此执行。因此，将明礁要素删除，其几何制图表示实例移放到海岛要素中。

4)驾驶员头盔与防滚架构成的外侧平面之间最小距离为200 mm，与防滚架最高外缘水平面的最小距离为180 mm，距离防滚架最高构件与前部横梁的连线之间的垂直距离不得小于100mm。

3)驾驶员位置左右护栏的最高点距离驾驶舱底板上平面的垂直距离不小于400毫米，距离座椅上平面最低点的垂直距离不小于300毫米；驾驶员位置左右护栏中心线的最大宽度不小于1000毫米；

7)驾驶员身体、鞋以及衣服的任何部位都不得超过防滚架所包围住的空间范围。

1944年7月中旬的一天，雷震带着戴笠上了黄家的门。戴笠一见到黄炎培，就连连弯腰说：“黄先生，对不起！黄先生，请你原谅我。”

6)方向盘最高边缘距离防滚架最高构件与前部横梁的连线之间的垂直距离不得小于50mm。

5)驾驶员肩部、躯干、臀部、大腿、膝盖、手臂、手肘、手与防滚架构成的外侧平面之间的最小距离为100 mm 。

8)防滚架距离座椅底部最低位置的垂直高度差不小于300mm，距离底盘上平面的垂直高度差不小于 400mm。

9)防滚架都不能有危及驾驶员或竞赛车辆周围工作人员的裸露的锋利边缘，车身前部所有可能触碰车外人员身体的边缘，都必须为半径至少为30mm的圆角。

论味觉商标的可注册性 ...........................................任俊琳 06.55

如图4所示，该轻量化小车座椅也是采用碳纤维真空导流成型工艺进行制作而成，安装孔等应力集中部位还采用了碳纤维进行局部加强

。

柳红喝了口蛋汤，香香的，甜甜的，她笑道：“昨天我还以为自己要死了，谢谢爸把石头叫来了，我的病就好了。”

2 轻量化小车的车身设计

为了降低车身的重量并保证车身的强度要求，车身覆盖件采用的是碳纤维复合材料

。车身的设计必须符合人机工程学，以确保车辆的乘坐舒适性。驾驶舱与驱动系统、控制系统、动力电池之间有一个防火墙，该防火墙覆盖后部防滚环的下部和上部横向横梁之间的全部区域，防火墙使用厚度为0.50mm的金属铝板。驾驶舱装配碳纤维复合材料车身面板，用于覆盖下端车架、边梁、侧防撞构件之间的区域；在驾驶舱的整个底部装配碳纤维复合材料车身底板，保证使车手无法接触地面，并防止杂物进入驾驶舱。这些覆盖件均采用真空导流成型工艺进行制作而成。如图3所示，真空导流成型工艺是在模具上铺增强材料，然后铺真空袋抽真空，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把树脂通过预铺的管路压入纤维积层中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，获得所需制品。

转向系统的灵敏性对整车操纵稳定性来讲至关重要

。转向系统的设计要保证转向系统的轻便及安全。项目组利用Adams/car检验是否存在跳动转向，进行参数的适当调整。基于阿克曼的基本理论利用软件对转向梯形进行参数优化，转弯半径为3m。最后根据各部件的受力情况，利用ANSYS有限元对各零部件进行刚度校核，确保设计的可靠性。

为了实现轻量化目的，根据各种工况下强度、刚度的需求，尽量才用小尺寸的管件，以满足用户需求的同时并避免刚度过剩，并辅以CAE仿真手段，尽可能获得较高的强度及“刚度—质量比”。最终车架管材采用力学性能突出的SAE4130合金钢钢管、底板采用6系铝合金，通过ANSYS有限元分析计算出来的车辆扭转刚度为1750Nm/deg，车架重量为32kg，如图1、图2所示。

3 轻量化小车的行驶系设计

行驶系的设计主要基于用户日常行驶的路况进行的，项目组特别关注了悬架设计时的侧倾及转向时的外倾等动态特性。设计中多次利用Adams软件对其进行了优化。

悬架设计从动态特性出发，对传动比、侧倾中心进行了优化，校核并协调了整车前后的侧倾刚度。运用Adams/car对各个连接点的静态和瞬态的工况的受力进行计算，以此来指导对后续机构和零件的设计。

最终，项目组采用了不等长双A臂推杆悬架、碳纤维推杆和拉杆、铝合金轮辋等以实现轻量化目的，并保证整车轴荷比、悬架参数和防倾杆刚度的可调性，具体参数如表1。

4 轻量化小车的转向系设计

设计时以驾驶员的操控舒适性和安全性为目标，采用快拆式结构的碳纤维方向盘、碳纤维座椅和前后可调的制动踏板、油门踏板，最大限度的保证驾驶员良好的驾驶舒适性与驾驶视野的开阔性。项目组依据上述要求利用Solidworks软件建立了车身覆盖件的三维模型，再利用ANSYS软件对该模型进行了优化分析和碳纤维铺层优化设计，最终有效的降低了车身覆盖件的重量。

10)顶部防滚架斜撑的连接点距离防滚架顶部的距离不得小于180mm ，顶部防滚架和水平地面呈垂直关系，斜撑与防滚架的夹角不小于30°。

从植物配置看，多数小区是以街道绿化为主的休闲绿地。设施单一，缺乏相应的休闲设施。休闲绿地的绿化缺乏特色，造景生硬、死板，缺少艺术景观设计。部分居住区的绿地建设缺少景观活力，应该采取植被、假山、雕像等与绿地穿插布置，互借景，相生境。此外，小区部分绿地被改为车位，导致小区绿化面积不足，不能发挥居住区绿地对居民休闲游乐的作用。

如图5所示，该轻量化小车选用的是碳纤维方向盘, 碳纤维方向盘采用非热压罐预浸料成型工艺，在保证强度的前提下更加方便车手驾驶，提升车手的操控稳定性，方向盘质量约为260g。

5 轻量化小车的制动系设计

制动系统的设计目标是轻量化的同时保证制动的安全可靠，并且能提供足够的制动力。该轻量化小车配备作用在所有车轮上的液压制动系统，并通过一个单独脚踏板操作。如图6所示，该踏板通过一个刚性连接直接推动制动主缸。制动系统能够在静态条件下、路面以及未铺设路面行驶速度情况下抱死并锁定所有四个车轮。制动系统被分隔成为两个独立的液压回路，每个回路控制两个车轮，一旦系统内任何点发生泄漏或故障时，另外两个车轮上仍然能够维持有效制动力。

项目组最终采用的是一体式制动踏板总成，利用拓扑优化，结构更为紧凑，质量减轻了0.2kg；采用自制制动平衡杆结构，便于调整前后轮的制动力分配，使车辆能够在不同工况下获得理想的制动效果

。 制动盘采用具有高导热性的2Cr13钢材料，并开有通风孔，起到散热和轻量化设计的作用。 踏板的设计完全符合人机工程学并且严格以制动力的分配的计算为依据，最终刹车杠杆比为4.2∶1。

6 轻量化小车的传动系设计

该轻量化小车减速器采用齿轮传动，能保证瞬时传动比恒定，并通过半轴将动力传递到车轮

。此种传动方式具有平稳性高、传动运动准确可靠，传递效率高、使用寿命长的优点。根据轮胎尺寸，最大速度以及功率限制，最终确定减速器传动比为 12∶1。通过对减速器进行合理设计，在保证其齿轮强度的情况下进行轻量化设计，齿轮采用42Cr-Mo合金钢，并对其进行表面淬火热处理。轻量化小车半轴如图7所示，它的内球笼通过花键与变速箱相连，外球笼通过花键与轮毂相连，从而将动力传递到车轮。

作为兵团第二代、一连之长的何淑红，充分认识到新疆的主要危险来自“三股势力”的破坏。搞好民族团结、维护社会稳定，是每个兵团人神圣而不可推卸的责任。在反对“三股势力”这一大是大非问题上，她立场坚定，旗帜鲜明，白天，她忙于连队事务，深入田间地头和房前屋后，给职工群众宣传党的民族宗教政策，深刻揭露“三股势力”的丑恶嘴脸；夜里，她和男同志一样，设卡值班，巡逻排查，确保了连队的安全。

7 总结

综上所述，轻量化对于当前汽车的设计制造尤其重要，车辆在设计制造过程中通过轻量化降低整车质量能有效的降低整车成本并提高续驶里程，降低能耗

。同时，车辆轻量化技术的广泛应用还可以提高车辆的动力经济性和续驶里程。

[1]王立波. 新能源客车轻量化技术途径研究[J]. 汽车实用技术,2020(10):8-9.

[2]魏振洋. 汽车轻量化技术的研究现状[J].汽车工程师. 2020(11):11-12.

[3]王帅，孙洋. 新能源汽车轻量化技术路线和应用策略[J]. 汽车实用技术,2019(10):38-40.

[4]Zhongfeng Su,Hai Guo,Wei Sun. Exploration and Firm Performance: TheModerating Impact of Competitive Strategy[J]British Journal of Management .2017 (3)

[5]丁明德,张鹏,刘波. 纯电动汽车轻量化机舱支架总成优化与验证[J].. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2021,40(11):128-134

[6]高新华,涂少平,王其东. 整车质量目标设定与分解研究.合肥工业大学学报,2016,39(2):166-169.

[7]马进. 新能源汽车轻量化的关键技术研究[J]. 产业创新研究. 2022(02):45-47

[8]张超,江鹏飞. 新能源汽车轻量化途径及其评价[J].汽车实用技术. 2021,46(01):14-15