浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响

浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响

秦大鹤 孙珂

奇瑞商用车（安徽）有限公司 河南省开封市 475000

摘要：每一辆车在行驶过程中的平顺性都是由汽车悬架决定的，而对于汽车悬架而言，其好坏是由车辆的平顺性的好坏决定的。汽车悬架是由多个零配件构成，其中任何一个零配件都非常重要，因为每一个零配件的参数都会对汽车的平顺性带来直接的影响，因此，在进行悬架设计时既要保证安全性，又要提高平顺性。

关键词：汽车悬架；平顺性；安全性

前言

汽车的平顺性是评判汽车的一项非常重要的指标，汽车在行驶的过程中会产生一定的振动和冲击周围环境，同时，这种指标在进行评价的过程中会与人在汽车中所能感受到的舒适感进行一定的关联，对于一些载物的汽车来说，除了让人感到舒适性以外，还必须要保持货物完好无损，现代的高速汽车都必须要具有这种性能。通常情况下还可以运用车身的振动和速度来评价汽车的平顺性。

汽车行驶的平顺性是由汽车悬架掌控，验证悬架性能的最基础的一项标准，就是必须要保证车辆在不同路面和车速的状况下，都能够行驶的较为平顺。

1. 人体对振动的反应以及汽车平顺性的评价指标

对汽车平顺性进行研究主要是为了能给汽车的振动找到一个更加精确的界定的范围，作为评价一辆汽车质量的好坏的一种指标，其目的主要是为了更好的控制汽车振动系统的动态。一般情况下，汽车行驶的平顺性是由汽车行驶过程中的振动幅度所决定的。如果汽车车身振动比较大，并且还出于一种非常频繁的状态，汽车车身就很容易出现一些不平顺的问题。为了可以更好地更加方便地评价车体的平顺情况，人们建立了多种不同的考核标准，但是目前运用的比较频繁的一种评价模式是Janeway评价模式，由于Janeway评价模式对车体的各个部位都做出了具体的要求，考核范围及内容非常全面。

1. 人体对震动的反应

人们对汽车的振动可以从主观和客观两个方面来进行评判。主观评判是根据人们的生理和心理感受的主观因素决定，不同人的生理以及心理感受是会有差异的。客观评价是根据大多数人们对汽车的振动频率以及振动强度等方面的接受强度来进行汽车设计。

第一，人体坐姿受振模型。人体坐姿模式模型是人在驾驶车辆时较为舒适的坐姿状况下建立的模型，具有国际标准化，是由国际标准化组织在综合了许多的相关的人体振动实践成果制定而成了国际标准ISO2631<人体承受全身振动评价指南》。人体坐姿模型是以座椅为主要支撑点，并对多个轴向的振动、线振动和角振动等全方位的振动情况进行了模拟分析。第二，人体对震动的评价。英国标准组织BS6841从人体的健康、行为、舒适、感知以及晕车等五个会对人体造成影响的方面也制定出了评价标准，以供参考：人体对于振动频率的敏感范围值一般为4到12.5Hz，汽车的振动能够与人体的内脏器官产生共振，也就是说人体比较舒适的情况下的振动频率范围为4到8Hz，到了8到12.5Hz这个振动频率范围时就会对人体的脊椎系统造成很大的影响，非常不利于人体的健康。汽车在进行设计时必须要重点考虑振动频率范围内容。

（二）汽车平顺性评价指标

对汽车平顺性进行评价时基本上是以人体的主观感受作为评价标准，也就是说衡量车辆行驶的平顺性主要是对人体正常驾驶坐姿状况下车辆也在正常运行情况下，车辆的实际振动带给人体影响的状况。通过实验显示，汽车车身的振动的固有频率必须要与人体习惯的步行保持一致，只有这样汽车才具有良好的平顺性，由此可以推断出，汽车运行时发生振动，人体也会发生相应的变化。另外，为了保证运输车辆上的货物的完好无损，车声的振动以及加速度也要控制在适宜的范围内，如果急剧加速，车辆上没有固定的货物就即有可能会脱离车厢底板，同时由于与行驶过程中车身的的惯性作用，很容易给驾驶人员和车辆带来安全隐患问题。

2. 汽车悬架参数对平顺性的影响

汽车悬架不仅能够让车轮与汽车承载系统之间保持良好的弹性联系，同时还可以缓和冲击、削减振动、传递载荷，并且还可以调节汽车行驶过程中车身位置等方面的总装置。汽车悬架的作用就是为了调节汽车行驶过程中的各种振动以及冲击，一方面要确保乘坐人员能有舒适的感觉，另一方面还要确保汽车上货物的完好无损。构成汽车悬架的所有零部件的参数选取值都会对汽车的平顺性带来不同程度的影响。

1. 汽车悬架概述

汽车悬架可分为弹性元件、减振器以及导向部件等三个结构组成部分。第一，弹性元件。弹性元件主要是要保证汽车车身与车轮之间的连接是具有一定的弹性，并且起到支承和缓解冲击的作用。汽车悬架按照弹性元配件的不同可分为钢班弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及空气弹簧悬架等等。第二，减振器。减振器自身带有阻尼结构，主要是将行驶中车辆的振动快速的减弱，并将车身的振动能转化为热能。第三，导向结构。导向结构是指一些具有导向和传力的零配件，是一切悬架都必须要运用的零配件，主要是确保车轮之间相互位置移动的有效性。确保车轮之间力和力矩进行有效的传递。

（二）悬架对平顺性的影响因素

悬架对平顺性的影响因素包括悬架的弹性特征以及悬架的阻尼特性两个方面。第一，悬架的弹性特征。悬架的弹性元件的刚度能够反应弹性元件的振动频率，弹性元件的振动频率越小，汽车的平顺性就会越好，驾驶人就会越舒适，反之，车体就会带给驾驶人的振动感就会很强。第二，悬架的阻尼特性。悬架的阻尼结构主要是为了让汽车弹簧能够更好的控制速率弹开并释放其吸收的振动能量。悬架的阻尼安装必须要从以下几个进行考虑：首先，舒适性与安全性的悬架阻尼比。其次。从悬架阻尼比的计算可以得出，减振器的阻尼比与其阻尼系数、弹簧刚度以及悬挂质量有密切的关系。最后，非悬挂质量。非悬挂质量又称非弹簧质量，包括车桥、轮胎等零部件。

总结

由上可知，汽车行驶的平顺性主要是受汽车悬架所影响。同时悬架设计时的参数对行驶车辆的平顺性的影响最大。主要影响车辆行驶的参数有弹簧的刚度特性、减振器的阻尼特性以及非悬挂质量等三个方面。因此，在悬架设计时，必须要选取适宜的参数进行运用。

参考文献

[1]张裕晨,高坤明,路艳玲,郭宗和,马驰骋.基于正交试验法整定主动悬架PID控制器参数[J].山东理工大学学报(自然科学版),2021,35(01):63-68.

[2]刘昌文,徐天舒,李涛,张俊红,林杰威,贾宏杰,李宇寒,王静超.基于人车耦合动力学模型的重型卡车平顺性仿真与优化[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2020,53(07):736-744.

[3]王绪旺,丰星星,陈晓宇,张云清. 考虑汽车悬架非线性参数的平顺性分析及优化[A]. 中国力学学会、浙江大学.中国力学大会论文集（CCTAM 2019）[C].中国力学学会、浙江大学:中国力学学会,2019:19.

[4]宋年秀,刘亚光,张丽霞,褚易凡.基于ADAMS/Car软件的汽车平顺性分析与优化[J].济南大学学报(自然科学版),2019,33(05):460-464.

[5]肖文文,张缓缓,轩飞虎.轮毂电机驱动电动汽车的悬架定位参数优化分析[J].中国测试,2018,44(09):148-152.

[6]陈鑫,兰凤崇,陈吉清,翁楚滨,曾文波.微型电动汽车悬架系统设计与平顺性分析[J].重庆理工大学学报(自然科学),2018,32(08):24-31.

作者简介：

秦大鹤（1986-09-15），男，汉族，籍贯：河南省商丘市，当前职务：采购质量工程师，当前职称：质量工程师，学历：大专

孙珂（1985-08-26），男，汉族，籍贯：河南省开封市，当前职务：采购质量工程师，当前职称：质量工程师，学历：大专