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工程院院士郭孔辉:重型车底盘的轿车化趋势

http://www.sina.com.cn  2009年09月07日 12:18  新浪汽车
中国工程院院士郭孔辉
中国工程院院士郭孔辉

  宏观的事情我不是这方面的专家就不讲了,我就讲一点微观的,我的题目叫做先进汽车底盘开发技术与关键设备。我说一下,实际上也是我这次没有专门去为商用车底盘做准备,但是我想讲先进底盘,实际上轿车是领先的,这个乘用车的底盘跟商用车有没有关系呢?我觉得关系不小,这个MPV、大客越野车都用轿车的底盘结构,重型车现在也在开始有一点轿车的底盘趋势,我想了解轿车底盘或者乘用车底盘才能进一步了解先进的商用车底盘,我们国家自主品牌这几年进步很快,汽车的三大块发动机、车身、底盘,车身的复杂程度相对小一些,底盘方面实际上我们现在差距程度可能不是所有人都有一支的看法,实际上我觉得底盘就是几块板,实际上底盘我自己感觉到可能差距是三大块的差距最大,我们的底盘一是现在还是靠引进,底盘平台几乎都是这样。第二个是靠逆向,经常底盘要靠外国、外资跨国公司来做设计和评价,为什么要有这样的困难和拿到外面去调教,为什么要调教?一个特别是我们自己有一点感动,现在又不能完全照抄,稍稍改动,改动一后速度开到60、70米车子就不大稳定,强调的困难主要是特别是轿车的结构五花八门,对于运动技能非常明显,牵涉到很多复杂的动力学,我们自己缺乏一些数据,缺乏一些必要的数据。那么大卡车相对简单一些,当然也有高速路网不好等等,现在采用独立悬架的一些商用车特别是客车越来越多,就跟我客车基本上问题是不一定的。现在出现一些新的挑战,很重要的一个原因是MVH振动噪声越来越高,弹性的部分越来越多,引起了很多问题。另外就是用植物轮胎以后精度就非常高了。

  那么地盘平台技术与整车性能关系是什么?我这儿列了一些题目,比如说转换的侧倾、侧翻,制造驱动的纵倾,高速方向控制亿稳定性,路径跟随精度,方向轻重与路感,这让老司机一开就感觉这个车档次高,这些东西几乎都跟地盘紧密相关,那么它影响底盘平台和整车性能的因素主要有那些呢?一个是轮胎特性,第二个是悬架几何特性,第三个就是悬架各向弹性,第四个悬架定位精度,第五个空气动力学特征。

  对于整车的运用的关系,整车的关系我这个图可以代表一些关系,最左边驾驶员的操作指令输入,通过转向台,通过油门刹车离合机。使得车身有力和合的关系。轮胎的力出现以后本身由于悬架的弹性,变化以后就影响耐力点,等到车身发生运动以后又带动了悬架的机构,产生微小的变化,第三个就是空气力的返回。因此看出来轮胎是处于相当有中心的地位。

  现在我们看出来KC特性在底盘处于非常重要的关系。

  轮胎实际上讲,本身可控制的程度很小,但是通过悬架系统来讲可以对轮胎进行工作,这就是我们在抵抗设计上非常需要着力控制的地方。那么轮胎要做实验,他必须做实验我们才能知道整个KC系统怎么设计。

  那么底盘仿真设计和KC实验调校。总的流程大概是这么一个流程。

  那么KC特性一般要实验哪些东西呢?最基本要实验三项目,十一试验量还是非常大的。重点加强肉毒变化有五项,车向力加上去以后也有五项,那么加回增运力也有五项,还有方向盘进去也有五项,有的要求实验更多的也有,就是现在实验就变得非常重要,因为这个完全靠计算做不到,都很复杂,都是一些弹性橡胶情况,再加上有些橡胶情况复杂,用现在最新软件也有问题。所有的导向岗坐标的位置和线标都是影响KC条件,这个是背驰后船较,这个各出来以后就会大一点。像奔驰前一代的奔驰后悬架。还有其他悬架的结构我就不想介绍。

  我想目前我们汽车行业底盘技术的现状,大多数企业缺乏底盘调校能力,缺乏手段、数据、经验和理论,轿车新开发底盘都要拿到国外去。

  调校内容:轮胎调校,除环肽合有限的改变充气压力外潜力较小,主要是对KC五特性提出改进建议,一定干及像胶树等等,一般一个底盘调校100—200万都是很贵的,那么要掌握核心途径是非常重要的。掌握核心技术的途径:论坛重要、重载选择与实验建模。

  KC五的设计与调校成为关键。

  差距与经验与数据的积累和经验与数据基础上的理论总结。

  那么KC实验台我刚才给大家介绍了这个一般企业都很少有,像轮胎厂一般有,但是国内的轮胎厂不行,提供不了这方面的数据。那么车轮上下跳动时基本KC功能是上下跳动车,前面外倾角和轮距的变化。

  任何载荷下车轮受到纵向力、侧向力和回正力时车轮前束角、外倾角、轮距和Fz的变化。

  前后悬架的垂直刚度和侧轻高度、从香刚度和测向刚度。

  目前有几家在做KC,我们国内目前引进了3台,3台是三家共了一台是莲花,另外一台是范样,也是单种,他们阴极都是折合人民币1200—1300万。

  那么2007年以后,我们成立的公司对整个设备又做了一个改进,变成改进的实验台。

  那么国外的情况呢?这是MTS单独的平台,这个是ABB的2500一气引进的,这个是我们早期的建议乐观看刑部安在实验室的情况就实验的就行了,现在天华做了很多台。这个是我们最近去年年底实验成功的新一代KC,现在做出结果效果还是蛮不错的,跟进口的差别比较少,精度有一点差距,对于实验的决过使用意向并不是太大,应该说击败台就可以了,但他们的精度要求怎么能撤出来的我也没有办法怎么校正,但是我们跟很多企业做了,目前广西集团订货了买了一个双轴。

  因此仿真和KC实现是做先进底盘设计的核心,我跟大家举一个仿真的例子,梁校长一个小车,做一个仿真实验,第一组拆迁以后会产生一些角度变形,那么角度变形都多大的分歧,第一种是没有变化,第二种是明显五季的撤销力度,那么第一种是变二度的,第四种就是变五度的。

  那么这四种蓝色的就是一点儿不变形的,红色德国个就是面积度,黄的就是变五种,绿的就能够变5以种。

  我们仿真最好的不是一度二是一度再小一点,0.7—0.8是最好的。

  这个仿真就给大家看一下有些参数是后悬架弹性的速度更高。

  下面说几点结论:对于操作性来说后悬架的重要性不亚于与前悬架!第二个是侧倾转向可改变稳态转向特性,但不能弥补轮胎侧偏特性,侧倾对侧向力有滞后。

  侧向力转向既可改变问态转向特性,又能弥补轮胎特性

  侧向力转向比侧倾向重要

  随动转向实质是后悬架的侧向力不足转向

  良好的轮胎特性,正确的车轮定位,合理的KC特性尽量消除转向系干摩擦与间隙,是获得汽车良好路感和操控性能的保证。



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(编辑:沐雨天)
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