轻型汽车悬架的设计与分析 翻译

轻型汽车悬架的设计与分析

1、介绍

随着对燃料效率提高和废气降低的要求，轻型汽车的概念越来越来重要。事实上美国政府和世界上三大汽车制造商已经形成联盟，投向于将来的轻型汽车。最近，钢铁工业也进行学习改进，ULSAS的有效开发使悬架系统的质量和成本大大的降低。密歇根大学的ISVS组织为了紧跟上这个趋势，已经开始LMV的这项工程，这项工程的目的是设计一辆汽车与市场上相同体积和操纵特征的汽车相比，仅有70%的质量。已调查得出选择的材料和标新立异的设计已经达到了这个目的。这篇文章重点是介绍汽车设计的悬架系统。在2年前LMV的发展已经达到了同样操纵特征的上述所提及的目的。

自从消费者接受轻型汽车以来，接下来是驱动特征变得重要起来，因为增加载荷将使操纵系统的反应、LMV的反应必须和同档次的车相似，这就意味着那些细节的相互联接和悬架组件，如弹簧，衬套都要作为悬架调查设计的主要对象，这些设计的变化性决定了是否达到悬架的设计目的。

综合式车身的动力性分析的同时，研究工具在汽车的发展阶段很重要，因为可以减少成本和时间。他们已经增加了汽车手柄分析的存在和建议。为了悬架的发展，特别地要把引擎调好，通过相互作用的过程达到手柄特征的要求。汽车车身综合动力性分析，ADAMS汽车被用来作为发展LMV悬架的重要模型。

首先，提涉的汽车模型，它是用来作为LMV动力性分析发展的控制工作台。在这个模型中，前悬和后悬系统的开发以及动力性的反应需要和实验的数据作比较，并相匹配。动力转向的反应也要和实验数据正确匹配。接着，LMV的开发就在ADAMS汽车里。因为这样，汽车和悬架的限制条件。比如运动的惯性，弹簧的频率，前端轴的强度等。以及近似的或更多振动对汽车操纵手柄的干涉，LMV的前端和后端轴用的弹簧，特别是为了紧跟现在经济型车的潮流。LMV动力转向的反应接着就和汽车工作台联系起来。LMV转向系在不同载荷下的反应也要进行评价。为了评价悬架轴的特征，LMV中钓钩的表现。LMV钓钩的成功测试，说明轴的稳定性，证明悬架系统的无噪声的发展。

组织如下：汽车模型ADAMS汽车的发展和实验数据的讨论在第二部分、第三部分介绍。LMV汽车的悬架，以及LMV在ADAMS汽车中的发展，最后是

LMV工作台以及LMV的轴的特性分析，最后一部分是得出结论。

2、汽车模型的发展

最近，市场上为ADAMS汽车选择了紧凑的模型，汽车悬架的静力性在K 和C仪器中测出来，而动力性在建立的泊模型中测试出来。动力性的测试在不变的、干燥的水平的硬路面上，滑动率不超过2.5%，以及风速不超过19km/h.在测试转向系的期间，汽车刚开始应以不变的恒定车速，接着，驾驶员很快地转过一个角，最后使转过的角保持恒定，这个测试要对不同的转向角进行快速的测试。

这阶段汽车模型的发展包括悬架、转向系、前端轴、轮胎以及对汽车测试的数据作相似比较的部件。接着，这个提及的模型为了就是轻型汽车的悬架系统，汽车模型的建立是在三个独立的阶段。

2．1悬架的基本特征是可以改变车轮的转向和位置，这被称为运动系特性。悬架的动力学特性对操纵手柄和汽车的稳定性有很大的影响。悬架的动力系特性的设计包括决定的位置或动力学位置。这次动力系设计的主要是开发麦弗逊式和汽车的悬架系统。它和测得的数据作出了相似的反应，也与数据作出了比较。测试的数据对和轮胎的外倾角的向左向右改变很有帮助。平行车轮的运行分析在ADAMS汽车里面用来作悬架测试的对比。测试悬架的限制元素如轴的强度，轴的中心高度等。图2显示麦弗逊式的悬架系统。

2．2限制性悬架系统通过衬套正式引入以达到好乘座的效果。在悬架系统中，衬套是用金属制成的，在动力的期间避免金属与金属之间的摩擦作用。两种类型的限制是纵向限制和侧面的限制，限制性设计的目的是纠正ADAMS悬架对测试数据的反应，特别坚硬的衬套在特殊转向的情况下达到合理的纠正。图5和图6显示了麦弗逊式和复合式悬架用的不同衬套。

应该注意的是，麦弗逊式和综合式悬架和它们的运动性在前期的设计阶段是用来作限制性设计的。在麦弗逊式悬架系统中，重要的衬套达到正确的限制和的影响。装在前轴和后轴坚硬的衬套影响制动和驱动的外倾角。支架的X型衬套影响制动和驱动的外倾角。Z型坚硬的衬套在模向压力的作用下影响外倾角。然而，这些影响不可能一一的都列出来，不过它们的关系已经列举出来。图1 a已经显示了在压力作用对扇形的改变与实验数据的匹配性。然而，在图 2和图3 中可以看见只有在纵向压力作用齿扇才以能得到

合理的改变。表格中列举出了改变了的早期坚硬的衬套。

2．3动力阶段的动力分析，这个分析的目的是评价汽车操纵手柄的特征。麦弗逊式综合式系统和它的好的运动性和限制的正确组合，以及系统与其它的要求，如能量，前后车轮，转向和前端轴的搭配，这样就可以很好地评价汽车的反应。如加速性能，轴的角度和侧滑角。图10已经给出了转向轮的角度。

惯性的运动原则在这个汽车模型中并不可靠，在个汽车模型中只能用近似性的惯性运动等式。在实验数据中，早期的汽车用的轮胎型号185/65，R14.新的轮胎型号已经用来这次汽车的模型中。图9 a-c中，已经显示出正确的加速，轴的角度和侧滑角度，表4得出了ADAMS汽车模示的测试数据的动力反应。

3、LMV的悬架和汽车模型

这一阶段的目的是决定悬架的限制元素。LMV和发展LMV汽车模型在ADAMS汽车中的应用。

3．1汽车的限制性

不同LMV汽车的限制性如总的质量，各个系统的质量，前后质量的分配，CG的高度，车轮和运动惯性日的估计等。

3．2小系统和总质量

为了达到市场上的经济型车的紧凑性，结果质量只有669 kg.ULSAS通过这一项研究得出，证明用轻质量转向系和悬架系统得到的利益。.ULSAS的研究决定了轻质量悬架系统为LMV所运用。

一项研究调查得出的一些限制性分析和比较汽车一些相互影响的特征。市场上的LMV汽车包含了所有的普通的特征。观察得出，很多微型汽车前面轴用的非独立悬架，提涉的汽车模型已经建立了独立的悬架。非独立悬架的主要优点是前轴不是独立的，是相互影响的。这对车来说非常重要，因此广泛地应用。其他的特征使他更适合于LMV。它的质量比非独立悬架的质量轻。由于这些原因，非独立综合悬架用在LMV的后端轴上，图表5列出了多种微型车系统的质量。图表11已经分别显示了微型系统各部份的质量。

3．1．2CG的位置

纵向CG的定位决定于前端轴质量的分配，因为它们直接关系着稳定性。前端质量分配大有更好的稳定性。NHTSTA惯性数据得出50%的汽车前端轴的