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设计 | 汽车悬架及轮边总成设计发布
2020-05-07 23:41:46· 来源：央视财经
概述悬架是连接轮胎与车身的重要部件，它对于赛车的稳定性、平顺性和操作性都具有重要意义。本次悬架设计借鉴了以往浩跃系列赛车所采集的经验数值，同时结合车手
概述
悬架是连接轮胎与车身的重要部件，它对于赛车的稳定性、平顺性和操作性都具有重要意义。本次悬架设计借鉴了以往浩跃系列赛车所采集的经验数值，同时结合车手自身对于赛车操纵性的需求，在其基础上进行了一系列的调整及优化，从而适应多变的赛道环境和比赛要求。
轮辋及轮胎
本赛季轮辋与轮胎的选择方面，采用13英寸OZ铝镁合金与Continental集团提供的轮胎C17轮胎，较于C4直径缩短40㎜。
轮边
立柱、轮芯均采用7075铝合金，并进行了各工况下的ANSYS分析，在满足强度要求的同时尽可能减轻其重量，从而进一步减轻了簧下质量。
悬架总成
本赛季悬架采用不等长双A臂结构，控制臂采用碳纤维与7075铝材料替换了原来的钢管材料，减重50%。并且根据以往的比赛经验以及设计经验，针对悬挂的束角倾角主销做出了进一步的优化以及改进，使其更加符合浩跃九号所需。
前悬
在前悬布置上采取弹簧阻尼对顶模式，并且拉杆、摇臂以及弹簧、阻尼器均在一个平面内，是得力的传递更为合理，各部件的许用应力也获得了提升。前悬架为拉杆式减震系统，通过降低前端重心以提高空气动力学效应。新赛季的前悬挂采用了阻尼器不直接受推拉力，而是通过一个摇臂来改变悬架的运动特征，来达到优化阻尼器布置的效果。
加防倾杆介绍
在前后悬架上均加上了防倾杆的设计，能够在赛车加减速以及过弯时起到一个平衡两端悬架负荷以及控制赛车重心转移的作用，对于赛车的行驶稳定性有着重要的意义。
浩跃九号前后悬架分别采用了目前方程式赛车使用最广泛的Ubar和Zbar两种形式，之所以这样选择，是考虑到和阻尼器的布置相配合，前悬使用Ubar，有利于车身设计装配和车手驾驶，并且分析计算可靠性强，能够做到在调教过程中随时调节刚度大小，并最大程度上降低了前悬重心；后悬为防止减震结构与传动半轴、链轮等相干涉，采用Zbar，与卧式阻尼器构成紧凑合理的布置形式，相较于前悬的Ubar，减重是Zbar的一大优点。
后悬
后悬采用推杆与Z型防倾杆相结合，经过细致地运动仿真分析与受力分析，推杆外点开创性地布置在半轴上方的立柱上，这样有效地解决了推杆与半轴干涉的问题，良好地配合Zbar的布置，相较于Ubar，减重方面有较大优势，同时保证结构整体上紧凑合理。
瓦特连杆介绍
“瓦特连杆”最初是由一位名叫詹姆斯-瓦特（James Watt）的工程师发明的，没错，就是大名鼎鼎的那位改良蒸汽机的瓦特，后来才被引入到汽车上。采用这种结构用于扭力梁悬架上， 以此来减少后轮侧向力对车轮前束的影响。也减少了在转弯时侧向力产生的离心，使两侧车轮受力始终与路面保持最适宜的接触，达到最佳的附着力。一方面提高了车辆的驾乘舒适性，也加强了车辆循迹性。
阻尼器选型
采用Kaz Technologies可调阻尼器，通过选取合适的阻尼系数以适应不同的赛道环境和比赛要求。该次所设计的悬架可调性较强、便于拆卸，符合车辆动力学原理，同时亦有最够大的安全系数作为安全保障，可随车手要求对赛车进行更贴近比赛的多重调校。
仿真优化
通过采用ADAMS进行整车的多体动力学仿真，得到了悬架相关的理论性参数，结合其他几何点对车轮定位参数的影响权重，是目标参数曲线趋于合理。同时经过各工况下的动态测试，分析出转向横拉杆布置不影响轮胎跳动，亦不会导致侧转方向，保证了浩跃九号的操纵稳定性。
前束角优化
前悬外倾角
前悬刚度
前悬ADAMS图
后悬ADAMS图
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