悬挂系统性能评价指标

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：例如，当阻尼比减小，车身固有频率及轮胎和悬挂的刚度比都增大时，加速度将增大，这说明车身振动较为剧烈，这恰恰是因为所设计的悬挂系统未能更好地衰减路面不平激励所带来的冲击，从而导致了振动的加剧；反之当悬挂系统的性能下降时，加速度也会增大，振动加剧。车体的阻尼比、频率比、悬挂刚度比，以及车体和车轮的质量比发生变化，会影响到整个系统的性能参数，进而引起轮胎动载荷发生变化。

一般情况下，评价悬挂系统性能好坏的评价指标主要有三个[187]。

1.车身加速度

作为评价车辆行驶平顺性的主要指标，车身加速度通过座椅将振动传递到乘员身上，乘员其对该振动的身体反映是评价该车辆乘坐舒适度好坏的主要标准。加速度作为一种实时状态量，可以直接获取，从而用来评价悬挂系统性能的优劣。

相关研究表明，随着整个车体的阻尼比、频率比、悬挂刚度比以及车轮与车身的质量比的改变，悬挂系统性能参数也会发生变化，而这些变化均会引起车身加速度的改变，因此，车身加速度能很准确地反映整个悬挂系统的性能。例如，当阻尼比减小，车身固有频率及轮胎和悬挂的刚度比都增大时，加速度将增大，这说明车身振动较为剧烈，这恰恰是因为所设计的悬挂系统未能更好地衰减路面不平激励所带来的冲击，从而导致了振动的加剧；反之当悬挂系统的性能下降时，加速度也会增大，振动加剧。因而，车身加速度是表征悬挂系统性能的最重要指标。

2.悬挂动挠度

悬挂动挠度是指车体相对负重轮之间的动行程：

车辆悬挂性能某些参数的改变，会使得悬挂动挠度的幅频特性发生变化。例如当车轮与悬挂刚度比变大时，悬挂动挠度也会相应增大，这会进一步给悬挂系统中一些部件的参数与结构带来一定局限性，因而悬挂动挠度必须被限制在一定的尺寸范围之内。当超出给定尺寸时，系统中关键部件会发生不同程度的相互撞击，这种情况会直接引起悬挂参数的变化，降低车辆行驶平顺性，因此悬挂动挠度要在给定范围内。这也说明了它能反映出悬挂系统的性能。

3.轮胎动载荷

轮胎动载荷定义为负重轮与路面间胶胎的动变形量：

它影响着路面与负重轮之间的附着状况，可以反映出车辆行驶安全性和操纵稳定性。车体的阻尼比、频率比、悬挂刚度比，以及车体和车轮的质量比发生变化，会影响到整个系统的性能参数，进而引起轮胎动载荷发生变化。随着车辆行驶时间增加，其性能逐渐变差，如果悬挂系统的悬挂刚度减小，那么轮胎动载荷也会随之降低，车轮的接地情况会变差，这会影响到行驶安全性和操纵稳定性。因此，采用轮胎动载荷来评价悬挂系统的性能能够体现出悬挂系统在车轮刚度方面的情况。

我们将车体垂直振动加速度作为重点性能评价指标，通过设计合理的控制方案，保证了车辆行驶的操纵稳定性和行驶平顺性，在此也兼顾了轮胎动载荷与悬挂动挠度。

悬挂系统性能评价指标

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