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如何提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性

2022-06-11 08:36:00来源:   智能汽车 编辑:众创汽车资讯网

现代汽车除了保证其基本性能,即行驶性、转向性和制动性等之外,目前正致力于提高安全性与舒适性,向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此,尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。悬架是汽车上的重要总成之一,它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。悬架与汽车的多种使用性能有关,为满足这些性能,悬架系统必须能满足这些性能的要求:首先,悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性,对以载人为主要目的的轿车来讲,乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次,悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快。再次,要能保证汽车有良好的操纵稳定性,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量。还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾。最后要保证悬架系统的可靠性,有足够的刚度、强度和寿命。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车悬架包括弹性元件,减振器和传力装置等三部分,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。弹性元件用力传递垂向力,并缓和由路面不平度引起的冲击和振动。从轿车上来讲,弹性元件多指螺旋弹簧,它只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小,质量小,无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器指液力减振器,是为了加速衰减车身的振动,它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件,用来传递纵向力,侧向力及力矩,并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。

汽车操纵稳定性的评价方法

汽车操纵稳定性涉及的问题较为广泛,它需要采用较多的物理参量从多方面来进行评价。对操纵稳定性有两种评价方法——主观评价和客观评价。 主观评价就是感觉评价,其方法是让试验评价人员根据试验时自己的感觉来进行评价。并按规定的项目和评分办法进行评分。
主观评价的优点:
(1)主观评价把人的因素考虑在内,与实际情况更为符合。汽车是由人来驾驶的,因此主观评价法始终是操纵稳定性的最终评价方法;
(2)熟练的试验驾驶员在进行主观评价试验时,还能发现仪器所不能检验出来的现象。
主观评价的缺点:
(1)它受到评价者个人主观因素的影响,不同评价者可能给出差别较大的评价结果;
(2)一般情况下,它不能给出“汽车性能”与“汽车结构”二者之间有何种联系的信息。
(3)在设计阶段必须要生产出样车,这样增加评价成本和设计周期。 客观评价法是通过测试仪器测出表征操纵稳定性能的物理量如横摆角速度、侧向加速度、侧倾角及转向力等来评价操纵稳定性的方法。
其优点是:
(1)实验方法和指标计算结果比较明确,没有人为的不确定因素的干扰;
(2)随着虚拟仿真技术的成熟,汽车模型的精确构建,为以计算机仿真分析为手段研究汽车动力学特性及预测动态特性提供极大方便;
(3)如果有一套成熟统一的客观评价体系用于设计阶段,在还没有原型车的情况下或者在对标阶段就可预测汽车操纵稳定性,从而优化设计节约时间节约成本;
(4)可以通过客观评价试验中的评价指标,理论分析确定它们与汽车结构参数的函数关系,因此客观评价试验可以指出改变汽车结构及结构参数以提高性能的具体途径。
其缺点是:
(1)没有充分考虑到人的因素,与汽车的实际使用情况有一定的差别,评价指标难以真正准确反映汽车的操纵稳定性;
(2)还没有成熟统一的客观评价体系,即便是ISO的实验标准也只给出了实验方法和指标计算方法,并没有明确说明各指标如何去反应汽车主观品质特性。
由于主客观评价各有优缺点,所以较为常见的办法是先由人的感觉发现问题,然后用仪器来进行测试。

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