在電動(dòng)車領(lǐng)域，電機(jī)作為核心動(dòng)力源，其特性與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)截然不同，這對(duì)懸置系統(tǒng)的選型與布置提出了新的要求。本文將深入探討電機(jī)懸置的選型要點(diǎn)、布置方式及其對(duì)電動(dòng)車性能的影響。

一、電機(jī)特性對(duì)懸置系統(tǒng)的影響

扭矩大但激勵(lì)小

電機(jī)在運(yùn)行過程中，雖然振動(dòng)激勵(lì)較小，但其輸出的扭矩卻相當(dāng)大。這意味著電機(jī)動(dòng)力總成對(duì)懸置系統(tǒng)的隔振能力要求相對(duì)較低，但懸置必須能夠承受較大的扭矩傳遞。電機(jī)的峰值扭矩可能在整個(gè)恒扭矩區(qū)間內(nèi)隨時(shí)出現(xiàn)，這就要求懸置系統(tǒng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以確保在不同工況下都能穩(wěn)定地傳遞扭矩，避免因懸置失效導(dǎo)致動(dòng)力中斷或車輛失控。

扭矩變動(dòng)迅速

電機(jī)在各種瞬態(tài)工況下，如Tip-in（快速踩油門）、Tip-out（快速松油門）、急加速/減速、倒擋等，其扭矩的變動(dòng)非常迅速。這種快速變化的扭矩會(huì)導(dǎo)致懸置系統(tǒng)承受激勵(lì)幅值較大且快速變化的載荷。例如，在急加速時(shí)，電機(jī)迅速輸出大扭矩，懸置系統(tǒng)需要在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)這種載荷變化，以保持車輛的穩(wěn)定性和舒適性。這種頻繁且劇烈的載荷變化，使得懸置系統(tǒng)絕大部分時(shí)間內(nèi)都工作在非線性段，這對(duì)懸置材料的性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

二、電機(jī)懸置選型的特殊性

與內(nèi)燃機(jī)懸置的差異

由于電機(jī)的上述特性，電機(jī)懸置的選型往往不能直接借用內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)橡膠懸置、液阻懸置。傳統(tǒng)橡膠懸置雖然工藝成熟、成本較低，但其剛度相對(duì)較低，難以滿足電機(jī)大扭矩傳遞的需求。液阻懸置雖然隔振效果好，但在應(yīng)對(duì)電機(jī)快速變化的載荷時(shí)，其響應(yīng)速度可能不夠理想，且成本相對(duì)較高。

圓柱形襯套式懸置的優(yōu)勢(shì)

基于電機(jī)的特性，工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、價(jià)格便宜且能提供較大剛度的圓柱形襯套式懸置尤其適合電機(jī)懸置。橡膠襯套式懸置一般設(shè)計(jì)為接近實(shí)心的結(jié)構(gòu)，以便更好地應(yīng)對(duì)較大的交變載荷。這種結(jié)構(gòu)能夠在電機(jī)輸出大扭矩時(shí)，提供足夠的剛度來支撐動(dòng)力總成，同時(shí)也能在電機(jī)振動(dòng)激勵(lì)較小時(shí)，保持良好的隔振性能。此外，圓柱形襯套式懸置的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，質(zhì)量控制較為容易，有利于降低成本和提高生產(chǎn)效率。

三、電機(jī)懸置的布置方式

Z向高度差小的挑戰(zhàn)

電動(dòng)車電機(jī)前后兩側(cè)的懸置Z向高度差相較傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成小得多，這使得不能采用類似于橫置動(dòng)力總成的防扭拉桿結(jié)構(gòu)來承受電機(jī)動(dòng)力總成的縱向作用力/力矩。因此，電機(jī)動(dòng)力總成的Z向既要承擔(dān)垂向載荷，也需要抵抗電機(jī)在旋轉(zhuǎn)方向的扭矩。這就要求懸置系統(tǒng)在Z向具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以保證電機(jī)動(dòng)力總成的穩(wěn)定性和車輛的操控性。

基于質(zhì)心布置方式的優(yōu)勢(shì)

電動(dòng)車懸置系統(tǒng)通常采用基于質(zhì)心布置方式。這種方式一般使用3點(diǎn)式懸置布置，簡(jiǎn)單高效。3點(diǎn)式懸置布置的原則是在俯視圖上，電動(dòng)動(dòng)力總成的質(zhì)心要落在三個(gè)懸置的彈性中心構(gòu)成的三角形區(qū)域內(nèi)，并且盡可能地位于三角形的中心。這種布置方式能夠較好地平衡動(dòng)力總成的載荷，提高車輛的穩(wěn)定性和操控性。同時(shí)，由于懸置數(shù)量較少，系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本也相對(duì)較低。

不同布置形式的優(yōu)缺點(diǎn)

在實(shí)際工程應(yīng)用中，常見的3點(diǎn)式懸置布置形式有左前+右前+后的布置形式和左前+左后+右的布置形式。左前+右前+后的布置方案結(jié)構(gòu)緊湊，具有更加優(yōu)秀的抗扭能力，在急轉(zhuǎn)彎工況下也有更加優(yōu)秀的表現(xiàn)。這種布置形式的懸置主動(dòng)端支撐和懸置襯套為一體結(jié)構(gòu)，具有非常高的模態(tài)，更加適合為電動(dòng)車全新開發(fā)的底盤副車架。而左前+左后+右的布置形式適用于對(duì)傳統(tǒng)燃油車的電動(dòng)化改造，懸置的支撐比較長(zhǎng)，具有良好的工藝性，但此種結(jié)構(gòu)NVH性能一般，主要表現(xiàn)為抗扭能力較差，懸置主動(dòng)端支撐的模態(tài)較低。且空調(diào)壓縮機(jī)往往也放置在該懸置支撐上，更加惡化NVH性能表現(xiàn)。

四、結(jié)語

電機(jī)懸置的選型與布置是電動(dòng)車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其性能直接影響到車輛的動(dòng)力傳遞效率、穩(wěn)定性和舒適性。通過對(duì)電機(jī)特性的深入分析，選擇合適的懸置類型和布置方式，能夠有效提升電動(dòng)車的整體性能，為消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗(yàn)。未來，隨著電動(dòng)車技術(shù)的不斷發(fā)展，電機(jī)懸置的設(shè)計(jì)也將不斷優(yōu)化，以滿足更高的性能要求和更復(fù)雜的工況需求。