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為什么行駛品質(zhì)高級的汽車底盤很難開發(fā)出來？
2018-04-23 13:48:17·
為什么行駛品質(zhì)高級的汽車底盤很難開發(fā)出來？這個問題應(yīng)該是，汽車的車輛動力學(xué)性能是怎樣開發(fā)的？好了，先說說車輛動力學(xué)性能的定義、工作內(nèi)容開發(fā)的大概方法，再說說開發(fā)中的困難吧。
為什么行駛品質(zhì)高級的汽車底盤很難開發(fā)出來？這個問題應(yīng)該是，汽車的車輛動力學(xué)性能是怎樣開發(fā)的？好了，先說說車輛動力學(xué)性能的定義、工作內(nèi)容開發(fā)的大概方法，再說說開發(fā)中的困難吧。
底盤反應(yīng)快，濾震好，動態(tài)極限高，行駛品質(zhì)高級之類的這些性能，都是車輛在路面上運動時體現(xiàn)出的特性。而車輛動力學(xué)就是研究車輛在路面上的運動的，所關(guān)心的運動包括前后方向的如加速、制動，側(cè)向的如轉(zhuǎn)向性能，上下方向的如乘坐舒適性。車輛動力學(xué)是一門即依賴于經(jīng)驗又離不開分析，既需要主觀評估和又必須進(jìn)行客觀測量的學(xué)科，復(fù)雜的車輛 / 路面模型使得精確的分析在目前還不可能，這也帶來了開發(fā)的困難。
車輛動力學(xué)系統(tǒng)
車輛動力學(xué)性能也同其他性能一樣，可以分解成許多工程參數(shù)，比如 0-100 加速時間、制動距離、懸掛系統(tǒng)隔振偏頻、轉(zhuǎn)向不足等等，之后再可以細(xì)分成很多零部件或子系統(tǒng)的性能要求，比如懸架系統(tǒng)的 K/C 啊、后橋的扭轉(zhuǎn)剛度啊、彈簧剛度啊、橡膠襯套的剛度曲線啊。基于這些性能要求，可以在車輛開發(fā)的前期通過虛擬分析的手段選擇懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計出安裝硬點等等。在初步的設(shè)計完成后，可以開發(fā)出車輛動力學(xué)樣車進(jìn)行主觀評估以及一些測試，之后再進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。在實車下線后，還可以進(jìn)行進(jìn)一步的評估和測試并對一些可調(diào)的懸架特性進(jìn)行調(diào)教，以達(dá)到這輛車的最佳動力學(xué)性能。底盤反應(yīng)快，濾震好，動態(tài)極限高，行駛品質(zhì)高級之類的都屬于主觀評估的范疇了。
說起車輛動力學(xué)性能開發(fā)的困難，與車輛開發(fā)中的其他的學(xué)科相比，車輛動力學(xué)研究的系統(tǒng)更復(fù)雜，零件間的相互作用更多，也更加非線性。而且很多零件的特性還沒有完全被工程師掌握。舉個例子，既然車輛動力學(xué)的性能考察車輛與路面的相互作用，那么車輛與路面的接觸點，輪胎自然就是決定車輛動力學(xué)性能的最重要的零件之一，但是遺憾的是，目前業(yè)界還沒有一個能精確描述輪胎在各種工況下的響應(yīng)的力學(xué)模型，而國內(nèi)在這方面就欠缺的更多了。缺少了輪胎的模型，前期的很多分析其實就是建在沙子上的城堡了。這些困難組合在一起，就導(dǎo)致前期的分析和計算往往只能確定一個大致范圍，保證車輛的動力學(xué)性能不至于偏差太多，也就是給后期的主觀調(diào)校一個比較好的基礎(chǔ)。后期的主觀調(diào)校是車輛動力學(xué)開發(fā)中的核心環(huán)節(jié)之一，而主觀的東西就很依賴于經(jīng)驗了，不是短時間就能形成的能力。
除此之外，車輛動力學(xué)性能作為各大汽車公司的核心技術(shù)，相對也是比較保密的。國內(nèi)一些公司逆向車子的時候，零件可以掃出來，焊點可以拆解，材料可以測出來，但是懸架的參數(shù)就很難測試了，甚至都不知道要測試那些參數(shù)，懸架的硬點位置也是很難逆向的，這些都給后面的開發(fā)帶來困難，可能看起來差不多的東西，裝在一起開在路上就差異很大，而且往往都不知道差在什么地方。
另一方面，車輛動力學(xué)是一個需要很多平衡的學(xué)科，操控性與乘坐舒適性是矛盾的，與振動噪聲性能也是矛盾的。襯套剛度高了，響應(yīng)比較靈敏，但是隔振就下降了，噪聲就不好了。如何平衡好這些矛盾，最終做出符合市場要求和客戶需求的車子就需要豐富的經(jīng)驗啦，也不是短時間就能掌握的能力。通用的車子底盤隔振性能好，其實是 NVH 性能中的隔振率，就是橡膠襯套剛度與底盤結(jié)構(gòu)件剛度和車身安裝點剛度的匹配，既做到了良好的隔振率又做到了很好的操控性，用扭臂梁這種半獨立懸架就實現(xiàn)了接近多連桿的操控性能，這就需要幾十年的經(jīng)驗積累了。
底盤反應(yīng)快，濾震好，動態(tài)極限高，行駛品質(zhì)高級之類的這些性能，都是車輛在路面上運動時體現(xiàn)出的特性。而車輛動力學(xué)就是研究車輛在路面上的運動的，所關(guān)心的運動包括前后方向的如加速、制動，側(cè)向的如轉(zhuǎn)向性能，上下方向的如乘坐舒適性。車輛動力學(xué)是一門即依賴于經(jīng)驗又離不開分析，既需要主觀評估和又必須進(jìn)行客觀測量的學(xué)科，復(fù)雜的車輛 / 路面模型使得精確的分析在目前還不可能，這也帶來了開發(fā)的困難。
車輛動力學(xué)系統(tǒng)
車輛動力學(xué)性能也同其他性能一樣，可以分解成許多工程參數(shù)，比如 0-100 加速時間、制動距離、懸掛系統(tǒng)隔振偏頻、轉(zhuǎn)向不足等等，之后再可以細(xì)分成很多零部件或子系統(tǒng)的性能要求，比如懸架系統(tǒng)的 K/C 啊、后橋的扭轉(zhuǎn)剛度啊、彈簧剛度啊、橡膠襯套的剛度曲線啊。基于這些性能要求，可以在車輛開發(fā)的前期通過虛擬分析的手段選擇懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計出安裝硬點等等。在初步的設(shè)計完成后，可以開發(fā)出車輛動力學(xué)樣車進(jìn)行主觀評估以及一些測試，之后再進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。在實車下線后，還可以進(jìn)行進(jìn)一步的評估和測試并對一些可調(diào)的懸架特性進(jìn)行調(diào)教，以達(dá)到這輛車的最佳動力學(xué)性能。底盤反應(yīng)快，濾震好，動態(tài)極限高，行駛品質(zhì)高級之類的都屬于主觀評估的范疇了。
說起車輛動力學(xué)性能開發(fā)的困難，與車輛開發(fā)中的其他的學(xué)科相比，車輛動力學(xué)研究的系統(tǒng)更復(fù)雜，零件間的相互作用更多，也更加非線性。而且很多零件的特性還沒有完全被工程師掌握。舉個例子，既然車輛動力學(xué)的性能考察車輛與路面的相互作用，那么車輛與路面的接觸點，輪胎自然就是決定車輛動力學(xué)性能的最重要的零件之一，但是遺憾的是，目前業(yè)界還沒有一個能精確描述輪胎在各種工況下的響應(yīng)的力學(xué)模型，而國內(nèi)在這方面就欠缺的更多了。缺少了輪胎的模型，前期的很多分析其實就是建在沙子上的城堡了。這些困難組合在一起，就導(dǎo)致前期的分析和計算往往只能確定一個大致范圍，保證車輛的動力學(xué)性能不至于偏差太多，也就是給后期的主觀調(diào)校一個比較好的基礎(chǔ)。后期的主觀調(diào)校是車輛動力學(xué)開發(fā)中的核心環(huán)節(jié)之一，而主觀的東西就很依賴于經(jīng)驗了，不是短時間就能形成的能力。
除此之外，車輛動力學(xué)性能作為各大汽車公司的核心技術(shù)，相對也是比較保密的。國內(nèi)一些公司逆向車子的時候，零件可以掃出來，焊點可以拆解，材料可以測出來，但是懸架的參數(shù)就很難測試了，甚至都不知道要測試那些參數(shù)，懸架的硬點位置也是很難逆向的，這些都給后面的開發(fā)帶來困難，可能看起來差不多的東西，裝在一起開在路上就差異很大，而且往往都不知道差在什么地方。
另一方面，車輛動力學(xué)是一個需要很多平衡的學(xué)科，操控性與乘坐舒適性是矛盾的，與振動噪聲性能也是矛盾的。襯套剛度高了，響應(yīng)比較靈敏，但是隔振就下降了，噪聲就不好了。如何平衡好這些矛盾，最終做出符合市場要求和客戶需求的車子就需要豐富的經(jīng)驗啦，也不是短時間就能掌握的能力。通用的車子底盤隔振性能好，其實是 NVH 性能中的隔振率，就是橡膠襯套剛度與底盤結(jié)構(gòu)件剛度和車身安裝點剛度的匹配，既做到了良好的隔振率又做到了很好的操控性，用扭臂梁這種半獨立懸架就實現(xiàn)了接近多連桿的操控性能，這就需要幾十年的經(jīng)驗積累了。
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