同軸減振器性能差異對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的減振器）在汽車行駛過程中，其性能發生不同程度衰減，會降低行駛平順性。文章討論將差異化程度對于懸架性能的影響進行量化，將差異化程度與平順性評價標準進行對比，預期用確定數值來評價差異化程度對汽車平順性影響。文章主要梳理將同軸減振器差異化程度進行量化，與汽車平順性指標進行對比的過程。

關鍵詞：同軸減振器;差異化;懸架性能;平順性

中圖分類號：U462.1 ?文獻標識碼：A ?文章編號：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。當同軸減振器性能發生不同程度的衰減時，汽車行駛平順性降低。但是，其差異化程度對于平順性影響的程度究竟有多大，沒有合理的數值評定。本人提出將差異化程度與平順性評價指標進行對比，梳理差異化程度進行量化的過程，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生的振動及沖擊環境對乘員舒適性的影響保持在一定界限之內，其主要評價指標是乘員主觀感受的舒適性。國際標準?IOS 2631-1-1997（E）規定：在進行舒適性評價時，除了考慮座椅支撐面輸入點處3個方向的線振動及角振動外，還需要考慮座椅靠背以及腳支撐面各3個方向的線振動。我國在修訂相應的國家標準?GB/T 4970-1996《汽車平順性隨機輸入行駛試驗方法》時，將座椅支撐面3個軸向?xs、ys、zs 的線振動作為評價平順性的重要指標^[2]。

由行駛路面、輪胎產生的振動，首先傳到懸架系統，影響汽車平順性，并受懸架自身振動特性的影響而產生變化后，再傳遞到車身，進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，檢測和診斷汽車懸架裝置的品質和工作特性具有重要意義。也就是對于減振器性能的檢測及工作性能很重要。

目前，懸架模型不斷朝著高效和精確方面發展，同時計算機網絡的發展也給懸架模型統一化、通用化的發展提供了更好的平臺。汽車平順性的分析，朝著更加高效率，高準確性發展。本文考慮同軸減振器差異化對平順性的影響用準確數值來評定。

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，進行分析。首先根據車輛參數進行后扭力梁懸架三維模型的建立，之后利用ADAMS仿真軟件進行仿真分析。仿真分析過程如下：

（1）進行同軸減振器性能參數的設置，采用正交方法進行參數設置。設置情況如下圖表：

（2）參數設置完成后，利用ADAMAS后處理功能進行仿真分析，得到汽車車身垂向加速度，車輪動載荷等汽車平順性評價指標變化情況。根據得出的相關曲線，找出變化規律。

將車身垂向加速度等評價指標進行數學分析，得到各相應加權加速度均方根值，之后根據加權加速度均方根值與人體感覺之間的關系進行分析，其關系如下圖表：

（3）將差異化程度與表2進行對比分析，將差異化程度與主觀感覺各區段相對應，進而可以對差異化程度對汽車平順性的影響有合理的評價。

2.2?試驗方案設計思路

（1）傳感器安裝

對后懸架兩側減振器進行加速度傳感器的安裝：左側減振器與車橋連接處安裝一個加速度傳感器，與車架連接處安裝另一個傳感器。右側減振器傳感器的安裝與左側相同。

（2）信號采集

利用加速度采集設備將傳感器信號采集，并處理成電腦可以識別的信號。采集設備將采集的信號傳給電腦。

（3）信號處理程序的編寫

利用Labview軟件，編寫程序來處理信號。根據實車試驗狀況，得到由于同側減振器差異化情況導致的加速度傳感器的變化情況，為后續數據分析做好準備。

（4）預期試驗結果驗證

將程序處理后的兩側減振器性能差異化情況與仿真結果進行對比分析，驗證結果的正確性。

2.3?同軸減振器性能差異化程度對平順性影響的研究展望

本文僅考慮了后軸兩側減振器對汽車平順性的影響，未考慮前軸兩側減振器的差異對平順性的影響。在今后的研究中，可以將前軸與后軸兩側減振器綜合起來，分析其差異化程度對汽車平順性的影響。同時本研究過程未用實驗來驗證仿真結果的正確性，僅僅是理論分析得到預期結果，說服性不高。由于本人學識尚淺，分析研究過程如有錯誤紕漏，還望批評指正。

同時試驗方案僅僅是思路的構想，還未付諸實踐，對于具體的試驗過程不曾具體分析，理論與實踐的結合度不高，對于實際的檢測過程僅僅是一個參考，分析的不嚴謹，請多批評。

3 總結

通過對后扭力梁懸架的建模與仿真分析，以及采用正交方法進行同軸減振器性能參數的設置，之后經過仿真軟件ADAMS后處理功能，得到汽車車身加速度等平順性評價指標隨同軸減振器性能差異化的變化情況，經過相關數學知識分析處理得到車身加速度等指標的加權加速度均方根值，進而可以將差異化程度與人體感覺進行對比，以期望用合理數值來評定對汽車平順性的影響。以上分析過程僅是理論分析的預期過程及結果，未經實驗證實，缺乏說服性，后續或考慮進行實驗分析。

參考文獻

[1] 康雨.基于汽車行駛平順性的液壓減振器建模與優化設計研究[D].湖南大學，2014.

[2] 宋年秀，劉亞光，張麗霞，褚易凡.基于ADAMS/Car軟件的汽車平順性分析與優化[J].濟南大學學報（自然科學版），2019，33（05）：460-464.

[3] 張俊停.基于LabView懸架性能測控系統的研究[D].長安大學，2010.

[4] 張杰飛，劉濤.汽車懸架性能的測試方法應用與分析[J].上海汽車， 2007（12）：19-22.