李婷婷
摘要:在汽車工業(yè)中,輕型載貨汽車的發(fā)展對我國汽車發(fā)展影響重大,在能源、交通等基礎行業(yè)中更是發(fā)揮著不可替代的作用。舒適度是指在車輛行駛過程中,汽車產(chǎn)生的沖擊、振動對人體操作影響的程度;平順性是指車輛在駕駛過程中,可以保證駕駛者不會由于汽車振動引起的疲勞、不舒服及保證貨物完整性的能力。同時也是評價汽車性能的重要指標?;诖耍恼乱云嚋p震結構性能評價為指標,研究分析了影響載貨汽車平順性的主要因素,從而為載貨汽車對行駛平順性的研發(fā)工作提供理論依據(jù)。
關鍵詞:減振結構;載貨汽車;平順性模型;平順性評價;平順性試驗
1駕駛室減振結構隔振性能評價
1.1總加權加速度均方根值
1.2平順性試驗
1.2.1試驗目的和方案
重型車輛具有的振動系統(tǒng)極其雙雜,振源來自路面、發(fā)動機和傳動系,屬于自由度無限的連續(xù)體振動。根據(jù)駕駛室減振方案設計要求,本次試驗目的以及實施方案如下所示:為設計選型提供必要數(shù)據(jù)參考以及提高車輛駕駛安全性,驗證駕駛室減振系統(tǒng)結構與安全性能的關系。其中,儀器情況如下:采用香港匯佳科技有限公司Aeroflex高速數(shù)據(jù)記錄儀,美國Sensor Way公司加速度傳感器、位移傳感器及逆變器等。驗路面是典型的瀝青路面和沙石路面,總計試驗車輛負載55t,采樣頻率是200Hz,經(jīng)計算得各車速是12km/h、40km/h、50km/h、60km/h和70km/h。
1.2.2不同車速下的振動響應對比
如圖1所示,平順性道路試驗框架圖。在車輛行駛時,所產(chǎn)生的振動可以由空氣彈簧吸收,吸收效果較明顯。雙高度閥四氣囊結構的車輛行駛到彎道路面時,車輛駕駛室的抗側傾性能、平穩(wěn)性較高。在沙石路面上,試驗車輛行車速度是15km/h速度,需要分析三類氣囊減振裝置的行車加速度??紤]到沙石路面的不平整性,在確定駕駛室后減振在垂向振動向上時,其雙高度閥車輛的峰值是0.013m/s2,閥前液壓后氣囊減振系統(tǒng)峰值是0.0038m/s2,單高度閥四氣囊加速度相應高于閥前液壓后氣囊加速度響應峰值。在瀝青路面上,行車速度為60km/h速度行駛。計算三種氣囊減振裝置車輛的加速度,按照計算出的譜密度數(shù)值依次由大到小依次排序:密度是0.835的雙高度閥四氣囊減振<密度是1.137單高度閥四氣囊減振<密度是1.358單高度閥前液壓后氣囊減振。經(jīng)計算得:v=65km/h時,L前液后氣=113.5dB,L單高四氣=116.0dB,L雙高四氣=114.0dB,評定舒適性等級是“有一些不舒適”。
1.2.3實驗結果
根據(jù)現(xiàn)場試驗可知:瀝青路面上,車輛雙高度閥控制的四氣囊駕駛室減振系統(tǒng)平順性較高;砂石路面上,以上三類減震系統(tǒng)的車輛駕駛平順性明顯降低,人體駕駛舒適性較瀝青路面明顯較差。究其原因在于過大的X和Y方向振動量。建議在水平面內(nèi)限位駕駛室。
2影響載貨汽車平順性影響因素分析
2.1單筒減振器
與雙筒式相比,單筒式減振器結構簡單,減少了一套閥門系統(tǒng)。單筒設計儲油量大,散熱效果較好,有效的減少了阻尼油起泡和阻尼熱衰減的負面影響。油室與氣室為直列配置,行程受限制。
2.2雙筒減振器
雙筒式是指減振器有內(nèi)外兩個筒,活塞在內(nèi)筒中運動,由于活塞桿的進入與抽出,內(nèi)筒中油的體積隨之增大與收縮,因此要通過與外筒進行交換來維持內(nèi)筒中油的平衡。雙筒減振器制造成本較低。外部筒身的存在可以使內(nèi)部筒身的阻尼油外流;封入的是低壓氮氣,舒適性較單筒式更好,而且減小了活塞阻力。
料用作減震結構中,具有造價低、結構簡單等優(yōu)勢,但乘坐的舒適性就會差一些,一般用于車體結構相對較窄的商務型轎車。