论文部分内容阅读
空气悬架可提高车辆的平顺性、操纵稳定性、车轮接地性等性能,还可减少车轮动载对道路的冲击,因此,空气悬架的研究开发越来越受到重视。普通空气悬架只对空气弹簧的气囊压力进行控制,以保持悬架偏频相对稳定,悬架中的减振器一般为被动式,阻尼性能不可变。近年来,国外少数高档商用车的空气悬架采用可调阻尼减振器与空气弹簧匹配,使悬架的刚度和阻尼均可控制,以适应不同的行驶条件,保证汽车具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性,国内对这类电控空气悬架的研究还未见报道。本文以大客车电控空气悬架中的可调阻尼减振器为研究对象,从减振器的结构设计、建模和仿真、性能测试和装车试验等方面进行了较系统的研究,主要工作如下:简要分析了国内外汽车空气悬架和可调阻尼减振器技术的发展概况和关键技术,在此基础上根据YBL6891H大客车电控空气悬架对减振器阻尼控制的要求,设计了一种具有两档阻尼的可调阻尼减振器,该减振器采用了新型电控气动式驱动机构,动作控制精度和响应速度均优于步进电机式驱动机构。介绍了该减振器的结构组成和驱动机构部件的选型,分析了阻尼调节的工作原理。对影响减振器仿真模型精度的弹性节流阀片挠曲变形量计算问题进行了深入研究,分别运用共轭梁法和有限元法计算节流阀片的变形量,比较了两种计算方法之间的差异。运用HyperMesh和ABAQUS有限元软件计算了阀片两端压力和阀片变形量之间的定量关系,并用最小二乘法拟合得到了相应的函数关系。建立了两种阻尼状态下的减振器参数化数学模型,运用MATLAB软件对减振器的阻尼特性进行了仿真分析,为减振器的结构参数优化设计提供依据。研制了可调阻尼减振器样件并进行了性能测试,阻尼力试验值与设计目标的偏差小于6%、与仿真值的偏差小于10%,表明减振器的设计方案可行;用有限元法计算节流阀片变形的仿真结果更接近于试验结果,为提高减振器数学模型的精度提供了科学依据。最后,把研制的可调阻尼减振器装在YBL6891H大客车上进行整车道路平顺性试验。试验结果表明,在B级路面、满载、车速50km/h时,将减振器设为“软”阻尼状态,靠近后桥的座椅处的TCD值由采用被动减振器时的2.8h提高到4.2h,表明采用可调阻尼减振器可使客车的行驶平顺性得到显著提高。