Las características de vibración están relacionadas y las características de vibración natural de la carrocería del automóvil están relacionadas con las características de la suspensión. asi que,cocheLa suspensión es una parte importante para garantizar la comodidad de conducción. Al mismo tiempo, la suspensión del automóvil, como parte de transmisión de fuerza que conecta el bastidor (o carrocería) y el eje (o rueda), también es una parte importante para garantizar la seguridad del automóvil. Por lo tanto, la suspensión del automóvil se incluye a menudo como un componente importante en la tabla de especificaciones técnicas del automóvil, como uno de los indicadores para medir la calidad del automóvil.
Si el bastidor (o la carrocería) del automóvil se instala directamente en el eje (o la rueda), los bienes y las personas se sentirán muy incómodos debido a la carretera irregular y al impacto del suelo. Esto se debe a que no hay ningún dispositivo de suspensión. Suspensión de automóvil es un término general para el dispositivo de acoplamiento elástico entre el bastidor (o carrocería) y el eje (o rueda). Su función es conectar elásticamente el eje y el bastidor (o carrocería) para aliviar el impacto del vehículo durante la conducción. Asegúrese de que la carga esté intacta y que el personal esté cómodo; atenuar la vibración introducida por el sistema elástico, para que el automóvil mantenga una postura estable durante la conducción y mejore la estabilidad de manejo; Al mismo tiempo, el sistema de suspensión se encarga de transmitir la fuerza de reacción vertical, la fuerza de reacción longitudinal (fuerza de tracción y frenado) y Las fuerzas de reacción lateral y los momentos provocados por estas fuerzas actúan sobre el bastidor (o carrocería) para asegurar la buen funcionamiento del coche; y cuando las ruedas rebotan en relación con el bastidor, especialmente al girar, la trayectoria de la rueda debe cumplir ciertos requisitos. Por tanto, la suspensión también juega un papel rector para hacer que las ruedas salten con respecto a la carrocería del vehículo según una determinada trayectoria.
Si la selección de la estructura de suspensión y los parámetros de rendimiento es razonable o no, tiene un gran impacto en la comodidad de conducción, la estabilidad de manejo y la comodidad del automóvil. Esto demuestra que el sistema de suspensión es uno de los conjuntos importantes en los automóviles modernos.
La suspensión general está compuesta por elementos elásticos, mecanismos de guiado, amortiguadores y estabilizadores transversales. El elemento elástico se utiliza para soportar y transmitir la carga vertical y aliviar el impacto en la carrocería del automóvil causado por la superficie irregular de la carretera.Ballesta, Resortes helicoidales, resortes de barra de torsión, resortes de aceite-aire, resortes de aire y resortes de goma. El amortiguador se utiliza para atenuar la vibración provocada por el sistema elástico. Los tipos de amortiguadores incluyen amortiguadores cilíndricos, amortiguadores de nuevo tipo con resistencia ajustable y amortiguadores inflables. El mecanismo de guía se utiliza para transmitir la fuerza y el momento entre la rueda y la carrocería del vehículo, mientras mantiene la rueda saltando con respecto a la carrocería del vehículo según una determinada trayectoria de movimiento. Por lo general, el mecanismo de guiado está compuesto por una varilla de control tipo brazo oscilante. Hay tipo de varilla simple o tipo de enlace múltiple. Cuando la ballesta se utiliza como elemento elástico, no hay necesidad de un mecanismo de guía adicional y también juega un papel de guía. En algunos automóviles y autobuses, para evitar una inclinación lateral excesiva de la carrocería durante la dirección, etc., se agrega una barra estabilizadora horizontal al sistema de suspensión para aumentar la rigidez lateral, hacer que el automóvil tenga características de dirección insuficientes y mejorar la dirección. estabilidad del coche Rendimiento y comodidad de conducción.
La frecuencia natural de un automóvil es un parámetro importante para medir la comodidad de conducción del automóvil, que está determinada por la rigidez de la suspensión y la masa del resorte de suspensión (masa suspendida). La frecuencia de vibración vertical a la que está acostumbrado el cuerpo humano es de aproximadamente 1 a 1,6 Hz. La frecuencia natural de la vibración de la carrocería del vehículo debe estar cerca o dentro del rango de frecuencia adaptado al cuerpo humano para cumplir con los requisitos de comodidad. La frecuencia natural se calcula de la siguiente manera:
Donde: aceleración por gravedad g; Deformación vertical de la suspensión F (deflexión) Masa suspendida de la suspensión M
C (= Mg / f) – La rigidez de la suspensión se refiere a la carga vertical aplicada a la suspensión requerida para producir una deformación por compresión vertical unitaria de la suspensión. A partir de la fórmula de frecuencia natural, se puede ver que cuando la carga vertical de la suspensión es constante, la rigidez de la suspensión es menor, cuanto menor es la frecuencia natural.
Sin embargo, cuanto menor es la rigidez de la suspensión, mayor es la deformación vertical de la suspensión cuando la carga es constante. De esta forma, si no hay suficiente carrera límite, aumentará la probabilidad de golpear el bloque límite. Si la frecuencia natural se selecciona demasiado baja, es probable que haya un ángulo de cabeceo de frenado, ángulo de carga lateral de giro, cambios de altura del vehículo descargado y completamente cargado. La frecuencia natural de los camiones generales es de 1.5 ~ 2Hz, las camionetas son de 1.2 ~ 1.8Hz y los autos de lujo son de 1 ~ 1.3Hz. Además, cuando la rigidez de la suspensión es constante, cuanto mayor es la masa suspendida, mayor es la deformación vertical de la suspensión y menor la frecuencia natural. La frecuencia natural de un vehículo vacío es más alta que la de un vehículo completamente cargado. La masa suspendida cambia en un amplio rango y la frecuencia natural cambia en un amplio rango. Para mantener la frecuencia natural de carga completa y sin carga en un cambio pequeño o cierto, la rigidez de la suspensión debe ser variable o ajustable.
Otro índice de suspensión que afecta la comodidad del viaje en automóvil es la calidad de los resortes. La masa suspendida se divide en dos partes: la masa suspendida y la masa no suspendida. La parte de la masa transportada por el elemento elástico, como el cuerpo, el bastidor y todos los demás componentes y cargas por encima del resorte, pertenecen a la masa suspendida. Las ruedas, los ejes de suspensiones no independientes, etc. pertenecen a la masa no suspendida, también llamada masa no suspendida M. Si se reduce la masa no suspendida, se puede reducir la frecuencia de vibración de la carrocería del vehículo y se puede aumentar la frecuencia de vibración de la rueda , que es beneficioso para reducir la resonancia y mejorar la comodidad de conducción del automóvil. La influencia de la masa no suspendida en el confort de marcha se suele evaluar mediante la relación entre la masa no suspendida y la masa suspendida m / M. Cuanto menor sea la proporción, mejor.
Otro indicador importante que afecta la comodidad del viaje en automóvil es la relación de amortiguación Ψ, que se expresa como:
k- representa el coeficiente de arrastre del elemento de amortiguación de la suspensión.
Un valor alto de Ψ puede atenuar rápidamente la vibración, pero transmitirá el mayor impacto de la carretera a la carrocería. Un valor pequeño de Ψ ralentizará la atenuación de la vibración y la vibración durará mucho tiempo después del impacto, lo que hará que los pasajeros se sientan incómodos. Con el fin de aprovechar al máximo el papel del resorte en la carrera de compresión, la relación de amortiguación Ψ de la carrera de compresión a menudo se diseña para ser más pequeña que la extensión.
La rigidez del ángulo de balanceo y la adaptación de adelante hacia atrás de la suspensión son parámetros importantes que afectan el manejo y la estabilidad del automóvil. Cuando la carrocería del automóvil rueda bajo la acción de una fuerza lateral, si el ángulo de balanceo es demasiado grande, los pasajeros se sentirán inseguros e incómodos. bueno. Por lo tanto, la rigidez del ángulo de balanceo de todo el vehículo debe satisfacer: cuando la carrocería se somete a una aceleración lateral de 0.4g, su ángulo de balanceo está en el rango de 2.5 ～ 4 °, el vehículo tiene ciertas características de subviraje y el ángulo de balanceo La rigidez de la suspensión delantera debe ser mayor que la de la suspensión trasera. Rigidez por inclinación. Generalmente, la relación entre la rigidez del ángulo de balanceo de la suspensión delantera y la rigidez del ángulo de balanceo de la suspensión trasera debe estar en el rango de 1.4 a 2.6. Si las suspensiones delantera y trasera no pueden cumplir con los requisitos anteriores, se pueden instalar estabilizadores transversales en las suspensiones delantera y trasera para mejorar la estabilidad de la dirección del automóvil.
Suspensión activa
Hay dos tipos de suspensiones en los automóviles modernos, una es de suspensión accionada y la otra es de suspensión activa.
La suspensión conducida es la suspensión tradicional, que está compuesta por resortes, amortiguadores (cilindros de amortiguación), mecanismos de guiado, etc. Su función es debilitar la fuerza de impacto transmitida desde la carretera a la carrocería del vehículo, y atenuar la carga provocada por la fuerza de impacto. Vibración del sistema. Entre ellos, el resorte juega principalmente el papel de amortiguar la fuerza del impacto, y el papel principal del amortiguador es atenuar la vibración. Dado que este tipo de suspensión es impulsada por fuerzas externas, se denomina suspensión impulsada.
En el enlace de control de suspensión activa, se instala un dispositivo capaz de generar espasmos y se adopta un método de supresión de fuerza para suprimir el impacto de la carretera en la carrocería del vehículo y la fuerza de inclinación de la carrocería del vehículo. Debido a que este tipo de suspensión puede generar fuerza por sí mismo, se llama suspensión activa.
La suspensión activa se ha desarrollado en los últimos diez años. Un nuevo tipo de suspensión controlada por una computadora tiene tres condiciones: (1) Tiene una fuente de energía capaz de generar fuerza; (2) El actuador puede transmitir esta fuerza. Y puede trabajar continuamente; (3) tiene una variedad desensorY recopile los datos relevantes para el microordenador para calcular y determinar el método de control. Por lo tanto, la suspensión activa reúne los conocimientos técnicos de mecánica y electrónica, y es un dispositivo de alta tecnología relativamente complejo.
Por ejemplo, el Citroen Santilla francés equipado con suspensión activa. El centro del sistema de suspensión del automóvil es una microcomputadora. Hay 5 tipos de suspensiones.sensor, Envíe respectivamente datos al microordenador, como la velocidad del vehículo, la presión del freno de la rueda delantera, la velocidad del pedal del acelerador, la amplitud y la frecuencia en la dirección vertical del cuerpo, el ángulo del volante y la velocidad de la dirección. La computadora recibe continuamente estos datos y los compara con el valor umbral preestablecido para seleccionar el estado de suspensión correspondiente. Al mismo tiempo, el microordenador controla de forma independiente los actuadores en cada rueda y genera espasmos al controlar el cambio de presión de aceite en el amortiguador, de modo que el movimiento de suspensión se puede producir en cualquier rueda en cualquier momento y cumplir con los requisitos. Por lo tanto, Santilla Bridge está equipado con una variedad de opciones de modo de conducción. El conductor solo necesita presionar el botón “normal” o “deportivo” en el panel de instrumentos secundarios, y el automóvil se configurará automáticamente en el mejor estado de suspensión. El mejor rendimiento de confort.
Además, la suspensión activa tiene la función de controlar el movimiento del cuerpo. Cuando la inercia del coche al frenar o tomar una curva hace que el muelle se deforme, la suspensión activa generará una fuerza que se opone a la inercia, reduciendo el cambio de posición de la carrocería.BenzPara los autos deportivos 2000 CL, cuando el vehículo está girando, el sensor de suspensión detectará inmediatamente la inclinación y la aceleración lateral de la carrocería del vehículo. La computadora comparará y calculará con el valor de umbral preestablecido basado en la información del sensor, y determinará inmediatamente en qué posición estará. La carga se agrega a la suspensión para minimizar la inclinación del cuerpo.
