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淺談汽車懸架系統(tǒng)對制動性能的影響

2020-01-15 20:50:59·  來源：中國汽研汽車工程研發(fā)中心  
　
制動性能的好壞直接影響到行車安全，日常發(fā)生交通事故往往與制動距離過長、制動時發(fā)生跑偏或者側(cè)滑現(xiàn)象有關(guān)，其重要性不言而喻?，F(xiàn)在隨著消費(fèi)者對駕駛體驗(yàn)的要求
制動性能的好壞直接影響到行車安全，日常發(fā)生交通事故往往與制動距離過長、制動時發(fā)生跑偏或者側(cè)滑現(xiàn)象有關(guān)，其重要性不言而喻?，F(xiàn)在隨著消費(fèi)者對駕駛體驗(yàn)的要求越來越高，制動性能不僅要滿足安全駕駛的需求，也要帶給駕駛員更有信心、更舒適的體驗(yàn)。因此，中國消費(fèi)者汽車駕乘指數(shù)（C-ADRI）也從制動效能、制動踏板感覺、彎道制動車道保持、制動噪音和剎車時的異常項(xiàng)五個方面來全面的評價車輛的制動性能。

眾所周知，汽車上的很多系統(tǒng)都對制動性能有影響，例如輪胎、ABS系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)等，今天我們就帶大家了解一下在車輛開發(fā)過程中懸架對制動性能的影響。

懸架對制動性能最直接的影響就是“制動時的俯仰特性”方面，簡而言之就是“制動點(diǎn)頭現(xiàn)象”。如果該現(xiàn)象比較嚴(yán)重，則駕駛員在制動時會覺得沒有信心，并且感到不舒適。工程師們在進(jìn)行懸架開發(fā)時通常會從結(jié)構(gòu)（幾何布局）和剛度阻尼上進(jìn)行優(yōu)化。


上圖就是工程師在開發(fā)過程中常會用到的“制動抗點(diǎn)頭幾何圖”，簡單來說就是要優(yōu)化設(shè)計(jì)制動時的“俯仰中心”和“質(zhì)心”的相對布局來從幾何上減小制動時俯仰角的大小。

而下面兩幅圖則說明懸架的剛度阻尼對制動俯仰的影響，汽車懸架可以近似的簡化為途中的“彈簧-阻尼器”模型。這就像我們平時玩的蹺蹺板一樣，汽車加速和制動時也是繞著之前說的幾何中心點(diǎn)作上下的俯仰運(yùn)動，而人的腿就好比懸架，在運(yùn)動時起到了支撐的作用。

一般來說剛度和阻尼越大則支撐性和收斂更好，直接表現(xiàn)就是俯仰角度小，并且車輛制動停止后沒有多余的俯仰動作。而如果剛度和阻尼過小則支撐性較弱、收斂不足，直接表現(xiàn)就是俯仰角度大，并且在制動完成后還會有多余的俯仰動作。

雖然工程師們在設(shè)計(jì)懸架時會盡量保證“制動抗點(diǎn)頭特性”，減小俯仰的大小，但要完全沒有點(diǎn)頭現(xiàn)象也是不可能的，這主要是由于：
- 駕駛員會出現(xiàn)錯覺，駕駛員需要一定的點(diǎn)頭現(xiàn)象來了解汽車是否處于制動狀態(tài)；
- 幾何上不允許，由于空間限制等原因不可能把俯仰中心放在理想位置；
- 假如設(shè)計(jì)成沒有制動點(diǎn)頭現(xiàn)象，懸架在沖擊和柔和感等舒適性方面的表現(xiàn)會很差。 
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