汽車底盤調(diào)校是什么？
底盤調(diào)校是對(duì)車輪、懸架調(diào)校、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剎車系統(tǒng)調(diào)校的總稱，通常我們說的底盤調(diào)校更多是對(duì)輪胎以及懸架的調(diào)校。
根據(jù)《汽車構(gòu)造》上的定義，一輛汽車可以分為四個(gè)組成部分：動(dòng)力、車身、底盤、電氣設(shè)備。底盤由四大系統(tǒng)：行駛系、轉(zhuǎn)向系、傳動(dòng)系和制動(dòng)系。作用是支承、安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件、總成，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使車輛傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力至驅(qū)動(dòng)輪，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)，保證正常行駛。行駛系：接受傳動(dòng)系傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，通過驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)，保證正常行駛。轉(zhuǎn)向系：保證汽車能按照駕駛員的意志而進(jìn)行轉(zhuǎn)向行駛。傳動(dòng)系：位于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)車輪之間的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)給驅(qū)動(dòng)車輪。制動(dòng)系：使行駛的車輛減速甚至停車，使已經(jīng)停駛的汽車保持不動(dòng)。底盤的開發(fā)過程通常是這樣的：首先由經(jīng)驗(yàn)豐富的底盤系統(tǒng)工程師根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)、對(duì)標(biāo)車性能、市場(chǎng)定位、整車相關(guān)參數(shù)等信息，確定底盤總體性能目標(biāo)，然后將總體性能目標(biāo)分解成對(duì)各零件的設(shè)計(jì)要求，底盤零部件設(shè)計(jì)工程師將設(shè)計(jì)要求輸入給供應(yīng)商進(jìn)行提供軟模件或選型樣件，主機(jī)廠將零部件裝車后經(jīng)過幾輪迭代調(diào)校和驗(yàn)證最后確認(rèn)零部件的要求。底盤由四大系統(tǒng)構(gòu)成，傳動(dòng)系統(tǒng)主要是根據(jù)計(jì)算仿真設(shè)計(jì)要求匹配傳動(dòng)參數(shù)，所以開發(fā)過程的調(diào)校主要是對(duì)行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系三大系統(tǒng)。在進(jìn)行第一輪調(diào)校之前一般要進(jìn)行K&C試驗(yàn)和操穩(wěn)試驗(yàn)摸底車輛的底盤基本的性能，和調(diào)校性能目標(biāo)相比較，指明調(diào)校優(yōu)化方向，為后面的幾輪調(diào)校做準(zhǔn)備。行駛系包含汽車的車架、車橋、車輪和懸架等組成，這里的調(diào)校主要是懸架系統(tǒng)。懸架系統(tǒng)由彈性元件、減振元件、傳力或?qū)驒C(jī)構(gòu)和橫向穩(wěn)定桿組成，其直接影響到操縱穩(wěn)定性和舒適性。彈性元件調(diào)校主要是對(duì)彈簧剛度、輪胎和襯套等，螺旋彈簧和減振器用來承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車身的沖擊。通過測(cè)試不同彈簧剛度下的車輛操穩(wěn)特性確定合適的剛度參數(shù)。
減振元件調(diào)校是指減振器阻尼力，為了獲得較理想的阻尼力特性：低速時(shí)，阻尼力要小，使懸架偏軟，保證舒適性；高速時(shí)，阻尼力稍大偏硬，提供清晰的路感。為了獲得較好的阻尼特性需要不斷試驗(yàn)根據(jù)閥片的規(guī)格、數(shù)量和活塞孔組合幾萬種設(shè)計(jì)方案，要得到最后所需要的性能，需經(jīng)過反復(fù)測(cè)試再反復(fù)改進(jìn)，從調(diào)校復(fù)雜度和重要度來說減振器是整個(gè)行駛系統(tǒng)調(diào)校的核心。
汽車的舒適性可由“路面-汽車-人”系統(tǒng)的框圖來分析。路面不平度和車速形成了對(duì)汽車振動(dòng)系統(tǒng)的“輸入”，此“輸入”經(jīng)過由輪胎、懸架、座墊等彈性、阻尼元件和懸掛、非懸掛質(zhì)量構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)的傳遞，得到振動(dòng)系統(tǒng)的“輸出”是懸掛質(zhì)量或進(jìn)一步經(jīng)座椅傳至人體的加速度，為了獲得日常偏舒適、急轉(zhuǎn)彎不側(cè)傾、壞路不顛僅僅調(diào)教好彈簧剛度和減振阻尼力還是不夠的，還需要考慮懸掛、非懸掛質(zhì)量等因素。
對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)分為兩部分：主制動(dòng)系統(tǒng)和輔助制動(dòng)系統(tǒng)。主制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)踏板、真空助力泵、制動(dòng)管路等零件，而輔助制動(dòng)系統(tǒng)就是車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）。對(duì)于主制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)校包含以下方面：制動(dòng)力，前后軸制動(dòng)力分配和制動(dòng)的熱衰退性能。①制動(dòng)力：經(jīng)常聽到一些老司機(jī)給一輛車制動(dòng)的評(píng)價(jià)是剎車偏軟或偏硬，制動(dòng)不線性等。制動(dòng)力調(diào)校通常是制動(dòng)工程師在試驗(yàn)車上不斷加速到一定車速然后緊急剎車，頻繁往復(fù)，每種工況進(jìn)行幾千次試驗(yàn)，對(duì)制動(dòng)踏板的行程、制動(dòng)踏力、制動(dòng)減速度等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和平衡，除了這些客觀數(shù)據(jù)要達(dá)到目標(biāo)設(shè)計(jì)值，還需要組織主觀評(píng)價(jià)，以上均通過之后調(diào)校才結(jié)束。②前后軸制動(dòng)力分配：借助于ESP的子功能電子制動(dòng)分配（EBD）對(duì)前后軸制動(dòng)力分解。汽車在高速行駛或下坡連續(xù)制動(dòng)摩擦片在摩擦過程中，由于溫度制動(dòng)盤片溫度太高摩擦力矩有明顯下降制動(dòng)性能會(huì)衰減，會(huì)影響制動(dòng)效果，抗熱衰退性能與制動(dòng)器摩擦片和制動(dòng)器結(jié)構(gòu)有關(guān)。
- 摩擦片常用材料有石棉、半金屬和無石棉等材料制成，為提高抗熱衰退性能選擇優(yōu)質(zhì)摩擦片材料；
- 改善制動(dòng)系統(tǒng)散熱如制動(dòng)盤設(shè)計(jì)通風(fēng)孔；
- 常用的制動(dòng)器分為盤式和鼓式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器其制動(dòng)性能沒有鼓式好，但是其抗熱衰退穩(wěn)定性較好，鼓式在下坡頻繁制動(dòng)時(shí)有無制動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，所以在轎車上鼓式制動(dòng)器基本已經(jīng)被淘汰。
④輔助制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)校輔助制動(dòng)系統(tǒng)主要是指車身穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP），在一般車輛正常制動(dòng)過程中ESP不會(huì)工作，在滑行、加速或者制動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)彎過度或轉(zhuǎn)彎不足的狀況下增強(qiáng)車輛的穩(wěn)定性和方向控制，它通過控制輪端制動(dòng)力大小和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出（能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送降扭和升扭請(qǐng)求）來實(shí)現(xiàn)。ESP除了包含車輛動(dòng)態(tài)控制（VDC）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）和防抱死控制系統(tǒng)（ABS）等主要功能之外，還有一大堆附加功能如上坡輔助（HHC）、下坡輔助（HDC）、自動(dòng)駐車（Autohold）、液壓制動(dòng)輔助（HBA）等功能。ESP的調(diào)校一般都是國內(nèi)主機(jī)廠提供標(biāo)定車輛，博世、天合等供應(yīng)商的標(biāo)定工程師負(fù)責(zé)標(biāo)定，標(biāo)定完成之后主機(jī)廠進(jìn)行驗(yàn)收，一般至少要經(jīng)過兩輪高附鋪裝路面標(biāo)定、一輪低附冰面雪面標(biāo)定。標(biāo)定過程中主要考慮以下工況標(biāo)定：懸架系統(tǒng)會(huì)對(duì)車輛的側(cè)傾或俯仰產(chǎn)生較大影響，所以懸架剛度或減振器阻尼的變更均需要進(jìn)行ESP的重新驗(yàn)證。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)教轉(zhuǎn)向比和轉(zhuǎn)向梯度的幾何設(shè)計(jì)在前期CAE仿真階段已經(jīng)固化，一般裝車后不會(huì)輕易再做變更，所以后期的轉(zhuǎn)向調(diào)校主要是針對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）進(jìn)行標(biāo)定，EPS通過助力電機(jī)提供助力矩減輕駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤所需的力矩。根據(jù)半經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)測(cè)無助力時(shí)原地轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算電機(jī)助力矩最大電流。通過轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算的電機(jī)最大電流可以達(dá)到60-80A。在臺(tái)架根據(jù)整車參數(shù)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完成建模之后，還需要進(jìn)行實(shí)車實(shí)時(shí)匹配和調(diào)校。匹配的主要原則：在中低速行駛時(shí)為了保證轉(zhuǎn)向輕便性，助力電機(jī)提供較大助力，為了保證高速行駛時(shí)行駛穩(wěn)定性和良好的路感，電機(jī)提供阻尼力（與助力相反的力）。助力調(diào)校分為三個(gè)方面：基本助力、補(bǔ)償控制和回正控制功能調(diào)校，主要進(jìn)行以下工況標(biāo)定：標(biāo)定完成后，進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向助力試驗(yàn)、低速轉(zhuǎn)向助力試驗(yàn)、快速轉(zhuǎn)向助力特性試驗(yàn)和回正性能等試驗(yàn)進(jìn)行主觀、客觀評(píng)價(jià)驗(yàn)收。以某款SUV進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向助力試驗(yàn)，沒有助力和有助力轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩對(duì)比如下：原地有/無助力情況下轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩在完成以上調(diào)校任務(wù)后重新進(jìn)行K&C試驗(yàn)和底盤性能試驗(yàn)最終底盤性能，對(duì)調(diào)校結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。底盤調(diào)校是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，車型的定位、發(fā)動(dòng)機(jī)特性、零部件成本、整車載荷、使用的環(huán)境、目標(biāo)客戶的使用習(xí)慣等，都會(huì)影響調(diào)校的最終風(fēng)格。其次，底盤調(diào)校，尤其是懸架系統(tǒng)阻尼力的確定，襯套模態(tài)剛度，墊片上孔的數(shù)量、孔的大小和鉆孔的角度，都會(huì)直接影響最終調(diào)校的結(jié)果。對(duì)于底盤性能評(píng)價(jià)分為主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)，客觀評(píng)價(jià)是底盤性能工程師嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)工況進(jìn)行各項(xiàng)工況測(cè)試，分析評(píng)價(jià)指標(biāo)與設(shè)計(jì)值之間的差異。汽車最終是人進(jìn)行駕駛，所以還需要評(píng)價(jià)工程師根據(jù)從用戶角度對(duì)一輛車底盤性能好壞進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，通常使用十分評(píng)價(jià)法。底盤設(shè)計(jì)和調(diào)校工程師需要反復(fù)進(jìn)行CAE仿真分析、主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)，一般要經(jīng)過1-2輪粗調(diào)，2輪精細(xì)迭代調(diào)校之后凍結(jié)最終的底盤設(shè)計(jì)方案。以前國內(nèi)主機(jī)廠基本無底盤設(shè)計(jì)調(diào)校能力，雖然通過逆向開發(fā)可以提高底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，但是載荷分布、輪胎等變化使逆向的底盤性能與對(duì)標(biāo)車相差甚遠(yuǎn)，通過收購、對(duì)外合作方式目前國內(nèi)如上汽、比亞迪、廣汽等主機(jī)廠均已經(jīng)建立一定底盤研發(fā)體系。
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