陳沖

摘 要：本文圍繞一種基于抗側(cè)傾汽車油氣懸架的剛度以及設計方法展開分析，首先給出了基于汽車油氣懸架特性提升側(cè)傾角剛度水平的設計方案，并結合該設計方案，對其剛度水平展開驗算與分析，對側(cè)傾角剛度特性進行總結，僅供參考。

關鍵詞：汽車;油氣懸架;抗側(cè)傾;剛度

1 抗側(cè)傾汽車油氣懸架方案

下圖（見圖1）所示給出了基于油氣懸架特性提升汽車側(cè)傾角剛度水平的設計方案。結合圖1，于橋懸架中左右兩側(cè)分別布置蓄能器裝置以及工作油缸裝置，左側(cè)油缸下腔直接連通右側(cè)油缸上腔油路，同時蓄能器裝置功效一致，共兩側(cè)油缸使用，如左側(cè)油缸裝置面向左側(cè)油缸提供主腔壓力支持，同時面向右側(cè)油缸提供上腔壓力支持，形成左右完全對稱的結構方案，與汽車質(zhì)量分布對稱性保持一致，即從本質(zhì)上來說，這種汽車側(cè)傾角剛度方案是由兩個一致且?guī)в蟹磯簹馐矣蜌鈴椈晒蚕硇钅芷餮b置所構成的結構。

在承受側(cè)傾力矩作用力的情況下，懸架一側(cè)油氣彈簧活塞桿同時承受附加壓縮作用力影響，導致相應側(cè)車身呈現(xiàn)出下沉趨勢。另一側(cè)活塞桿承受附加拉力作用，導致相應側(cè)車身呈現(xiàn)出上升趨勢。對于受壓一側(cè)而言，下腔壓力呈現(xiàn)出明顯的增高趨勢，并且受兩側(cè)油缸油路連通的因素影響，相對一側(cè)上墻壓力增大導致活塞以及車身同步下降。與此同時，對于受拉伸作用力影響一側(cè)而言，由于下腔壓力呈下降趨勢，在吸入油液的過程當中導致對側(cè)活塞上移，車身呈現(xiàn)出一定程度上的上升趨勢，并與該側(cè)車身下降的作用力相互抵抗?；谶@種方式，通過兩側(cè)彈簧油路的溝通，發(fā)揮對車身的抗側(cè)傾功效。相較于常規(guī)意義上的汽車油氣懸架結構而言，基于抗側(cè)傾的油氣懸架結構更為簡單，且實現(xiàn)了對蓄能器裝置的節(jié)約，因而整套設計方案被目前廣泛應用于汽車設計制造領域中。

2 剛度特性分析

如圖1所示，將油缸裝置內(nèi)活塞有效面積定義為Ac，將活塞桿橫截面積定義為Ar，則有桿腔有效面積Ae可以用（Ac-Ar）表示。同時，定義油腔壓力為P，定義蓄能器裝置內(nèi)部氣體體積為V，油缸裝置負荷水平為Q（以QL為左側(cè)油缸負荷，以Qr為右側(cè)油缸負荷，以Qo為靜平衡位置）。假定對于抗側(cè)傾汽車油氣懸架結構而言，靜平衡位置下蓄能器裝置狀態(tài)呈現(xiàn)出一致性的特點，則如下式（1）所示氣體狀態(tài)方程關系成立：

根據(jù)式（4）可知，上圖1中所列舉汽車油氣懸架結構剛度并非單純意義上兩個普通油氣彈簧裝置剛度水平的并聯(lián)，但在具體形式上可以將其視作兩個特殊反壓油氣彈簧裝置的并聯(lián)。在不納入對側(cè)傾角因素考量的前提下，式（4）與兩個上腔、下腔共用氣室油氣彈簧裝置的并聯(lián)完全等效，在此過程當中，等效活塞桿截面面積對油氣彈簧并聯(lián)會產(chǎn)生直接影響。

3 結束語

在汽車設計制造過程當中，引入油氣懸架結構對提升汽車行駛平穩(wěn)性，優(yōu)化燃油應用效益有非常重要的意義與價值。為確保汽車行駛平穩(wěn)可靠，油氣懸架結構彈簧剛度水平應當盡可能低，但受懸架側(cè)傾角剛度較小這一因素的影響，轉(zhuǎn)彎行駛中可能導致車身發(fā)生較為明顯的傾斜，給駕乘人員帶來不良體驗。因此，如何基于油氣懸架特性對汽車側(cè)傾角剛度水平進行提升，已成為業(yè)內(nèi)人士高度重視的一項課題。本文嘗試圍繞上述問題展開系統(tǒng)分析，并對抗側(cè)傾的油氣懸架結構方案及其剛度水平展開詳細研究，僅供參考。

參考文獻：

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