摘 要：制動跑偏是輕型卡車的一種常見問題。多數(shù)源于制動力和底盤幾何的不對稱，往往產(chǎn)生在零部件制造和整車裝配過程中。但對于規(guī)律性較強(qiáng)的制動跑偏，就很有可能是懸架與轉(zhuǎn)向的運動干涉量過大導(dǎo)致的。本文結(jié)合某車型制動跑偏問題研究和解決的過程，探討了懸架與轉(zhuǎn)向運動協(xié)調(diào)布置的方法，并總結(jié)了經(jīng)驗和心得。

關(guān)鍵詞：輕型卡車;懸架轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)布置;運動干涉;制動跑偏

引言

汽車轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)與懸架系統(tǒng)之間的運動協(xié)調(diào)性是總布置階段必須認(rèn)真加以解決的問題，因為兩系統(tǒng)運動干涉量大小直接關(guān)系到汽車的行駛性能。如若處理不當(dāng)，將會引起行駛中車輪擺振和輪胎過度磨損、制動時的干涉跑偏、以及轉(zhuǎn)向特性變差[1][2]。某輕卡在小批量試制中出現(xiàn)了制動右偏的現(xiàn)象，經(jīng)排查制動力和裝配對稱性均在設(shè)計范圍內(nèi)。對懸架和轉(zhuǎn)向的跳動干涉進(jìn)行了重新校核，找到了解決問題的突破口。本文將結(jié)合該車型的校核過程，討論懸架與轉(zhuǎn)向運動協(xié)調(diào)布置的方法。

1懸架垂直跳動干涉校核方法

目前大部分卡車廠處理垂直跳動的方法是作圖法[3]。由于底盤各硬點均是空間位置，將空間幾何簡化成平面幾何，存在投影誤差，所以作圖法是有一些誤差的?；谶@個原因，有人提出了空間解析法。但對于輕型卡車，直拉桿的落差比一般很?。ā?%），投影長度的變化量很小，投影誤差是可以忽略的，采用作圖法從精度上可以滿足工程需要。基于作圖法理論，用CATIA建立參數(shù)化模型，可以實現(xiàn)方便調(diào)整，避免了反復(fù)作圖。

輸入?yún)?shù)見表1，模型中用到的物理量解算公式及結(jié)果：

L=Ls-a×s =1097 mm

=19 mm

=28.5 mm

=411.375 mm

將輸入?yún)?shù)導(dǎo)入，得到跳動干涉校核圖，提取結(jié)果見表2。

2制動干涉校核方法

制動工況可以看成是垂直力和縱向力兩種工況的復(fù)合。其干涉量可以近似視為兩種工況干涉量的代數(shù)和。

a.垂直力工況：懸架垂直跳動，校核方法與“懸架垂直跳動干涉校核方法”相同。

b.縱向力工況：板簧在受縱向力的條件下，將發(fā)生縱扭變形。附著在板簧上的所有點將繞縱扭不動點，逆時針旋轉(zhuǎn)一個縱扭角。

取路面附著系數(shù)Φb=0.7，Φ0<Φb，最大制動時前輪壓印，后輪拖印[4]。

上述計算分析得出，雖然該車的跳動干涉量符合要求，但由于節(jié)臂點距主片中性層距離偏大（41.3mm），導(dǎo)致制動時縱扭干涉偏大，且無法用跳動干涉抵消到可接受的范圍，產(chǎn)生制動跑偏。應(yīng)該指出的是，僅從跳動干涉方向分析制動跑偏問題是不合理的。因為很多車型垂直跳動干涉與縱扭干涉轉(zhuǎn)向趨勢相反，而強(qiáng)制動時縱扭干涉的影響往往更大。

3改進(jìn)方案及試驗

基于上述的分析，經(jīng)過迭代計算確定改進(jìn)方案：搖臂加長20mm，節(jié)臂點下降30mm， 節(jié)臂點前移12.3mm。校核結(jié)果見表4，實車替換驗證結(jié)果見表5。

4總結(jié)

本文結(jié)合實車制動跑偏問題的處理過程，闡述了目前進(jìn)行懸架、轉(zhuǎn)向干涉校核的基本方法。在總布置階段用懸架垂直跳動干涉校核方法和制動干涉校核方法，協(xié)調(diào)硬點布置，可操作性強(qiáng)。

直拉桿布置的經(jīng)驗：

4.1將節(jié)臂球頭布置在主片中性層到第三片之間，干涉量就不會太大。此外，將球頭位置布置在前軸垂線偏前一些，當(dāng)縱扭時沿直拉桿徑向的干涉量也會小一些。

4.2利用板簧垂直跳動干涉與縱扭的干涉量互相抵消，也是一種可行的措施。但一般不要高于主片中性層30mm。

4.3采用較長的板簧，縱扭不動點的下降量小，轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭的位置就不用布置得很低。

4.4板簧的剛度不宜選太低，這樣縱扭角就不會太大。推薦在強(qiáng)制動時，縱扭角不大于6°。

實際工作中，由于受到駕駛室寬度、減振器布置、轉(zhuǎn)向分中、方向盤總?cè)?shù)、成本等的影響，尤其是已投產(chǎn)的車型，可能會無法調(diào)整到理想的狀態(tài)。這時候就需要設(shè)計人員靈活掌握。新開發(fā)車型，采用上述的校核方法和評價準(zhǔn)則完全可以避免由運動干涉導(dǎo)致方向盤打手和制動跑偏。

參考文獻(xiàn)：

[1]余志生.汽車?yán)碚揫M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10.

[2]陳家瑞.汽車構(gòu)造（下冊）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5.

[3]汽車工程手冊6編輯委員會. 汽車工程手冊設(shè)計篇[M]. 北京： 人民交通出版社， 2001.

[4]郝安文. 中型在用汽車同步附著系數(shù)的合理調(diào)整. 當(dāng)代汽車，1990.6

[5]陳耀明. 鋼板彈簧縱扭問題分析. 東風(fēng)汽車工程研究院

[6]陳耀明. 汽車鋼板彈簧的縱扭強(qiáng)度校核. 東風(fēng)汽車工程研究院

作者簡介：

尹春華（1983年-），男，漢族，籍貫：黑龍江省佳木斯市，職務(wù)職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：車輛動態(tài)性能。