汽車底盤的改裝及自動化技術應用分析

馬 波

（甘肅機電職業(yè)技術學院， 甘肅 天水 741001）

引言

汽車底盤改裝能夠對底盤的質量加以強化，保障其在特殊路段中能夠發(fā)揮更好的性能。傳統(tǒng)的汽車底盤功能單一，只用于安裝和承載汽車的所有結構部件，卻無法控制汽車車身和底盤的升降，導致車輛通過性較低。本文所探討的自動升降機構，通過將其安裝于汽車底盤底部，并通過傳動機構與發(fā)動機動力相連接，通過機械機構接通與斷開底盤升降機構的動力來提高或降低汽車底盤及懸掛系統(tǒng)高度，以此提升底盤本身的適應性，同時也可減少底盤改裝的成本支出，簡化底盤部位的結構，在減少傳動損耗的基礎上延長了汽車的使用壽命。

1 汽車改裝的流程分析

汽車改裝一般都是為了在實際應用中能夠滿足相關需要而做出的外形、內部性能和相關機械性能的改造。而汽車底盤（見圖1）的改裝主要是為了讓其能夠適應特殊情況或者是特殊場景的要求，提升其操控性能。對于其具體的改裝流程主要可以分為以下幾個方面。

圖1 汽車底盤圖示

1.1 輪胎的選擇

汽車動力輸出的最后部件就是輪胎，在改裝輪胎時，主要需將關注點放在其質量、扁平比和寬度等方面。如果不需要大幅度提升車輛動力，輪胎寬度只需要增加10～20 mm 即可滿足一些普通道路路況，即使劇烈駕駛操縱，其本身的性能和懸吊負荷也不會受到影響[1]。但是目前汽車的整體動力性能都在不斷提升，在未來發(fā)展過程中，輪胎扁平比的降低已經是一種發(fā)展趨勢，在降低過程中一般也會加大與加寬輪胎來調整整體的輪胎性能，保障車輛運行的穩(wěn)定性。

1.2 避震器與彈簧

在輪胎改裝完畢后，下一步所需改裝的就是避震器和彈簧。在改裝期間，首先應將變剛度的漸進式短彈簧和性能較高的避震器統(tǒng)一進行改裝。而這樣的做法主要原因在于，改裝的避震器其本身有一定的最佳行程范圍，如果不統(tǒng)一更換配套的短彈簧，避震器會在接近于行程上限時，受到原廠彈簧的作用力影響，會導致改裝的避震器難以發(fā)揮出最佳效果。若條件有限，只能分開改裝，可以首先更換避震器，然后利用漸進式短彈簧來降低車輛的重心，保證車輛穩(wěn)定性。

1.3 防傾改造

在很多情況下，由于人們對于防傾桿了解的程度不足，導致目前在更換防傾桿、避震器以及彈簧的先后順序上存在一定的爭議。因此需要注意的是，只有在車輛懸掛系統(tǒng)發(fā)生左右不同步動作時，防傾桿才會發(fā)揮作用，其主要的功能在于抑制車輛的側傾，對于平整路面防傾桿并不起太大作用。改裝過粗的防傾桿來增加車輛的穩(wěn)定性僅僅是心理作用。如若在平路直行時車輛本身的穩(wěn)定性已經符合需求，僅是在彎道或者變更車道時使人感覺不太舒適，這時則可以先更換防傾桿。假設在直行時車輛也有漂浮感，這時則需要先更換避震器和彈簧。但是需要注意的是，決不能利用避震器加硬的做法來抑制車輛側傾，如果避震器與彈簧均加硬處理，車輛行駛在不平整路面上時其尋跡性將會劣化，這時需要配備改裝的防傾桿才能保障車輛的操控性能。

1.4 襯墊改造

車輛本身各項部件，如轉向與防傾機構、彈簧以及懸掛系統(tǒng)的連接都需要通過襯墊和車輛的連接作用來實現(xiàn)。而襯墊的制作材料一般為橡膠，主要的作用在于減少車廂內外界噪音和震動的傳入。如果在長時間使用過程中，襯墊會在一定程度上發(fā)生變形，此時會影響駕駛人員的舒適感[2]。如果襯墊使用較為柔軟的材料，這時車輛如果要轉向或剎車，襯墊會承受其所產生的扭矩，從而導致襯墊變形，也會影響車輛一些其他的定位裝置位置，破壞整個車輛的尋跡性。因此如果車輛需要滿足高性能的操控要求，必須要選擇對轉向和懸吊系統(tǒng)影響最小的材料制作襯墊。如果車輛內部的各項部件已經換成高性能的彈簧或者是避震器與防傾桿等，這時只需要更換硬材料制作的襯墊就可滿足其各項動作的要求。對于賽車來說，其對于襯墊的要求，一般選擇如圖2 所示的金屬材料制作，但是這些硬材料所制作的襯墊，雖然使得汽車性能得以提升，但是傳入車內的噪聲和振動也相對較大。

圖2 金屬材質的汽車襯墊

1.5 底盤的設定

如果已經選擇從車輛的輪胎、懸掛系統(tǒng)等部分開始進行強化，則必須做好底盤的設定和調校等工作，以充分發(fā)揮車輛本身已改裝零部件的最大性能。需要做的工作主要包含胎壓、四輪定位角度和車身平衡配重等內容。在此期間需要注意的是，每一次改裝都需要對這些問題進行重新設定，以此來保障整個車輛的性能充分發(fā)揮。

2 汽車改裝需要注意的事項分析

如果在汽車改裝前，汽車底盤部分系統(tǒng)已經受到損害，那么則需要從以下幾個方面來保障整個車輛的性能。

1）如果車量內部的管路或者制動分泵管路發(fā)生折斷的現(xiàn)象，這時則需要利用鐵皮或者是銅皮制作一個小墊子，將其安裝在分泵管路接頭的位置將其封死，隨后利用螺釘旋緊或者利用鉗子夾扁，避免管路發(fā)生泄漏的問題。

2）如果發(fā)現(xiàn)車輛制動液在制動總泵中有所缺失，可以選擇白酒或者是酒精暫時代替制動液，在一些特殊情況下，或者是沒有酒精時，可以選擇加入清水。先將制動的皮碗發(fā)脹，然后利用熱水浸泡10～20 min 的時間，將上部油性成分去除后保證皮碗尺寸能夠快速恢復。

3）若發(fā)現(xiàn)車輛內橫拉桿的球節(jié)已經被損壞，如果不影響車輛行駛或著是保險杠功能的發(fā)揮，那么可以將車內相同長度的螺釘卸下取代球節(jié)，然后將螺母和轉向節(jié)臂安裝上，突出部分利用錘子鉚定。

4）在改造汽車底盤過程中，主要包含框架以及限定框架的支撐結構部分，而框架則是結合一對隔開的橫向細長構件所連接的一對隔開的縱向細長的構件；后懸架是一種附接到最后部位的橫向構件，包含拖曳臂式的布置結構；前懸架是附接到最前部分的橫向構件，其包含領先壁式的布置結構，這為汽車底盤創(chuàng)建了剛性核心，提供了4 個懸架安裝點。底盤還包含一些延伸到核心之外的構件，但是這些構件不需要承載懸架的載荷，有助于減少車輛的安裝材料和重量。

3 汽車底盤改造自動化設計的實際應用

在汽車底盤的改造過程中，可以將車輛的懸架安裝于底盤中央的剛性箱體上，進而使其能夠對懸架的荷載有著更高的承載力，保障車輛操控的穩(wěn)定性和舒適性，并且可降低諸如艙室中底盤以及更遠部分構件對于高強度的需求。在載荷地板框架和復合板結合位置，可以設置領先式和拖曳式的懸架臂，進而可以實現(xiàn)中央的抗扭力較強的箱體部件，本箱體具有更輕的重量、更小的體積以及更強的剛硬性，并且在箱體內部可以將懸架所發(fā)生彎曲與扭矩等載荷加以分解。

對于汽車原廠底盤結構來講，矩形板是其核心的構件，水平固定桿被設置在其表面中心，該固定桿前端、中心和后端分別設有縱桿。在前縱桿與中心縱桿的一端的中間，設有一號直角三角形的傾斜板，外加加強筋三角板一組，并且表面還設計有一號三角固定板；后縱桿與中心縱桿之間相似，設有二號直角三角形傾斜板和一組加強筋三角板；為了增強中心的縱桿和水平固定桿之間的強度，兩者間設有加強筋三角板兩組。這種底盤設計可以大幅提升車輛行駛的安全性，并且可以保障整個車身底盤在大載荷時的穩(wěn)定性。

在使用自動化技術進行汽車底盤改裝過程中，對其控制可以選擇自動化升降來裝置完成。本升降裝置（見圖3）為矩形結構，中空，兩側有著相同的表面積，能夠配合吊架使用；而推板為長方體結構，內外強度很高，兩側的板體表面不僅互相平行，同時長度也相等，一般被安裝于底盤兩側表面的中間位置。另外吊架垂直于升降導軌，車底盤平臺平行于底座，內部一些長方體中空的空間可以作為潤滑液存儲空間。電機外殼為圓柱體結構，強度足夠大；隨后將吊架安裝在汽車底盤底部，配合水平檢測儀可以來實現(xiàn)對車輛水平的檢測，對車輛重心高低實現(xiàn)自動控制，提高了車輛在復雜路面的通過性和適應性。

圖3 基于汽車改裝的自動化升降裝置

4 結語

車輛底盤的改造是為了通過技術手段來提升車輛的整體性能，在保障車輛行駛安全的基礎上保障對車輛的操控性。本文所介紹的車輛底盤改造的流程和應用還有一些不足的地方，如政策法規(guī)對于改裝限制方面需要注意的問題等，通過本文討論以期能夠給予一些汽車改裝人員一定的借鑒和參考。