駕駛室減振結(jié)構(gòu)對載貨汽車平順性的影響

李婷婷

摘要：在汽車工業(yè)中，輕型載貨汽車的發(fā)展對我國汽車發(fā)展影響重大，在能源、交通等基礎(chǔ)行業(yè)中更是發(fā)揮著不可替代的作用。舒適度是指在車輛行駛過程中，汽車產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)對人體操作影響的程度；平順性是指車輛在駕駛過程中，可以保證駕駛者不會(huì)由于汽車振動(dòng)引起的疲勞、不舒服及保證貨物完整性的能力。同時(shí)也是評價(jià)汽車性能的重要指標(biāo)?；诖耍恼乱云嚋p震結(jié)構(gòu)性能評價(jià)為指標(biāo)，研究分析了影響載貨汽車平順性的主要因素，從而為載貨汽車對行駛平順性的研發(fā)工作提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：減振結(jié)構(gòu)；載貨汽車；平順性模型；平順性評價(jià)；平順性試驗(yàn)

1駕駛室減振結(jié)構(gòu)隔振性能評價(jià)

1.1總加權(quán)加速度均方根值

如表l所示，a與人的主觀感覺間的關(guān)系，其中，a是總加權(quán)加速度的均方根值。參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4970-2009《汽車平順性試驗(yàn)方法》，進(jìn)行隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)。在良好路面上分別以40、50、60、70、80km/h速度勻速行駛試驗(yàn)車輛，使用平順性試驗(yàn)儀器測量駕駛員座椅靠背、座墊上方和腳部地板上的z軸垂直向、x軸縱向及Y軸橫向的加速度時(shí)間。加權(quán)計(jì)算人體對振動(dòng)頻率的敏感程度以及振動(dòng)方向。傳遞率是指輸出端振動(dòng)大小與輸入端振動(dòng)大小的比值，是駕駛室減振的隔振性能評價(jià)指標(biāo)。簡化駕駛室為質(zhì)量塊，車架處振動(dòng)為激勵(lì)，減振為彈簧一阻尼系統(tǒng)，駕駛室減振安裝點(diǎn)振動(dòng)為輸出。多量抽樣輸入、輸出信號，采用均方根值表示信號能量。

1.2平順性試驗(yàn)

1.2.1試驗(yàn)?zāi)康暮头桨?/p>

重型車輛具有的振動(dòng)系統(tǒng)極其雙雜，振源來自路面、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系，屬于自由度無限的連續(xù)體振動(dòng)。根據(jù)駕駛室減振方案設(shè)計(jì)要求，本次試驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)施方案如下所示：為設(shè)計(jì)選型提供必要數(shù)據(jù)參考以及提高車輛駕駛安全性，驗(yàn)證駕駛室減振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安全性能的關(guān)系。其中，儀器情況如下：采用香港匯佳科技有限公司Aeroflex高速數(shù)據(jù)記錄儀，美國Sensor Way公司加速度傳感器、位移傳感器及逆變器等。驗(yàn)路面是典型的瀝青路面和沙石路面，總計(jì)試驗(yàn)車輛負(fù)載55t，采樣頻率是200Hz，經(jīng)計(jì)算得各車速是12km/h、40km/h、50km/h、60km/h和70km/h。

1.2.2不同車速下的振動(dòng)響應(yīng)對比

如圖1所示，平順性道路試驗(yàn)框架圖。在車輛行駛時(shí)，所產(chǎn)生的振動(dòng)可以由空氣彈簧吸收，吸收效果較明顯。雙高度閥四氣囊結(jié)構(gòu)的車輛行駛到彎道路面時(shí)，車輛駕駛室的抗側(cè)傾性能、平穩(wěn)性較高。在沙石路面上，試驗(yàn)車輛行車速度是15km/h速度，需要分析三類氣囊減振裝置的行車加速度?？紤]到沙石路面的不平整性，在確定駕駛室后減振在垂向振動(dòng)向上時(shí)，其雙高度閥車輛的峰值是0.013m/s2，閥前液壓后氣囊減振系統(tǒng)峰值是0.0038m/s2，單高度閥四氣囊加速度相應(yīng)高于閥前液壓后氣囊加速度響應(yīng)峰值。在瀝青路面上，行車速度為60km/h速度行駛。計(jì)算三種氣囊減振裝置車輛的加速度，按照計(jì)算出的譜密度數(shù)值依次由大到小依次排序：密度是0.835的雙高度閥四氣囊減振<密度是1.137單高度閥四氣囊減振<密度是1.358單高度閥前液壓后氣囊減振。經(jīng)計(jì)算得：v=65km/h時(shí)，L前液后氣=113.5dB，L單高四氣=116.0dB，L雙高四氣=114.0dB，評定舒適性等級是“有一些不舒適”。

1.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)可知：瀝青路面上，車輛雙高度閥控制的四氣囊駕駛室減振系統(tǒng)平順性較高；砂石路面上，以上三類減震系統(tǒng)的車輛駕駛平順性明顯降低，人體駕駛舒適性較瀝青路面明顯較差。究其原因在于過大的x和Y方向振動(dòng)量。建議在水平面內(nèi)限位駕駛室。

2影響載貨汽車平順性影響因素分析

2.1單筒減振器

與雙筒式相比，單筒式減振器結(jié)構(gòu)簡單，減少了一套閥門系統(tǒng)。單筒設(shè)計(jì)儲(chǔ)油量大，散熱效果較好，有效的減少了阻尼油起泡和阻尼熱衰減的負(fù)面影響。油室與氣室為直列配置，行程受限制。

2.2雙筒減振器

雙筒式是指減振器有內(nèi)外兩個(gè)筒，活塞在內(nèi)筒中運(yùn)動(dòng)，由于活塞桿的進(jìn)入與抽出，內(nèi)筒中油的體積隨之增大與收縮，因此要通過與外筒進(jìn)行交換來維持內(nèi)筒中油的平衡。雙筒減振器制造成本較低。外部筒身的存在可以使內(nèi)部筒身的阻尼油外流；封入的是低壓氮?dú)?，舒適性較單筒式更好，而且減小了活塞阻力。

料用作減震結(jié)構(gòu)中，具有造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，但乘坐的舒適性就會(huì)差一些，一般用于車體結(jié)構(gòu)相對較窄的商務(wù)型轎車。