汽車底盤的改裝及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

馬 波

（甘肅機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 甘肅 天水 741001）

引言

汽車底盤改裝能夠?qū)Φ妆P的質(zhì)量加以強(qiáng)化，保障其在特殊路段中能夠發(fā)揮更好的性能。傳統(tǒng)的汽車底盤功能單一，只用于安裝和承載汽車的所有結(jié)構(gòu)部件，卻無(wú)法控制汽車車身和底盤的升降，導(dǎo)致車輛通過(guò)性較低。本文所探討的自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，通過(guò)將其安裝于汽車底盤底部，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力相連接，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)接通與斷開(kāi)底盤升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)提高或降低汽車底盤及懸掛系統(tǒng)高度，以此提升底盤本身的適應(yīng)性，同時(shí)也可減少底盤改裝的成本支出，簡(jiǎn)化底盤部位的結(jié)構(gòu)，在減少傳動(dòng)損耗的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)了汽車的使用壽命。

1 汽車改裝的流程分析

汽車改裝一般都是為了在實(shí)際應(yīng)用中能夠滿足相關(guān)需要而做出的外形、內(nèi)部性能和相關(guān)機(jī)械性能的改造。而汽車底盤（見(jiàn)圖1）的改裝主要是為了讓其能夠適應(yīng)特殊情況或者是特殊場(chǎng)景的要求，提升其操控性能。對(duì)于其具體的改裝流程主要可以分為以下幾個(gè)方面。

圖1 汽車底盤圖示

1.1 輪胎的選擇

汽車動(dòng)力輸出的最后部件就是輪胎，在改裝輪胎時(shí)，主要需將關(guān)注點(diǎn)放在其質(zhì)量、扁平比和寬度等方面。如果不需要大幅度提升車輛動(dòng)力，輪胎寬度只需要增加10～20 mm 即可滿足一些普通道路路況，即使劇烈駕駛操縱，其本身的性能和懸吊負(fù)荷也不會(huì)受到影響[1]。但是目前汽車的整體動(dòng)力性能都在不斷提升，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，輪胎扁平比的降低已經(jīng)是一種發(fā)展趨勢(shì)，在降低過(guò)程中一般也會(huì)加大與加寬輪胎來(lái)調(diào)整整體的輪胎性能，保障車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.2 避震器與彈簧

在輪胎改裝完畢后，下一步所需改裝的就是避震器和彈簧。在改裝期間，首先應(yīng)將變剛度的漸進(jìn)式短彈簧和性能較高的避震器統(tǒng)一進(jìn)行改裝。而這樣的做法主要原因在于，改裝的避震器其本身有一定的最佳行程范圍，如果不統(tǒng)一更換配套的短彈簧，避震器會(huì)在接近于行程上限時(shí)，受到原廠彈簧的作用力影響，會(huì)導(dǎo)致改裝的避震器難以發(fā)揮出最佳效果。若條件有限，只能分開(kāi)改裝，可以首先更換避震器，然后利用漸進(jìn)式短彈簧來(lái)降低車輛的重心，保證車輛穩(wěn)定性。

1.3 防傾改造

在很多情況下，由于人們對(duì)于防傾桿了解的程度不足，導(dǎo)致目前在更換防傾桿、避震器以及彈簧的先后順序上存在一定的爭(zhēng)議。因此需要注意的是，只有在車輛懸掛系統(tǒng)發(fā)生左右不同步動(dòng)作時(shí)，防傾桿才會(huì)發(fā)揮作用，其主要的功能在于抑制車輛的側(cè)傾，對(duì)于平整路面防傾桿并不起太大作用。改裝過(guò)粗的防傾桿來(lái)增加車輛的穩(wěn)定性僅僅是心理作用。如若在平路直行時(shí)車輛本身的穩(wěn)定性已經(jīng)符合需求，僅是在彎道或者變更車道時(shí)使人感覺(jué)不太舒適，這時(shí)則可以先更換防傾桿。假設(shè)在直行時(shí)車輛也有漂浮感，這時(shí)則需要先更換避震器和彈簧。但是需要注意的是，決不能利用避震器加硬的做法來(lái)抑制車輛側(cè)傾，如果避震器與彈簧均加硬處理，車輛行駛在不平整路面上時(shí)其尋跡性將會(huì)劣化，這時(shí)需要配備改裝的防傾桿才能保障車輛的操控性能。

1.4 襯墊改造

車輛本身各項(xiàng)部件，如轉(zhuǎn)向與防傾機(jī)構(gòu)、彈簧以及懸掛系統(tǒng)的連接都需要通過(guò)襯墊和車輛的連接作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。而襯墊的制作材料一般為橡膠，主要的作用在于減少車廂內(nèi)外界噪音和震動(dòng)的傳入。如果在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中，襯墊會(huì)在一定程度上發(fā)生變形，此時(shí)會(huì)影響駕駛?cè)藛T的舒適感[2]。如果襯墊使用較為柔軟的材料，這時(shí)車輛如果要轉(zhuǎn)向或剎車，襯墊會(huì)承受其所產(chǎn)生的扭矩，從而導(dǎo)致襯墊變形，也會(huì)影響車輛一些其他的定位裝置位置，破壞整個(gè)車輛的尋跡性。因此如果車輛需要滿足高性能的操控要求，必須要選擇對(duì)轉(zhuǎn)向和懸吊系統(tǒng)影響最小的材料制作襯墊。如果車輛內(nèi)部的各項(xiàng)部件已經(jīng)換成高性能的彈簧或者是避震器與防傾桿等，這時(shí)只需要更換硬材料制作的襯墊就可滿足其各項(xiàng)動(dòng)作的要求。對(duì)于賽車來(lái)說(shuō)，其對(duì)于襯墊的要求，一般選擇如圖2 所示的金屬材料制作，但是這些硬材料所制作的襯墊，雖然使得汽車性能得以提升，但是傳入車內(nèi)的噪聲和振動(dòng)也相對(duì)較大。

圖2 金屬材質(zhì)的汽車襯墊

1.5 底盤的設(shè)定

如果已經(jīng)選擇從車輛的輪胎、懸掛系統(tǒng)等部分開(kāi)始進(jìn)行強(qiáng)化，則必須做好底盤的設(shè)定和調(diào)校等工作，以充分發(fā)揮車輛本身已改裝零部件的最大性能。需要做的工作主要包含胎壓、四輪定位角度和車身平衡配重等內(nèi)容。在此期間需要注意的是，每一次改裝都需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行重新設(shè)定，以此來(lái)保障整個(gè)車輛的性能充分發(fā)揮。

2 汽車改裝需要注意的事項(xiàng)分析

如果在汽車改裝前，汽車底盤部分系統(tǒng)已經(jīng)受到損害，那么則需要從以下幾個(gè)方面來(lái)保障整個(gè)車輛的性能。

1）如果車量?jī)?nèi)部的管路或者制動(dòng)分泵管路發(fā)生折斷的現(xiàn)象，這時(shí)則需要利用鐵皮或者是銅皮制作一個(gè)小墊子，將其安裝在分泵管路接頭的位置將其封死，隨后利用螺釘旋緊或者利用鉗子夾扁，避免管路發(fā)生泄漏的問(wèn)題。

2）如果發(fā)現(xiàn)車輛制動(dòng)液在制動(dòng)總泵中有所缺失，可以選擇白酒或者是酒精暫時(shí)代替制動(dòng)液，在一些特殊情況下，或者是沒(méi)有酒精時(shí)，可以選擇加入清水。先將制動(dòng)的皮碗發(fā)脹，然后利用熱水浸泡10～20 min 的時(shí)間，將上部油性成分去除后保證皮碗尺寸能夠快速恢復(fù)。

3）若發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)橫拉桿的球節(jié)已經(jīng)被損壞，如果不影響車輛行駛或著是保險(xiǎn)杠功能的發(fā)揮，那么可以將車內(nèi)相同長(zhǎng)度的螺釘卸下取代球節(jié)，然后將螺母和轉(zhuǎn)向節(jié)臂安裝上，突出部分利用錘子鉚定。

4）在改造汽車底盤過(guò)程中，主要包含框架以及限定框架的支撐結(jié)構(gòu)部分，而框架則是結(jié)合一對(duì)隔開(kāi)的橫向細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件所連接的一對(duì)隔開(kāi)的縱向細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件；后懸架是一種附接到最后部位的橫向構(gòu)件，包含拖曳臂式的布置結(jié)構(gòu)；前懸架是附接到最前部分的橫向構(gòu)件，其包含領(lǐng)先壁式的布置結(jié)構(gòu)，這為汽車底盤創(chuàng)建了剛性核心，提供了4 個(gè)懸架安裝點(diǎn)。底盤還包含一些延伸到核心之外的構(gòu)件，但是這些構(gòu)件不需要承載懸架的載荷，有助于減少車輛的安裝材料和重量。

3 汽車底盤改造自動(dòng)化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

在汽車底盤的改造過(guò)程中，可以將車輛的懸架安裝于底盤中央的剛性箱體上，進(jìn)而使其能夠?qū)壹艿暮奢d有著更高的承載力，保障車輛操控的穩(wěn)定性和舒適性，并且可降低諸如艙室中底盤以及更遠(yuǎn)部分構(gòu)件對(duì)于高強(qiáng)度的需求。在載荷地板框架和復(fù)合板結(jié)合位置，可以設(shè)置領(lǐng)先式和拖曳式的懸架臂，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)中央的抗扭力較強(qiáng)的箱體部件，本箱體具有更輕的重量、更小的體積以及更強(qiáng)的剛硬性，并且在箱體內(nèi)部可以將懸架所發(fā)生彎曲與扭矩等載荷加以分解。

對(duì)于汽車原廠底盤結(jié)構(gòu)來(lái)講，矩形板是其核心的構(gòu)件，水平固定桿被設(shè)置在其表面中心，該固定桿前端、中心和后端分別設(shè)有縱桿。在前縱桿與中心縱桿的一端的中間，設(shè)有一號(hào)直角三角形的傾斜板，外加加強(qiáng)筋三角板一組，并且表面還設(shè)計(jì)有一號(hào)三角固定板；后縱桿與中心縱桿之間相似，設(shè)有二號(hào)直角三角形傾斜板和一組加強(qiáng)筋三角板；為了增強(qiáng)中心的縱桿和水平固定桿之間的強(qiáng)度，兩者間設(shè)有加強(qiáng)筋三角板兩組。這種底盤設(shè)計(jì)可以大幅提升車輛行駛的安全性，并且可以保障整個(gè)車身底盤在大載荷時(shí)的穩(wěn)定性。

在使用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行汽車底盤改裝過(guò)程中，對(duì)其控制可以選擇自動(dòng)化升降來(lái)裝置完成。本升降裝置（見(jiàn)圖3）為矩形結(jié)構(gòu)，中空，兩側(cè)有著相同的表面積，能夠配合吊架使用；而推板為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)外強(qiáng)度很高，兩側(cè)的板體表面不僅互相平行，同時(shí)長(zhǎng)度也相等，一般被安裝于底盤兩側(cè)表面的中間位置。另外吊架垂直于升降導(dǎo)軌，車底盤平臺(tái)平行于底座，內(nèi)部一些長(zhǎng)方體中空的空間可以作為潤(rùn)滑液存儲(chǔ)空間。電機(jī)外殼為圓柱體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度足夠大；隨后將吊架安裝在汽車底盤底部，配合水平檢測(cè)儀可以來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛水平的檢測(cè)，對(duì)車輛重心高低實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高了車輛在復(fù)雜路面的通過(guò)性和適應(yīng)性。

圖3 基于汽車改裝的自動(dòng)化升降裝置

4 結(jié)語(yǔ)

車輛底盤的改造是為了通過(guò)技術(shù)手段來(lái)提升車輛的整體性能，在保障車輛行駛安全的基礎(chǔ)上保障對(duì)車輛的操控性。本文所介紹的車輛底盤改造的流程和應(yīng)用還有一些不足的地方，如政策法規(guī)對(duì)于改裝限制方面需要注意的問(wèn)題等，通過(guò)本文討論以期能夠給予一些汽車改裝人員一定的借鑒和參考。