如何防止汽車行駛中前橋車輪定位發生擺振?
在汽車前橋的設計、制造、裝配調整和使用中,必須注意防止可能引起的轉向車輪的擺振,它是指汽車行駛時轉向輪繞主銷不斷擺動的現象,它將破壞汽車的正常行駛。轉向前橋車輪的擺振有自激振動與受迫振動兩種類型。前者是由于前橋輪胎側向變形中的遲滯特性的影響,使系統在一個振動周期中路面作用于輪胎的力對系統作正功,即外界對系統輸入能量。如果后者的值大于系統內阻尼消耗的能量,則系統將作增幅振動直至能量達到動平衡狀態。這時系統將在某一振幅下持續振動,形成擺振。
其振動頻率大致接近系統的固有頻率而與前橋車輪轉速并不一致,且會在較寬的車速范圍內發生。通常在低速行駛時發生的擺振往往屬于自攝振動型。當轉向車輪及轉向系統受到周期性擾動的激勵,例如車輪失衡、端面跳動、輪胎的幾何和機械特性不均勻以及運動學上的干涉等,在車輪轉動下都會構成周期性的擾動。在擾動力周期性的持續作用下,便會發生受迫振動。當擾動的激勵頻率與系統的固有頻率一致時便發生共振。其特點是前橋總成轉向輪擺振頻率與車輪轉速一致,而且一般都有明顯的共振車速,共振范圍較窄(3~5km/h)。通常在高速行駛時發生的擺振往往屬于受迫振動型。
前橋轉向輪擺振的發生原因及影響因素復雜,既有結構設計的原因和制造方面的因素.如車輪失衡、輪胎的機械特性、前后橋系統的剛度與阻尼、轉向輪的定位角以及陀螺效應的強弱等;又有裝配調整方面的影響,如前橋轉向系統各個環節間的間隙(影響系統的剛度)和摩擦系數(影響阻尼)等。合理地選擇汽車前橋、后橋的有關參數、優化前后橋之間的匹配,精心地制造和裝配調整,就能有效地控制前輪擺振的發生。在汽車前橋設計中提高轉向器總成與轉向拉桿系統的剛度及懸架的縱向剛度,提高輪胎的側向剛度,在轉向拉桿系中設置橫向減震器以增加阻尼等,都是控制汽車前橋車輪擺振發生的一些有效措施。