项目一任务2 新能源汽车底盘认知

项目一新能源汽车底盘检修基础任务二

新能源汽车底盘认知

中国人民大学出版社

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【案例导入】

一名客户想买一辆纯电动汽车，客户到新能源汽车4S店选车。客户对新能源汽车底盘的稳定性要求较高，你作为一名专业的维修技师人员，是否能给客户进行满意解答。中国人民大学出版社

一、认知新能源汽车底盘（一）新能源汽车底盘的组成与作用1.新能源汽车底盘的组成沿用传统燃油汽车结构划分方式，也可将新能源汽车分成动力蓄电池、电动机、底盘、车身和电气四部分。新能源底盘又可以分为传动系统、转向系统、行驶系统、制动系统四部分。2.新能源汽车底盘的作用新能源汽车底盘的主要功能是支撑整车的质量，将发动机/电动机发出的动力传给驱动车轮，同时还要传递和承受路面作用与车轮的各种力和力矩，并缓和冲击、吸收振动，以保证汽车的舒适性并能够比较轻便和灵活地完成整车的转向及制动等操作。因新能源汽车分为纯电动、混合动力、氢燃料等多种类型，其底盘结构大同小异，下面以新能汽车中的纯电动汽车为例，介绍本任务相关内容。中国人民大学出版社

（二）纯电动汽车的传动系统纯电动汽车取消了传统的内燃机，由动力蓄电池、动力电机、驱动控制系统组成的“三电”提供动力，动力经过减速器总成、万向传动装置传递给驱动车轮，驱动车辆运行。电动汽车驱动系统由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、三相感应电动机、固定速比变速器和差速器和车轮，其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为驱动车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。在电力驱动系统中，固定速比变速器和差速器部分属于传动系统的重要组成部分。中国人民大学出版社

1.传动系统的作用传动系统的基本作用是将发动机或电机的动力（转矩）按要求传递到驱动轮上，使地面对驱动轮产生驱动力，汽车能够在起步、变速及爬坡等工况下正常行驶，并具有良好的动力性和经济性2.传动系统的类型纯电动汽车的驱动系统由驱动电机和驱动操纵系统共同组成，其结构形式不同，采用的传动系统及驱动方式也不同。常见纯电动汽车传动系统类型主要分为以下四种。如图1-2所示机械驱动系统：主要由电机、离合器、变速器、驱动桥等组成。它用电机替代发动机，但仍然采用内燃机汽车的传动系统。机电集成化驱动系统：这种平行式电机-传动装置组合式驱动系统结构紧凑、安装、使用和维护都十分方便。机电一体化驱动系统：电机与传动装置组合成一个整体驱动桥，形成机电一体化的驱动桥的传动系统，使纯电动汽车的传动系统更加紧凑。中国人民大学出版社

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3.纯电动汽车驱动电机驱动电机是指将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力或将机械能转化成电能的装置，它具有能作相对运动的部件，是一种依靠电磁感应而运行的电气装置。电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机部件与构成中国人民大学出版社

4.纯电动汽车减速器新能源汽车电动机的速度与转矩特性非常适合汽车驱动的需求，纯电动模式下，汽车的驱动系统不再需要多档位的变速器，驱动系统结构得以大幅简化。减速器介于驱动电机和驱动半轴之间，驱动电机的动力输出轴通过花键直接与减速器输入轴齿轮连接。一方面减速器将驱动电机的动力传给驱动半轴，起到降低转速增大扭矩作用，另一方面满足汽车转弯及在不平路面上行驶时，左右驱动轮以不同的转速旋转，保证车辆的平稳运行。吉利EV450减速器结构如图1-5所示。中国人民大学出版社

（三）纯电动汽车的转向系统转向系统是指由驾驶员操纵，能实现转向轮偏转和回位的一套机构。本质上转向系统是用来将转向盘上的力矩传递到转向轮，转向轮克服地面转向阻力，在地面侧向力的作用下实现汽车的转弯。1.转向系统的作用转向系统的作用是按照驾驶员的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶的位置。2.电动助力转向系统的组成电动助力转向系统一般由方向盘总成、方向管柱总成、电动助力电动机总成、电动助力控制器、方向机总成等部分组成。3.电动助力转向系统的类型电动助力转向系统（ElectricPowerSteering，EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。电动助力转向系统EPS，可以分为转向轴助力式C-EPS（图1-6）、齿轮助力式P-EPS（图1-7）、齿条助力式R-EPS（图1-8）。中国人民大学出版社

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（四）纯电动汽车行驶系统汽车的行驶系统主要由车架、车桥、车轮和轮胎、悬架组成，它将全车各总成及部件连成一个整体，支撑汽车的总质量，承受并传递路面作用于车轮上的各种力及其力矩，缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车平稳行驶。1.纯电动汽车的车架结构车架一般由纵梁和横梁组成，通过铆接或焊接的方法将纵梁和横梁连接成坚固的刚性构，根据装用的车架按其结构形式不同可分为:边梁式车架、中梁式车架（或称脊骨式车架）、综合式车架和无梁式车架中国人民大学出版社

纯电动汽车车架的设计与传统的燃油汽车相比需要考虑到电池及电机的安装位置，为了降低整车整体的重心位置，在设计电动汽车车架的结构时应尽量降低电池的安放位置；而且为了延长动力电池的续航里程，对整个车架的重量有较苛刻的要求，同时还要满足强度要求，综合考虑，纯电动汽车一般采用承载式车身即无梁式车架，纯电动汽车的车身结构如图1-11所示。中国人民大学出版社

2.车桥的类型及结构根据车桥上车轮的作用不同，车桥又可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。一般汽车多以前轿为转向桥，而目前的许多纯电动汽车的前桥则为转向驱动桥，车桥的类型及结构如图1-12所示。中国人民大学出版社

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3.车轮和轮胎（1）轮胎的结构轮胎的主要成分为橡胶，并有尼龙、纤维、钢丝等加强材料。按其结构不同，分为子午线胎和斜交胎，子午线轮胎性能优良，现在被广泛使用，轮辋一般由钢铁或铝合金制成，轮辐外形多样，轮胎的结构如图中国人民大学出版社

（2）轮胎的作用轮胎支撑汽车自重与负荷，对路面传递驱动力和制动力；轮胎与悬架共同吸收汽车行驶中受到的冲击，以确保汽车具有良好的乘坐舒适性和行驶平顺性；轮胎与路面有良好的附着性，以提高汽车的牵引性、制动性和通过性。如果轮胎磨损严重，当车辆在湿滑路面行驶时，排水困难，容易方向失控，影响行车安全；还容易发生瘪胎、爆胎，导致轮胎使用寿命缩短。如果轮胎气压异常，会加剧轮胎异常磨损，缩短其使用寿命。中国人民大学出版社

4.悬架汽车悬架系统是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性连接装置的统称，由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力，衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车在行驶过程中保持稳定，提高舒适性及操纵稳定性。常见悬架形式包括独立悬架和非独立悬架，如图中国人民大学出版社

（五）纯电动汽车制动系统1.纯电动汽车制动系统作用制动系统是安全行车的重要保证。制动系统的好坏直接影响到驾驶人、乘客及其他人员的生命和财产安全。制动系统分为行车制动和驻车制动，它的作用是使行驶中的汽车按照驾驶人的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，纯电动汽车制动系统布局如图1-15所示。中国人民大学出版社

2.纯电动汽车制动系统组成纯电动汽车制动系统主要由制动器、制动压力调节装置、ABS（制动防抱死系统）、电动真空助力系统等组成，纯电动汽车制动系统组成如图中国人民大学出版社

3.制动能量回收系统制动能量回收功能是纯电动汽车区别于传统内燃机汽车的典型特征，正是由于驱动系统中电机的存在，使得制动损失能量可以部分转化为电能存储到电池中，可以有效提高能量利用率，延长续驶里程。制动能量回收系统的结构如图中国人民大学出版社

一、实操准备工作（一）教学组织形式（1）学生分工：建议操作团队由4位学生组成，2人一组，一组为操作组，1人操作，1人辅助，另一组为观察组，以先学习和工单记录为主。（2）教师职责：学生操作时，负责巡视记录、指导帮扶，时刻关注学生的操作安全。（3）企业导师/实习指导教师：以企业角度为学生讲解、示范纯电动汽车底盘相关知识。（二）场地设备要求（1）准备好实训车辆（帝豪EV450）维修资料，如表1-7所示，实车和教材上可能有差异，根据实