汽车电动化设计

 作者:设计工具行业特约编辑BETH STACKPOLE  发表时间:2008-06-16
部剩余的空间都用在了电池上,” Woodbury说。
  另外一个主要的设计挑战是,需要让车辆的重心足够低以保持平衡,使之与赛车具有同样的侧翻阀值。这种可以在4秒钟内把车速从0提高到60英里/小时的Tango车大量使用了不锈钢和碳纤维材料。Woodbury说,SolidWorks公司的Cosmos仿真软件还将会协助Commuter Cars公司把车辆的结构再变得轻一点。


Tesla 团队利用3-D CAD工具,在建造任何物理模型之前
做出了Roadster 车的完整数字模型。

  Tango车的起价为108,000美元,因此Woodbury说,该车当初的设计目标必须在努力优化性能的同时,还要提供很多人们经常在高端豪华车辆上见到的附件设备。“如果你要想制造一辆如此与众不同又如此窄小的汽车,你就必须有足够的理由,尤其是当你制造的汽车处在这样一个比较高的价格区间时,”他说。“CAD真是上帝赐给我们的礼物。”
  空气动力学与Chevy Volt
  Nina Tortosa被同事们称作“空中警察”。她是通用汽车公
司Chevy Volt概念车E-Flex的性能优化工程师,她的职责是确保这款电动车的批量生产版具有最佳的空气动力学特性。
  以前GM的工程师们只是在设计这款概念车时简单地提到空气动力学,而现在当Volt团队为了让这款车投产来反复打磨当初设计并以2010年11月让该车上路为目标时,这个问题就成了他们要最优先考虑的问题了。Volt开发团队正努力保留去年概念车亮相时引起消费者共鸣的一些元素,比如,前散热格栅的形状,前大灯的形状和车身结构,同时还要增加符合空气动力学需要的最重要的尺寸外形。
  所以,Tortosa以及她的整个团队在设计开始的初期就参与进来,并且现在正花费几百个小时的时间呆在风洞里,为了实现所做出的Volt设计来反复调整计算机仿真效果。“电动汽车最大的不同是,空气动力学变成了一个影响燃油效率或电力里程范围的更大因素,”她说。“你不能像对传统汽车一样在空气动力学方面做出让步。”
  但是,为了保证空气动力学不会有损车辆外形,Tortosa与同事们正花费大量时间工作在设计公司的风洞里,每个人都随时待命。除了风洞部分外,Volt团队还利用了Fluent公司的CFD软件(http://designnews.com.cn/0806-403.aspx)(现在是ANSYS软件的一部分)来进行相似的表面测试与空气流动图像显示,用来调整问题区域并找出在风洞中难以发现的问题,她说。据GM公司E-Flex系统设计总监Bob Boniface说,自从这种主动积极的测试开展以来,Volt的某些设计特征已经发生改变,其中包括变得偏圆不像以前直角似的两个前拐角。
  据Farah说,除了空气动力学以外,装配更是电动汽车要面对的一项挑战。因为目前几乎没有现成的配件,还必须要努力把电动机和电池这样的部件安装到一个已经固定的空间里,设计具有相当的不确定性。“这就带来一些非常艰难的物理集成方面的挑战,因为你已经有了一个理想的设计外观和内部设计排列以及它们之间的固定空间,”他说。“你要在努力把每样东西装配在一起的同时还要来努力开发元件组。”
  性能胜过实用性
  从一开始,Tesla Roadster车(http://designnews.com.cn/0806-404.aspx)的所有注意力就都集中在性能上。如果消费者不得不为了仍然处于发展中的电动汽车技术而多花钱,如果这种平台的扭矩赶不上赛车,那么Tesla公司的工程师们就不会在设计中关注任何实用的东西。
  “如果你要想制造一辆如此与众不同又如此窄小的汽车,你就必须有足够的理由,尤其是当你制造的汽车处在这样一个比较高的价格区间时。CAD真是上帝赐给我们的礼物。”
  “这并不是一种惩罚车辆,人们不是非要驾驶它不行,”Tesla公司车身工程总监Barrie Dickinson说。
  以速度在4秒钟内从0提高到每小时60英里和100%的电力驱动作为核心目标,Tesla的工程师们必须在外观样式与比传统汽油车辆设计起来更困难的性能之间找到平衡点。“对电动汽车来说,从里程范围的角度来看,空气动力学损失会变得非常重要,” Dickinson说,“你需要良好的空气动力学装配和性能,而这一点大多数的赛车并不怎么担心。它们通常所担心的是外观式样以及车辆在腾空时是否具有良好的平衡能力。而我们需要的是把阻力保持在较低水平。”
  为了实现这一目标,Tesla公司寻求到了M














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