汽車(chē)懸架性能檢測(cè)方法及設(shè)備研究

李健

（浙江省方正校準(zhǔn)有限公司，浙江 杭州 310018）

汽車(chē)懸架性能檢測(cè)方法及設(shè)備研究

李健

（浙江省方正校準(zhǔn)有限公司，浙江 杭州 310018）

隨著交通條件的不斷改善，汽車(chē)數(shù)量、行駛速度、行駛性能等，都在逐漸增加；而隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)于高速運(yùn)行下的安全性能更加重視，但是影響其安全性的原因很多，但歸其原因，制動(dòng)性、操作穩(wěn)定性因素比例較大，同時(shí)這兩方面與汽車(chē)懸架關(guān)系較大；對(duì)此本文就汽車(chē)懸架性能檢測(cè)方法及設(shè)備，結(jié)合其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容進(jìn)行分析，希望對(duì)于我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，起到積極促進(jìn)的意義。

汽車(chē)懸架；性能檢測(cè)；方法；設(shè)備

汽車(chē)懸架，具有緩和路面不平整而引起震動(dòng)、沖擊的作用，從而更好地保證汽車(chē)出行的安全；當(dāng)汽車(chē)懸梁出現(xiàn)故障時(shí)，直接對(duì)其汽車(chē)行駛的穩(wěn)定安全造成一定的影響，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致其他構(gòu)件的磨損，使汽車(chē)的使用壽命大大降低，甚至出現(xiàn)制動(dòng)跑偏等情況的出現(xiàn)，對(duì)此加強(qiáng)懸架系統(tǒng)的檢查維修，是非常有必要的。

1 汽車(chē)懸梁

懸梁系統(tǒng)，由避震器、懸架彈簧、防傾桿等構(gòu)件組成，對(duì)其車(chē)身、車(chē)輪、車(chē)架起到連接的作用。當(dāng)汽車(chē)在不平整路面上行駛時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的震動(dòng)，此時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)，會(huì)被車(chē)輪、懸架裝置吸收，從而保證汽車(chē)平穩(wěn)行駛。懸梁系統(tǒng)看似是一個(gè)簡(jiǎn)單的體系，但實(shí)際上又是一個(gè)相互獨(dú)立的體系，對(duì)此一般都不會(huì)輕易的達(dá)到完美汽車(chē)的裝配要求。

2 檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)

2.1 檢測(cè)方法

車(chē)輪懸架系統(tǒng)，自身在制動(dòng)慣性力影響下，存在規(guī)律性的振動(dòng)衰減；當(dāng)其構(gòu)件性能下降，會(huì)使其振動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)不同程度的變化；對(duì)此為了更好地了解汽車(chē)懸架系統(tǒng)技術(shù)情況，需要對(duì)其各部件受到的垂直力變化進(jìn)行合理分析。懸架特性檢測(cè)，需要采用懸架振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)其振幅、吸收率、左右輪吸收率差三點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。以激振角度，對(duì)其懸架減振性能檢測(cè)方式進(jìn)行分析，包括按壓車(chē)體法、跌落法、制動(dòng)法、共振法四種方法。

（1）按壓車(chē)體法。此方法的主要工作性質(zhì)，是通過(guò)檢測(cè)裝置，將其車(chē)體壓縮到指定極限，然后突然釋壓，此時(shí)的車(chē)體，在回彈的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生衰減振動(dòng)，再利用光脈沖測(cè)量裝置，對(duì)其震動(dòng)值進(jìn)行記錄；采取數(shù)學(xué)模型，對(duì)其阻尼值進(jìn)行計(jì)算后，跟指定的廠家標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)做對(duì)比，從而掌握其阻尼狀況。

（2）跌落法。應(yīng)用中首先要通過(guò)力傳感器，對(duì)其臺(tái)面上施加的壓力進(jìn)行測(cè)量，分析其離散壓力波形，與其指定標(biāo)準(zhǔn)減振性能曲線(xiàn)，進(jìn)行一系列的對(duì)照，然后再進(jìn)行性能評(píng)估；但是此方面的應(yīng)用，具有一定的局限性。

（3）制動(dòng)法。采用次方法進(jìn)行檢測(cè)，為了使其性能檢測(cè)結(jié)果更加接近實(shí)際，常會(huì)采取平板式結(jié)構(gòu)，進(jìn)行路試過(guò)程測(cè)試。使汽車(chē)行駛在平板上，并突然進(jìn)行制動(dòng)，使其在制動(dòng)點(diǎn)頭基礎(chǔ)上，形成振動(dòng)激力。車(chē)身加速方向不同，車(chē)輪處負(fù)重變動(dòng)不同，因?yàn)槠?chē)懸架系統(tǒng)，具有吸收車(chē)身震動(dòng)的作用，對(duì)此振動(dòng)會(huì)逐漸消失，對(duì)此通過(guò)對(duì)車(chē)輪負(fù)重變化的分析，對(duì)懸梁吸收振動(dòng)，振動(dòng)逐漸消失過(guò)程進(jìn)行反映，最后采用相對(duì)阻尼比方法，對(duì)系統(tǒng)的減振性能進(jìn)行分析。

（4）共振法。通過(guò)對(duì)懸架裝置進(jìn)行垂直向的激振使車(chē)體發(fā)生共振狀況，對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)衰減中，作用力、位移振動(dòng)曲線(xiàn)的分析，對(duì)其懸梁系統(tǒng)頻率、衰減特性進(jìn)行評(píng)估，從而得到懸架減振器性能測(cè)試結(jié)果。

2.2 共振法應(yīng)用設(shè)備

對(duì)汽車(chē)懸梁系統(tǒng)性能的檢測(cè)，常采取共振法，應(yīng)用到的檢測(cè)臺(tái)，包括轉(zhuǎn)鼓式、平臺(tái)式兩類(lèi)。其中轉(zhuǎn)鼓式檢測(cè)臺(tái)，為正弦狀的不平度表面，對(duì)其轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的改變，就是對(duì)其激振頻率的改變。但是在實(shí)際應(yīng)用中，該方法具有一定的局限性，像車(chē)輪固定困難等問(wèn)題，直接降低了檢測(cè)質(zhì)量。

而另一種平臺(tái)式檢測(cè)臺(tái)，使車(chē)輪固定在平臺(tái)上，該平臺(tái)具有能夠?qū)崿F(xiàn)正弦規(guī)律往復(fù)運(yùn)動(dòng)的作用，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其實(shí)現(xiàn)激振頻率的改變，且具有激振振幅簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)的作用，使正弦激振信號(hào)可以輕松獲得；但是在實(shí)際應(yīng)用中，要注重其成本問(wèn)題，對(duì)此會(huì)采取普通電機(jī)，以慣性齒輪為前提，降低檢測(cè)花費(fèi)的時(shí)間段，從而更好的滿(mǎn)足不解體快速檢測(cè)的要求。

3 懸架檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作概述

3.1 測(cè)力式檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)

（1）懸架裝置檢測(cè)系統(tǒng)，由激振單元、測(cè)量輪重單元、計(jì)算機(jī)控制柜構(gòu)成，結(jié)構(gòu)由框架、偏心輪、激振裝置、彈簧等構(gòu)件組成。儀表控制采取計(jì)算機(jī)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，使其自動(dòng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理儲(chǔ)存等操作。

（2）測(cè)力式檢測(cè)臺(tái)的工作原理：在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，共振減振裝置，會(huì)通過(guò)電機(jī)等構(gòu)件，使懸梁系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生激振信號(hào)，達(dá)到指定穩(wěn)定檢測(cè)強(qiáng)迫振動(dòng)后，

將電動(dòng)機(jī)停止工作，此時(shí)儲(chǔ)能齒輪，會(huì)以指定起始頻率，對(duì)其激振進(jìn)行掃頻。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)頻率，要高于車(chē)輪固有頻率；所以檢測(cè)臺(tái)上的車(chē)輪頻率，處于零與強(qiáng)迫振動(dòng)頻率之間，對(duì)此飛輪減速的掃頻激振，都在車(chē)輪固有頻率范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)共振現(xiàn)象。此時(shí)壓力傳感器，會(huì)將感應(yīng)到的壓力信號(hào)變化，進(jìn)行電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，在將其傳輸給計(jì)算機(jī)，讓其對(duì)左輪振動(dòng)中力值波形，進(jìn)行一系列的分析；從而求出檢測(cè)臺(tái)與輪胎共振后，輪胎的最小垂直接觸力、汽車(chē)吸收率，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行懸架性能的評(píng)價(jià)。在當(dāng)電機(jī)電源斷開(kāi)后，利用采樣裝置，對(duì)其激振后的振動(dòng)衰減作用力、位移振動(dòng)曲線(xiàn)、數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，從而得出其頻率、衰減特性，為其工作性能的判斷，奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

（1）影響汽車(chē)懸架減振性能作用的原因很多，僅通過(guò)汽車(chē)行駛里程、時(shí)間對(duì)其減震器評(píng)判比較片面，對(duì)此需要具有說(shuō)服力、代表性的標(biāo)準(zhǔn)，目前統(tǒng)一采用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為EUSAMA標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)相對(duì)接地性理念的提出，也為車(chē)輛安全的檢測(cè)進(jìn)行一系列的規(guī)范，其中相對(duì)接地性值，可以用最小車(chē)輪作用力，與靜態(tài)時(shí)的載荷比值得出。對(duì)其車(chē)輪、路面之間的附著關(guān)系，進(jìn)行了有效的反映。當(dāng)計(jì)算出的相對(duì)接地性值越高，表示附著狀況越高效，車(chē)輛操縱穩(wěn)定性越高。

（2）我國(guó)根據(jù)汽車(chē)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性、行駛安全性問(wèn)題，也進(jìn)行了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，其中吸收率值，可以用共振時(shí)車(chē)輪的垂直作用力值，比上靜止時(shí)車(chē)輪垂直作用力指的結(jié)果來(lái)計(jì)算得出。為了更好地避免同軸左右懸架吸收率的不同，降低行駛安全的問(wèn)題，我國(guó)頒布的《營(yíng)運(yùn)車(chē)輛綜合性能要求和檢測(cè)方法》，明確規(guī)定當(dāng)最大設(shè)計(jì)車(chē)速不小于100 km/h，且軸載質(zhì)量不超過(guò)1 500 kg時(shí)，汽車(chē)懸架特性的檢測(cè)，要根據(jù)指定標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測(cè)。即采取諧振式方法檢測(cè)時(shí)，受檢車(chē)輪測(cè)定的吸收率，應(yīng)當(dāng)高于40%，同軸左、右輪吸收率差異，要控制在15%以?xún)?nèi)。

4 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)對(duì)于汽車(chē)懸架性能檢測(cè)方法及設(shè)備分析發(fā)現(xiàn)，我國(guó)汽車(chē)懸架性能檢測(cè)方法檢測(cè)效果并不是很理想，對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)此方面的研究，優(yōu)化其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這是非常有必要的。

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