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纯电动汽车架构设计:电动车架构设计核心与前悬架选择

2018-12-12 23:12 来源: 旺材新能源汽车

1

引言

本文是根据好朋友卢元甲在知乎上的LIVE课程《纯电动汽车平台与架构》整理而成,本人虽然对于电动车的NVH、强度耐久和碰撞安全性能开发都略知一二,但在整车布置和整车集成领域实属门外汉。所以我整理的文章无法全部反映元甲课程的精华,另外不可避免的,文章里会加入我本人的一些理解和认知,疏漏之处在所难免,敬请读者见谅。

我跟元甲在长安共事过数年,2016年下半年我们先后到了乐视汽车,就是现在的恒大法拉第未来。元甲虽年轻但极富才华,不仅精于总布置,在整车集成、性能开发和主观评价领域都有很高的造诣。在风雨飘摇的乐视汽车,我们探讨了国内外多款电动车的设计思想,特别是对特斯拉Model X和法拉第未来FF91进行了非常细致的研究。从那时起,我开始在整车架构和顶层设计的层面上思考纯电动汽车的性能开发。

在进入乐视汽车之前,元甲已经是知乎上颇具影响力的专栏作者。2017年下半年他离开了乐视汽车,转行到京东去做无人送货车,但他始终关注汽车行业,在知乎上持续撰写了不少极具格局和眼界的专业文章,建议读者有时间去读一读。

2

平台与架构的定义

汽车平台,简单来说,就是指汽车设计中可以采用的所有技术的总成。包括各种形式的悬架、车身、内饰、电器零件,也包括车辆可以采用的工艺方法。

平台通常表现为相同或相似的系统,子系统及零部件,也就是说,平台由一些共用件组成。利用同一个平台,通过针对市场的个性化设计,可拓展出多个车型产品。图1展示了著名的大众MQB平台,其踵点到前轮芯的距离固定,但轴距和轮距可变;动力悬置位置固定但动力系统本身可变;悬架与车身接口固定但悬架形式可变。

实际上平台不仅指零件共用,还包括共用的总装、焊接和冲压工艺,也包括共用的车身主断面结构和内外饰断面结构。同一平台的两个车型,可能ABC柱的走向都不同,但是内部的断面结构很多是一致的。

纯电动汽车架构设计:电动车架构设计核心与前悬架选择

图1 大众MQB平台一些技术选择

平台开发几乎能够决定企业未来10年的技术路线和产品风格,必然是企业的战略性决策,需要在足够高的层面进行充分调研和预研。平台的确定不仅仅关乎产品技术方案和供应商选择,甚至会影响生产线规划、售后以及品牌调性。但过份依赖某个平台也有问题,会导致企业产品升级面临更大惯性,进而拖慢反应时间。从大众MQB平台的发展也能看出,近几年出现的小偏置碰撞性能、混合动力系统、纯电动化等方面,大众车系反应是偏慢的,与平台化带来的设计惯性不无关系。

纯电动汽车架构设计:电动车架构设计核心与前悬架选择

图2 大众MQB平台未加强前指梁,不利于小偏置碰撞

那什么是车辆架构设计呢?车辆架构是某款车型上所应用的技术组合方式,这些方式可以基于平台设计,也可以不基于平台设计。架构设计不同于平台设计,平台指的是零件物理上的相同或相似,架构指的是设计理念和思路上的相同或相似。架构设计是汽车顶层设计的一部分,在架构设计层面我们需要权衡技术、市场与消费者期望和物料、研发成本,而引入的技术也可以反哺平台或服务后续车型。

纯电动汽车架构设计:电动车架构设计核心与前悬架选择

图3 架构设计要合理组合汽车所有关键部件和人体

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