汽車(chē)底盤(pán)車(chē)橋制動(dòng)性能設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

李威

[摘 要]汽車(chē)底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)的重要組成部分之一，在汽車(chē)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組裝的過(guò)程中對(duì)其他部件起到相互支撐、相互配合的作用，共同構(gòu)成汽車(chē)整體，汽車(chē)的底盤(pán)系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)的性能、使用壽命、行車(chē)安全等方面至關(guān)重要，汽車(chē)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)廠(chǎng)商為了提高汽車(chē)整體性能對(duì)汽車(chē)底盤(pán)的整體設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)，科技的發(fā)展和人們生活水平的提高對(duì)汽車(chē)的性能和功能方面有了更高的要求，本研究對(duì)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)進(jìn)行了全面分析，并提出了優(yōu)化建議以供參考。

[關(guān)鍵詞]汽車(chē)；底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S784 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）08-0077-01

前言

近幾年隨著人們生活水平的提高，汽車(chē)已經(jīng)成為人們主要的代步工具，是日常生活不可缺少的一部分。隨著科技水平的不斷提高，汽車(chē)的種類(lèi)、型號(hào)以及車(chē)型不斷增多，如何提高汽車(chē)底盤(pán)制動(dòng)性能是汽車(chē)生產(chǎn)商一直以來(lái)重視的問(wèn)題，這關(guān)系到汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展和機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步，因此，制動(dòng)性能的優(yōu)化改良以及控制系統(tǒng)的重要性不可忽視。

1.汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)概況

1.1 汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的組成

汽車(chē)的底盤(pán)系統(tǒng)主要由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系四個(gè)部分構(gòu)成。傳動(dòng)系一般由離合器、變速器、差速器等部件組成，傳動(dòng)器的主要功能是把汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能傳遞到車(chē)輪部分使汽車(chē)前進(jìn)或者倒退，簡(jiǎn)而言之就是傳遞動(dòng)能控制汽車(chē)的行動(dòng)。傳動(dòng)系可以控制汽車(chē)的加速、減速、變速倒車(chē)等功能，不同的汽車(chē)會(huì)有不同的傳動(dòng)系，按照不同的需求和能量消耗可以根據(jù)能量傳遞的方式選擇不同的傳動(dòng)方式，比如傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，適合動(dòng)能需求較小的車(chē)鐘，液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)適合中型車(chē)鐘，電力傳動(dòng)適合對(duì)性能要求較高的汽車(chē)。行駛系由車(chē)橋、車(chē)架、車(chē)輪等部分組成，行駛系的功能主要是控制車(chē)速，保證汽車(chē)正常行駛，控制傳動(dòng)系傳遞的動(dòng)能，是動(dòng)能傳遞到車(chē)輪并且和路面產(chǎn)生摩擦力和作用力，承受汽車(chē)的重力和地面的反作用力，保證汽車(chē)在不用的環(huán)境、不同的道路的條件下以合適的速度平穩(wěn)行駛。轉(zhuǎn)向系則是汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)汽車(chē)行駛過(guò)程中行車(chē)方向的改變的系統(tǒng)，簡(jiǎn)而言之，就是控制汽車(chē)的行駛方向，操控汽車(chē)的掉頭、轉(zhuǎn)彎、變換車(chē)道等行為，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向軸等相關(guān)部分組成，汽車(chē)轉(zhuǎn)向的原理則是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向軸使汽車(chē)底部的齒輪系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)向，從而改變行駛方向。轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向軸和汽車(chē)前輪共同制動(dòng)，保證汽車(chē)的方向可以根據(jù)情況隨時(shí)調(diào)整。制動(dòng)系就是汽車(chē)的整體制動(dòng)系統(tǒng)，一般包括行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)和駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)控制汽車(chē)的正常行駛，駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)則控制汽車(chē)的減速剎車(chē)和停車(chē)，除此之外，汽車(chē)還要求安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的功能主要是增加汽車(chē)牽引力和動(dòng)力，限制車(chē)輪滑轉(zhuǎn)，這樣可以使汽車(chē)在駕駛過(guò)程中更加精確、方便的控制車(chē)速和車(chē)身方向，使行車(chē)過(guò)程更加安全。

1.2 汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的常見(jiàn)問(wèn)題及檢修

車(chē)架是整個(gè)汽車(chē)車(chē)身的重要結(jié)構(gòu)，它支撐固定著所有的汽車(chē)機(jī)械部件，保證汽車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生交通事故或者外界壓力，車(chē)架受損變形時(shí)，首先要觀(guān)察車(chē)身受損是否嚴(yán)重，如果出現(xiàn)車(chē)架裂開(kāi)或者斷裂的情況，檢查鉚釘是否出現(xiàn)松動(dòng)或者脫離的情況，如果鉚釘松動(dòng)要及時(shí)擰緊，車(chē)架裂縫以及斷裂要及時(shí)焊接修復(fù)，如果部分車(chē)架破損嚴(yán)重?zé)o法修復(fù)或者修復(fù)較困難，可以到汽車(chē)維修廠(chǎng)進(jìn)行車(chē)架的更換。在進(jìn)行制動(dòng)鉗和活塞的檢修過(guò)程中，首先要對(duì)氣缸缸體進(jìn)行檢查，檢查表面是否出現(xiàn)劃痕以及破損，是否有異物進(jìn)入導(dǎo)致的磨損或者堵塞，如果出現(xiàn)這些問(wèn)題，要對(duì)缸體進(jìn)行更換，如果發(fā)現(xiàn)以上情況沒(méi)有及時(shí)更換缸體，那么發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃的火花及動(dòng)力將會(huì)使缸體發(fā)生泄漏甚至爆炸，造成嚴(yán)重的事故，不僅會(huì)使汽車(chē)報(bào)廢，還會(huì)造成人員的傷亡以及財(cái)產(chǎn)的損失，后果很?chē)?yán)重。活塞的檢查也是同樣的道理，如果發(fā)現(xiàn)活塞內(nèi)部有劃痕、破損或者異物進(jìn)入的情況，要及時(shí)更換和檢修，避免造成不必要的事故和損失。剎車(chē)片也要及時(shí)檢查和修理，定時(shí)檢車(chē)剎車(chē)片是否磨損嚴(yán)重或者老化，清理剎車(chē)片內(nèi)部灰塵，避免灰塵在汽車(chē)使用過(guò)程中給缸體和活塞帶來(lái)較大程度的磨損。剎車(chē)片如果出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)修理，會(huì)出現(xiàn)剎車(chē)失靈的后果，影響汽車(chē)行駛安全。如果缸體出現(xiàn)故障需要更換，要確定更換的缸體和原裝的缸體一致，否則會(huì)出現(xiàn)由于制動(dòng)差異導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)性能出現(xiàn)問(wèn)題。除此之外，汽車(chē)的其他部位零部件也要定期清理、檢查、更換，才能避免在行車(chē)過(guò)程中的安全隱患，保證駕駛員的安全。

2.汽車(chē)底盤(pán)制動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 車(chē)身系統(tǒng)發(fā)展

近年來(lái)，人們對(duì)于汽車(chē)的性能要求不斷提高，為了滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)不斷進(jìn)步和發(fā)展，目前，我國(guó)汽車(chē)的底盤(pán)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸完善。主要由防抱死制系統(tǒng)、全電子制動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。防抱死制系統(tǒng)現(xiàn)已發(fā)展成熟，它通過(guò)傳感器可以更加準(zhǔn)確的控制制動(dòng)系，可以控制汽車(chē)的牽引力和地面反作用力，保持汽車(chē)的穩(wěn)定性和安全性。這種系統(tǒng)成本較低而且效率較高，對(duì)于汽車(chē)本身的性能提升和優(yōu)化起到很好的作用，因此絕大多數(shù)的汽車(chē)制造廠(chǎng)商都會(huì)選擇安裝這種系統(tǒng)。全電子制動(dòng)系統(tǒng)是近幾年來(lái)開(kāi)發(fā)的新系統(tǒng)，它將會(huì)代替液壓系統(tǒng)，用電子元件來(lái)更加精確的控制汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比，具有反應(yīng)速度快、功率大、控制精確的優(yōu)良性能，一旦出現(xiàn)故障帶來(lái)的損失會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)，因此研發(fā)這項(xiàng)系統(tǒng)需要很長(zhǎng)的時(shí)間，要經(jīng)過(guò)反復(fù)的數(shù)據(jù)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)，技術(shù)成熟之后，全電子底盤(pán)系統(tǒng)將會(huì)代替液壓制動(dòng)系統(tǒng)。目前全電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到了很多的汽車(chē)制造廠(chǎng)商，代替了傳統(tǒng)的液力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與液力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，它有諸多優(yōu)點(diǎn)，它可以更加迅速的控制汽車(chē)方向，在行車(chē)過(guò)程中如果前方出現(xiàn)故障，駕駛者可以快速轉(zhuǎn)向，保證了駕駛的安全性，而且電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成本較低，使用時(shí)間較長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單。除此之外，汽車(chē)的安全性、舒適性、導(dǎo)航系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)等也在不斷地發(fā)展和進(jìn)步。防盜報(bào)警系統(tǒng)和電子車(chē)門(mén)鎖已經(jīng)逐漸應(yīng)用，二者可以減少犯罪行為降低犯罪率，更好的保證汽車(chē)的安全，電子鎖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械鎖，體積減小的同時(shí)使汽車(chē)變得更加智能、方便。舒適性方面，汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)和座椅都有明顯的改善?？照{(diào)系統(tǒng)也變得更加智能、人性化，降低能源消耗率，更加環(huán)保。

2.2 具體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化應(yīng)用。汽車(chē)底盤(pán)的控制已經(jīng)發(fā)展為汽車(chē)全身的整體控制，參數(shù)化設(shè)計(jì)指的是把汽車(chē)內(nèi)部的零部件高度智能化、參數(shù)化。底盤(pán)設(shè)計(jì)完成之后，要建立參數(shù)化坐標(biāo)系，建立所有零件的最優(yōu)模型，之后把所有的零部件的模式參數(shù)化，把所有的參數(shù)模型放進(jìn)參數(shù)坐標(biāo)系的正確位置，在此過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)零部件的最優(yōu)參數(shù)化和最優(yōu)空間設(shè)計(jì)，以此達(dá)到參數(shù)化設(shè)計(jì)的目的。其次是底盤(pán)協(xié)調(diào)控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)。底盤(pán)系統(tǒng)的主要工作是與其他部件相互協(xié)調(diào)相互配合共同產(chǎn)生作用。因此在考慮到底盤(pán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的同時(shí)，也要充分考慮到與其他部分的適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性和一致性?？傊?，汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)就是以電子化、智能化的系統(tǒng)代替原來(lái)的機(jī)械性能系統(tǒng)。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)作為汽車(chē)的重要組成部分之一，關(guān)系到汽車(chē)的整體性能。汽車(chē)制造業(yè)經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，已經(jīng)走在科技發(fā)展的前沿，汽車(chē)制造業(yè)不僅關(guān)系到人們的購(gòu)買(mǎi)和使用，它極大程度上關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平，歐美、日本等國(guó)家汽車(chē)制造業(yè)在世界的前列，也代表著它們經(jīng)濟(jì)實(shí)力的強(qiáng)大。我國(guó)只有不斷創(chuàng)新汽車(chē)電子設(shè)計(jì)，尤其是汽車(chē)底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化改良方面，才能提高汽車(chē)整體性能，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 康華.汽車(chē)性能的優(yōu)化———淺析底盤(pán)檢測(cè)與維修應(yīng)用技術(shù)[J].中國(guó)科技投資，2013（30）.

[2] 王熙寧，郭新華，宋寶玉.汽車(chē)底盤(pán)總布置的參數(shù)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師，2004.