打造一套优秀的汽车悬架系统到底有多难?为何实际使用中差距很大
中心距变动系数重心双压阀中值寿命d88com中位秩中心投影法中锥钟形柔轮中心轮在臂和连杆等悬架周围使用的衬套不仅可以吸收和抑制振动和冲击,还可以控制它们的运动。一般来说,衬套大的话,更容易吸收振动等,衬套小则相反。然而,也不能一概而论,因为衬套橡胶部分的强度、方向等变化很大。越大越好,因为衬套是由橡胶制成的,并要求具有与汽车寿命相当的耐用性,或者保持一定的性能水平,但是衬套越大,使用寿命越短。
衬套的大小是根据悬架和整车的性能太来确定的,以确保必要的弹簧特性、阻尼特性、强度和耐久性。如果使用较大的衬套来提高舒适性和静音性的话,效果是显而易见的;但是操控性就会有一定的损失,加大了衬套的活动量以后,悬架控制臂就无法保持准确的行程位置,也更容易坏。
利用橡胶柔韧性的衬套在运动方向上具有一定的自由度,该自由度不依赖于安装轴的方向。安装轴的垂直放置的下臂衬套乍一看可能会显得不自然,但即使中心安装轴扭转,衬套也能轻松移动,因此完全没有问题。最大的区别在于,弹簧的效果根据施加到衬套的力的方向而不同。一般来说,轴向方向作用较软,垂直于轴线方向作用较硬。
此外,当车辆垂直放置时,衬套由于车轮行程而产生的角度变化是撬动方向,而当车辆水平放置时,衬套的角度变化是扭转方向d88com。只要能够保证每个方向所需的弹簧常数,衬套就可以布置在任一方向,但如上所述,弹簧特性和行为是有方向性的,因此特性不会完全相同。一般情况下,在无法增大垂直弹簧常数的垂直安装中,下臂质量较大,如果轴套的输入较大,则很难吸收垂直振动。小型车多采用立式安装,而大型车多采用卧式安装。
在悬架周围,车轮由臂和连杆组合支撑,这些臂和连杆绕枢轴摆动,使车轮保持在固定轨迹上,同时仍提供缓冲。因此,当车轮位置投影到与车体平行的平面上时,位置会随着摆臂摆动角度的变化而移动。在相同行程量下,长臂的摆动角度越小,几何形状越接近理想状态。
然而,不言而喻,布局方面存在实际限制。因此,采用了圆弧的运动轨迹,来确保后悬架的后退角度等方法。有些控制臂(连杆)做得较短,以增加摆动角度。较长的臂在抑制由于臂摆动引起的几何形状变化的非线性、以及抑制衬套角度的变化方面是有利的。但由于“长=重”,从减少簧下质量的角度来看,也存在缺点。
枢轴之间的跨度越宽,对臂的支撑就越好。然而,当悬架行程时,车轮的运动轨迹并不垂直于顶部。为了平衡后倾角并保证后退角,要面向斜后方。换句话说,枢转轴线的方向不一定平行于车体,这对跨度设置也有很大影响。
基本上跨度越宽,在趾部刚性、外倾刚性等方面越有优势。可以基于连杆系统的振动特性而具有适当的值,以优化顺应性转向并抑制道路噪声。
毫无疑问,减少以轮胎和车轮为代表的“簧下重量”在性能方面具有优势。因此,这是赛车运动中的常识,但不一定适用于乘用车,乘用车需要性能以外的要素,例如乘坐舒适性和安静性d88com。例如,如果车辆具有一定的重量,则受不平坦路面的影响较小,并且具有更容易保持恒定的车辆高度的优点。
减少非簧载质量使悬架更容易受到冲击,改善轮胎和车轮的循迹性,并减少旋转部件的转动惯量,这对提高抓地力、乘坐舒适性以及减少加速和减速时的能量消耗都有好处。然而,为了提高操纵稳定性、制动性和NVH性能等,需要轮胎增加橡胶体积并强化内部结构件。
同样,车轮变得更加坚硬,以提高转向稳定性和NVH性能,也会增加重量。因此,在降低簧下重量和以提高单个簧下部件的性能之间取得高度平衡非常重要。
支柱塔杆和下杆都是抑制车身变形、增加悬架支撑刚度的功能部件。以支柱塔杆为例,如果支柱塔左右同向移动且节距大小无差异,则连接左右两侧不会产生任何影响,但如果左右两侧连接相位相反且间距大小差异较大,效果会很明显。
如果对轮胎的运行轨迹进行全方位控制,通过加装支柱塔杆和下杆是有效的。然而,由于杆是弯曲的,因此杆的刚性较低。虽然部分量产车型配备了悬挂塔杆和下杆,但基本的车身刚性设计保证了必要的刚性,而不需要附加零件。即使刚性足以满足一般驾驶的需求,但在赛车运动中,对更大刚性的需求则需要另外安装。
了解支柱式悬架的关键是其特性。由于来自安装在下壳体外侧的轮/轴的输入,从顶部安装件延伸的内杆部分和下壳体部分沿与轮/轴相反的方向(朝向轮/轴)弯曲成形。
有两种类型:1、输入分离型;2、输入非分离型。输入分离型型的结构是,弹簧反作用力直接由本体承受,而阻尼器阻尼力仅由顶部安装承受,确保了垂直弹簧特性,可立即产生阻尼器阻尼力,并且需要平衡左右弹簧特性。
输入非分离型是通过顶部安装件承受弹簧反力和阻尼器阻尼力的结构,同时也承受弹簧反力,因此上下弹簧特性的设定自由度特别小。因此,输入分离型的兼容性较好。
稳定杆通过扭杆弹簧连接左右悬架,以限制侧倾时左右两侧的行程差。由于布局考虑,乘用车往往有很多弯曲点,这对于弹簧来说确实是不利的。然而,除了作为弹簧使用外,重要的是它的有效性和兼容性。
稳定杆在扭转时会表现出弹簧常数,关键是安装衬套之间的中心部分能否有效扭转。如果连接臂部分比必要的长度长或有很多弯曲d88com,该部分就会弯曲和变形,从而减少中心的扭曲量,从而降低效率。衬套对于减轻车体的输入和抑制振动是必要的,但如果垂直位移太大,就会成阻碍防倾杆扭转。
刚性很重要,副车架刚性越高越好。然而,实际上,许多副车架都是采用衬套安装的,以确保NVH性能。这些装置可以防止悬架侧的振动传递到底盘,但由于需要底盘和副车架侧具有独立的刚性,因此往往会增加重量,因此不适合小型汽车。
副车架使用衬套结构安装可以解决NVH的问题,但是想要提高刚性,NVH肯定会受到影响。副车架如果使用刚性安装座进行连接,底盘和副车架能够相互支撑,在保证高刚性的同时减轻了重量。副车架接头的支撑刚度非常重要。基本上d88com,支撑刚性越高,操控性、乘坐舒适性就越好,目前的大多数车的副车架都采用了衬套结构。
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