趙勇強 等

摘 要：運用多體動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS建立搭載A發(fā)動機的C設(shè)計車前后懸架系統(tǒng)仿真分析模型，進行懸架運動學(xué)分析，得到主要參數(shù)的變化情況，如車輪前束、車輪外傾角、主銷后傾等，確定相應(yīng)數(shù)據(jù)的變化對整車性能的影響。

關(guān)鍵詞：懸架；仿真；參數(shù)

0 引言

應(yīng)分析要求應(yīng)用ADAMS軟件建立搭載A發(fā)動機的B車型的前、后懸架模型，對其進行懸架系統(tǒng)分析得到懸架各項性能指標(biāo)，并與試驗車C車型進行對比分析，為整車性能改進和提升提供參考[1] [2]。

本次分析參數(shù)包括整車參數(shù)、懸架系統(tǒng)數(shù)模、彈性元件特性、四輪定位參數(shù)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)等，對于缺少的數(shù)據(jù)分析過程中采用軟件系統(tǒng)中性能相當(dāng)?shù)牟考?shù)作參考。搭載A發(fā)動機的B車型前懸架為雙橫臂式獨立懸架，后懸架為多連桿獨立懸架，轉(zhuǎn)向系為齒輪齒條式；依據(jù)懸架系統(tǒng)數(shù)模測量硬點及零部件參數(shù)搭建搭載A發(fā)動機的B車型前、后懸架系統(tǒng)仿真模型

1 懸架剛度分析

1.1 懸架垂向剛度分析

通過懸架雙輪同向跳動工況分析可得到懸架系統(tǒng)的垂向剛度，因搭載A發(fā)動機的車型前軸荷變化較大，前懸架通過調(diào)整螺旋簧剛度和自由長度保證車身姿態(tài)；而后懸架軸荷變化較小，只對螺旋簧自由長度進行了微調(diào)整，未對后懸架螺旋簧剛度進行調(diào)整。導(dǎo)致搭載A發(fā)動機的B車型的前懸架剛度略有增加。

除了懸架結(jié)構(gòu)及參數(shù)匹配之外，汽車前、后懸架固有頻率的正確匹配是減小汽車振動耦合程度有效提高汽車行駛平順性的重要方法之一。因B車型前懸架軸荷有較大變化，通過調(diào)整前懸架螺旋簧剛度，使得前、后懸架偏頻比幾乎不變。

1.2 懸架側(cè)傾角剛度分析

通過懸架反向輪跳工況分析可得到懸架系統(tǒng)的側(cè)傾角剛度，具體數(shù)值如表1所示：

表1 前后懸架側(cè)傾角剛度

[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][側(cè)傾角剛度（仿真）

C

B][前懸架（Nm/deg）

1145

1184][后懸架（Nm/deg）

476

473][側(cè)傾角剛度比

2.4

2.5]

一般要求乘用車前后側(cè)傾剛度比在1.4～2.6之間，以滿足汽車稍有不足轉(zhuǎn)向特性的要求。B車型前懸架側(cè)傾剛度較C車型略有增大，這是由于前懸架剛度增大造成的，前懸架側(cè)傾剛度的增加有助于減小側(cè)傾角，但變化較小。

2 雙輪同向跳動分析

車輪由半載狀態(tài)上跳、下跳各70mm。其中紅色實線為搭載A發(fā)動機的B車型發(fā)動機仿真結(jié)果，藍色虛線為試驗車C車型仿真結(jié)果。

2.1 前束角隨輪跳變化

車輪上跳及車輪下落時的前束變化對車輛的直線行駛穩(wěn)定性、車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)（不足轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向）特性有很大影響，是汽車懸架的重要設(shè)計參數(shù)之一。車輪上跳時，前懸架的前束角一般呈弱負變化趨勢，變化量越小越好，一般要求車輪上下跳80mm范圍內(nèi)，前束變化量在0～1°之間，控制直行時由路面的凸凹引起的前束變化，確保良好的直行穩(wěn)定性。

2.2 外傾角隨輪跳變化

為保證輪胎的側(cè)偏性能，轎車的懸架常設(shè)計為車輪上跳時外傾角朝負值方向變化，這樣就可以保證轉(zhuǎn)向過程中外側(cè)輪胎與地面的充分接觸，提高輪胎抓地力，且減小輪胎的磨損。

2.3 主銷后傾角隨輪跳變化

對汽車而言，主銷后傾角越大，高速回正力矩越大，車輛穩(wěn)定效應(yīng)越強，但回正力矩過大會引起前輪回正過猛，加速前輪擺振并使轉(zhuǎn)向操縱沉重。半載狀態(tài)下，B車型前懸架主銷后傾角為2.654°，兩車型變化趨勢基本一致。

2.4 主銷后傾拖距隨輪跳變化

圖1 前懸架主銷后傾拖距變化

主銷后傾拖距對于車輛的高速回正性能有非常重要的作用。半載狀態(tài)下，原基礎(chǔ)車型前懸架主銷后傾拖距為16.62mm，B車型前懸架主銷后傾拖距為16.58mm，兩車型基本一致。

2.5 主銷內(nèi)傾角隨輪跳變化