关于汽车悬架裝置谐振检验台校准方法的探讨

浙江省计量科学研究院 浙江 杭州 310018

汽车悬架装置通常由弹性元件、导向装置和减振器三部分组成。最易发生故障的元件是减振器,而减振器对汽车行驶平顺性和操纵稳定性影响都很大。随着高速公路的迅速发展,轿车的最高车速已超过150km/h.当汽车在高速行驶到一定速度时,由于汽车悬架装置发生共振,就会产生汽车轮胎与地面的接地力为“零”的现象。这是极其危险的,因为这时的汽车方向盘已完全失去控制作用。所以为保证汽车安全行驶,汽车操纵稳定性及至悬架装置的性能和品质已引起高度重视。根据欧洲减振器制造商协会(EUSAMA)推荐的测量标准:汽车车轮静态时的载荷,定义为车轮和道的最小值与静态载荷之比值作为评价汽车悬架装置的指标——吸收率。

根据EUSAMA推荐吸收率比值分为四级:

80%～100%表示很好

60%～79%表示好

40%～59%表示可以(在安全范围)

0～39% 表示弱或差

汽车悬架装置谐振检验台就是专门用于检验汽车悬架装置,它作为一种重要的测量手段,在汽车制造、维修和检测中越来越得到广泛的应用。汽车悬架装置谐振检验台是通过带有储能飞轮的电机旋转时带动偏心轮一起旋转,并与连接的弹簧共同组成激振器,电动机开机后带动汽车悬架装置谐振检验台台面,并迫使汽车车轮与悬架装置系统产生振动。在开机数秒钟后断开电机电源,然后由储能飞轮产生扫频激振。通过测量和系统处理振动频率、振幅、

汽车悬架装置谐振检验台原理简图

输出振动波形曲线,就可以综合评价汽车悬架装置的性能。这就是汽车悬架装置谐振检验台的工作原理。

根据上述汽车悬架装置谐振检验台的工作原理分析,为保证检验台的正确性,当然需要许多技术要求来保证。以下是几个主要技术指标及校准方法。

第一、检验台允许承载载荷和载荷示值的准确性。对汽车悬架装置谐振检验台显示的载荷示值准确性的校准,可直接采用加载砝码的方法进行。测量点可选取允许承载载荷的20%、50%、80%和中间插人常用的二个测试点,总计不少于五个点进行校准。

第二、对汽车悬架装置谐振检验台还应提出静载时的空载变动性和数字显示仪器的零位飘移要求。空载变动性的校准办法,可以在开机稳定后,采用加载方法破坏其平衡状态,观察卸载后的示值是否偏离零位。对数字显示仪器的零位飘移的校准,可以在调整好零位后,观察三十分钟时间的飘移值。

第三、是起始扫额频率的范围及频率的准确性。起始扫频頻率是检验台电机驱动后,储能飞轮的稳定转速对应的领率。它的作用是必须超过车轮与悬架装置系统固有频率(一般不小于15Hz),为保证在扫频过程中飞轮逐渐减速的扫频激振过程总可以扫到车轮与悬架装置系统固有频率处,从而使台面、车轮与汽车悬架装置产生共振。

第四、输出振动波形曲线的正确离不开振幅。所以,对检验台振动的振幅也必须提出一定的要求。因为根据上述汽车悬架装置谐振检验台的测量原理可知,激振器的组成部分之一是 “弹簧"”。所以,弹簧的变形量实际上就是振动波形的“振幅”。据此,我们可以通过加载不同的载荷,测量这时弹簧的变形量是否与检验台指示的“振幅”一致。

第五,吸收率准确性。所谓吸收率是指汽车最小的动态车轮垂直接地力与静态时的垂直载荷之比。通过显示仪表中的电子线路控制(最低值箱位作用),最终仪表显示整个振动过程中车轮对地面(也即对压力传感器)的最小的动态车轮垂直接地力。将其除以静态时的垂直载荷即为标准吸收率,与被检汽车悬架装置谐振检验台显示的吸收率比较,就可得到吸收率的示值误差。

第六,吸收率重复性误差及其偏置误差。任何测量仪器,对测量重复性都有一定要求,对汽车悬架装置谐振检验台也是如此。可以通过上述方法,用一辆允许承载载荷的车辆(最好同轴的左右轮中有一个车轮的悬架装置是有问题的)在检验台上检验、并打印出完整的输出振动波形曲线。在相同条件下,重复测量六次,计算出吸收率重复性误差。

另外,将车轮安置在检验台台面偏离中心位置(比如偏离中心位置左或右100mm)时,进行上述同样的测量,比较与车轮处于中心位置时的二条输出振动波形曲线的偏差。这就是吸收率偏置误差。

结束语

通过上述几个方面的校准,应该说对汽车悬架装置谐振减验台的主要性能都已进行了控制,能保证汽车悬架装置谐振减验台的正常使用,以确保量值溯源的准确可靠。