汽车底盘的改装及自动化技术应用分析

马 波

（甘肃机电职业技术学院， 甘肃 天水 741001）

引言

汽车底盘改装能够对底盘的质量加以强化，保障其在特殊路段中能够发挥更好的性能。传统的汽车底盘功能单一，只用于安装和承载汽车的所有结构部件，却无法控制汽车车身和底盘的升降，导致车辆通过性较低。本文所探讨的自动升降机构，通过将其安装于汽车底盘底部，并通过传动机构与发动机动力相连接，通过机械机构接通与断开底盘升降机构的动力来提高或降低汽车底盘及悬挂系统高度，以此提升底盘本身的适应性，同时也可减少底盘改装的成本支出，简化底盘部位的结构，在减少传动损耗的基础上延长了汽车的使用寿命。

1 汽车改装的流程分析

汽车改装一般都是为了在实际应用中能够满足相关需要而做出的外形、内部性能和相关机械性能的改造。而汽车底盘（见图1）的改装主要是为了让其能够适应特殊情况或者是特殊场景的要求，提升其操控性能。对于其具体的改装流程主要可以分为以下几个方面。

图1 汽车底盘图示

1.1 轮胎的选择

汽车动力输出的最后部件就是轮胎，在改装轮胎时，主要需将关注点放在其质量、扁平比和宽度等方面。如果不需要大幅度提升车辆动力，轮胎宽度只需要增加10～20 mm 即可满足一些普通道路路况，即使剧烈驾驶操纵，其本身的性能和悬吊负荷也不会受到影响[1]。但是目前汽车的整体动力性能都在不断提升，在未来发展过程中，轮胎扁平比的降低已经是一种发展趋势，在降低过程中一般也会加大与加宽轮胎来调整整体的轮胎性能，保障车辆运行的稳定性。

1.2 避震器与弹簧

在轮胎改装完毕后，下一步所需改装的就是避震器和弹簧。在改装期间，首先应将变刚度的渐进式短弹簧和性能较高的避震器统一进行改装。而这样的做法主要原因在于，改装的避震器其本身有一定的最佳行程范围，如果不统一更换配套的短弹簧，避震器会在接近于行程上限时，受到原厂弹簧的作用力影响，会导致改装的避震器难以发挥出最佳效果。若条件有限，只能分开改装，可以首先更换避震器，然后利用渐进式短弹簧来降低车辆的重心，保证车辆稳定性。

1.3 防倾改造

在很多情况下，由于人们对于防倾杆了解的程度不足，导致目前在更换防倾杆、避震器以及弹簧的先后顺序上存在一定的争议。因此需要注意的是，只有在车辆悬挂系统发生左右不同步动作时，防倾杆才会发挥作用，其主要的功能在于抑制车辆的侧倾，对于平整路面防倾杆并不起太大作用。改装过粗的防倾杆来增加车辆的稳定性仅仅是心理作用。如若在平路直行时车辆本身的稳定性已经符合需求，仅是在弯道或者变更车道时使人感觉不太舒适，这时则可以先更换防倾杆。假设在直行时车辆也有漂浮感，这时则需要先更换避震器和弹簧。但是需要注意的是，决不能利用避震器加硬的做法来抑制车辆侧倾，如果避震器与弹簧均加硬处理，车辆行驶在不平整路面上时其寻迹性将会劣化，这时需要配备改装的防倾杆才能保障车辆的操控性能。

1.4 衬垫改造

车辆本身各项部件，如转向与防倾机构、弹簧以及悬挂系统的连接都需要通过衬垫和车辆的连接作用来实现。而衬垫的制作材料一般为橡胶，主要的作用在于减少车厢内外界噪音和震动的传入。如果在长时间使用过程中，衬垫会在一定程度上发生变形，此时会影响驾驶人员的舒适感[2]。如果衬垫使用较为柔软的材料，这时车辆如果要转向或刹车，衬垫会承受其所产生的扭矩，从而导致衬垫变形，也会影响车辆一些其他的定位装置位置，破坏整个车辆的寻迹性。因此如果车辆需要满足高性能的操控要求，必须要选择对转向和悬吊系统影响最小的材料制作衬垫。如果车辆内部的各项部件已经换成高性能的弹簧或者是避震器与防倾杆等，这时只需要更换硬材料制作的衬垫就可满足其各项动作的要求。对于赛车来说，其对于衬垫的要求，一般选择如图2 所示的金属材料制作，但是这些硬材料所制作的衬垫，虽然使得汽车性能得以提升，但是传入车内的噪声和振动也相对较大。

图2 金属材质的汽车衬垫

1.5 底盘的设定

如果已经选择从车辆的轮胎、悬挂系统等部分开始进行强化，则必须做好底盘的设定和调校等工作，以充分发挥车辆本身已改装零部件的最大性能。需要做的工作主要包含胎压、四轮定位角度和车身平衡配重等内容。在此期间需要注意的是，每一次改装都需要对这些问题进行重新设定，以此来保障整个车辆的性能充分发挥。

2 汽车改装需要注意的事项分析

如果在汽车改装前，汽车底盘部分系统已经受到损害，那么则需要从以下几个方面来保障整个车辆的性能。

1）如果车量内部的管路或者制动分泵管路发生折断的现象，这时则需要利用铁皮或者是铜皮制作一个小垫子，将其安装在分泵管路接头的位置将其封死，随后利用螺钉旋紧或者利用钳子夹扁，避免管路发生泄漏的问题。

2）如果发现车辆制动液在制动总泵中有所缺失，可以选择白酒或者是酒精暂时代替制动液，在一些特殊情况下，或者是没有酒精时，可以选择加入清水。先将制动的皮碗发胀，然后利用热水浸泡10～20 min 的时间，将上部油性成分去除后保证皮碗尺寸能够快速恢复。

3）若发现车辆内横拉杆的球节已经被损坏，如果不影响车辆行驶或着是保险杠功能的发挥，那么可以将车内相同长度的螺钉卸下取代球节，然后将螺母和转向节臂安装上，突出部分利用锤子铆定。

4）在改造汽车底盘过程中，主要包含框架以及限定框架的支撑结构部分，而框架则是结合一对隔开的横向细长构件所连接的一对隔开的纵向细长的构件；后悬架是一种附接到最后部位的横向构件，包含拖曳臂式的布置结构；前悬架是附接到最前部分的横向构件，其包含领先壁式的布置结构，这为汽车底盘创建了刚性核心，提供了4 个悬架安装点。底盘还包含一些延伸到核心之外的构件，但是这些构件不需要承载悬架的载荷，有助于减少车辆的安装材料和重量。

3 汽车底盘改造自动化设计的实际应用

在汽车底盘的改造过程中，可以将车辆的悬架安装于底盘中央的刚性箱体上，进而使其能够对悬架的荷载有着更高的承载力，保障车辆操控的稳定性和舒适性，并且可降低诸如舱室中底盘以及更远部分构件对于高强度的需求。在载荷地板框架和复合板结合位置，可以设置领先式和拖曳式的悬架臂，进而可以实现中央的抗扭力较强的箱体部件，本箱体具有更轻的重量、更小的体积以及更强的刚硬性，并且在箱体内部可以将悬架所发生弯曲与扭矩等载荷加以分解。

对于汽车原厂底盘结构来讲，矩形板是其核心的构件，水平固定杆被设置在其表面中心，该固定杆前端、中心和后端分别设有纵杆。在前纵杆与中心纵杆的一端的中间，设有一号直角三角形的倾斜板，外加加强筋三角板一组，并且表面还设计有一号三角固定板；后纵杆与中心纵杆之间相似，设有二号直角三角形倾斜板和一组加强筋三角板；为了增强中心的纵杆和水平固定杆之间的强度，两者间设有加强筋三角板两组。这种底盘设计可以大幅提升车辆行驶的安全性，并且可以保障整个车身底盘在大载荷时的稳定性。

在使用自动化技术进行汽车底盘改装过程中，对其控制可以选择自动化升降来装置完成。本升降装置（见图3）为矩形结构，中空，两侧有着相同的表面积，能够配合吊架使用；而推板为长方体结构，内外强度很高，两侧的板体表面不仅互相平行，同时长度也相等，一般被安装于底盘两侧表面的中间位置。另外吊架垂直于升降导轨，车底盘平台平行于底座，内部一些长方体中空的空间可以作为润滑液存储空间。电机外壳为圆柱体结构，强度足够大；随后将吊架安装在汽车底盘底部，配合水平检测仪可以来实现对车辆水平的检测，对车辆重心高低实现自动控制，提高了车辆在复杂路面的通过性和适应性。

图3 基于汽车改装的自动化升降装置

4 结语

车辆底盘的改造是为了通过技术手段来提升车辆的整体性能，在保障车辆行驶安全的基础上保障对车辆的操控性。本文所介绍的车辆底盘改造的流程和应用还有一些不足的地方，如政策法规对于改装限制方面需要注意的问题等，通过本文讨论以期能够给予一些汽车改装人员一定的借鉴和参考。