周多虎
(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃嘉峪关 735100)
以往汽车内部采用的被动悬架系统,仅能保障稳定性和可操作性,其余环节受到限制。采用主动悬架系统会实现更加高效的管制,车辆内部根据实际的路面状况和车辆行驶情况做出详细分析,优化自身的能动性,实现对车身的减振处理,保证汽车行驶的平稳性。
以往的汽车设计中采用从动悬架的系统规划方式,但是随着长时间使用,暴露出较多缺点,如综合驾驶性能较差等。虽然从动悬架总体的成本较低,但是仅仅能够保障平稳性和操作性,还不能同时兼具这两种特性,使整体的性能较差,难以满足当前的行驶需求,不会受到大众青睐。
采用全新的主动悬架方式,实现对汽车的改造处理,可防止汽车在行驶中出现较多的倾斜、俯仰和横摆状况。主动悬架本质上具备高效的动悬架反应效果,自身动作更加快速、精准,即使汽车正处于高速行驶中,也能够强化对车身的管控,保持高质量的稳定性和可操控性,减少发生倾斜等状况。但是此类车架往往前期的制造成本较高、整体构造较为繁杂,对工艺和技术水平要求较高。
电子管控悬架系统是主动悬架分类中较为关键的一种,根据其不同的架构形式,分为电控空气式悬架和电控液压式悬架系统。其中在电控空气式的悬架管理环节中,能够高效地对汽车的运行状况和详细的车身负载情况做出反应,详细分析多种汽车的信息数据参数,对车身的具体高度、倾斜程度、弹性状况、内部刚度和受力状况开展较为优质的调控管制,利用电子管控悬架系统内部所独有的气压架构,实现对汽车运行性能的管理。在此过程中,空气弹簧和减振装置能够减少路面传递的短波和长波影响。此类系统在空气压缩设施之后,配合空气干燥设施、储气筒、流量管控电磁阀等设备所构成。
电控主动式液压悬架系统的管控方式较为先进,其内部架构利用液压管控的方式实现对能量的把控,以控制车身的整体平衡效果,高质量地抵御外界传递冲击的效果,促使汽车内部具备弹性的优势,确保汽车在行驶过程中的高效平稳性能。分析以往的悬架系统,如果相应的数据、参数处于固定状态,在后期的汽车行驶阶段就难以对其高质量管控,此类原因促使后续的悬架性能和效果被约束、限制。现阶段市场销售环节中,较受大众欢迎的电控主动式液压悬架系统具备以下特征:①实现对车身高度的高质量管控,可以不受汽车的负载情况限制,在汽车行驶过程中实现对车身的高质量管控,减少高速运行中出现倾斜的概率;②当高速行驶于路面较差的环境中,能够利用悬架系统管控的方式提升整体的车身高度,确保其自身行驶稳定,如果汽车处于高速运行的过程中,会出现高度上的变化,不仅减弱整体的风阻,还可以确保汽车的行驶状况;③可以实现对汽车紧急情况下的管控,其中涉及到汽车行驶的转弯状况,实现对汽车的紧急制动管控,借助管理车身的俯仰角、后仰角等参数变化,弱化外界冲击力,确保汽车在行驶过程中的稳定效果;④悬架系统内部的元件弹性参数和整体的刚度数据可以实现管控处理,实现对车身行驶环节中的姿态管制,一般情况下,此类系统由液压源、压力管控装置和液压悬架钢等设备构成[1]。
电控空气悬架系统和电控液压悬架系统的设定,能够为高速运行的汽车提供较为可靠和稳定的性能保障,电控液压悬架系统前期的投资成本较低,空气悬架系统的制造成本高,并且后续的维护管制费用也较高。液压泵是较为可靠的动力源,在汽车运行过程中产生压力油,供给各轮组液压设施,保证其高效运作。一旦汽车在转向中出现倾斜,车辆外侧车轮液压装置内的油压提升,内侧车轮液压设施的油压降低,油压信号直接送到ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元),又称“行车电脑”、“车载电脑”等,实现对车身移动和倾斜情况的分析研究。因为车身存在上下、左右、前后等区域的区分,将各部分的传感装置信息集中转送到ECU 之后,开展有针对性的处置,实现对内部油压的调控处理,能够在转向过程中减少倾斜情况。如果汽车在较差的路面上紧急制动,液压管控系统对内部油压进行管理,促使车身的动态变化降到最低[2]。
汽车液压式主动悬架的阻尼调控架构较为关键,能够实现对阻尼的管理,依据汽车的负荷情况、行驶状况和路面环境等多种外部条件,高效管控节流阻尼孔过流截面,对油液作动设施阻尼情况变化予以管控。处于高速运行状态下的汽车具备较高的阻尼效果,此类车身的动态转变情况管控效果会提升。但是车辆在城市路面驾驶状况下,往往需要较强的阻尼效果来提升汽车的稳定性能和舒适程度,保证整体的运行质量。利用悬架油液作动装置阻尼效果的优势,可以进行多个环节的管制:①避免汽车在短时间提速中出现强大的后座效果;②缓解换挡过程中所经受的强烈冲击效果;③防止车辆紧急制动期间的“点头”状况;④管控车辆高速转弯中的倾斜现象。阻尼调控装置由电控设施、动力装置、电液伺服设备、电磁变向装置等构成。在管控系统内部的传感装置构成中,涉及车速传感装置、节气门燃油喷射设施、方向盘转角的设备和相对应的压力传感设施,能够向管控设施提供车速和加速变化等信号,掌控方向盘的具体转向和车辆的制动信息,ECU 会利用电磁的管控节流装置实现对阻尼力的调节,保证驾驶基本需求[3]。
可调控的阻尼装置由执行设施和节流装置构成,执行设施一般设定在节流装置的顶部区域,由直流电机、小齿轮、扇形齿轮和电磁线圈等构成。ECU 依照汽车驾驶情况可以定期提供直流电机和电磁线圈不同的电流状况,电力设施依据下个环节上的小齿轮帮助扇形齿轮实现转动管制,能够在后续电磁线圈的影响下延伸到挡块下方的扇形齿轮装置内部,实现对扇形齿轮的极限转角约束,以保证扇形齿轮相对应的阀杆区域在此设备的规划中能够从节流装置中获取多种阻尼。
在阻尼的中等管控环节中,ECU 能够结合传感装置和内部的管控信号了解到相应的阻尼中等状况,管控单元的指令效果促使步进电机可以根据逆时针的方向实现转变,小齿轮在此环节中帮助扇形齿轮实现顺时针的变化。扇形齿轮凹槽的一端触碰到挡块区域后才能停止,以实现扇形齿轮正向的顺时针转变,实现对节流阀阀杆装置和阀芯的转动处理。阀芯区域上方的阻尼孔在此环节中转变60°,在此过程中,需要调整阻尼孔的1/3 截面积,促使液压缸油液流经此节流阀门后的流速能够实现中等状况,保证液压缸会在此过程中实现匀速的伸缩调整,以便于阻尼在此环节中处于一种中等的状况[4]。
阻尼坚硬的管制环节中,ECU 根据传感装置和管控开关信号促使阻尼转变成较为坚硬的状况,管制单元发送指令之后,保证步进电机依照逆时针的方向实现变化,带动小齿轮上方的扇形齿轮沿逆时针方向变化和旋转。上述过程会一直保持旋转状态,直到扇形齿轮凹槽区域的另一侧触碰到挡块后,才会停止运行。在此过程中,扇形齿轮带动阀杆和阀芯实现转动,直到阀芯上方的阻尼孔全部关闭时,液压缸油液才不会再发生流动的转变,液压缸上方的伸缩能够降低并维持在可接受的范围之内,有助于维持阻尼一直处于坚硬的状况下。
ECU 根据传感装置反馈和相应管控开关信号,后期的阻尼会一直处于坚硬状况,管制单元在此过程中发送跳进指令,促使步进电机和扇形齿轮从阻尼的中等状况转变为坚硬状况,联通电磁线圈的电流,电磁吸引力使挡块直接进入到扇形齿轮凹槽内。此过程中,扇形齿轮会影响到后续的阀芯变化,阀芯上方的阻尼因此全部打开,液压装置内的油液进入到二位三通电磁换向阀并回到油箱内部,液压缸就能够实现快速伸缩,保证阻尼处于柔软的状况。如果阻尼力度增多,就会导致振动减弱的状况持续提升,并出现较强的载荷效果影响到汽车运行,有助于提升整体的舒适程度。阻尼力度的增强也会在此环节中促使液压缸直接联系到元件和车身内部,并发生疲劳状况。为防止上述情况的出现,需要工作人员强化对节流装置的设定标准,如悬架的压缩过程中节流阀需要降低自身的阻尼,使用蓄能装置和弹性零件的缓冲效果,降低路面和车身的冲击干预强度。在悬架的伸张环节中,节流阀需要提升自身的阻尼效果,有助于实现对振动的管制。
为保证行车质量,工作人员应当从上述环节予以分析,了解其中的具体细节,实现主动悬架系统的高质量研究。