绿色节能电动车外观设计.doc

机电工程学院（2016-2017学年第二学期）题目 绿色节能电动车外观设计科目 机械创新设计姓名 李遵军专业 机械设计制造及其自动化学号 1401111009日期 2017年6月23号绿色节能电动车外观设计摘要：本文是对绿色节能电动车的设计。通过对绿色节能电动车的深入了解，目前绿色节能电动车整体缺乏优化设计，外型的设计上缺乏新意，材料使用不够丰富，操作上在人机工程方面存在一定问题，车内空间不足，整体重量较重，续航时间短。我们国家对于绿色节能电动车的外观还是不够重视，现有产品都是按照汽油等常规能源车进行简单的仿制设计，缺乏对绿色节能电动车改进和优化，甚至没有进行系统性的设计。以清洁能源的市场行情和驾驶者的心理感受为依据进而提出我国清洁能源车的改良创新办法。关键词：绿色节能电动车，外形改良创新设计，人机工程目录1绿色节能电动车概述及市场分析21.1绿色节能电动车概述21.2绿色节能电动车结构组成21.2.1清洁能源高效动力电动机21.2.2复合材料车身21.2.3可更换后部车体21.3绿色节能电动车的市场需求22现今清洁能源概念车的不足之处32.1外形设计上没有创新和优化32.2材料设计上车身整体多采用金属合金材料32.3绿色节能电动车都面临着严峻地挑战33针对本次设计分析并提出可行性改进意见33.1车体结构33.2车体人机不协调43.3车体外观单一43.4材料成本高44结论6参考文献7致谢8引 言绿色节能电动车最早出现在欧美等国，在上世纪九十年代引入到我国，其以先进的设计理念，电力驱动等清洁能源为主，始终作为引领行业发展前景的概念被各大厂商所模仿。随着气候变暖效应愈演愈烈，绿色节能电动车越来越受到各个国家的重视，整个系统也在不断的进行技术上的完善。近年来清洁能源车已逐渐被我国重视并试验生产，其零排放技术加之无污染、无噪音的特性深得人心。但根据调研分析可知，现阶段的绿色节能电动车在外形上依然采用着和汽油等常规驱动方式为主车辆的设计。这样一来无论是在外型设计，整车重量，还是内部车体结构上都存在一定的不合理因素。在改进设计中，主要对外形进行重新设计，使其更加符合流体力学原理，降低风阻，节约动力。材料上使用复合材料代替常规金属合金材料，保证强度的同时减轻车身重量，提高续航时间。配色上简洁统一，符合绿色节能电动车节约绿色的特点，同时凸显色彩的概念性、前瞻性。功能上，为了使其使用更加人性化，我们增加了可拆卸的后部车体设计，如果驾驶者单独出门，可以加装两座的后部车体，节约空间占用的同时，也降低整车重量，使其更加经济环保。如果多人出行，则可加装四座的后部车体，在有限的空间内增加两个座位，提高车内空间的利用率，方便出行。1绿色节能电动车概述及市场分析1.1绿色节能电动车概述绿色节能电动车，又称为新能源汽车、清洁汽车，是以清洁燃料取代传统汽油的环保型汽车的统称，其特征在于能耗低、污染物排放少，属于环保友好型。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。1.2绿色节能电动车结构组成绿色节能电动车是由清洁能源动力，复合材料车身，概念性外型，绿色环保配色，可更换后部车体几部分组成。综合车辆的动力控制和驱动方面的特点，进行外型优化设计，材料精心改良，功能创新设计。1.2.1清洁能源高效动力电动机绿色能源动力分为4种：使用天然气、生物质燃料、煤基燃料等替代燃料作为燃料的代用燃料汽车；使用汽油、柴油或代用燃料但增加混合电动系统从而具有显著节油效果的混合动力汽车；单纯从电网取电使用蓄电池和电动系统驱动的纯电动汽车；利用车载氢燃料电池发电和电动系统的燃料电池汽车。1.2.2复合材料车身包括车体、内饰、车门。车体：车身整体使用复合材料，保证车体整体强度的同时尽可能的降低车身重量，提高车辆的续航能力，降低制造成本，突出绿色环保的特点。内饰：采用人造皮革代替真皮，突出人与自然的和谐统一。1.2.3可更换后部车体可更换后部车体，可在两座和四座之间进行切换，方便出行，最大程度的降低能源的消耗。1.3绿色节能电动车的市场需求我国的纯电动汽车研究这几年有很大进步，技术水平大有提升，特别是在动力装置方面。中国国家电网公司曾组织开发了“电池-电容混合电动汽车应用示范系统，并在2008年3月通过专家验收。国家科技部、北京市、上海市共同组织实施，目标是推动燃料电池公共汽车在中国产业化和推广应用，减少空气污染和温室气体排放。项目于2003年在北京启动，北京市和上海市各采购6辆燃料电池公共汽车进行示范运行，预计这12辆车总共运行将达160万公里。2现今清洁能源概念车的不足之处2.1外形设计上没有创新和优化外型上依然采用汽油等常规能源汽车的设计造型，缺乏创新和改进，没有针对电动汽车的动力和结构进行优化设计，导致整体外形阻力较大，浪费能源。与此同时，造型上没有突出清洁能源概念车绿色环保的特点，不符合绿色节能电动车对外型前瞻性、指向性的要求。2.2材料设计上车身整体多采用金属合金材料重量较重，行驶的时候车辆过重会导致浪费能源，导致整体性价比不高，难以被大众所接受。同时采用金属合金材料成本较高，且加工比较复杂，加工工序多，不符合绿色加工的特点。2.3绿色节能电动车都面临着严峻地挑战能源需求和供给的矛盾、经济发展与环境保护的矛盾、交通运输增长与交通基础设施建设、交通运输安全的矛盾日益突出。特别在当前金融危机形势下，运用智能交通技术提高运输效率和安全性，推动智能交通和新能源汽车产业快速发展，促进经济平稳较快增长，是我们面临的艰巨任务。3针对本次设计分析并提出可行性改进意见3.1车体结构绿色节能电动车的外型设计需要符合车辆设计的基本标准要求，但现有的成熟生产的普通动力车的车体结构并不完全适合清洁能源概念车的车体设计。现阶段各大车辆厂商大多根据自己的情况进行自主改进设计，但依然没有一套整体的外型结构布局方式来支撑整个操控面板的布局设计。在此我们将常规动力车辆和绿色节能电动车辆根据其外型进行区域性划分，再根据两者之间的区别进行整体规划设计。车体结果的设计根据流体力学原理进行基本设定，再通过造型细分，进行车体细节的处理。例如车体前脸的造型设计尽量减少风阻，在此基础上再加入我们自己的一些概念设计，凸显绿色节能电动车的概念性和前瞻性。车体整体尺寸也经过精心设计，保证适中的重量，节约能源。在尺寸方面如图1，两座方式轴距在2300mm之内，符合城市代步微型车的尺寸特点。图1车体尺寸图3.2车体人机不协调由于车作为代步工具，每天的使用时间长，使用频率高。若车体不能提供一个较为舒适的环境，那么驾驶者的疲劳度就会大大的增加，进而影响工作效率。而我国的车辆生产厂商没有重视人机尺寸的重要性，很多厂商应用的人机尺寸都是来源于国外，并不适合我国操作者。这一问题我将根据亚洲人种的人体尺寸为标准进行车体尺寸的设计。针对不同身材的驾驶者坐姿方式不同，预留设计空间，来满足操不同驾驶者的需要。3.3车体外观单一在车体的外观造型方面，越来越多的厂家开始重视，但是现有的产品外观做的还是不够专业，大部分车辆都是简单的将国外的方案模仿过来，缺乏设计感。在外观上应本着直线为主曲线为辅的简约原则，外型尽量降低阻力，提高能源的利用率。车体各个部分要有过度关系，保证车体设计的整体性。3.4材料成本高目前清洁能源车的设计，一方面为了节约成本，另一方面为了降低能源消耗，车体的设计多为两人或两人一下乘坐。这样虽然能够降低能源的消耗，但对于全家出行人们带来了不便。这也是制约绿色节能电动车发展的一大阻力。与此同时，由于绿色节能电动车要求质量轻，采用金属合金材料显得性价比不高。同时真皮车辆内饰也造成了一些不必要的浪费，设计风格上也不符合绿色设计的要求。84结论绿色节能电动车的设计努力将“绿色环保”“充分利用”的设计理念融入到车辆的设计中。功能上我创新的将车体后部设计成可更换式，通过更换车体后部结构能够灵活实现两人乘坐或四人乘坐需求，不仅节约了成本，同时也能够充分利用能源。操作使用上充分考虑人机工程学，提高操作便捷度，减小操作者的疲劳强度，提高其舒适性等操作问题。在外形上，整体美感的提升是相当必要的，要根据不同人群的使用体验进行整体造型，不但要达到风格的简单、绿色，还要尽量保证能源的消耗。在材料和结构方面，目前绿色节能电动车所使用的高强度符合材料造价成本依然很高，车体的材料，支撑架的成型技术成本，这一系列成本问题都是我们考虑的重点。参考文献：1陈能林：工业设计概论.中国机械工业出版社,1999.2陈波：试论我国绿色能源车设计J.车辆工程技术,2007.3董兴华：车辆生产与智能控制系统J.机械工程师,2010.4陈树新：电源车故障检测设备的设计与实现J.检测预测控技术,2013.5金林：电动车动力系统设计J.电子学报,2005.6吴楠.电动车外型设计J.电子技术,2012.7刘远：基于清洁能源车的研究J.无线电工程技术,2011.致谢在此次设计的过程中，能够顺利完成任务离不开张老师对我的指导，在此，我首先要对张老师的帮助表示深深的谢意。因为有张老师的帮主才能圆满完成此次设计，我收获的不仅是设计过程中的知识，也增强了自我创新的意识和能力。在主修机械专业三年后，要想成为一名合格的机械学生，就需要将所学的理论知识应用到实际设计机构中，去付诸于实践之中，以提高我们综合运用理论分析的能力，并结合生产实际来分析和解决工程问题。根据已知机械的工作要求，通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让我们对机构设计有一个较完整的概念。每个时间段都有每个时间段的任务，这样就相当于把一个大目标为我们分的很小很小，所以整个设计过程我们都感觉比较轻松，同时，他教会了我们很多东西，为我们即将步入社会做好了铺垫。再次，我要感谢，在这次设计期间对我有帮助的所有人，因为有了同学们帮助，才让我在整个过程都一点都不枯燥，不会的可以向身边的同学请教，不懂的可以交流，同学会把自己所知道的倾囊相授，一点都不保留，也正是因为这样，我才不仅顺利完成了这次课程设计，而且效率非常高。纵观本次设计过程，短短的几周让我们受益匪浅：首先要对问题认真