淺析某車型懸架系統平順性

張俊來

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺析某車型懸架系統平順性

張俊來

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章通過對比競品車型，設定懸架系統平順性目標值。對該目標值進行CAE模型分析，得出性能趨勢曲線。最終通過試驗驗證對比的手段，證明懸架系統平順性設計達標。

平順性；懸架；目標值；試驗驗證

CLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-140-03

前言

平順性能屬于汽車眾多性能中的一種性能，其開發思路與整車其他性能開發的思路基本一致。但是當前國內在平順性方面的目標，主要是整車主觀評價性能目標，全面系統的平順性能客觀目標充分分解至各個部件[1]。本文以某SUV車型為例，對其懸架系統的平順性能進行分析。

1 懸架系統性能幾何參數[2]

該車是公司乘用車二代產品中的某款車型，是公司一款正向設計輸入的SUV車。

定位于家用多功能小型SUV車，具有MPV大空間、SUV操縱性、SUV車舒適性的特點，與城市型SUV、家用MPV形成家用多功能車系列，豐富產品類型，填補公司乘用車跨界車的空白，其平順性參數見表1。

表1 平順性參數

2 平順性理論分析模型

建模與仿真技術和高性能計算機一起，已成為繼理論研究、實驗研究之后人們認識世界的第三種科學研究方法[5]。因此，對汽車這一系統進行模型簡化，開展振動分析，是理解汽車平順性的一個關鍵。

對于汽車基本的平順性能分析求解來說，最簡化的是四自由度模型[4]和兩自由度模型，如圖1所示。

圖1 平順性四自由度模型

圖2 平順性兩自由度模型

根據牛頓運動定律，即可導出二自由度模型的運動方程[3]，其表達式如下：

K是懸架剛度；Kt是輪胎等效剛度；C是阻尼系數，q是輸入的路面不平度函數，Z1和Z2分別為車輪與車身的垂直位移坐標，m1為簧下質量，m2為簧上質量。

無阻尼自由振動時，運動方程變成：

計算得出車身質量和車輪質量的固有圓頻率分別為：

ω0和ωt定義為雙質量系統中，當只有單獨一個質量振動時的部分頻率，即偏頻。

理論分析中，由于汽車簧上質量和簧下質量各自的共振頻率的區別，汽車振動可以分為一階車身型振動和二階車輪型振動。

通過以上模型，使用汽車動力學中常用的仿真軟件Adams對樣車進行CAE仿真，得出外傾角、后傾角和輪距變化跟同向輪跳時變化趨勢，如圖3-圖6所示。

圖3 主銷后傾角與輪心位移關系曲線

圖4 外傾角與輪心位移關系曲線

圖5 外傾角與輪心位移關系曲線

圖6 前束角與輪心位移關系曲線

3 平順性試驗

測量平順性，在40~120km/h車速下對前后排整車前排駕駛員和后排乘客座椅做平順性測量。

1）平順性試驗（滿載），平順性性能測量表，如表2所示。

表2 平順性性能測量表

駕駛員座椅平順性，如圖7所示，后排左側座椅平順性，如圖8所示。

圖7 駕駛員座椅平順性

圖8 后排左側座椅平順性

測量結果：前后排仿真皮座椅的平順性數據均小于設計值，符合設計要求。

2）平順性與競品標桿車對比，如表3所示。 整車平順性試驗進行測量，平順性數據均小于設計值，與標桿競品相當。

4 結語

文章闡述了汽車平順性能模型的分解以及對二自由度模型的計算方法，通過汽車動力學中常用的仿真軟件Adams對樣車進行CAE仿真，分析汽車懸架系統平順性能，通過試驗進一步驗證懸架系統設計平順性參數是否滿足要求，同時和競品及標桿車進行比較，確認方案可行性。

表3 平順性與競品標桿車對比

[1] 余志生. 汽車理論[M].（第四版）.北京:機械工業出版社,2009.

[2] 喻凡,林逸.汽車系統動力學[M].機械工業出版社,2005.

[3] 安部正人[著],陳幸波[譯].汽車的運動與操縱[M]北京工業出版社,1998.

[4] 張志飛,徐中明,賀巖松.汽車平順性客觀評價方法[J].重慶大學學報.

[5] 杜子學.基于乘用車型平順性分析的新指標[J].西南交通大學學報.

Analysis on the Ride Comfort of a Vehicle Suspension System

Zhang Junlai
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

In this paper, by comparing the competitive model,set the suspension system ride comfort target value.CAE was analyzed for the target, and the performance trend curve was obtained. Finally, through the experimental verification of the means to prove that the suspension system ride comfort design standards.

Ride comfort; suspension; target value; experimental verification

U461.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)19-140-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.047

張俊來，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。