陈立冬，王建，吴新宇，王顺祥（长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

基于Adams/Car的多连杆后悬架运动特性分析

陈立冬，王建，吴新宇，王顺祥
（长城汽车股份有限公司技术中心 河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：文章基于Adams/Car，对两种多连杆后悬架运动特性进行分析，通过性能对比，得出了悬架设计理念，丰富了悬架设计开发经验。

关键词：多连杆后悬架；Adams/car；运动特性

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.10.001

NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)10-01-02

引言

为提升自主研发能力，丰富设计经验，对悬架相关设计理论进行验证，本文基于Adams/Car，对两种多连杆后悬架（后文以A型和B型将两种悬架结构进行区分）进行建模，并将二者的运动特性进行对比分析。

1、连杆后悬架结构分析

悬架控制臂是决定悬架运动特性的主要部件，从控制臂的数量、结构和空间分布，基本上就能从宏观上判断出悬架性能的优劣。

悬架在运动过程中，必然会受到纵向力、侧向力和垂向力。其中垂向力主要由弹簧承受，纵向力和横向力由控制臂承受。这样，悬架的控制臂在空间上必有横向布置和纵向布置的控制臂。对于A型悬架，上控制臂为横向布置主要承担横向力，下控制臂为斜向布置，可同时承担横向力和纵向力，悬架结构简单。但由于A型悬架的下控制臂受到两个方向的耦合力，很容易产生自激振动，影响整车平顺性和舒适性。B型悬架可以看成是A型悬架的变形。它保留了A型悬架的上控制臂结构，将A型悬架的下梯形臂，分解成三个控制臂，其中下前控制臂和下后控制臂横向布置，纵臂纵向布置，这样可以保证悬架控制臂只承担横向力或是纵向力，使悬架控制臂受力解耦，提升了整车的平顺性和舒适性。综上，从结构上来说，B型悬架在性能上要优于A型悬架。

2、动特性分析

为获得详细的悬架运动特性，基于Adams/Car软件对两种悬架的运动特性进行了仿真分析，轮跳采用±50mm常用工况。以下各图中，实线代表A型悬架的性能曲线，虚线代表B型悬架的性能曲线。仿真结果如下：

车轮上跳时，外倾角均为负方向变化。由于外倾推力的作用，整车在转弯时，可以提供更多的侧向力，对车辆侧滑具有抑制作用。但外倾角变化过大，会导致轮胎接地性变差，容易导致轮胎偏磨；同时增加轮胎运动对路面变化的敏感性，对整车操稳不利。综合考虑，B型悬架的外倾角性能变化曲线较优。

车轮上跳时，前束为弱正方向变化。这样有利于整车的不足转向，提升转弯安全性能。从图中可以看出二者的性能变化曲线几乎相同，在前束角性能变化曲线上，A型悬架和B型悬架性能相同。

从二者的悬架抗抬尾变化曲线可以看出，B型悬架相对于A型悬架具有较大优势。这是因为，对于B型悬架来说，纵臂与车身的连接点可以看成悬架的抗俯仰中心。通过恰当的调节纵臂连接点高度，可以较容易的提升抗俯仰性能，并且由于控制臂的解耦作用，可以减少对悬架其他性能的影响。

A型悬架和B型悬架的侧倾中心高度在设计位置基本一致。但是随车轮上跳变化，B型悬架侧倾中心降低幅值较大，这样会增大转弯侧倾角，影响整车操稳；同时侧倾中心的变化，会导致车轮跳动时较大的轮距变化，如图7所示。基于此，B型悬架经常会将悬架限位块与弹簧同轴装配，这样既保证了在常用工况下，悬架刚度不影响乘适性；又能使车辆在恶劣路况中，悬架限位块和弹簧同时起作用，垂直刚度增加，抑制轮跳变化并增加侧倾刚度，提升整车操稳性能，从而达到弥补B型悬架自身性能缺陷的目的。

3、结论

通过以上仿真分析可以看出B型悬架的运动特性要优于A型悬架；同时可以总结出悬架运动特性优化原则：在悬架优化时，优先保证悬架的外倾、前束变化和抗俯仰性能； 可适当牺牲转弯侧倾性能，并通过弹簧和限位块同轴装配的方案进行弥补。

参考文献

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Analysing Kinetic Characteristic Of Multi-link Rear Suspension based on Adams/Car

Chen Lidong, Wang Jian, Wu Xinyu, Wang Shunxiang
( R&D Center of Great Wall Motor Company, Automotive Engineering Technical Center of Hebei, Hebei Baoding 071000 )

Abstract:To improving suspension design ability, analysing kinetic characteristic of two kinds of multi_link rear suspension. By contrasting their performance, we come at design theory of suspension.

Keywords:Multi-link rear suspension; Adams/car; Kinetic characteristic

作者简介：陈立冬，助理工程师，就职于长城汽车股份有限公司，从事底盘布置设计开发工作。

中图分类号：U463.3

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2015)10-01-02