新能源汽车底盘教案2017年

新能源汽车底盘

教案

主讲人：

说课新能源汽车介绍与认识

1新能源汽车的介绍

2新能源汽车与传统汽车的比较

3新能源汽车的发展前景与产业现状

教学内容4新能源汽车行业人才需求计划学时4

5.新能源汽车学习方法

6.新能源汽车考核要求

7.新能源汽车底盘的地位

1．了解新能源汽车的发展史

2.掌握新能源汽车的与传统汽车的区别

教学目

3.掌握新能源汽车的结构、分类

标

4．了解新能源汽车的人才需求

5.掌握新能源汽车的学习方法

教学重1.新能源汽车与传统汽车的区别解决措施

点2.新能源汽车底盘的学习方法实物讲解，示频演示

教学难解决措施

新能源汽车的结构

点示频演示

一、导入新课

由教师引导思路，复习汽车的组成，引入新课。

？世界上第一辆电动车是由西博兰斯•斯特町在1834年发明，当时的这辆电动三轮车所用的蓄电

池比较简单，是不可再充的。电磁感应原理在这辆电动车上的应用开启了新技术在电动车的应用之门。

？第一辆以可充电池为动力的电动车出现在法国巴黎，它是法国工程师古斯塔夫·土维装配的以铅

酸电池为动力的三轮车。

二、新能源的分类

目前中国市场上在售的新能源汽车主要是混合动力汽车和纯电动汽车。

混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle，HEV）

教纯电动汽车（ElectricVehicle，EV，包括太阳能汽车）

燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV）

学其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车

在混合动力系统中，还可以根据混合度的不同分类（混合度：电机的输出功率在整个系统输出功率

过

中所占的比重。）

程1.微混合动力系统2.轻混合动力系统

3.中混合动力系统4.完全混合动力系统

三、新能源汽车与传统汽车比较

电动汽车汽车在外观与使用方式上几乎和普通汽车没有什么两样。

环保无污染这是电动汽车最突出的优点，电动汽车使用过程中不会产生废气，与传统汽车相比根本

不存在大气污染的问题。混合动力汽车的废气对大气污染也比较小。

如果避开用电高峰夜间充电，那还可以进一步减少能源的浪费。

无噪音，噪声低这是电动汽车最直观的特点。

高效率这是电动汽车能源利用方面最显著的特点。

结构简单，使用维修方便，经久耐用，这是电动汽车运行成本方面的最大亮点。与传统燃油汽车相

比，电动汽车容易操纵、结构简单，运转传动部件相较对少，无需更换机油、油泵、消声装置等。维修

保养工作量少。如果有好的蓄电池，它的使用寿命也比燃油车长。

用范围广，不受所处环境影响，这是电动汽车另一优势所在。在特殊场合，比如不通风、冬天低温

场所，或者高海拔缺氧的地方，内燃机车要么不能工作，要么效率降低，而电动车则完全不受影响。

四、新能源汽车产业现状

发展节能与新能源汽车的战略意义

国务院发布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》加快培育和发展节能与

新能源汽车产对于缓解能源和环境压力，推动汽车产业转型升级，培育新的经济增长点，

具有重要意义。

五、人才需求

新能源汽车行业人才要求：

1.热爱新能源汽车服务工作。2.掌握新能源汽车的基本知识。

3.了解车载网络及车联网的知识。4.能读懂电路图并掌握分析电路故障的方法。

5.掌握新能源汽车的诊断及维修技能。6.会使用办公软件。

7.能够阅读英文技术资料。

六、学习方法

1、理论+实践2、任务驱动

七、课程地位

核心课、专业基础课

八、考核要求

理论40%，实训30%，平时30%

九、互动性交流

学生自由提问题，老师可只作启发性回答。

十、总结

由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。总结的主要内容是：

1.新能源汽车与传统汽车的区别

2.新能源汽车的分类

1.分析中国新能源汽车的未来

作业

2.分析传统汽车与新能源汽车的优差？

教学后

记

第一部分新能源汽车底盘概述

情景一新能源汽车的认识

教学内容认识新能源汽车计划学时2

1.了解新能源汽车的定义

教学目标

2.了解新能源汽车的分类

解决措施

教学重点新能源汽车的分类

实物讲解，动画、图片演示

解决措施

教学难点新能源汽车的分类

对照实物讲解、媒体配合

一、导入新课

想一想：新能源汽车与传统汽车的区别在哪里？

二、能源汽车的定义

新能源汽车英文为“Newenergyvehicles”。我国2009年7月1日正式实施了《新能源汽

车生产企业及产品准入管理规则》，明确指出：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来

源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技

术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

三、新能源汽车的分类（车型见PPT

新能源汽车包括五大类型：

混合动力电动汽车(HEV)、

纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、

燃料电池电动汽车(FCEV)、

其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。

教

非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二

甲醚之外的燃料。

学

四、其它新能源汽车

1.力汽车

过

2.飞轮储能汽车

3.超级电容汽车

程

五、质疑

1新能源汽车的其他分类方法？

2.新能源汽车的发展前景。

六、互动性交流

由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案

七、总结

1.总结新能源汽车的分类

2.分析新能源汽车分类的依据

作业

教学后记

情景二新能源汽车的发展现状

教学内新能源汽车发展现状计划学时2

容

教学目1.了解新能源汽车国内发展现状

标2.了解新能源汽车国外发展现状

教学重解决措施

对比国内外发展差距

点动画、图片演示

教学难解决措施

对比国内外发展差距

点动画、图片演示

一、导入新课

想一想：新能源汽车在国内的发展？

“中国拥有世界上最多的人口，如果家家户户都开上汽车，我们的环境一定会不堪重负。因此，发

展新能源汽车是必须的，也是必然的。”

电动车其实由来已久。1900年美国制造的汽车中，电动汽车为15755辆，蒸汽机汽车1684辆，

而汽油机汽车只有936辆。

进入20世纪以后，由于内燃机技术的不断进步，1908年美国福特汽车公司T型车问世，以流水

线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及，致使在市场竞争中蒸汽机汽车与电动

汽车由于存在着技术及经济性能上的不足，使前者被无情的岁月淘汰，后者则呈萎缩状态。

二、国内新能源汽车的发展

政企重视：

一、政府提供政策支持

二、企业积极参与研发

发展成果：

一、技术取得进步

教

二、开始投放市场

三、国内主要厂家

学

目前已生产出“上海牌”纯电动轿车、荣威750混合动力轿车，约千台车供

过

世博运营。

上汽集团规划：2010年底，预计荣威750中混混合动力轿车投放市场，综合节油率约

程

为20%；2012年，推出节油50%以上的荣威550插电式强混轿车、及零排放的自

主品牌纯电动轿车。

目前混合动力客车产品开发已基本完成，已有162辆油电混合动力客车在大

连示范运行，50辆气电混合动力客车在长春示范运行。

一汽集团规划：2010年小批量投产客车200辆，轿车100辆。到2012年，建成生

产能力为1.1万辆混合动力轿车、1000辆混合动力客车的生产基地，实现客车

年产800辆，轿车年产1600辆

目前长安首款纯电动汽车奔奔MINI纯电动轿车试生产下线，

规划：2012年，长安将在新能源汽车上重点投资10亿元，所有长安自主品

长安集团牌轿车和微车将全部标配混合动力系统，全力推动纯电驱动汽车研发和产业化能

力提升。到2020年，长安形成年产20万辆节能与新能源汽车整车，关键零部件

50万套的能力。

公司已研制开发纯电动公交、混合动力客车、电动物流运输车3大系列7个

东风集团

品种的新能源客车产品，并已在唐山、襄樊等城市示范运行。

规划：预计在2011年从日产导入电动车项目；到2014年形成年产新能源

客车1万辆、2万台底盘的能力

四、发展成果

总的来说：

电动汽车主要性能指标达到或接近国际先进水平

关键零部件技术水平提升，满足了整车配套要求。

纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。

到目前为止，燃料电池汽车已由清华大学开发出样车，混合动力汽车、纯电动汽车已在北京、

广州、武汉、深圳等城市的部分公交线路上投入使用。

五、新能汽车核心技术

1.正极材料：成本的关键因素，厂商竞争激烈

2.负极材料：技术成熟，成本比重低，非关键环节

3.电解液：技术含量高，盈利能力强，日本企业掌握话语权

4.隔膜：技术水平较高，基本依靠进口

5.锂电池：技术的研究存在诸多课题待完善(内阻问题)

由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案

六、总结

新能源汽车核心技术

发展新能源汽车在国家能源战略地位中的作用

作业

查询国内外新能源汽车发展的状况

教学后

记

情景三新能源汽车底盘组成及发展

教学内容新能源汽车底盘组成及发展计划学时2

1.掌握新能源汽车底盘的组成

教学目标

2.了解新能源汽车底盘的发展

解决措施

教学重点新能源汽车底盘的组成

举例说明

解决措施

教学难点新能源汽车底盘的组成

举例说明

一、导入新课

教

由老师引导思路与学生一起回顾上次课的内容。

学质疑：新能源汽车底盘与传统汽车的区别在哪里？

新能源汽车底盘新在哪里？

过新能源汽车的创新点在哪里？

二、汽车底盘的作用

程

1．汽车底盘是承载发动机、车身和部分电器设备与附件等并接受发动机输出的动力，通过各种

机构传送给驱动轮，可使其转速降低、转矩增大，使驱动车辆前进或倒退。

2．为提高舒适性和安全性，汽车底盘上还设置了控制方向、减轻振动等装置。

三、汽车底盘的组成

1．传动系

2．行驶系

3．转向系

4．制动系

四、汽车底盘技术的发展趋势

底盘作为汽车的一个重要组成部分，其工作性能的好坏直接影响到汽车行驶的动力件、经济件、

平顺性、操纵稳定性以及安全可靠性。其结构和性能特点随车型、发动机的安装位置、驱动方式、

用途等的不同而不同。目前，汽车底盘电子控制技术已得到了迅速发展。使汽车的操作性、安全性

和舒适性等得到了进一步的提高。

五、新能源汽车底盘的发展

新能源汽车作为汽车产品的未来发展方向，在设计过程中运用了大量整体化系统设计理念。尤

其在底盘方面，底盘的设计与新能源汽车的总布置方案息息相关，与新能源汽车动力系统架构及

其集成度联系紧密，同时也影响着新能源汽车的外观设计与内部空间，是新能源汽车设计中极其重

要的开发内容。

（一）新能源汽车底盘的改制与应用实例

1.承载式车身

由于大部分轿车采用的是承载式车身，所以很多新能源车也沿用了这样的构架，动力总成等

部件都需在车身上寻找悬置点，副车架原则上不承担重量。此类结构，使得车身上的悬置设计工作

变得复杂，不利于量产化，并需要进行大量的CAE分析工作。同时因为布置空间的不规则，总布置

的难度较大。

这类车型有很多，如通用汽车的氢动3号是基于赛飞利的构架，而Equinox燃料电池车则是

在Equinox原车上做的改装。

2.非承载式车身

现在有很多汽车平台依然采用非承载式车身，在此类平台上设计的新能源汽车不需在平台

开发上投入大量人力物力，因为其底盘框架的特点使得该设计符合整体化设计的理念。由于底盘有

大梁，形成一个大框架，且能承重，所以可将动力系统等部件布置于底盘框架之中。该框架结构的

空间规整，可在设计初期就整体规划各部件的集成度和布置位置，大大降低了总布置的难度，且

重心低、车身改制量小。

（二）新能源汽车底盘的创新

1.设计思路

所谓创新设计，是跳出现有平台的框架，以整体优化设计为指导思想，从零开始构思全新

的平台或者全新的汽车理念。它没有固定的思路，除了动力系统的创新，其他各个功能系统都有着

无限的创新空间，同时它们之间也要完全匹配，从而提高整车性能。对底盘系统而言，底盘的框架

结构、各子系统的工作模式均可做出全新的设计。

2.特点与应用实例

滑板式底盘”是通用汽车的一项创新，它彻底推翻了传统底盘的模式。从2002年的

Autonomy到2003年的Hy-Wire再到2005年的Sequel，通用汽车将该全新方案实现了从概念到可行

到成功实现的演进(见表1-2)。

六质疑

1.新能源汽车底盘与传统汽车区别

2.新能源汽车底盘新在哪里

五、总结

作业

教学后记

第二部分新能源汽车传动系

情景一新能源汽车传动系统

教

学新能源汽车传动系统计划学时4

内

容

教1.掌握纯电动汽车的传统系统

学2.掌握混合动力汽车的传统系统

目3.了解传统汽车的传动系统

标4.了解燃料电池汽车的传动系统

教解决措施

学1.纯电动汽车的传统系统实物讲解，动画、图片演示

重2．混合动力汽车的传统系统

点

教1.纯电动汽车的传统系统解决措施

学2混合动力汽车的传统系统对照实物讲解、媒体配合

难

点

一、导入新课

介绍传动系统的作用，引入新课。

教

质疑：车辆运行过程中，怎么把动力传递给车辆？

学

二、纯电动汽车的传动系统

过

1.电动汽车驱动系统的组成

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

程

器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮，其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动

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。

三、纯电动汽车驱动系统布置形式

（1）机械驱动系统

（2）机电集成化驱动系统

（3）机电一体化驱动系统

（4）轮毂电机驱动方式

轮毂电机的驱动方式可以分为减速驱动和直接驱动两大类。在减速驱动方式下，电机一般在高速下运行，

而且对电机的其他性能没有特殊要求，因此可选用普通的内转子电机。减速机构放置在电机和车轮之间，起

减速和增加转矩的作用。减速驱动的优点是：电机运行在高转速下,具有较高的比功率和效率；体积小、重

量轻，通过齿轮增力后，扭矩大、爬坡性能好；能保证在汽车低速运行时获得较大的平稳转矩。不足之处是：

难以实现液态润滑,齿轮磨损较快、使用寿命短，不易散热，噪声偏大。

四、纯电动汽车的轮毂电机

（1）轮毂电机的发展历史

轮毂电机系统的诞生可以一直追溯到电动汽车诞生的初期，而轮毂电机在电动汽车上的广泛应用主

要集中在近几年的概念车上。

最早见诸于文献的有关轮毂电机及其应用来自于著名汽车公司保时捷的创始人保时捷（F.Porsche）。

20世纪50年代，美国人罗伯特发明了电动汽车轮毂，并申请了专利。1968年这种轮毂被通用电器

公司应用在大型矿用自卸车上。采用轮毂电机的电动汽车具有一个明显的优点，就是可以采用采用扁平的车

架结构，因此在需要频繁上下车的城市公共交通客车上大量应用。

（2）轮毂电机驱动的优点

1)传动效率高是轮毂电机驱动技术最大的技术优势。

2)轮毂电机驱动技术结构简单，车内空间得到提升。

3)轮毂电机驱动技术使车辆的行驶稳定性得以提高。

4)动力驱动系统布置更加多样化。

5)轮毂电机驱动汽车能更合理的分配轴荷。轮毂电机驱动汽车取消了质量较大的动力总成，只要

合理的布置动力电池，就很容易实现前后轴荷50:50，降低了新产品的开发难度。

6)轮毂电机驱动车辆的制动能量回收效率更高。轮毂电机驱动汽车，车轮的转速与电机转子的转

速一致，在制动时，轮毂电机发电，直接将电能回收，与传统汽车相比，去了机械传动部分，使制动能量回

收效率得到提高。

7)轮毂电机驱动汽车使整车噪声得以降低。轮毂电机的噪声与传统汽车动力总成的噪声相比，减

小10-15分贝。轮毂电机驱动汽车的驾驶舒适性更好。

8)轮毂电机驱动汽车也使线性控制技术更加容易实现，采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合

动力和燃料电池电动车等多种新能源车型

（3）轮毂电机驱动的缺点

1）增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响

2）电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能

五、混合动力汽车的传动系统

（一）混合动力驱动的联结方式

1.串联式混合动力系统（SHEV）

2.并联式混合动力系统（PHEV）

3.混联式混合动力系统（PSHEV）

六、混合动力电动汽车驱动系统分析

1.混合动力电动汽车驱动系统的能量管理

2.串联混合动力电动汽车的工作模式

3.并联混合动力电动汽车的工作模式

4.混联混合动力电动汽车的工作模式

1.发电机定子铁心、转子爪极均采用导磁性能好的材料，而端盖则采用非导磁材料，为什么？

2.若将整流器的正、负二极管装反，将对发电机的性能有何影响？

七、互动性交流

由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案

八、总结

由老师引导思路与大家一起对本次内容进行系统回顾。

作

业1、总结新能源汽车传动系的组成部分有哪些？

2、分析新能源汽车与传统汽车在底盘方面的差别在哪里？

3、分析新能源汽车底盘发展。

教

学

后

记

情景二新能源汽车典型传动系统简介

教学内容新能源汽车典型传动系统计划学时2

1.掌握新能源汽车典型传动系统

教学目标

2.熟悉新能源汽车典型传动系统的工作过程

新能源汽车典型传动系统的工作过程解决措施

教学重点

动画、图片演示

新能源汽车典型传动系统的工作过程解决措施

教学难点

动画演示

一、导入新课

教复习新能源汽车传动系统的结构、工作原理、整流过程，提出疑问，引入新课。

质疑：请说出传动系统的几种形式，并举例？

学

二、途锐混合动力汽车动力及传动系统

过1.3.0升245kWTSI增压发动机

发动机为3.0升V6TSI增压发动机。通过一条皮带驱动增压器，发动机上的另一条皮带驱动

程冷却液泵。冷却液泵是整个动力传动系热管理系统的一部分。由于安装了电机，所以无需安装用于12

V车载电网的起动机和发电机。因此，TSI发动机中未安装用于驱动交流发电机的皮带。

2.与内燃机相连的分离式离合器K0

该单盘干式离合器安装于内燃机和电机之间。离合器执行器（分离式离合器的压力调节器N511）

安装于左前车轮轮罩板后，由混合动力系统控制。驾驶员不直接操控此离合器。液压系统工作液来自

制动液储液罐。当内燃机开始运转时，离合器接合。当车辆依靠电力行驶、处于能量再生模式或处

于静止状态时，内燃机熄火，离合器分离。当高压蓄电池电量低时，混合动力系统起动内燃机为高压

蓄电池充电。此时，离合器接合。

3.电机

电机是混合动力系统的核心组件。它在混合动力系统中承担三个主要功能：

（1）作为内燃机的起动机；

（2）作为为高压蓄电池充电的发电机；

（3）作为驱动车辆行驶的电动机。

转子在定子内旋转，但不接触定子。在发电机模式下，电机输出电功率为38kW。在电动机模

式下，电机输出功率为34kW。二者的差距是由于电机结构而普遍存在功率损耗。

在纯电力驱动模式下，途锐混合动力车型在平路上的车速可达50km/h。最高速度取决于运动

阻力和高压蓄电池的充电状态。K0离合器安装于电机壳体内。

4.8档自动变速箱

这款变速箱与已上市的6档自动变速箱09D非常相似。配有一个附加摩擦元件和一个压力控制

阀，用于操控8个档位的齿轮。

5.托森差速器、差速器及驱动轴

这些组件与标准版途锐车型上所使用的相应组件并无区别，未经改装直接移植到了混合动力系统

中。通常，标准版途锐车型的传动系统有两种布局：“4motion”和“4Xmotion”。而途锐混合

动力车型则仅有“4motion”一种布局。该车型装备有自锁式托森差速器。驱动轴重量经过优化，

并在变速箱侧使用插入式连接。传递扭矩的驱动轴花键是自定心式的。

三、宝马X6混合动力汽车的传动系统

1.主动变速箱概述

2.系统电路图

3.主动变速箱的功能

4.自适应变速箱控制系统

5.主动变速箱的状态

6.机油供给系统

7.中央变速箱

8.混合动力驻车锁

四、质疑

1.各个传统系统的优缺点？

2.寻找其他车型典型的传动系统有哪些？

七、互动性交流

由学生自由提问题，老师可只作启发性回答，让学生自己来总结出答案

八、总结

1、典型汽车传动系统的组成和工作原理

作业

教学后记

第三部分新能源汽车的转向系

情景一新能源汽车转向系概述

教学内容起动机的功用、组成、结构计划学时2

1.掌握常规起动机的组成、结构；

教学目标

2.掌握起动机各组成部分的功用。

教学重点1.常规起动机的组成；解决措施

2.起动机各部分的功用；实物讲解，动画演示

常规起动机的组成解决措施

教学难点

动画演示

一导入新课

由教师引导思路，复习传统汽车转向系的知识，引入新课。

想一想：汽车是依靠什么设备才能完成转向？

二、新能源汽车转向系统的作用

根据交通和道路情况变化的需要，驾驶员通过操纵转向盘，以改变汽车行驶的方向或使汽车

保持稳定的直线行驶。

三、新能源汽车转向系统的组成及原理

新能源汽车转向系统一般由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。驾驶员通过转动转

向盘，转向盘便带动转向器的转向传动装置，然后，转向传动机构带动前轮偏转，控制汽车行驶方

向。转向系统的形式有多种，但均由上述三个部分组成，不同之处在于转向系统使用的动力能源不

教同以及转向器的形式不同。

互动性交流：视频展示过程中，老师引导思路，学生回答转向系各组成部分的名称和作用，老

学

师做总结。

过

四、新能源汽车转向系统的类型

程按新能源汽车转向系统动力能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统是

以驾驶员的体力为转向能源，其中所有的传力件都是机械零件，这种转向系统目前正处于逐步淘汰

的趋势。动力转向系统又可以分为液压助力转向系统、气压助力转向系统和电动助力转向系统，为

了使助力更为精确，有的动力转向系统采用微机控制，即电控助力转向系统。

想一想：与传统汽车的区别于创新点？

五、互动性交流

学生自由提问题，老师可只作启发性回答。

六、总结

由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。

1、转向系的作用。

作业

2、转向系的工作原理

教学后记

情景二新能源汽车助力转向系统

教学内容新能源汽车助力转向系统计划学时2

1.掌握新能源汽车助力转向系统的分类

教学目标

2.掌握电控液压助力转向系统的工作方法

3.掌握电控电动助力转向系统的工作方法

1.电控液压助力转向系统的工作方法解决措施

教学重点2.电控电动助力转向系统的工作方法实物讲解，动画演示

1.电控液压助力转向系统的工作方法解决措施

教学难点2.电控电动助力转向系统的工作方法动画演示

一、导入新课

由教师引导思路，复习常规助力转向系统的组成结构及作用，引入新课。

想一想：汽车转向系统为何省力

二、电控液压助力转向系统

（一）系统结构组成

目前大部分汽车使用的仍是传统的液压式齿条-齿轮助力转向系统，在对转向系统进行了改进后，

这使得运动转向精度达到了最佳状态，同时配备随速助力转向系统，使得运动转向精度非常高，系统

结构如图所示。

教

学

过1.转向助力油泵

转向助力泵是叶片泵，如图所示。所有的汽油发动机车上使用的都是FP6叶片泵，该泵的供油量

程为15cm³/每转，系统最大工作压为125bar。

所有的柴油发动机车上使用的都是FP4叶片泵，该泵的供油量为11cm³/每转，系统最大工作压为

125bar。

2.转向器

如图所示为奥迪Q5新能源汽车上常用转向器结构，转向器上活塞直径为44mm。转动滑阀是单独

一个件，它是通过螺栓安装在铝制转向器壳体上的，转向器通过三个螺栓固定在散热器水箱的底板上。

3.机械可调式转向柱

该转向柱在轴向和高度方向上可进行无级调节，轴向调节范围为50mm，高度方向调节范围为

40mm。转向柱是通过一组盘片来锁止的，转向柱锁止时，这些盘片是通过一个偏心螺栓压靠在一起的，

机械可调式转向柱结构如图所示。

4.机油罐

机油罐内装有精细滤清器，它可以有效地滤掉液压系统内的污物和磨屑，因此可大大减轻部件的

磨损，尤其是泵、转向阀和活塞油封的磨损，如图所示。

5.电磁阀N119

该电磁阀是一个电液转换器，用于实现随速助力转向功能,实际它就是一个比例阀，如图所示。在

没通电时，这个电磁阀是呈打开状态的，该电磁阀上的通电电流越强，阀上开口的横截面就越小。

六、控制过程原理

电子控制液压随速转向系统（Servotronic）控制过程与车速息息相关，使用

它驻车时感觉轻便、舒适，增速时有驾驶安全感。

1.车辆静止时

车辆静止时旋转阀处于中间位置。电子控制液压随速转向系统所需的压力由常规的液压泵

产生，此压力大约130bar并传送给旋转阀。在此阀中有一根扭力杆，其一端用销钉固定在旋转阀上，

另一端也用销钉固定在驱动小齿轮与控制衬套上，该扭力杆起对中（中性位置）的作用。

2.低速行驶时

（1）低速左转行驶

在左转向极限位置时，液压油必须流入工作油缸的右侧以帮助转向。方向盘上的力在扭力杆的

弹性范围内转动扭力杆，因为它的顶部用销钉固定在旋转阀上而底部固定在控制衬套与驱动小齿轮上。

（2）低速右转行驶

在右转向极限位置时，液压油必须流入工作油缸的左侧以帮助转向，方向盘上的力在扭力杆的

弹性范围内转动扭力杆，因为它的顶部用销钉固定在旋转阀上而底部固定在控制衬套与驱动小齿轮上。

3.高速行驶时

随着车速的增加，控制单元减少对N119电磁阀的控制电流，此时，N119电磁阀保持某一开启

位置，使有限的液压油从进油径向通道流到反作用油腔，挡油板防止油大量流出进入回油腔，这样就

在反作用油腔中建立起了较高的压力，增加的压力作用在反作用活塞上，从而产生一个更大的压力作

用在V型通道中的滚珠上，这些滚珠位于反作用活塞与对中件之间，对中件牢固地连接在控制衬套上。

三、电控电动助力转向系统

（一）优点

1.取消许多液压部件，节省空间。

2.良好的直线行驶特性，路面不平时无不良转向反应。

3.降低噪音，电动控制几乎没有机械噪音。

4.节能可达百公里0.2L燃油，液压转向系统需要液压泵一直处于工作状态，电动助力转向装

置则与此不同，它只在实际发生转向时才需要消耗能量，只在需要时才有功率消耗，这样就可以降低

燃油消耗。

二）电动助力转向系统结构

1.转向机

转向机由一个转向力矩传感器、一个扭力杆、一个转向小齿轮/传动小齿轮、一个蜗轮蜗杆机构以

及带有控制单元的电机组成，如图所示。

2.电动可调式转向柱

该转向柱的基本结构与机械可调式转向柱是一样的，只是增加了调整元件和驱动电动机，结构如

图所示。

3.传感器

（1）转向角传感器G85

（2）转向力矩传感器G269

（3）车速传感器

（4）发动机转速传感器G28

4.电动机械式助力转向装置电机V187

V187是一个无碳刷式异步电机，它可以产生最大4.1Nm的力矩用于转向助力。

该电机结构简单，工作非常可靠，同时反应快，因此也就适合快速转向反应的要求。通常安装在一个

铝制壳体内，通过一个蜗轮蜗杆机构和一个传动小齿轮与齿条啮合，从而传递用于转向助力的力矩，

如图所示。

5.控制单元

6.故障指示灯K161

该指示灯位于组合仪表的显示屏上，它用于指示电动助力转向装置的故障，如图所示。

五、互动性交流

学生自由提问题，老师可只作启发性回答。

六、总结

由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。

总结的主要内容是：

1.转向系统的组成及各部分的功用。

2.转向系的工作原理。

3.转向系的类型

1、各个转向系的组成和功能

作业2、转向系的工作原理

3、转向系的类型

教学后记

情景三新能源汽车驻车转向辅助系统

教学内容新能源汽车驻车转向辅助系统计划学时2

教学目标1.新能源汽车驻车转向辅助系统功能

2.新能源汽车驻车转向辅助系统工作部件

3.新能源汽车驻车转向辅助系统工作过程

教学重点1.新能源汽车驻车转向辅助系统工作部件解决措施

2.新能源汽车驻车转向辅助系统工作过程实物讲解，动画演示

教学难点新能源汽车驻车转向辅助系统工作过程解决措施

动画演示

一、导入新课

由教师引导思路，复习常规汽车辅助驻车系统的工作原理及特性，引入新课。

二、驻车转向辅助系统功能介绍

教将该系统激活后，首先是寻找停车空位。如果找到合适的停车空位，那么驾驶员还必须驾车

前行，直至车辆到达一个有利于驻车的位置。挂入倒档后，驻车转向辅助系统就接管了转向过程，

学驾驶员只需要操纵油门踏板、离合器踏板以及制动器踏板就可以了。

在驻车过程中如果驾驶员抓住了方向盘，那么驻车转向辅助系统就关闭了，就由驾驶员来继

过续完成转向过程。

驻车时仍有声音警告信号来提醒驾驶员可能发生的碰撞。在驻车转向辅助系统工作结束后，

程驾驶员还可以再次将车调整到空位的中间位置，从而达到满意的停车位置。

三、驻车转向辅助系统部件

（一）控制单元

（二）超声波传感器

（三）驻车转向辅助系统按键E581和按键E266

（四）通讯结构

二、驻车转向辅助系统工作过程

（一）激活驻车转向辅助系统

（二）寻找停车空位

1.寻找停车空位

2.识别出有足够大的停车空位

3.车辆已到达合适的位置

四、驻车转向辅助系统工作过程

（三）采用驻车转向辅助系统泊车

要想开始这个驻车过程，前提条件是：系统已经识别出足够大的停车空位以及适合于倒

车驻车的一个初始位置了，随后必须在车辆停住后挂入倒档。如果所有条件都满足了，那么驾驶员

信息系统上就会出现这个信息：“转向辅助系统已激活，请注意周围情况”，挂入倒档后同时还会激活

声控驻车辅助系统。

五、停车空位受限的情况

如果实际停车空位只比系统要求的最小停车空位大一点点，那么在车辆平行停进停车空位

前，声控驻车辅助系统就会发出连续警告音。一旦发出连续警告音，就不可以继续倒车了，因为本

车与它后面停的车之间的距离已经很小了。

六、驻车转向辅助系统工作过程

1．在倒车驻车时，驾驶员将车速提高到7km/h以上。

2．在挂入倒档后，驻车过程没能在180秒内完成。

3．在转向过程中，驾驶员施加了超过5Nm的转向扭矩。

4．在驻车过程中脱开了倒档。

5．在驻车过程中关闭了ESP。

6．在驻车过程中ESP功能介入了（工作了）。

7．在驻车过程中通过驻车转向辅助系统按键E581关闭了驻车转向辅助系统。

七、互动性交流

学生自由提问题，老师可只作启发性回答。

八、总结

由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。

总结的主要内容是：

1.新能源汽车驻车转向辅助系统功能

2.新能源汽车驻车转向辅助系统工作部件

3.新能源汽车驻车转向辅助系统工作过程

作业

1．新能源汽车驻车转向辅助系统工作部件有哪些？

2．新能源汽车驻车转向辅助系统工作过程。

教学后记

第四部分新能源汽车行驶系

情景一车架与车桥

教学内容车架与车桥计划学时2

教学目标1.掌握纯电动汽车的车身结构

2.掌握混合动力汽车的车架结构

3.了解车桥的类型与结构

4.掌握转向轮定位与调整

1.纯电动汽车的车身结构解决措施

教学重点2.混合动力汽车的车架结构实物讲解，动画演示

解决措施

1.掌握纯电动汽车的车身结构

教学难点实例、动画演示

2.掌握混合动力汽车的车架结构

一、导入新课

由教师引导思路，学习传统汽车的车桥、车架，引入新课。

二、纯电动汽车的车身结构

纯电动汽车车架的设计与一般的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，如图4-1所示。

教

学

过（一）车身覆盖件

所谓覆盖件就是覆盖在车身表面的部件，基本上我们从车外看到的部分都属于覆盖件，例如

程车门、车顶、翼子板等等，它们通常起到美观和遮风挡雨的作用，一般都用厚度不超过1毫米的钢板

冲压而成。平时所说的某辆车钢板的薄厚就是指这些部位。实际上这些部位对于车身强度的影响很有

限，所以不能从车身覆盖件的薄厚来判断一辆车的碰撞安全性了。当然，较厚的钢板在抵御轻度刮蹭

方面还是要更强一些。

（二）车身结构件

车身结构件隐藏在车身覆盖件之下，对车身起到支撑和抗冲击的作用，分布在车身各处的钢

梁是车身结构件的一种。它由钢板围成一个闭合断面结构，钢板的厚度和材质规格都要比车身覆盖件

高很多，而且为了在碰撞时有效吸收撞击能量，这些钢梁还会将不同强度的钢材焊接在一起，形成有

效的溃缩吸能区。还有一些钢梁不一定是闭合断面结构，它们在尽量轻量化的原则下被设计成各种不

同形状以承受特定方向上的力。

三、混合动力汽车的车架结构

（一）车架的类型与结构

混合动力汽车的车架结构与传统内燃机汽车基本一致，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件。

混合动力汽车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。

四、车桥的类型及结构

根据车桥上车轮的作用，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，而目前的许多新能源汽车的前桥则为转向驱动桥。

（一）转向桥

1.前轴2.转向节

3.主销4.轮毂

二）转向驱动桥

在许多新能源汽车上，前桥除作为转向桥外，还兼起驱动桥的作用，故称为转向驱动桥,它同一

般的驱动桥一样，有主减速器和差速器。但由于在转向时转向车轮需要绕主销偏转过一个角度，故与

转向轮相连的半轴必须分成内外两段（内半轴和外半轴），其间用等角速（或准等角速）万向节连接，

同时主销也因而分制成上下两段，分别固定在万向节的球形支座上。转向节由转向节壳体和轴颈组合

而成，轴颈部分做成中空的，以便外半轴穿过其中。

五、转向轮定位与调整

转向轮定位是指转向轮、转向节和前轴三者之间所具有的一定的相对安装位置，叫作转向轮定位。

它包括：主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束4个参数。

转向轮定位的基本作用是使汽车保持稳定的直线行驶、转向后能自动回正，提高汽车行驶的

安全性，使转向轻便、减少轮胎和转向机件的的磨损。

六、转向轮定位与调整

1.主销后倾2.主销内倾

3.前轮外倾4.前轮前束

六、质疑

1.与传统汽车的区别

2.新能源车桥的优势表现在哪里

七、互动性交流

学生自由提问题，老师可只作启发性回答。

八、总结

由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。

总结的主要内容是：

1.纯电动汽车的车身结构

作业2.混合动力汽车的车架结构

教学后记

情景二车轮与轮胎

教学内容车轮与轮胎计划学时2

1.掌握车轮的构造

教学目标2.掌握轮胎的构造

3.区别与新能源汽车的异同

1.车轮的构造解决措施

教学重点2.轮胎的构造实物讲解，动画演示

1.轮胎的构造解决措施

教学难点

动画演示

二、导入新课

由教师引导思路，复习车轮的组成，提出质疑，引入新课。

质疑：新能源汽车的车轮与轮胎与传统汽车有区别吗？试举例说明。

二、车轮

1.辐板式车轮

目前汽车上普遍采用辐板式车轮。车轮中的轮辋和辐板根据其连接型式