項目六：汽車懸架性能檢測與分析(13)

1、 汽車懸架特性檢測與分析汽車懸架特性檢測與分析主講：鄧家林主講：鄧家林課時：課時：2班級：汽車運用技術(shù)、汽車電子技術(shù)、汽車服務(wù)與營銷班級：汽車運用技術(shù)、汽車電子技術(shù)、汽車服務(wù)與營銷1、熟悉汽車懸架特性評價指標(biāo)、熟悉汽車懸架特性評價指標(biāo)2、掌握汽車懸架特性的檢測方法、掌握汽車懸架特性的檢測方法3、了解汽車懸架檢測臺的結(jié)構(gòu)的工作原理、了解汽車懸架檢測臺的結(jié)構(gòu)的工作原理：1、學(xué)會正確使用汽車懸架檢測臺、學(xué)會正確使用汽車懸架檢測臺2、學(xué)會應(yīng)用汽車懸架檢測臺進行相關(guān)項目的檢測、學(xué)會應(yīng)用汽車懸架檢測臺進行相關(guān)項目的檢測3、能對汽車懸架特性檢測結(jié)果進行分析、能對汽車懸架特性檢測結(jié)果進行分析社會能力社會能力

2、1、培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力、培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力 2、培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的能力、培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的能力 3、培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力、培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力 汽車懸架系統(tǒng)種類？ 課程導(dǎo)入課程導(dǎo)入 隨著道路交通條件的不斷改善，汽車行駛速度的不斷提高，不僅乘用車，大型客車和貨車以100km/h以上速度行駛也很常見。因此，汽車在高速行駛狀態(tài)下，其行駛安全性越來越受到重視。影響安全性的因素很多，但主要是制動性和操縱穩(wěn)定性，而這兩者都與汽車懸架有著重要關(guān)系。 懸架系統(tǒng)是指車身、車架和車輪之間的一個連接結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，而這個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包含了避震器、懸架彈簧、防傾桿、懸吊副梁、下控臂、縱向桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橡皮襯套和連桿等部件。

3、當(dāng)汽車行駛在路面上時因地面的變化而受到震動及沖擊，這些沖擊的力量其中一部份會由輪胎吸收，但絕大部分是依靠輪胎與車身間的懸架裝置來吸收的。 汽車懸架定義汽車懸架定義懸架作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且懸架作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。動，以保證汽車能平順地行駛。 汽車懸架作用汽車懸架作用 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成，個典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成，個別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。

4、彈性元件又有鋼板彈簧、空別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，高檔豪華大客車則使用空氣彈簧。旋彈簧和扭桿彈簧，高檔豪華大客車則使用空氣彈簧。汽車懸架結(jié)構(gòu)汽車懸架結(jié)構(gòu)汽車懸架檢測汽車懸架檢測汽車懸架若出現(xiàn)故障，會影響行車平順性和安全性，并且加速汽車懸架若出現(xiàn)故障，會影響行車平順性和安全性，并且加速其他部件的磨損，進而會增加維修費用，縮短汽車的使用壽命。當(dāng)其他部件的磨損，進而會增加維修費用，縮短汽車的使用壽命。當(dāng)汽車運行中，若出現(xiàn)側(cè)傾、制動跑偏、

5、車身嚴(yán)重振動等現(xiàn)象時，應(yīng)汽車運行中，若出現(xiàn)側(cè)傾、制動跑偏、車身嚴(yán)重振動等現(xiàn)象時，應(yīng)及時對懸架系統(tǒng)進行檢查修理。及時對懸架系統(tǒng)進行檢查修理。 汽車懸架多自由度試驗臺主要是模擬汽車懸架靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)汽車懸架多自由度試驗臺主要是模擬汽車懸架靜態(tài)、動態(tài)力學(xué)性能評價試驗，包括高低周疲勞及模擬實際工況試驗，也可以通過性能評價試驗，包括高低周疲勞及模擬實際工況試驗，也可以通過變換夾具進行不同零件的試驗，列如副車架、減震元件（減震器變換夾具進行不同零件的試驗，列如副車架、減震元件（減震器等）、緩沖元件（螺旋彈簧等）、導(dǎo)向元件（控制臂、上擺臂、下等）、緩沖元件（螺旋彈簧等）、導(dǎo)向元件（控制臂、上擺臂、下擺臂等）

6、、其他元件（轉(zhuǎn)向節(jié)、輪轂軸承、驅(qū)動軸軸頭、轉(zhuǎn)向器、擺臂等）、其他元件（轉(zhuǎn)向節(jié)、輪轂軸承、驅(qū)動軸軸頭、轉(zhuǎn)向器、穩(wěn)定桿、各標(biāo)準(zhǔn)件）等。穩(wěn)定桿、各標(biāo)準(zhǔn)件）等。 一、汽車懸架檢測技術(shù)概況一、汽車懸架檢測技術(shù)概況 （一）人工檢查（一）人工檢查在汽車懸架檢測臺出現(xiàn)前主要是通過人工診斷法對汽車懸架在汽車懸架檢測臺出現(xiàn)前主要是通過人工診斷法對汽車懸架進行檢測。它又分為人工外觀檢查和按壓車體法兩種方式。進行檢測。它又分為人工外觀檢查和按壓車體法兩種方式。1. 1. 人工外觀檢查人工外觀檢查 汽車懸架彈簧汽車懸架彈簧不易損壞，且出現(xiàn)故障易目視察覺。當(dāng)汽車車不易損壞，且出現(xiàn)故障易目視察覺。當(dāng)汽車車身高度過度降低，或

7、發(fā)現(xiàn)螺旋彈簧有裂紋和變形，葉片彈簧有斷身高度過度降低，或發(fā)現(xiàn)螺旋彈簧有裂紋和變形，葉片彈簧有斷片、缺片、裂紋、變形和磨損等，可對懸架彈簧加以及時更換。片、缺片、裂紋、變形和磨損等，可對懸架彈簧加以及時更換。如測量螺旋彈簧的自由長度，若比標(biāo)準(zhǔn)彈簧長度減少如測量螺旋彈簧的自由長度，若比標(biāo)準(zhǔn)彈簧長度減少5%，即表，即表示螺旋彈簧已產(chǎn)生永久變形，必須更換。示螺旋彈簧已產(chǎn)生永久變形，必須更換。 汽車減振器汽車減振器為易損部件，其安裝在汽車上后，會在使用過程為易損部件，其安裝在汽車上后，會在使用過程中逐步磨損和損壞，從而減振效能不可避免地會降低。一般來說，中逐步磨損和損壞，從而減振效能不可避免地會降低。一

8、般來說，減振器很少能持續(xù)汽車的整個工作壽命周期，有些地方的法規(guī)規(guī)減振器很少能持續(xù)汽車的整個工作壽命周期，有些地方的法規(guī)規(guī)定，每定，每50005000公里必須更換一次減振器。通常前輪的減振器比后輪公里必須更換一次減振器。通常前輪的減振器比后輪的更易磨損。減振器的常見故障為漏油、磨損、腐蝕和異響等，的更易磨損。減振器的常見故障為漏油、磨損、腐蝕和異響等，其中漏油、磨損會導(dǎo)致減振器的減振效能的降低，并最終影響汽其中漏油、磨損會導(dǎo)致減振器的減振效能的降低，并最終影響汽車的乘坐舒適性和行駛安全性。車的乘坐舒適性和行駛安全性。 汽車懸架系統(tǒng)中的其他零件大多也可通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)其是汽車懸架系統(tǒng)中的其他零件大

9、多也可通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)其是否失效，如懸架支座橡膠是否老化、緩沖塊有無工作失效、彈簧否失效，如懸架支座橡膠是否老化、緩沖塊有無工作失效、彈簧和導(dǎo)向裝置的連接緊固螺栓是否松動等。和導(dǎo)向裝置的連接緊固螺栓是否松動等。 減振器的兩個檢查方法：減振器的兩個檢查方法： (1)(1)急加速時仰頭較大、急剎車時前傾較大、或連續(xù)行駛后，用手觸摸急加速時仰頭較大、急剎車時前傾較大、或連續(xù)行駛后，用手觸摸減振器外表其溫度較低，說明可能減振器失效；減振器外表其溫度較低，說明可能減振器失效；(2)(2)拆下減振器將其直立，并把下端連接環(huán)夾于臺鉗上，用力拉壓減振拆下減振器將其直立，并把下端連接環(huán)夾于臺鉗上，用力拉壓減振桿

10、數(shù)次，此時應(yīng)有穩(wěn)定的阻力，往上拉的阻力應(yīng)大于向下壓的阻力，桿數(shù)次，此時應(yīng)有穩(wěn)定的阻力，往上拉的阻力應(yīng)大于向下壓的阻力，若若阻力過大，應(yīng)檢查活塞桿是否彎曲。若阻力過小或無阻力，可能是減阻力過大，應(yīng)檢查活塞桿是否彎曲。若阻力過小或無阻力，可能是減振振器內(nèi)部缺油或閥門零件損壞，應(yīng)進行修復(fù)或更換。器內(nèi)部缺油或閥門零件損壞，應(yīng)進行修復(fù)或更換。 2. 2. 按壓車體法按壓車體法 該方法是傳統(tǒng)的懸架減振器檢查方法。維修人員用力壓下車該方法是傳統(tǒng)的懸架減振器檢查方法。維修人員用力壓下車身，然后突然松開，觀察車身的上下運動。如果汽車有身，然后突然松開，觀察車身的上下運動。如果汽車有2 23 3次跳次跳躍，則說明

11、減振器工作良好。如果車身的上下振動不能很快停止，躍，則說明減振器工作良好。如果車身的上下振動不能很快停止，則應(yīng)更換減振器。則應(yīng)更換減振器。 由于只能靠操作人員多年的修理經(jīng)驗對減振器得出定性結(jié)論，由于只能靠操作人員多年的修理經(jīng)驗對減振器得出定性結(jié)論，因而結(jié)果準(zhǔn)確度差，主觀影響大?，F(xiàn)該方法逐漸被淘汰。因而結(jié)果準(zhǔn)確度差，主觀影響大?，F(xiàn)該方法逐漸被淘汰。（二）（二） 懸架檢測臺檢測懸架檢測臺檢測 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了對在用汽車懸架實現(xiàn)快速、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了對在用汽車懸架實現(xiàn)快速、不解體檢測的汽車懸架檢測臺。由于懸架中除減振器外的其他零不解體檢測的汽車懸架檢測臺。由于懸架中除減振器外的其

12、他零部件大多不易損壞，且能通過人工外觀檢查法進行檢查，而減振部件大多不易損壞，且能通過人工外觀檢查法進行檢查，而減振器易于損壞，且其故障只有一部分能通過人工外觀檢查法進行檢器易于損壞，且其故障只有一部分能通過人工外觀檢查法進行檢查，而更多的其它故障很難用人工外觀檢查法作出準(zhǔn)確的定量判查，而更多的其它故障很難用人工外觀檢查法作出準(zhǔn)確的定量判斷，如減振器的外筒有較多油跡，假如是動力轉(zhuǎn)向油泵漏在上面斷，如減振器的外筒有較多油跡，假如是動力轉(zhuǎn)向油泵漏在上面的，則用人工外觀檢查法就會得出不正確的判斷。其次，由于減的，則用人工外觀檢查法就會得出不正確的判斷。其次，由于減振器的阻尼能力會在使用中逐減衰減，當(dāng)

13、其達到某個限值時，減振器的阻尼能力會在使用中逐減衰減，當(dāng)其達到某個限值時，減振器就需要更換。檢測臺對減振器阻尼能力可進行定量檢測。所振器就需要更換。檢測臺對減振器阻尼能力可進行定量檢測。所以，汽車懸架檢測臺又稱為汽車懸架減振器檢測臺。以，汽車懸架檢測臺又稱為汽車懸架減振器檢測臺。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，其可分為按壓車體式、制動式、跌落根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，其可分為按壓車體式、制動式、跌落式和諧振式等形式。壓車體式、制動式、跌落式屬于式和諧振式等形式。壓車體式、制動式、跌落式屬于低頻測試法低頻測試法，即使汽車車身以不高于即使汽車車身以不高于5Hz5Hz的頻率振動，然后測試懸架對車身振的頻率振動，然后

14、測試懸架對車身振動的衰減程度。由于低頻測試法僅能測出低頻段內(nèi)懸架和減振器動的衰減程度。由于低頻測試法僅能測出低頻段內(nèi)懸架和減振器的工作情況，且整個車身的振動，會經(jīng)過各個減振器進行衰減，的工作情況，且整個車身的振動，會經(jīng)過各個減振器進行衰減，無法對具體某個減振器的性能作出精確評價，因此低頻測試法的無法對具體某個減振器的性能作出精確評價，因此低頻測試法的測試精度較低。諧振式屬于測試精度較低。諧振式屬于高頻測試法高頻測試法，即使車輪停放在測試平，即使車輪停放在測試平板上，測試平板能產(chǎn)生高于車輪共振頻率的激振以模擬不平路面，板上，測試平板能產(chǎn)生高于車輪共振頻率的激振以模擬不平路面，然后測試懸架對車輪振

15、動的衰減程度。由于高頻測試法可對每個然后測試懸架對車輪振動的衰減程度。由于高頻測試法可對每個車輪的減振器進行分別測試，因此高頻測試法的測試精度較高。車輪的減振器進行分別測試，因此高頻測試法的測試精度較高。由于測試方法的不同，各種形式的汽車懸架檢測臺均有相應(yīng)的檢由于測試方法的不同，各種形式的汽車懸架檢測臺均有相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)。測標(biāo)準(zhǔn)。二、二、 減振器檢測臺的型式及特點減振器檢測臺的型式及特點（一）按壓車體式（一）按壓車體式1.支架 2.電動機 3.推桿 4.凸輪 5.汽車保險杠 6.水平導(dǎo)軌 7.垂直導(dǎo)桿 8,9.光脈沖測量裝置 車身壓縮量與汽車實際行駛時靜態(tài)與動態(tài)的載荷引起的壓縮量車身壓縮量與汽

16、車實際行駛時靜態(tài)與動態(tài)的載荷引起的壓縮量相等。壓到最低點時推桿松開，則車身回彈并作衰減運動。此時，相等。壓到最低點時推桿松開，則車身回彈并作衰減運動。此時，傳感器測得振動波形的兩個相鄰振動峰值，按指數(shù)衰減規(guī)律求得阻傳感器測得振動波形的兩個相鄰振動峰值，按指數(shù)衰減規(guī)律求得阻尼值，并與廠家值或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對照，以評價減振器的性能。傳感器尼值，并與廠家值或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對照，以評價減振器的性能。傳感器可采用位移傳感器、激光測距儀、轉(zhuǎn)角傳感器等多種形式。可采用位移傳感器、激光測距儀、轉(zhuǎn)角傳感器等多種形式。 這種方法僅對整根車軸的減振效果作出評價，不能對同一車軸這種方法僅對整根車軸的減振效果作出評價，不能對同一車

17、軸的各個減振器的減振效果分別做出評價，這樣在兩個減振器一好一的各個減振器的減振效果分別做出評價，這樣在兩個減振器一好一壞的情況下，不能準(zhǔn)確判斷。壞的情況下，不能準(zhǔn)確判斷。 其特點是：占地較小，操作簡便，但需推桿的水平和垂直驅(qū)動其特點是：占地較小，操作簡便，但需推桿的水平和垂直驅(qū)動裝置，用于調(diào)節(jié)推桿位置以壓到車體上。裝置，用于調(diào)節(jié)推桿位置以壓到車體上。（二）制動式（二）制動式 平板式制動試驗臺是利用汽車在測試平板上緊急制動過程來平板式制動試驗臺是利用汽車在測試平板上緊急制動過程來測定汽車的制動和懸架性能。通過測定汽車的制動和懸架性能。通過“制動、軸重、懸架制動、軸重、懸架”測試平測試平板的壓力傳

18、感器可測量被測車輪作用于測試平板上的垂直力。對板的壓力傳感器可測量被測車輪作用于測試平板上的垂直力。對垂直力隨時間的變化曲線進行處理和分析，獲知汽車車身的振動垂直力隨時間的變化曲線進行處理和分析，獲知汽車車身的振動情況，從而判斷被測車輪懸架的技術(shù)狀況。情況，從而判斷被測車輪懸架的技術(shù)狀況。 圖是汽車懸架性能的測試結(jié)圖是汽車懸架性能的測試結(jié)果。圖中給出前、后車輪處的負(fù)果。圖中給出前、后車輪處的負(fù)重隨時間變化的曲線。車輪處的重隨時間變化的曲線。車輪處的負(fù)重變化主要是由于制動時前后負(fù)重變化主要是由于制動時前后車軸間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移及車身通過懸車軸間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移及車身通過懸架在車輪上的扳動而引起的。車架在車輪

19、上的扳動而引起的。車身加速向下時，車輪處負(fù)重增加；身加速向下時，車輪處負(fù)重增加；圖圖a a所反映的是制動時車身前部先所反映的是制動時車身前部先加速向下、再加速回升的加速向下、再加速回升的“制動制動點頭點頭”現(xiàn)象。圖現(xiàn)象。圖b b與圖與圖a a反相位，反相位，即車身前部向下運動時車身后部即車身前部向下運動時車身后部向上抬起向上抬起( (加速度大時后輪離地加速度大時后輪離地) )、車身前部回升時車身后部向下運車身前部回升時車身后部向下運動。動。 圖圖 制動引起的前后車身縱向俯仰制動引起的前后車身縱向俯仰振動車輪負(fù)重變化圖振動車輪負(fù)重變化圖 由于汽車的懸架能夠衰減、吸收車身的振動，所以車身的振動由于

20、汽車的懸架能夠衰減、吸收車身的振動，所以車身的振動經(jīng)過一段時間后就會逐漸消失。可見，車輪處負(fù)重的變化曲線反映經(jīng)過一段時間后就會逐漸消失?？梢姡囕喬庁?fù)重的變化曲線反映了制動引起的車身振動被懸架系統(tǒng)逐步衰減的過程。了制動引起的車身振動被懸架系統(tǒng)逐步衰減的過程。 平板式制動檢測臺采用指標(biāo)平板式制動檢測臺采用指標(biāo)“懸架效率懸架效率” ” 反映車身振動反映車身振動被懸架阻尼衰減、吸收的程度，即汽車懸架的減振性能。懸架效率被懸架阻尼衰減、吸收的程度，即汽車懸架的減振性能。懸架效率=1-G=1-GA A/G/GB B, , 其中其中GGA A，GGB B分別為分別為A A、B B峰值處的動載荷。峰值處的動

21、載荷。 制動式檢測臺測量結(jié)果的重復(fù)性不好，這是由于汽車每制動式檢測臺測量結(jié)果的重復(fù)性不好，這是由于汽車每次在平板上制動時的初速度和制動減速度很難憑駕駛員的人工操作次在平板上制動時的初速度和制動減速度很難憑駕駛員的人工操作而達到一致即每次的制動激勵不同，所以每次制動引起的車身振而達到一致即每次的制動激勵不同，所以每次制動引起的車身振動也不一樣，且各類被動式懸架只能對某些激勵引起的車身振動有動也不一樣，且各類被動式懸架只能對某些激勵引起的車身振動有較好的減振效果，對其他激勵引起的車身振動則難以發(fā)揮良好的減較好的減振效果，對其他激勵引起的車身振動則難以發(fā)揮良好的減振效果，故每次測出的懸架效率值就有差

22、異。振效果，故每次測出的懸架效率值就有差異。 （三）跌落式（三）跌落式 圖是一種跌落式汽車懸掛裝置測圖是一種跌落式汽車懸掛裝置測試臺。測試開始時，先通過氣缸或液試臺。測試開始時，先通過氣缸或液壓缸等機構(gòu)將汽車升起一定高度，然壓缸等機構(gòu)將汽車升起一定高度，然后突然將支撐機構(gòu)松開，車輛作自由后突然將支撐機構(gòu)松開，車輛作自由落體，撞擊地面落體，撞擊地面, ,產(chǎn)生自由振動。產(chǎn)生自由振動。 可用光學(xué)或機械裝置測量車體振幅；也可用力傳感器測量車輪對臺面產(chǎn)生的沖擊壓力，對壓力波形進行檢測，根據(jù)分析結(jié)果評價汽車減振器的減振性能。 跌落式檢測臺在評價減振器作用效果方面采用與按壓車體法一樣得評價指標(biāo)。這種方法的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。但整車升起方式需要較大的提升力，且沖擊波形不易控制，故該方式不常采用。另外,此方式是以整根車軸給出評價結(jié)果，不能對單個減振器的性能進行評價。 （四）、諧振式（四）、諧振式圖 諧振式檢測臺 諧振式檢測臺，由電動機驅(qū)動一個偏心輪，使與之相連接的測諧振式檢測臺，由電動機驅(qū)動一個偏心輪，使與之相連接的測試臺面產(chǎn)生正弦