底盘调校概述及注意事项.ppt

底盘调校概述及注意事项,内部培训资料、注意保密,目录：,一、概述二、底盘主要性能指标概述三、轮胎系统四、悬架转向系统五、制动系统六、悬置系统七、注意事项,一、概述：底盘的高行驶性能,1、底盘行驶性能的基础是轮胎性能；2、底盘行驶性能取决于各装置的协调:底盘的高行驶性能是在驱动系、悬架、轮胎、制动系等各轮胎构成装置和车身的刚度等整体取得良好的匹配，才能实现综合性能；故底盘调校就是通过对轮胎、悬架、制动、转向系统的综合调试，是底盘系统达到安全、快速、舒适的整体要求。,二、底盘主要性能指标概述,1、转向系统几何尺寸,ut点必须与导向杆系进行kc分析，上述两点对前束影响最大，次之为外倾变化，再次为侧倾中心高度。,整车转向几何尺寸：定义转向半径，转向角和阿克曼角,阿克曼角：ctg1-ctg2=q/p为了提高车辆的灵活性，减小转弯半径而改变转向梯型,阿克曼偏差,修改以达到不同的方向盘转角,轿车转向系统角传动比一般为15-17,在作加长车时要考虑这个值,某些参考车型前轴的阿克曼角实例,0,5,10,15,20,25,-400,-300,-200,-100,0,100,200,300,400,方向盘转角和转向角的关系,方向盘转角(o),车轮转角(o),2、主销几何尺寸,1）、主销后倾角：,影响：1、转向时车轮外倾角的变化2、主销拖距3、车轮上下跳动过程中的前束变化4、不平路面上的制动性能,2）、主销内倾角主销内倾角影响：在前驱车型中通常在1214转向回正力距制动时方向盘上的力,3）、主销拖距主销后倾拖距的影响：直线行使时的方向稳定性提供方向盘的横向路感,主销后倾拖距,4）、主销偏置距主销偏置距影响：转向回正力距的大小，主销主销偏置距越大，回正力距也越大。转弯制动时方向盘力矩的大小主销偏置距通常取1830mm轮胎的根换对主销偏置距也有影响所有的德国车均采用了负的主销偏置距,outerw.方向盘转角(o)innerw.,5）、车轮中心处的主销偏置距车轮中心处的主销偏置距影响：驱动时的方向盘回正性当车辆通过障碍物的影响由于轮胎受力不均引起的方向盘的摆动,3、平顺性参数：汽车本身就是一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统。由于各部分固有频率不同，所受的振动激励不同，由此导致底盘部分各部件的振动频率不同，最终反馈给乘客感受不舒适。针对底盘而言，可以简化如下几方面：1）、动力总成振动（主要涉及悬置部分）：2）、制动系统振动；3）、转向系统振动；4）、悬架系统振动；5）、车架的振动；汽车的平顺性研究，主要是消除悬架系统的振动问题。以下将着重描述悬架的振动。,悬架平顺性参数：悬架系统可以简单的看成两自由度系统振动模型（如右图），对平顺性影响最为显著的三个悬架参数为：悬架的弹性特性、衰减力特性及非悬挂质量,1）、悬架的弹性特性：在前轮或后轮上，把前、后轮接地点垂直方向的载荷变化和轮心在垂直方向的位置变化量的关系称为悬架系统的弹性特性。其主要参数为悬架刚度c、偏频n、静挠度f。下图为典型的悬架弹性特性线图。,2）、衰减力特性当汽车的悬架仅有弹性元件而无摩擦或减振装置时，汽车悬挂质量的振动将会延续很长时间，因此悬架中一定要有减振阻尼力（摩擦力除外），这样才能发挥悬架的缓冲减振的作用。对于实际车辆，可以简化为两自由度模型，分别考虑簧上质量振动（一阶振动）和簧下质量振动（二阶振动）。,简化的两自由度模型,衰减比的影响,簧上质量固有频率的影响,3)、非悬挂质量：质量要求尽量的小，以得到较好的舒适性,3、操纵稳定性参数：,1）、侧倾中心：是指在前轴及后轴各轮心的横向垂直平面内，汽车在横向力作用下汽车车身侧倾的瞬时回转中心。侧倾中心距地面的高度，称为侧倾中心高度。前后侧倾中心的连线便是侧倾轴线。,2)、悬架纵向稳定性是指汽车在制动和驱动时，悬架系统抵抗车身发生纵向倾斜的能力。悬架的纵向刚度取决于前后悬架的静挠度和轴距主要跟据平顺性和总布置的要求来确定。对独立悬架来说，使中心位置高于驱动桥车轮中心是非常重要的。整车纵倾中心（前麦弗逊，后多联杆）.,麦弗逊前悬架纵倾中心的确定,悬架纵向稳定性如图中右边的静力分析表明，由于车轮中心处移出的垂直位移于转向轴的制动力b在横臂上引起的反力fex和fgx，它们（由于横臂斜置）又引起垂直方向分力fez=fex*tan和fgz=fgx*tan。在同一方向的合力必须为,即fez和fgz抵消车头下沉。,三、轮胎系统,汽车轮胎作为整车唯一和地面接触的部件,其主要功能为：承载汽车的质量和路面的垂直反力；对于行驶中驱动和制动的汽车产生并承受路面的纵向反力；对于转弯或受有侧向力行驶的汽车产生并承受路面的侧向反力使汽车沿预定方向行驶；吸收或减小汽车通过不平路面时产生的动载荷和振动等.,轮胎的匹配主要考虑的内容：1、轮胎的基本特性：均匀性、刚度（径向、侧向刚度）和转动惯量2、轮胎的滚动的阻力及与地面的摩擦和附着；3、轮胎的侧偏特性：1）、侧偏力、回正力矩和侧偏角特性；2）、纯侧偏特性；3）、制动、驱动时侧偏特性；4）、侧偏动特性；5）、方向盘转角阶跃输入下的侧偏力相应4、轮胎的振动特性5、轮胎的噪音如下部分做进一步介绍,直线性,1.直线稳定性（directionlstability),操作方式：速度v=100110km/h匀速行驶，视线及车辆与目标固定。,评价要领：.车辆的稳定程度（有无左右晃动的现象，wandering或fishtailing的感觉）。.车辆的收敛性（车辆摇晃的减衰dampling）。.方向盘的稳定性（有无shock或shimmy的感觉）。,说明：handle(方向盘)在n点附近的稳定程度；安心不足，就是依据晃动的程度来评价，直线性不好的话，腰部就会有晃动的感觉。如有shock或shimmy发生时，记下当时的发生速度。shimmy：方向盘切线方向的振动感多与lfv有关。shock：方向盘上下方向之振动感。,轮胎的主观平价方法,2.中立感(oncenterfeel)(centerlightness),操作方式：速度v=110km/h，在直进状态下，手指轻轻握住方向盘以5左右慢慢作动（方向盘圆上距离约1520mm）。,评价要领：.间隙感的有无和大小。.小角度操作时，车辆直线保持能力。.小角度的敏效性。,说明：转向时车头应保持平顺，不应有车头仰起，应先转向后下沉n感中立简（neutral）。,3.直进性（straightaheadcontrollability）,操作方式：直行偏向：匀速v=100km/h走行；加速偏向：80km/h加速到110km/h油门在全开下执行；减速偏向：110km/h降低到80km/h，油门在全闭下执行；刹车偏向：110km/h刹车降低到60km/h重踩刹车踏板（大于0.5g）（放手走行）。,评价要领：.车辆匀速走行时，直线保持能力的强弱（在一段区域内以修正的次数少为佳）。.车辆偏向的大小与快慢。.车辆左偏或右偏。.刹车时注意车辆是否平顺，有无跳动的感觉，或是左右漂浮的现象。,说明：.注意侧风对之影响；.路面状况的影响；.车辆状况的影响（车辆四轮定位及刹车系统）直行偏向判断标准：oe=0.5m(100m)re=2m(100m),4.方向盘回正（feedback）,操作方式：匀速行驶v=100km/h走行时handle切入10后放手。,评价要领：.方向盘回正时，残留角的大小。.直行性改变的大小。,说明：模拟受路面外乱时，轮胎的走行能力（自我回正）。,高速控制安全性：,1.转向应答（steeringrespon）,操作方式：匀速行驶80km/h110km/h，操舵角以5、45、90方式执行。缓慢操作（匀速来回操舵）急剧操作（急打急回）,评价要领：.方向盘的输入轮胎转向的时间差。.应答的线性感。.方向盘停留响应时间。.是否有两段式反应。.gain量的大小。,说明：.所谓线性感（linearity）是指操舵应答之顺从度、顺畅度（预测之容易度）。输入与输出之间呈线性关系。.gain量是转向的增益角，不同组轮胎在相同的操舵时会表现出不同的角度输出。应答迟钝会导致gain变大。.胎面强，胎边弱应答迟钝。胎面弱，胎边强应答突然。.速度越高操舵速度越快轮胎反应容易变慢。,2.手应感（turningprecision）,操作方式：以lanechange为主，反复的操舵，以手腕的施力来评价。,评价要领：.操舵力(torque)的轻与重。.操舵力的变化。.操舵的顺畅性。,说明：确定在不同速度下的操舵效果，在这些驾驶条件下保持和改变是否合理及平顺，水平是轻还是重（一般高速稍沉为佳）。,3.抓地力感（traction）,操作方式：以lanechange为主，速度从80km/hmax或弯道加减速操作。,评价要领：.不同速度轮胎抓地的表现。.slip量的大小。.slip量滑移速度的快慢。.在弯道的最大通过速度及腰部的感觉。.前后抓地力的差异。,说明：不同速度的grip会不同，注意高速下的grip是否会下降太多re(reartire)滑移快不好，滑移慢较好，车辆后轮breakaway的容易程度。,4.收敛的安定性（heaviness）,操作方式：以车道变换为主，速度从80km/hmax或弯道加减速操作。,评价要领：.roll量的大小与快慢。.yaw量的快慢。.车辆回复时的稳定性（摇晃），是否有残留。.安心感，方向精确性。,说明：roll方向以不超过三次减衰缓和为佳，yaw方向回复要敏捷,不能有(overshoot)现象，回正时车辆必须快速恢复直行状态。头部保持垂直，每次roll时加以感觉。yaw的应答性好对车辆表现是：.虽是快速操舵，却是慢慢的作动。.虽是慢慢的操舵，却没有慢慢的作动，即是timing稍微延迟，但是gain是适中的。,5.麋鹿测试（overtahingtest）,操作方式：匀速60km/hmax最大的通过速度。,评价要领：.车辆通过的难易程度，通过速度愈高表明越佳。.车辆甩尾程度（breakaway）和摇晃程度。.轮胎的敏效性（应答能否跟上）。,说明：再判断roll量大小时，注意发动机前盖左右两端的动作比较容易了解。由身体的头部、腰部来评价摇晃的强度和收敛的好坏。,高速旋回：,8.出弯时的安定性,操作方式：在弯道出口，handle回复时慢慢加速。,评价要领：.handle打正时相对车辆姿势的收敛情形。.操舵力回复时是否适当。.车辆是否朝目标位（位置）移动。,说明：.车辆回复时的快慢及是否smooth。.手腕、手臂的施力和操舵力smooth感及是否减轻。,舒适性（ridecomfort）：,1.转向应答（steeringrespon）,操作方式：匀速行驶80km/h110km/h，操舵角以5、45、90方式执行。缓慢操作（匀速来回操舵）急剧操作（急打急回）,评价要领：.方向盘的输入轮胎转向的时间差。.应答的线性感。.方向盘停留响应时间。.是否有两段式反应。.gain量的大小。,说明：.所谓线性感（linearity）是指操舵应答之顺从度、顺畅度（预测之容易度）。输入与输出之间呈线性关系。.gain量是转向的增益角，不同组轮胎在相同的操舵时会表现出不同的角度输出。应答迟钝会导致gain变大。.胎面强，胎边弱应答迟钝。胎面弱，胎边强应答突然。.速度越高操舵速度越快轮胎反应容易变慢。,高速控制安全性：,1.转向应答（steeringrespon）,操作方式：匀速行驶80km/h110km/h，操舵角以5、45、90方式执行。缓慢操作（匀速来回操舵）急剧操作（急打急回）,评价要领：.方向盘的输入轮胎转向的时间差。.应答的线性感。.方向盘停留响应时间。.是否有两段式反应。.gain量的大小。,说明：.所谓线性感（linearity）是指操舵应答之顺从度、顺畅度（预测之容易度）。输入与输出之间呈线性关系。.gain量是转向的增益角，不同组轮胎在相同的操舵时会表现出不同的角度输出。应答迟钝会导致gain变大。.胎面强，胎边弱应答迟钝。胎面弱，胎边强应答突然。.速度越高操舵速度越快轮胎反应容易变慢。,四、悬架转向系统,悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统（车架或承载式车身）之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中车身位置的有关装置的总成。悬架最主要的功能是传递传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时产生的冲击，衰减由由此引起的承载系统振动，以保证汽车行驶平顺性。悬架中主要包含弹性元件、阻尼元件、导向机构。导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮参数的变化，以及汽车的前后侧倾、纵倾中心的位置，很大程度影响整车的操控稳定性和抗纵倾能力。,匹配思路,benchmark研究,目标设定,adams研究,k若变化着得物理量是机械量或力学量,例如物体的位移,速度,加速度应力应变等,这种振动便称为机械振动.,六、悬置系统,机械振动系统，就是指围绕其静平衡位置作来回往复运动的机械系统，单摆就是一种简单的机械振动系统。构成机械振动系统的基本要素有惯性、恢复性和阻尼。惯性就是能使系统当前运动持续下去的性质，恢复性就是能使系统位置恢复到平衡状态的性质，阻尼就是能使系统能量消耗掉的性质。这三个基本要素通常分别由物理参数质量m、刚度k和阻尼c表征。,振动系统数学模型,系统,输入,输出,机械振动系统的物理模型,振动问题一般按以知下述图框三个环节两个求未知一个分为三类,对于汽车工程较多应用为已知输入和输出,求系统,力学系统（具有若干力学放大器）,力声系统（具有若干力声放大器）,激振,振动/噪声,声激励,固体声,空气声,隔振就是在振源和振动体之间设置隔振系统或隔振装置，以减小或隔离振动的传递有两类隔振，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减小动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪器仪表，以减小运动的传递，称为被动隔振对于悬置系统来说,它具备上述两种振动得特性,悬置系统调校,悬置得系统匹配一般是在整车情况下,根据不同得行驶工况,来匹配悬置系统与整车得协调.,目前匹配工况一般采用gm得方法,主要测试一下几种工况:怠速工况,点火开关,空挡升速,变速工况换档工况,主要得用来评价得nvh测试数据:悬置得隔振量(悬置上下得加速度差值)座椅导轨振动方向盘振动驾驶员左右耳噪声发动机转速,对于测得nvh数据得评价,隔振量在一般默认隔振比大于10即衰减大于20db,其它各参数得评价主要为参考样车经验值.,主动减小激振调整系统的模态（比如：共振频率）被