汽車底盤懸架結構設計要點解析

王奎 鄧亞鵬 楊豹

摘要：底盤懸掛系統的定義是——聯接車架與輪胎、車橋直接的傳動力設備，其核心功能是傳動車身與車輪直接的力矩，例如驅動能、制動能與支持能。筆者通過對汽車底盤懸架構造設計要點實施解析，融合目前汽車底盤懸架構造設計發展情況，從汽車底盤懸架結構創設的特性、汽車底盤懸架構造、汽車底盤懸架元件層面實施深度的解讀與論述，帶動汽車底盤懸架構造設計工作有序開展。

關鍵詞：汽車底盤;懸架結構;設計要點

伴隨可控懸架科技的出現，可控的半主動懸架與主動懸架已經走入汽車行業，這類可控懸架特性良好，然而制造與維修成本居高不下，技術也極為精密，導致其適用性相較于傳統懸架為低。但是，在2001年Smith開發出了慣性元（Inerter）機器設備，此部件的動態特征類似于電子網絡中的電容零件，與彈簧零件類似。這也拓寬了懸架科技的發展渠道，為改良傳統被動懸架特性提供了新方案。

一、汽車底盤懸架結構設計特征

1.電子化特點

伴隨科技的日新月異，作業人員對汽車底盤基礎系統進行研發，并研制出了電子管控裝置，并且各電子管控裝置融合汽車運轉的實例并不少見。比如，自動抱死設備，其對縱向力實施管控，讓汽車自動時能夠透過輪胎與地表的附著力的作用來縮減制動間距，幫助汽車駕駛安全度的提高、主動懸架使用垂直力的管控功能，完成對汽車的垂直行駛、車身側翻或俯仰運轉的管控，讓汽車駕駛的安全度與可靠度提升。

2.集成化特點

目前，汽車總線科技和電子設施都得到了普及推廣，并推動了汽車底盤集成化的特征出現，在汽車公司中引發了熱烈關注。比如，德爾福派克電氣企業研制的汽車底盤管控系UCC，其和驅動防滑設備、電子平穩度系統與防抱死設備能夠對駕駛路面實施分析與解讀，高效預防駕駛時車輛失控的現象，并且提升駕駛的安全度。這類集成科技一般是在懸架、驅動、制動與轉彎等比較獨立的電子控制設備、管控單元與執行單元中，使用總線傳送科技讓汽車的全部電控設備、傳感設備等完成有效對接，推動集成化管控完成。

二、汽車底盤懸架結構設計要點

在完成汽車底盤懸架結構設計階段，有關作業人員必須對有效的結構模型與標準數據實施挑選并最后敲定，對設計過程實施嚴厲的管控。這兩類設計模式還有著很強的滲透性，并和各總成部署直接有關，必須對其內容實施解讀與研討。

1.底盤懸架與預設

在完成汽車底盤懸架設置時，一般必須對下列內容進行解讀：融合底盤懸架創設具體需要與情況，對汽車整體狀態予以明確。在明確汽車狀態后，極難對其實施校正與調試。在車型不相同的情況時，輪胎的跳動行程也有著很大的差異。在對汽車底盤懸架實施預設置階段，要依照上調與下降10cn的原則，對輪胎行程實施明確。在以后的調試作業中，因為后軸負載改變幅度較大，所以對紅后懸架進行合理取值，讓其大于前懸架，并且還應清楚輪胎防滑鏈情況。從四驅保護視角實施解讀，懸架一般會被驅動構造所影響。假如汽車在對扭轉梁構造為前提對后懸架實施預設，會增加設計的難度。使用水平模式對縱向引導桿實施預設，能夠對車輪上調與回彈軸距實施科學預控。

2.前懸架設計

一般狀況下，汽車前懸架通常會對單獨懸架實施運用，當中懸架方式的敲定通常是設計的重點內容。

首先，轉向系統幾何數據。在對轉向系統實施創設階段，必須對轉向梯形數據進行敲定。保證車輪轉向中心在各圓周上實施無位移滑動。當中，在汽車設計階段，斷開式轉向階梯方式有著極強的實效性，能夠透過調節與變更，提升汽車駕駛的變通性，減小轉彎半徑。

其次，敲定主銷尺寸。此階段通常包含主銷傾斜度等內容。當中，主銷后傾角和相對輪芯偏距能夠讓汽車側動力回正力矩更為科學，讓汽車維持直線駕駛的狀態。創設人員能夠透過權衡樣車的模式來敲定主銷有關參數。

再次，是減振設備設計。減振設備通常是雙向與單向兩大方式。在汽車輪胎為減振態勢階段，減振設備中液體透過阻尼孔形成摩擦力，產生震動阻力。依照熱能學說，取代震動能源，完成震動衰減的功能。在具體創設階段，主銷軸承與減振設備軸承要要具備完善的重疊功能。

3.后懸架預設

在后懸架預設階段，必須對汽車端面尺寸、輪胎尺寸、上調與下調間距等數據實施敲定。掌控前懸架的特征與部件科技，為具體工作落實提供良好的參考依據。

4.懸架動力系統設計要點

汽車是繁雜的震動體系，為了方便研討懸架的震動特征，必須依照相異的研究內容，解析片偏重點與研究核心點，對具體車輛體系使用簡易模式，構建相異的系統動力學模型。常見的基礎模型包含1/4兩自由度系統模型等。一般地，完成懸架定義創設與管控方略時，使用1/4汽車模型：研討前后懸架間的數據匹配特征，車身的垂直位置與縱向位置耦合階段，使用1/2汽車模型，由于其能夠高效地呈現汽車垂向震動與俯仰運轉狀況;在整體上較為綜合地把控汽車運轉效應或管控綜合質量階段，要使用整車模型，其完美地呈現出垂向震動、俯仰運轉與側翻方面的管控功能。

（1）汽車左右輪胎被不平度垂直刺激的程度相同，汽車對其縱坐標左右對等，即汽車沒有車翻震動，沒有擺動跡象，唯有垂向震動與俯仰震動。

（2）面對乘車員與汽車運動的統一性，將其當做車身系統。并且，不用顧慮引擎與傳動系統對汽車的影響。把車身系統當成剛性的彈簧質量的傳導體被證明是正確的。懸掛質量配置數據是1（根據統籌，大多數汽車的懸掛質量配置數據范圍是0.8-1.2，趨近1），那么車體簡化后的前后兩部分質量是互不影響的。

（3）因為輪胎阻尼相較于汽車減振設備來講，小到能夠忽視，所以在設計階段，僅權衡輪胎的剛性功能就已足夠。

結束語

總之，汽車底盤懸架結構在設計階段，有著很強的專業性與繁雜性，其整體設計工藝必須對各專業元素實施整合與解讀。在懸架系統內，彈簧的剛性具備重大用途，對汽車駕乘的舒適型有著直觀的關系。融合汽車底盤懸架設計要點，通過空氣懸架彈簧彈性數據，能夠提升汽車對駕駛路況的適應情況，并高效地管控車體的本身震動，提升汽車駕駛的安全性。

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作者簡介：王奎（1990.10-），男，漢族，湖北武漢人，杭州漢騰汽車研發有限公司，大學本科，研究方向：汽車底盤懸架設計