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《现代汽车新技术》第3章_汽车底盘新技术

执行机构的作用是执行控制系统的指令,一般为力发生 器或转矩发生器(液压缸、汽缸、伺服电动机、电磁阀等)。
检测系统的作用是检测系统的各种状态,为控制系统提供 依据。它包括各种传感器:车身加速度传感器、车身高度传 感器、车速传感器、方向盘转角传感器、节气门位置传感器 等。它们检测出汽车行驶的速度、启动、加速度、转向、制 动和路面状况、汽车振动状况、车身高度等信号,并输送给 电子控制模块。
主动液力悬架
主动液力悬架和主动空气悬架或油气 悬架完全不一样的地方是没有弹性的 介质—气体,执行器(液压缸)中所采用 的介质是不可压缩的油液,故其响应 的灵敏度较高。当执行器(液压缸)发生 作用时,液压缸中的活塞从上、下两 侧接受油压,一侧油压上升,另一侧 油压下降,从而使活塞产生往复伸缩 运动,以适应路面的凸凹,保持车身 的平稳。
这种系统通常在驾驶室内设置驾驶风格选择 装置,系统根据驾驶员选择的不同驾驶风格 按软、中、硬三级或软、硬两级转换阻尼特 性。
CDC(Continuous Damping Control )
CDC系统组成
CDC系统工作原理
CDC系统就是在“孔隙”上做文章,它 通过电控阀门来改变两个腔室间连通部 分的截面积,在油液流量一定时,截面 积的大小与油液的阻尼成反比,这样就 改变了油液在腔室间往复运动的阻力, 从而实现对减振器阻尼的改变。CDC系 统不仅可以达到每秒100次以上的监测 收录并处理路面颠簸,还能在汽车加速、 减速、转弯过程中有效控制车身姿态, 给驱动轮提供最好的下压力。
囊机构
车架高度控制机构包括 一个高度传感器、控制 机构和执行机构,其功 能为:
1)随车载变化保持合理的 悬架行程;
2)高速时降低车身,保持 汽车稳定性,减少空气 阻力;
3)在起伏不平的路面情况 下,提高车身高度以提 高汽车通过性。
导向传力机构
导向传力机构是空气悬架中的重要部件,主 要承受汽车的纵向力、侧向力及其力矩,因 此要有一定的强度,布置方式要合理。空气 弹簧在悬架中主要承受垂直载荷、减振、消 振,如果导向机构设计得不合理,则会增加 空气弹簧的负担,甚至会发生扭曲、摩擦等 现象,恶化减振效果,缩短弹簧的寿命。
第三章 汽车底盘新技术
目录
3.1 悬架系统新技术 3.2 转向系统新技术 3.3 制动系统新技术 3.5 轮胎新技术
3.1 悬架系统新技术
3.1.1 空气悬架
空气悬架主要 由空气弹簧、 导向传力机构、 减振阻尼装置、 横向稳定器、 高度阀、压气 机、储能器及 管路等组成。
空气弹簧
空气弹簧随着载荷的增加,容 器内压缩空气压力升高,其刚 度也随之增加;载荷减少,刚 度也随空气压力的降低而下降, 因而这种弹簧具有较好的变刚 度特性。空气弹簧内的空气介 质摩擦极小,工作时几乎没有 噪声,对于高频振动的吸收和 隔音性能极好。空气弹簧可分 为囊式空气弹簧和膜式空气弹 簧两种。
阻尼连续可调减振器
采用电控技术调节阻尼特性的筒式液阻减振 器的调节机构通常由传感器、控制装置以及 执行机构等组成,阻尼既可以分级调节也可 以连续调节,通常是由电控执行器改变节流 阀通流面积,调节减振器的阻尼特性。由传 感器采集的信号包括车速、转向盘转角、节 气门开度、制动管路压力及纵向加速度等。
电磁减振器工作原理
3.1.3 主动悬架
被动悬架
Passive Suspension
半主动悬架
Semi-active Suspension
全主动悬架
Full Active Suspension
主动悬架
Active Suspension
(Adaptive Suspension)
全主动悬架
通常是由执行机构、检测系统、反馈控制系统和能源系 统四部分组成。
3.1.2 可调阻尼减振器
传统悬架的减振器(即阻尼装置)其阻尼特 性一般是固定不变的,因此装备有传统悬 架系统的汽车在行驶过程中,其悬架性能 也是不变的,这使得汽车的行驶平顺性和 乘坐舒适性受到了限制。现代汽车对悬架 系统的减振器有更高的要求,希望悬架的 阻尼可以根据汽车具体的行驶状况进行动 态的调节。可调阻尼减振器便可满足这一 需求。下面介绍两种可调阻尼减振器:阻 尼连续可调减振器和电磁减振器。
导向传力机构
转向桥空气悬架
空气弹簧在悬架系统中的布置对整车性能有极大的 影响。在布置允许的情况下,应尽可能把空气弹簧 布置在车架以外,以便于加大弹簧的中心距,获得 充分大的侧倾角刚度。转向桥空气悬架的空气弹簧 一般与主销的方向保持一致,利于转向的实现。
驱动桥空气悬架
驱动桥空气悬架一般要承受更大的力,因此空 气弹簧布置在驱动轴的后面,以提高承载能力。
控制系统的作用是处理数据和发出各种控制指令,其核心 部件是电子计算机。
能源系统的作用是为以上各部分提供能量。
主动空气悬架 系统工作原理
主动空气悬架系统
控制单元 空气减振器
空气泵
储气罐
控制线路
空气管道
可依据各人的喜好, 路面的状况及使用 的条件, 来调整悬架的软硬度, 以适合 不同的需求。驾驶者想享受驾驭的乐趣 时, 可选择较硬的模式享受跑车式的驾 驶乐趣, 也可以选择较软的模式, 享受 舒适的乘坐感觉。
电磁减振器
在电磁减振器内采用的不是普通油液,而是磁 流变液,它是由合成碳氢化合物以及3~10微 米大小的磁性颗粒组成。一旦悬架控制单元发 出脉冲信号,线圈内便会产生电压,从而形成 一个磁场,并改变粒子的排列方式。这些粒子 马上会按垂直于压力的方向排列,阻碍油液在 活塞通道内流动的效果,从而提高阻尼系数, 调整悬架的减振效果。没有加高电压时,处于 无磁状态的磁流变夜的阻尼系数会相对降低, 悬架变得较软。
主动液力悬架
半主动悬架
半主动悬架与主动悬架的区别是,半主动悬架用可 控阻尼的减振器取代执行器。因此它不考虑改变悬 架的刚度,而只考虑改变悬架阻尼的悬架系统。半 主动悬架由无动力源且可控的阻尼元件(减振器)和支 持悬架质量的弹性元件(与减振器并联)组成。减振器 则通过调节阻尼力来控制所耗散掉的能量的多少。
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