新能源汽车的整车布置设计开题报告

 2021-12-30 08:12

全文总字数:5021字

1. 研究目的与意义(文献综述)

从全球来看,自二十世纪下半叶以来,全球汽车的数量几乎在以极快的速率增长,到如今,汽车排放二氧化碳造成的污染已经占人类排放总量的二十以上[13]。人们对于汽车出行的需要,与汽车排放污染以及石油资源消耗造成的环境压力,成了当今车辆行业人员必须去解决的一个问题。

那么如何改变汽车能源以石油为主的方式呢?显然,研究与发展新能源汽车,用清洁型能源来取代石油能源,成为了直接解决方法。研究发展新能源汽车,成为了如今的大势所趋。

经过数年的发展,新能源汽车产业在我国取得了飞速的发展。截止至2019年12月为止,我国新能源汽车的当年销量为120.6万辆,成为近年来首次同比增长下降。这一下降原因虽然与政策补贴、排放标准以及市场因素有关,但与全球的同比增长相比较表面,我国仍需在新能源汽车行业进行更深入的研究。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

长*高*宽(mm)

轴距(mm)

电动机最大功率(kw)

电动机最大扭矩

(N*m)

电动机类型

电池类型

电池容量

(kw)

4670*1806*1474

2680

100

290

-

-

38.1

电池百公里耗电量(kw/h)

车体结构

驱动方式

车轮前轮规格

车轮后轮规格

变速器形式

13.2

-

-

205/55R16

205/55R16

-

确定朗逸2019款尊享版新能源汽车的相关数据,见表2.1。

表2.1 车型数据表

查询汽车整车布置的标准法规,对朗逸2019款尊享版新能源汽车进行整车布置设计以及相关计算,完成其基本设计以及绘制相关图纸。

  1. 汽车的整体设计。

    确定汽车的总体结构布置以及选用适当的驱动布置方式。

    纯电动汽车的驱动布置方式主要有电动机中央驱动、电动轮驱动和轮毂电机驱动这三种形式。就目前来说,大多数纯电动车型的汽车都采用了电动机中央驱动形式。因此本设计同样按照以下第三形式进行。

    电动机中央驱动形式共有 3 种。

    a)直接借用传统内燃机汽车的驱动方案,由发动机前置前驱发展而来。它由电动机、离合器、变速器和差速器组成,用电驱动装置替代了发动机,通过离合器

    对电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断,变速器提供不同的传动比以满足转速和转矩的需求,差速器实现转弯时两车轮以不同车速行驶。

    b)由电动机、固定速比减速器和差速器组成。在这种驱动系统中,利用电动机在大范围转速变化中具有恒功率的特性,采用固定速比减速器,由于没有离合器 和变速器,因此可以减少机械传动装置的体积和质量。

    c)与前轮驱动、横向前置发动机的燃油汽车的布置形式相似,它将电动机、固定速比减速器和差速器集成为一个整体,2 根半轴连接 2 个驱动车轮。

  2. 汽车的动力系统,驱动电机以及减速器的设计。

    一个优秀的驱动电机会影响整个汽车的动力性能,驱动电机需满足汽车的额定功率以及峰值功率的输出要求,因此需要进行合适选型。

    减速器的设计则是为了减少驱动电机的负担。

  3. 动力电池的匹配设计

    考虑到动力电池的布置位置会影响到汽车的运行,其布置的一般位置有行李舱、地板下、座椅下等。本设计选择设计在地板下,这样能使前后载荷分配更合理,提高碰撞时对车身的保护。同时动力电池的相关配置参数因根据汽车的功率要求来进行设计内容。

    (4)确定整车布置特性参数,同时进行相关零件图的绘制,完成必要的编程工作。

    2.2设计目标

    (1)设计图纸必须包含装配图和零件图,总制图量折合不少于2.5张0#图纸,其中机绘图纸量折合不少于1张0#图纸,且机绘图中三维图(需转为二维图)纸不得少于0.5张0#图纸量,所有图纸内容不得重复;

    (2)毕业设计说明书不少于1万字;

    (3)毕业设计文献检索不少于15篇,其中5篇外文,文献检索每篇不少于200字;

    (4)开题报告不少于1400字;

    (5)翻译与本专业相关的外文资料不少于2万印刷字符,译成中文不少于5000字;

    (6)完成一定量的编程任务,应有源程序和调试计算结果(由指导教师安排)。

    (7)毕业设计说明书查重全文复制比不高于30%,单章不高于35%。

    2.3技术方案及措施

    (1)查询所设计朗逸2019款尊享版新能源汽车相关参数,进行数据处理,并查询整车布置设计的相关标准法规,做到可以合理设计。

    (2)确定汽车的布置形式,选取轴数与驱动形式,拟定采用电动机中央驱动,发动机前置前轮驱动的布置形式。

    (3)进行汽车动力系统,驱动电机以及减速器的设计,驱动电机的选型应同时满足额定输出功率与峰值输出功率的参数需求,确定其最大功率与相应转速,最大转矩与相应转速。

    (4)确定汽车的车身形式,进行轮胎的选择,从而运用ansys软件绘制总布置草图,校核初步选定的各部件结构是否符合要求,以寻求合适的总布置方案,绘图前需要确定画图的基准线,符合相关要求。

    (5)结构设计部分包含尺寸计算及校核,完成相关的编程任务。

3. 研究计划与安排

  1. 进度安排

周次

对应学校时间

毕业设计内容

1

第7学期第20周

确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集

2

第8学期第1周

方案构思、文献检索、完成开题报告

3

第8学期第2周

外文翻译、资料再收集

4~7

第8学期第3-6周

相关性能参数确定,汽车的驱动电机,减速器设计

8~10

第8学期第7-9周

动力电池的设计以及相关编程任务

11~13

第8学期第10-12周

图样绘制、编写设计计算说明书、预答辩

14

第8学期第13周

学生提出答辩申请,并作答辩准备;教师审阅图纸、说明书

15~16

第8学期第14-15周

参加答辩

4. 参考文献(12篇以上)

  1. 王望予. 汽车设计[m]. 北京:机械工业出版社,2000.5

  2. 过学迅. 汽车设计(第二版)[m]. 人民交通出版社, 2013.

  3. 余晨光. 汽车理论[m]. 中南大学出版社, 2016.

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