汽車懸架知識專題(8):汽車性能對懸架的要求

汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數(shù),它由懸架剛度和懸架彈簧支承的質量(簧載質量)所決定。人體所習慣的垂直振動頻率約為1~1.6Hz。車身振動的固有頻率應接近或處于人體適應的頻率范圍,才能滿足舒適性要求。固有頻率按下式計算:



  式中:g-重力加速度; f-懸架垂直變形(撓度) M-懸架簧載質量

  C(=Mg/f)-懸架剛度是指懸架產(chǎn)生單位垂直壓縮變形所需加于懸架上的垂直載荷 從固有頻率公式可以看出,在懸架垂直載荷 一定時,懸架剛度越小,固有頻率就越低

  但懸架剛度越小,載荷一定時懸架垂直變形就越大。這樣若無有足夠大的限位行程,就會使撞擊限位塊的概率增加。若固有頻率選取過低,很可能會出現(xiàn)制動點頭角,轉彎側貨角,空載和滿載車身高度變化過大。一般貨車固有頻率是1.5~2Hz,旅行客車1.2~1.8Hz,高級轎車1~1.3Hz。另外,當懸架剛度一定時,簧載質量越大,懸架垂直變形也愈大,而固有頻率越低。空車時的固有頻率要比滿載時的高。簧載質量變化范圍大,固有頻率變化范圍也大。為了使空載和滿載固有頻率保持一定或很小變化,需要把懸架剛度做成可變或可調的。

  影響汽車平順性的另一個懸架指標是簧載質量。簧載質量分為簧上質量與簧下質量兩部分,由彈性元件承載的部分質量,如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質量。車輪、非獨立懸架的車軸等屬于簧下質量,也叫非簧載質量M。
  影響汽車平順性的另一重要指標是阻尼比Ψ,它表達為:



                k-代表懸架阻尼元件的阻力系數(shù)。
  
  Ψ值取大,能使振動迅速衰減,但會把路面較大的沖擊傳遞到車身,Ψ值取小,振動衰減慢,受沖擊后振動持續(xù)時間長,使乘客感到不舒服。為充分發(fā)揮彈簧在壓縮行程中作用,常把壓縮行程的阻尼比Ψ設計得比伸張小。

  懸架的側傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。當汽車受側向力作用發(fā)生車身側傾,若側傾角過大,乘客會感到不安全,不舒適,如側傾角過小,車身受到橫向沖擊較大,乘客也會感到不適,司機路感不好。所以,整車側傾角剛度應滿足:當車身受到0.4g側向加速度時,其側傾角在2.5~4°范圍內,汽車有一定不足轉向特性,前懸架側傾角剛度應大于后懸架側傾角剛度。一般前懸架側傾角剛度與后懸架側傾角剛度比應在1.4~2.6范圍內,如前后懸架本身不能滿足上述要求,可在前后懸架中加裝橫向穩(wěn)定桿,提高汽車操縱穩(wěn)定性。

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