全地形车(ATV)国内外研究现状应用前景分析

全地形车(ATV)国内外研究现状与应用前景分析

摘要:本文在对全地形车(atv)进行简要介绍的前提下,结合前

人对全地形车各方面性能研究的基础以及近年来其在汽车工业的

广泛应用,论述了当前国内外对全地形车性能的研究现状,并针对

全地形车所具备的功能,如越野性能好、成本费用低、环境危害小、噪声小等进行了分析研究,对其今后的应用前景做了分析,结果表明:全地形车凭借自身的优势,在未来市场拥有非常优越的发展前景,具有很好的研究价值。

关键词:atv 研究现状功能分析前景预测

中图分类号:u469.3 文献标识码:a 文章编

号:1674-098x(2012)07(a)-0027-02

1 引言

近年来,随着摩托车行业的不断发展,然而传统的两轮车市场是

越发的难做,因此,国内摩托车企业开始加大生产力度,生产一种休闲娱乐车,名字为全地形四轮车,在中国习惯称它为“沙滩车”,英文简称“atv”,它是全地形车(all terrain vehicle)的英文缩写,其全称是“全地形四轮越野机车”,是一种全天候、全地形下使用的车辆,适合于各种复杂的工作环境。[1]目前,由于市场需求不同,atv已经衍生出了许多不同类型车种,如实用型、运动型、休闲型等。在我国,atv(all terrain vehicle)发展依然处在起步阶段,大部分生产企业用价格来比较,依靠价格来赢得市场,而在欧美等

其他地区,atv(all terrain vehicle)正成为运动器械中的新宠儿,

并呈增长趋势。[2]

2 全地形车(atv)国内外研究现状

自1970年美国honda推出第一辆三轮atv(all terrain vehicle)后,yamaha,kawasaki等厂商亦于70年代末和80年代初相继推出自己的atv,自suzuki于1983年推出第一台四轮atv(all terrain vehicle)(lt125)以来,沙滩车在西欧和北美得到越来越广泛的应用,且呈逐年上升的趋势。沙滩车具有更新换代快、新车型设计工作量大、批量小、品种多,等特点,但是沙滩车某些方面还缺少具体的方案,尤其是计算机模拟技术分析应用较少,是靠在样车上进行不断地实验,改进的原始方案解决。[3]

2.1 国内研究现状

我国已有很多家企业生产沙滩系列,虽然获得了初步的成功,但相对国外那些世界大厂,国内的技术还不能与之相比。

在车架研究方面,王良等人对atv的车架进行了有限元模态分析,探讨了摩托车发生共振的原因及共振频率,为改进车架结构提供了理论依据;[4]王磊等人对atv(all terrain vehicle)中、后桥双横臂平衡悬架的设计问题进行了研究,实现了恶劣路况下三轴全地形车中后桥垂直载荷的合理分配;[5]杜子学等人利用catia建立了atv(all terrain vehicle)的车架三维模型,对全地形车结构进行了静、动态分析,验证了车架设计的合理性;[6]刘长虹等人进行了家用越野车车架的有限强度分析,认为空心圆截面车架主梁的最大应力明显低于其它截面,边梁采用槽钢的车架其最大应力最小;[7]

在虚拟技术研究方面,李曙生等人对虚拟技术应用到摩托车领域中,认为对提高企业产品的自主开发和增强产品市场的竞争力有极大作用;[8]刘颖以摩托车车架为研究对象,认为将先进的虚拟试验技术应用于车架新产品的研发,利用修正模型进行虚拟实验的结果与物理样机试验结果接近。[9]

在限滑差速器研究方面,孙传祝等人针对现有差速器锁紧系数小、尺寸大等问题,研制了一种用于沙滩摩托车的轴向滑块凸轮式差速器,同时进行了三维模型和动态仿真分析,认为差速器在50～110n·m范围内的各合反转矩下,当左右差速轮的反转矩差≤24n·m 时,基本上都能正常差速运行,且有ω1+ω2≈2ω0。[10][11]

虽然国内对沙滩车也进行了一些研究,但仍处于探索阶段,还不够深入和完善,各厂家以国外的机型为原型,仍停留在仿制阶段,往往导致拼凑出来的产品结构不合理,行驶稳定性差,可靠性差,乘骑舒适性差等一系列问题。

2.2 国外研究现状

日本的junya等人对崎岖路面上的独立悬架汽车的转矩控制方法及独立悬架的全地形车进行了在整车方面研究,模拟了数值车辆在粗糙地面上的运动,认为比垂直负荷粗糙地面行驶效果要好;[12]美国的a.shitey等人为全地形车设计了一种自适应模拟控制油门,以实现平稳油门运动和零稳态速度误差,并对全地形车油门提出粗放型的试验机制和油门控制计算方法;[13]加拿大的j.batelaan设计了一种适用于所有越野车的高效率悬架系统,经过测量负载能力

均高于预期值且滚动阻力小;[14]

加拿大的l.dai等人建立了适合全地形车在不平路面上行驶的非线性力学分析模型,解析和假设了弱非线性动力学系统,为全地形

车在高度粗糙地形表面上运动的研究铺垫基础;这是在虚拟技术方面的研究。[15]

美国的q.li等人对交通越野全地形车对土壤、植被的破坏和增加土壤侵蚀的方面进行了研究,在不同地形数据下,对8轮车和4轮车进行了实地试验,认为平均预测误差与理论模型误差相比,差值

不到20%,这是在行驶环境方面的研究。[16]

在与atv有关人身伤害的方面,美国的jennifer等人驳斥了认为增加发动机功率、低龄化的驾驶者和执行不一致的头盔的法规,使得全地形车人员受伤变的严重和频繁的观点,认为atv(all terrain vehicle)沙滩摩托车造成的危害大,但沙滩摩托车造成的严重伤害并没有增加;[17]paul m等人对由全地形车意外造成的风险和肌肉骨骼伤害做了详细的研究,提出改进atv(all terrain vehicle)的设计和增加法规对它的制约的意见,以保证降低意外风险。[18]

从国内外的研究来看,主要集中在车架及其以沙滩摩托车为代表的全地形车对环境和人身的危害,而对结合计算机技术的研究较少。因此,利用计算机技术对沙滩摩托车进行优化设计,建立沙滩摩托车的整车模型,研究其各项性能具有很高的研究价值与应用前景。

3 atv功能分析