2.0L轿车前麦弗逊悬架的设计及优化开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.目的及意义

21世纪以来,汽车行业蓬勃发展,并随着人们生活水平的提高,人们对汽车的性能及要求越来越高。尤其是对汽车的安全性及汽车的舒适性的要求也日益提高。车辆行驶过程中的操纵稳定性及平顺性已成为国内外各个车企越来越重视的一项指标。汽车悬架是影响汽车操纵稳定性及平顺性中极为关键的一环,但目前麦弗逊悬架存在许多缺陷,如由于麦弗逊式悬架的车体与减振器连接的地方(俗称避震塔)由于长期受力,如果车身钢板质量较差,或者漆面质量较低又被雨水或洗车水侵蚀,很容易导致减震器和车身的连接点出现锈蚀问题;由于减震器本身受力大且里面是液压油,车子行走和跳动过程中会反复挤压这些油,所以漏油也就成为麦弗逊式悬架减震器的一种常见现象;漏油和锈蚀是大概率事件,而断轴是小概率事件,所以如果车身钢板本身差,洗车时也比较随意,锈蚀是早晚的事,如果车主的驾驶习惯比较粗放,断轴也会成为必然事件,所以减震器的质量和悬架控制臂的结构设计,尤其是控制臂或连杆的连接衬套设计是很重要的问题;目前对麦弗逊悬架优化设计需提高抗前倾能力;由于麦弗逊悬架机构和转向机构的相互关联,存在转向性能方面的问题等等。因此,针对改善麦弗逊悬架的平顺性及操纵稳定性是本文的重点,非常有意义。

2.国内外研究历史及现状:

为提高汽车的安全性、可靠性和乘坐舒适性,近年汽车悬架系统采用了许多新部件和新式装置。悬架和转向系统中出现的新技术有空气弹簧、电控减振器、主动悬架电控平顺性和操纵性等。而麦弗逊悬架至今为止依然是商用车上应用规模比较大的悬架之一。其能广泛用于各种小型车辆上,是应为该悬架的制造成本较低且在汽车底盘系统中占用空间较小。在国内外市场上,相当一部分轿车上运用的是麦弗逊独立悬架技术,比如国产奥迪、奇瑞、富康等。

1924年麦弗逊诞生于通用汽车公司。当时通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车,目标是将四座轿车的质量控制在0.9吨以内,轴距控制在2.74米以内,设计的关键是悬架。作为总设计师,麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,装在前轴上。实践证明这种悬架形式构造简单,占用空间小,而且操纵性很好。后来,麦弗逊跳槽到福特,1950年福特在英国的子公司生产的两款车,是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单,性能优越的缘故,被誉为经典的设计。麦弗逊悬架可看作是双叉臂悬架(Double-WishboneSuspension)的变种,即上叉臂被位于车身上的一个点代替,这个点就是减振器支柱和车身的上安装点,打开前舱盖可以看到这个安装点。麦弗逊悬架结构简单,从诞生之日起,到如今经过七八十年的发展,其综合性能经过长期的验证和不断改进,很早就被业界认可。而且,加之对下控制臂结构的优化和整体出色的调校,其性能可以说是已经达到炉火纯青的地步。不少性能车如宝马M3和保时捷911的前悬架都使用麦弗逊式,可以说这些大佬级车企真正地将大道至简的精神发挥到极致。所以,为何几万块的车和几百万的车都用麦弗逊前悬架,操控差别如此之大,调校和结构优化在其中占的作用由此可见一斑。

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