理论教育 纯电动汽车驾驶室探秘

纯电动汽车驾驶室探秘

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们对汽车的要求越来越高,对于纯电动汽车驾驶舒适性的研究势在必行。在纯电动汽车驾驶室中涂抹高阻尼涂料能够切实降低驾驶室的振动以及噪声的影响,并可以结合汽车内饰的设计进行一定的组合,使汽车更美观。纯电动汽车和内燃机汽车的驾驶室设计大同小异,也多采用坐车驾驶设计。

纯电动汽车驾驶室探秘

一百多年前,汽车刚被发明的时候,其设计多参考马车,所以驾驶室放在汽车的中央位置,并没有左右之分。在汽车发展一段时间后,汽车设计师遵循人们的使用习惯,将汽车的驾驶室设在了右手边,而靠右行驶是人们在马车时代就形成的习惯,所以早期的汽车是右侧驾驶、靠右行驶。这其中有一个例外:因为英国的骑士是靠左走,所以英国人习惯右侧驾驶、靠左行驶。

随后人们发现右侧驾驶、靠右行驶很容易因为视野的问题引发交通事故,就开始将车设计成左侧驾驶、靠右行驶,这就是当前主流的汽车驾驶方式。但是英国人当时并没有改变他们的设计,依旧是右侧驾驶、左侧行驶。

随着汽车工业的发展,两种驾驶理念均被广泛推广,世界上左行、右行的国家(地区)都有,大部分国家(地区)都实行右行制。不管左行、右行,都不影响驾驶,驾驶人员按照当地规定驾驶即可。

驾驶室不仅是驾驶员的工作场所,也是整车的重要组成部分。驾驶室一般包括车窗、车门、驾驶舱等。驾驶室的造型有高顶、矮顶、尖头等几种。驾驶室是汽车最重要的部分之一,其设计质量好坏将直接影响到汽车的性能和安全性。

汽车驾驶室应为驾驶员提供便利的工作条件,为乘员提供舒适的乘坐条件,保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声、废气的侵袭以及外界恶劣气候的影响。汽车驾驶室中的一些结构和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。

驾驶室应保证汽车具有合理的外部形状,在汽车行驶时能有效地引导周围的气流,以减少空气阻力燃料消耗。此外,驾驶室还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件,并保证车身内部良好的通风。

汽车驾驶室还是一件精致的综合艺术品,应以其明晰的雕塑形体、优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人获得良好的感受。人们对汽车的要求越来越高,对于纯电动汽车驾驶舒适性的研究势在必行

1.纯电动汽车驾驶室的噪声源和传播途径

1)噪声的产生

(1)电机导致的振动。电动汽车的驱动完全依赖电机,在行驶中,电机与其连接的部件会发生振动,形成噪声,这种噪声频率一般较高,人耳对其比较敏感,乘车的舒适性和安全性受到很大的影响。

(2)动力传动过程产生的噪声。动力传动系统中的电机、传动轴惯性力引起的振动,能够传到整个车身,然后从车身过渡到驾驶室内部,从而产生噪声,对驾驶员和乘客产生影响。

(3)外部条件引起的噪声。在行驶中,产生的振动噪声经过固体传播进入驾驶室,影响驾乘人员的感觉。研究发现,中、低频车内噪声通过车内固体传播,而高频车内噪声则通过空气传播,所以可以通过已经有的知识有针对性地解决问题。

2)噪声的传播

在生产制造纯电动汽车的过程当中,由于成本以及纯电动汽车本身的结构特点的限制,最终的产品生成时没有建立完整的隔音方案,将纯电动汽车外部的噪声进行有效过滤。纯电动汽车驾驶室内、外部的噪声会被驾驶室过滤掉大部分,但是由于纯电动汽车的结构特点以及一些基本的功能保证,驾驶室毕竟存在一定的缝隙,外部的噪声会通过这些缝隙进入室内,影响驾驶员的舒适性。

2.阻尼材料的选择

1)宽温域高性能阻尼材料(www.daowen.com)

宽温域高性能阻尼材料能够将外部作用的能量转换成热能的形式进行消耗。分子间运动会产生内摩擦,能够抵消声振动以及机械振动产生的能量,进而能够达到降低噪声、减小振动的目的。

2)高阻尼涂料

高阻尼涂料可以在空间内进行涂装,具有随意性。在纯电动汽车驾驶室中涂抹高阻尼涂料能够切实降低驾驶室的振动以及噪声的影响,并可以结合汽车内饰的设计进行一定的组合,使汽车更美观。高阻尼涂料在实际的汽车生产中已经得到了广泛的应用。

3)黏弹性阻尼材料

橡胶和沥青是主要的黏弹性阻尼材料。纯电动汽车的各个部件的连接处或者需要密封减振的环节都会用到橡胶材料。沥青的经济性很好,在大面积噪声源及驾驶室壁板振动上应用很多。沥青材料表面隔离和防腐蚀的特点,使其在汽车领域的应用十分广泛。

3.纯电动汽车驾驶室的减振降噪技术

1)阻尼材料科学分布

纯电动汽车的噪声和振动控制可以从两个方面着手,即内部改造和降低外部噪声源。首先需要处理的就是产生噪声的振动部件,可利用合适的阻尼材料减少驾驶室的噪声和振动。阻尼材料的选择和布置需要基于纯电动汽车动力位置、传动形式等的结构特点进行充分的考虑。

2)密封性能的保证

驾驶室整体的密封性能对于噪声振动的传递有很大的影响,要对驾驶室内部进行全方位的密封,采用钢板、麻毡、内涂层等材料将地板密封好。驾驶室的车门、车窗和壁板者5A用橡胶进行密封,控制外部噪声源对驾驶室的影响效果。在顶盖使用乙烯人造革等材料减少噪声进入和振动。

3)减振系统的合理应用

悬架设计的合理与否是对汽车减振效果的最主要的影响因素。近年来,主动悬架的研究已经取得进步,在纯电动汽车领域,应该从两个方面进行跟进:在适合自身的经济基础上,优化被动悬架和半主动悬架;也要研究发展主动悬架。

纯电动汽车和内燃机汽车的驾驶室设计大同小异,也多采用坐车驾驶设计。汽车的驾驶室主要由仪表盘、转向盘及其附件和变速杆等组成,如图1-16所示。

图1-16 汽车驾驶室

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