王愛嶺
(吉利汽車研究院(寧波)有限公司,浙江 寧波 315336)
隨著生活質量的提高,國內乘用車銷量越來越高,人們對車輛的駕駛性能及舒適性[1]的要求也越來越高,優良的底盤駕駛性能和乘坐舒適性也成為很多公司銷售時的重要賣點,國內各大汽車公司也越來越重視底盤調校工作,近幾年各大汽車公司也逐漸建立自己的底盤調校團隊,改變了底盤調校工作主要依賴國外調校公司的習慣,底盤設計完成后很大程度上決定了車輛的性能,但是優異的底盤調校工作能夠在凍結的底盤設計基礎上大幅度提升底盤的性能和品質感。
底盤性能目標的設定尤為重要,目標設定要根據市場定位進行設定,設定前要明確底盤調校性能的對標車型,底盤調校性能主要有兩大主要性能:操穩性能、平順性[2]。
目標設定時需明確操穩和平順性的關系,一般有三種設定情況:偏操控性能、偏舒適性、操穩與舒適性能均衡,三種設定風格必須明確,明確了調校風格才能有效開展后續的底盤調校工作。
目標設定時,確定主要對標車型后,對主要對標車型進行主觀性能評價,確定調校車型的主觀評價分值指標,以下是某車型底盤調校目標值。(本文只討論操穩和平順性能)

表1 某車型底盤調校目標分數值
該車型目標設定時,整車調校風格為操穩與舒適性均衡調校,操穩性能與對標車型水平相當,平順性及轉向性能要優于對標車型。
底盤調校目標及對標車確定后,制定底盤調校計劃,需幾輪調校,每輪要達成什的目標,并明確第一輪調校的詳細調校計劃,調校計劃需包括調校樣件到位日期、調校前后客觀測試日期、驗收日期、需要支持人員到位日期,詳細并準確的調校計劃是保證調校工作順利開展的重要條件。
調校樣件規格的設定尤為重要,規格設定時需要調校、仿真分析、零部件工程師共同確認,第一輪底盤調校盡可能準備多種規格樣件,所有樣件必須編號清楚且有對應的性能檢測報告。
調校車拿到后必須對車輛進行狀態檢查,包括車輛功能、軸荷、車輛姿態等,確定車輛狀態沒有問題后,對調校車輛要進行調校前平順性客觀測試。
開始調校前,對調校車輛進行主觀評價,方便調校完成后進行性能對比,下圖是某乘用車底盤調校前車輛主觀評價結果:

圖1 某乘用車底盤調校前主觀評價結果
彈簧的選擇需考慮操穩和平順性的平衡,在操穩性能方向太激進,即彈簧剛度不能太大,在保證側傾支撐的情況下,還要著重考慮平順性,大沖擊的柔和度及平整路面的高頻振動都要在合理的范圍內。
彈簧剛度選定后,根據選定的螺旋彈簧,進行穩定桿的匹配,同樣在選定穩定桿時也要根據車型前期的目標設定和調校風格進行選擇,太粗的穩定桿,能提供很好的側傾控制,但是會帶來平順性的惡化和更大的不足轉向度,選擇合適的穩定桿和穩定桿襯套,既能讓車輛的側傾控制合理,又能保證車輛的響應性和較好的平順性。
擺臂的前襯套主要影響車輛的響應性、中心感、操穩性能,后襯套主要影響平順性,擺臂前后襯套還會對簧下的跳動控制有一定的影響,要綜合平衡所有性能進行選擇。
減振器的上支座對平順性及車輛響應性都有很大的影響,剛度大的上支座,讓車輛有更好的響應性及更好的簧下跳動控制,但是過大的剛度又會帶來次級平順性的惡化,尤其的顆粒路面的過濾能力。
后橋襯套主要影響后軸過坎感覺,盡量考慮選用縱向剛度低一點,軸向剛度大一點的襯套,在過減速帶等大沖擊的時候有效降低縱向沖擊強度,提升乘坐的舒適性,又能保證車輛的操穩性能。
襯套調校時,還需要考慮噪音的傳遞及隔離,保證操穩和舒適性的同時,還要保證良好的噪音隔離能力。
本文提及的某乘用車前后減振器緩沖塊本輪調校時提供三種高度的選擇。
緩沖塊選型時,需考慮大沖擊的隔離感及緩沖能力,過長的緩沖塊能提供更好側傾支撐,但是會使車輛在過大沖擊時有強烈沖擊感,惡化平順性,過短的緩沖塊能提供較好的沖擊柔和感,但是可能會帶來較差的側傾支撐,選擇緩沖塊時結合調校目標進行確定,既能提供合適的側傾支撐又能保證柔和的大沖擊。
減振器調校在整個底盤調校的過程中是最為關鍵,是對提升整個底盤的品質感影響最重要的調校要素。項目開發初期,根據車型底盤調校屬性目標,首先確定閥系類型,不同的閥系結構對性能的影響較大。減振器調校主要調校活塞和底閥的阻尼孔、閥片、節流片開口面積、補償閥片。不同的閥系組合,即便是相同的阻尼力也會有不同的乘車體驗。

圖4 前減阻尼力對比

圖5 后減阻尼力對比
減振器的阻尼力分為低、中、高三個速度段。低速一般指的是0.05-0.1m/s,主要影響車輛的初始側傾控制、中心區響應、路面的過濾能力、小激勵的柔和感;中速一般指的是0.1-0.6m/s,主要影響中等沖擊的衰減控制、非中心區車輛響應、車身姿態控制;高速一般指的是0.6-1.5m/s,該速度段主要影響大沖擊的隔離感、車身受到大激勵時車身的控制、極限操穩時車身姿態的控制。
調校完成后,需要對車輛進行客觀測試,操穩和平順性的測試,平順性的客觀測試包括隨機路面[3]及特殊路面,與調校前進行對比,結合主觀評價結果分析調校完后的優缺點。
調校后對車輛進行主觀評價,下圖為本文提到的某乘用車底盤調校后的主觀評價結果,平順性和操穩性能都得到極大的提升。
通過本文中某乘用車底盤調校過程的簡介,概括來講,底盤調校主要分為以下幾個步驟:目標設定、調校前準備工 作、底盤調校、調校后客觀測試及評價對比,其中底盤底盤調校過程又包括:穩定桿彈簧調校、橡膠襯套的調校、前后緩沖塊的調校、減振器調校。底盤調校過程是一個多種部件多種性能互相平衡的一個過程,調校的過程中需綜合考慮車型的風格定位及操穩、平順性能的平衡。

圖6 某乘用車底盤調校后主觀評價結果