同軸減振器性能差異對(duì)平順性影響研究綜述

馬子卿 孫曉幫 薛少科

摘 要：同軸減振器（前懸架或者后懸架兩側(cè)的減振器）在汽車行駛過程中，其性能發(fā)生不同程度衰減，會(huì)降低行駛平順性。文章討論將差異化程度對(duì)于懸架性能的影響進(jìn)行量化，將差異化程度與平順性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，預(yù)期用確定數(shù)值來評(píng)價(jià)差異化程度對(duì)汽車平順性影響。文章主要梳理將同軸減振器差異化程度進(jìn)行量化，與汽車平順性指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比的過程。

關(guān)鍵詞：同軸減振器;差異化;懸架性能;平順性

中圖分類號(hào)：U462.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）09-212-02

A summary of Research on the Influence of Performance Difference ofCoaxial Shock Absorber on Ride Comfort

Ma Ziqing， Sun Xiaobang， Xue Shaoke

（ School of Automotive and Transportation Engineering， Liaoning University of Technology， Liaoning Jinzhou 121001 ）

Abstract：?In the process of driving， the performance of coaxial shock absorber （the shock absorber on both sides of the front suspension or the rear suspension） will decrease in varying degrees， which will reduce the ride comfort. In this paper， the influence of the degree of difference on the suspension performance is quantified， and the degree of difference is compared with the ride evaluation standard. This paper mainly combs the process of quantifying the difference degree of the coaxial shock absorber and comparing it with the vehicle ride comfort index.

Keywords：?Coaxial damper; Differential; Suspension performance

CLC NO.：?U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）09-212-02

前言

在汽車懸架系統(tǒng)中，減振器是主要的也是最為重要的阻尼元件，其性能的好壞直接影響了行駛的平順性^[1]，影響駕駛員的乘坐舒適性。當(dāng)同軸減振器性能發(fā)生不同程度的衰減時(shí)，汽車行駛平順性降低。但是，其差異化程度對(duì)于平順性影響的程度究竟有多大，沒有合理的數(shù)值評(píng)定。本人提出將差異化程度與平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，梳理差異化程度進(jìn)行量化的過程，為今后汽車懸架性能分析，提供參考。

1 汽車平順性研究概述

平順性作為汽車的重要性能之一，主要指汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)及沖擊環(huán)境對(duì)乘員舒適性的影響保持在一定界限之內(nèi)，其主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是乘員主觀感受的舒適性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?IOS 2631-1-1997（E）規(guī)定：在進(jìn)行舒適性評(píng)價(jià)時(shí)，除了考慮座椅支撐面輸入點(diǎn)處3個(gè)方向的線振動(dòng)及角振動(dòng)外，還需要考慮座椅靠背以及腳支撐面各3個(gè)方向的線振動(dòng)。我國(guó)在修訂相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?GB/T 4970-1996《汽車平順性隨機(jī)輸入行駛試驗(yàn)方法》時(shí)，將座椅支撐面3個(gè)軸向?xs、ys、zs 的線振動(dòng)作為評(píng)價(jià)平順性的重要指標(biāo)^[2]。

由行駛路面、輪胎產(chǎn)生的振動(dòng)，首先傳到懸架系統(tǒng)，影響汽車平順性，并受懸架自身振動(dòng)特性的影響而產(chǎn)生變化后，再傳遞到車身，進(jìn)而通過車身的地板和坐椅分別傳到乘客的腳部、臀部、背部、手臂和頭部^[4]。所以懸架裝置是保證車輛行駛平順性的重要總成，檢測(cè)和診斷汽車懸架裝置的品質(zhì)和工作特性具有重要意義。也就是對(duì)于減振器性能的檢測(cè)及工作性能很重要。

目前，懸架模型不斷朝著高效和精確方面發(fā)展，同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也給懸架模型統(tǒng)一化、通用化的發(fā)展提供了更好的平臺(tái)。汽車平順性的分析，朝著更加高效率，高準(zhǔn)確性發(fā)展。本文考慮同軸減振器差異化對(duì)平順性的影響用準(zhǔn)確數(shù)值來評(píng)定。

2 同軸減振器性能差異化程度分析與展望

2.1?同軸減振器性能差異化程度仿真分析過程

以某小型SUV車型后扭力梁懸架為例，進(jìn)行分析。首先根據(jù)車輛參數(shù)進(jìn)行后扭力梁懸架三維模型的建立，之后利用ADAMS仿真軟件進(jìn)行仿真分析。仿真分析過程如下：

（1）進(jìn)行同軸減振器性能參數(shù)的設(shè)置，采用正交方法進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。設(shè)置情況如下圖表：

（2）參數(shù)設(shè)置完成后，利用ADAMAS后處理功能進(jìn)行仿真分析，得到汽車車身垂向加速度，車輪動(dòng)載荷等汽車平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)變化情況。根據(jù)得出的相關(guān)曲線，找出變化規(guī)律。

將車身垂向加速度等評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，得到各相應(yīng)加權(quán)加速度均方根值，之后根據(jù)加權(quán)加速度均方根值與人體感覺之間的關(guān)系進(jìn)行分析，其關(guān)系如下圖表：

（3）將差異化程度與表2進(jìn)行對(duì)比分析，將差異化程度與主觀感覺各區(qū)段相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而可以對(duì)差異化程度對(duì)汽車平順性的影響有合理的評(píng)價(jià)。

2.2?試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)思路

（1）傳感器安裝

對(duì)后懸架兩側(cè)減振器進(jìn)行加速度傳感器的安裝：左側(cè)減振器與車橋連接處安裝一個(gè)加速度傳感器，與車架連接處安裝另一個(gè)傳感器。右側(cè)減振器傳感器的安裝與左側(cè)相同。

（2）信號(hào)采集

利用加速度采集設(shè)備將傳感器信號(hào)采集，并處理成電腦可以識(shí)別的信號(hào)。采集設(shè)備將采集的信號(hào)傳給電腦。

（3）信號(hào)處理程序的編寫

利用Labview軟件，編寫程序來處理信號(hào)。根據(jù)實(shí)車試驗(yàn)狀況，得到由于同側(cè)減振器差異化情況導(dǎo)致的加速度傳感器的變化情況，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。

（4）預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

將程序處理后的兩側(cè)減振器性能差異化情況與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證結(jié)果的正確性。

2.3?同軸減振器性能差異化程度對(duì)平順性影響的研究展望

本文僅考慮了后軸兩側(cè)減振器對(duì)汽車平順性的影響，未考慮前軸兩側(cè)減振器的差異對(duì)平順性的影響。在今后的研究中，可以將前軸與后軸兩側(cè)減振器綜合起來，分析其差異化程度對(duì)汽車平順性的影響。同時(shí)本研究過程未用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性，僅僅是理論分析得到預(yù)期結(jié)果，說服性不高。由于本人學(xué)識(shí)尚淺，分析研究過程如有錯(cuò)誤紕漏，還望批評(píng)指正。

同時(shí)試驗(yàn)方案僅僅是思路的構(gòu)想，還未付諸實(shí)踐，對(duì)于具體的試驗(yàn)過程不曾具體分析，理論與實(shí)踐的結(jié)合度不高，對(duì)于實(shí)際的檢測(cè)過程僅僅是一個(gè)參考，分析的不嚴(yán)謹(jǐn)，請(qǐng)多批評(píng)。

3 總結(jié)

通過對(duì)后扭力梁懸架的建模與仿真分析，以及采用正交方法進(jìn)行同軸減振器性能參數(shù)的設(shè)置，之后經(jīng)過仿真軟件ADAMS后處理功能，得到汽車車身加速度等平順性評(píng)價(jià)指標(biāo)隨同軸減振器性能差異化的變化情況，經(jīng)過相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)分析處理得到車身加速度等指標(biāo)的加權(quán)加速度均方根值，進(jìn)而可以將差異化程度與人體感覺進(jìn)行對(duì)比，以期望用合理數(shù)值來評(píng)定對(duì)汽車平順性的影響。以上分析過程僅是理論分析的預(yù)期過程及結(jié)果，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，缺乏說服性，后續(xù)或考慮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

參考文獻(xiàn)

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