陳立冬，王建，吳新宇，王順祥（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

基于Adams/Car的多連桿后懸架運(yùn)動(dòng)特性分析

陳立冬，王建，吳新宇，王順祥
（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：文章基于Adams/Car，對(duì)兩種多連桿后懸架運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析，通過性能對(duì)比，得出了懸架設(shè)計(jì)理念，豐富了懸架設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：多連桿后懸架；Adams/car；運(yùn)動(dòng)特性

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.10.001

NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)10-01-02

引言

為提升自主研發(fā)能力，豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)懸架相關(guān)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行驗(yàn)證，本文基于Adams/Car，對(duì)兩種多連桿后懸架（后文以A型和B型將兩種懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分）進(jìn)行建模，并將二者的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行對(duì)比分析。

1、連桿后懸架結(jié)構(gòu)分析

懸架控制臂是決定懸架運(yùn)動(dòng)特性的主要部件，從控制臂的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和空間分布，基本上就能從宏觀上判斷出懸架性能的優(yōu)劣。

懸架在運(yùn)動(dòng)過程中，必然會(huì)受到縱向力、側(cè)向力和垂向力。其中垂向力主要由彈簧承受，縱向力和橫向力由控制臂承受。這樣，懸架的控制臂在空間上必有橫向布置和縱向布置的控制臂。對(duì)于A型懸架，上控制臂為橫向布置主要承擔(dān)橫向力，下控制臂為斜向布置，可同時(shí)承擔(dān)橫向力和縱向力，懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但由于A型懸架的下控制臂受到兩個(gè)方向的耦合力，很容易產(chǎn)生自激振動(dòng)，影響整車平順性和舒適性。B型懸架可以看成是A型懸架的變形。它保留了A型懸架的上控制臂結(jié)構(gòu)，將A型懸架的下梯形臂，分解成三個(gè)控制臂，其中下前控制臂和下后控制臂橫向布置，縱臂縱向布置，這樣可以保證懸架控制臂只承擔(dān)橫向力或是縱向力，使懸架控制臂受力解耦，提升了整車的平順性和舒適性。綜上，從結(jié)構(gòu)上來說，B型懸架在性能上要優(yōu)于A型懸架。

2、動(dòng)特性分析

為獲得詳細(xì)的懸架運(yùn)動(dòng)特性，基于Adams/Car軟件對(duì)兩種懸架的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了仿真分析，輪跳采用±50mm常用工況。以下各圖中，實(shí)線代表A型懸架的性能曲線，虛線代表B型懸架的性能曲線。仿真結(jié)果如下：

車輪上跳時(shí)，外傾角均為負(fù)方向變化。由于外傾推力的作用，整車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以提供更多的側(cè)向力，對(duì)車輛側(cè)滑具有抑制作用。但外傾角變化過大，會(huì)導(dǎo)致輪胎接地性變差，容易導(dǎo)致輪胎偏磨；同時(shí)增加輪胎運(yùn)動(dòng)對(duì)路面變化的敏感性，對(duì)整車操穩(wěn)不利。綜合考慮，B型懸架的外傾角性能變化曲線較優(yōu)。

車輪上跳時(shí)，前束為弱正方向變化。這樣有利于整車的不足轉(zhuǎn)向，提升轉(zhuǎn)彎安全性能。從圖中可以看出二者的性能變化曲線幾乎相同，在前束角性能變化曲線上，A型懸架和B型懸架性能相同。

從二者的懸架抗抬尾變化曲線可以看出，B型懸架相對(duì)于A型懸架具有較大優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)?，?duì)于B型懸架來說，縱臂與車身的連接點(diǎn)可以看成懸架的抗俯仰中心。通過恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)縱臂連接點(diǎn)高度，可以較容易的提升抗俯仰性能，并且由于控制臂的解耦作用，可以減少對(duì)懸架其他性能的影響。

A型懸架和B型懸架的側(cè)傾中心高度在設(shè)計(jì)位置基本一致。但是隨車輪上跳變化，B型懸架側(cè)傾中心降低幅值較大，這樣會(huì)增大轉(zhuǎn)彎側(cè)傾角，影響整車操穩(wěn)；同時(shí)側(cè)傾中心的變化，會(huì)導(dǎo)致車輪跳動(dòng)時(shí)較大的輪距變化，如圖7所示?；诖?，B型懸架經(jīng)常會(huì)將懸架限位塊與彈簧同軸裝配，這樣既保證了在常用工況下，懸架剛度不影響乘適性；又能使車輛在惡劣路況中，懸架限位塊和彈簧同時(shí)起作用，垂直剛度增加，抑制輪跳變化并增加側(cè)傾剛度，提升整車操穩(wěn)性能，從而達(dá)到彌補(bǔ)B型懸架自身性能缺陷的目的。

3、結(jié)論

通過以上仿真分析可以看出B型懸架的運(yùn)動(dòng)特性要優(yōu)于A型懸架；同時(shí)可以總結(jié)出懸架運(yùn)動(dòng)特性優(yōu)化原則：在懸架優(yōu)化時(shí)，優(yōu)先保證懸架的外傾、前束變化和抗俯仰性能； 可適當(dāng)犧牲轉(zhuǎn)彎側(cè)傾性能，并通過彈簧和限位塊同軸裝配的方案進(jìn)行彌補(bǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] Thomas D. Gillespie.車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[2] （德）耶爾森·賴姆帕爾.汽車懸架[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014. [3] 王宵鋒.汽車底盤設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.

[4] 陳軍.MSC.ADAMS技術(shù)與工程分析實(shí)例[M].北京:中國水利水電出版社,2008.

[5] 廖永生,劉擁軍,陳璟等.基于ADAMS的麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2012,12(20).

Analysing Kinetic Characteristic Of Multi-link Rear Suspension based on Adams/Car

Chen Lidong, Wang Jian, Wu Xinyu, Wang Shunxiang
( R&D Center of Great Wall Motor Company, Automotive Engineering Technical Center of Hebei, Hebei Baoding 071000 )

Abstract:To improving suspension design ability, analysing kinetic characteristic of two kinds of multi_link rear suspension. By contrasting their performance, we come at design theory of suspension.

Keywords:Multi-link rear suspension; Adams/car; Kinetic characteristic

作者簡(jiǎn)介：陳立冬，助理工程師，就職于長(zhǎng)城汽車股份有限公司，從事底盤布置設(shè)計(jì)開發(fā)工作。

中圖分類號(hào)：U463.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-7988(2015)10-01-02