在BJ212型越野汽车中，主动悬挂控制技术对汽车的舒适度的影响

文编|兰亭

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前言

BJ212 汽车从 1965 年定型到现在已经生产出了数万辆， 在一些地方的使用中得到了好但是依然存在着很多质量问题，其中反应强烈的是乘坐舒适性差。

为了提高汽车产品质量，尽快提高BJ212 汽车乘坐舒适性，我厂组织了一个三结合的设计队伍，积极开展工作。

在近两年的时间里，经过五次设计试制和做了大量的试验工作，使BJ212汽车的乘坐舒适性有了较为明显的提高，并已在1974 年投人生产。

本文主要对影响BJ212汽车乘坐舒适性主要因素进行分析，并重点改进钢板弹簧的设计，提高其乘坐舒适性。

汽车乘座舒适性

为了了解BJ212汽车乘坐舒适性存在的问题，究竟不舒服到什么程度，我们将 BJ212 汽车开到各种不同的路面上行驶，进行休会，同时对苏修的厂A3一69AM和英吉普也进行了行驶试验。

通过比较，使我们认识到现生产的 BJ212汽车的乘坐舒适性的确是很差的，但是这是什么原因呢?影响BJ212汽车乘坐舒适性差的因素有哪些? 其中那个是主要因素?

对于这些问题必须要认真而仔细地分析，以便得出提高 BJ212汽车乘坐舒适性正确的途径和具体方法。

影响BJ212 汽车乘坐舒适性差的因素是多方面的，其中主要的是悬挂系统(钢板弹簧和减震器)、座垫与靠背在设计和工艺上都存在着一定问题，下面就这几个问题从设计和工艺的角度加以分析。

BJ212 汽车的乘坐舒适性在很大程度上是和钢板弹簧的设计与制造工艺水平有直接关系的。首先我们从设计指标上进行比较与分析，现将几个车型和 BJ212(原设计的察钢板弹簧)的悬挂参数列人表1。

通过表 1所列数据的比较可以看到，这几个车型当中 BJ212 的挂振动频率不论是前悬挂还是后悬挂。

不论是空载还是满载都高于其它几个车型，这就在设计指标上已肯定了它的乘座舒适性要落后于上述其他几个车型。

BJ212 汽车前后悬挂振动频率高于其它几个车型的振动频率，这就标志他的静挠度比其他几个车型的静挠度小，即在相同的悬挂重量下的弹簧刚性太大。

其次，BJ212 汽车的钢板弹簧的刚性变得这样大不是没有原因的，为了清楚地说明问题，就需要我们研究悬挂设计和发展的全过程。

不仅如此，BJ212汽车在开始设计时就以苏修的FA3-69AM 为参考样车的，从总体设计上要求悬挂系统的设计指标赶上和超过厂A3一69AM，所以在设计试制阶段的悬挂系统的指标都相当或优越于厂A3一69AM。

可是在以后的生产使用的实践中证明前钢板弹簧承受不了紧急制动负荷的冲击，即在紧急制动后，前钢板弹簧产生很大的残余变形，且有的呈现“S”形状残余变形。

为了解决这一矛盾，就迫使我们不得不增加片数;前钢板弹簧由原设计的八片增加到九片，最后增加到十片，为了与前簧相适应，后钢板弹簧也相继由原来的十一片增加到十二片。

由于前后弹簧片数的增加，使得板簧的总成刚性急速上升，前簧的总成刚性由原来的42公斤/厘米增加到59公斤/厘米，而后簧由原来的37公斤/厘米增加到41公斤/厘米。

随着钢板弹簧的总成刚性的大幅度增加而使得乘座舒适性显著变坏，这就是影响 BJ212 汽车乘座舒适性的第一个重要因素。

另外从生产弹簧的工艺方面也存在一定问题，弹簧片的硬度，脱碳层的深度、金相组织不能全部满足设计图纸的要求。

在使用中弹簧的永久残余变形很大，弹簧的弹性不好，这些也是造成BJ212汽车乘座舒适性差的一个重要的工艺因素。

影响乘座舒适性差的第二个因素是减震器的性能与寿命BJ212 汽车减震器存在着一个非常重要的质量问题，就是因漏油而失效，保证不了一定的使用寿命。

1967年用户访问中普遍反映减震器力量小，漏油，寿命短，共检查了三十一辆汽车，其中就有十七辆车的二十二个减震器因漏油而失效，平均的漏油里程为五千公里。

此外还存在着在坏路上行驶减震器发响，有极少数减震器因振动与冲击而将耳环拉断。

座巷、座垫骨架、靠背的结构尺寸是影响BJ212汽车乘座舒适性的第三个因素。

BJ212汽车后座弹赛行程太小，从座无负荷状态到座弹簧压死到并圈时为止只有90毫米，如图 1 所示的H值。在坏路上行驶因颠簸经常把人硬性的到弹簧并圈位置，非常不舒适，有时的头发昏。

座与靠的角度过大，如图1中的使人的部和部时间处于紧张状态而感到疲劳，长途行驶表现的更为严重。

为保证乘座舒适应当将座垫与骨架的结构，座垫与靠背的角度设计成图 2 所示方案为合适; 适当的减小角，使人的背部与背很好的 接触，而且加大座垫弹簧的行程，即H值。

此外加工座热与靠背的工艺也存在着一些问题。

针对影响BJ212汽车乘座舒适性的几个因素的分析，使我们认识到提高BJ212汽车的乘座舒适性必须改进钢板弹簧的设计，提高生产弹簧的工艺水平。

必须解决减震器密封防漏问题，提高其性能及使用寿命，必须改进座垫与骨架设计，提高其工艺水平。

BJ212汽车乘座舒适性、悬挂系统设计质量的评价及考验这次改进设计是从以下几个方面评价与考验 BJ212 汽车的乘座舒适性和悬设计质量的。

乘员的直观反应

将改进设计的儿组不同方案装在同一辆车或几辆车上，在同一固定路段上以同样车速行驶，每个人分别乘坐不同方案的车辆，在试验路段上跑儿次，然后根据大家的亲身体会一起讨论，评价几个方案的舒适程度。

这种方法可以直观的评价出每个方案的优劣。但是这个方法不是非常科学的，它没有一个非常明确的量的概念来说明其好坏程度。

用仪器测定其振动加速度评价汽车的舒适性的指标很多，有用振动频率、振动幅度、振动加速度、振动加速度对时间的导数来评价的。

这次我们用振动加速度的数值大小来评价，即用“郎格”加速仪来测定不同方案在同一条久已失修的石块路上以不同速度行驶的振动加速度(前座与后座，垂直与水平方向上的加速度) 用数值大小来评价。

在一固定长度的接缝质量不好的水泥块路面上，汽车以不同车速通过，分别测量前后座位上的垂直与水平方向的报动加速度。

这是用加速度数值大小和前后报动加速度的关系来评价汽车的纵向角振动的好与坏。

用紧急制动的冲击负荷考虑前钢板弹簧的强度用紧急制动的冲击负荷来考验钢板弹簧强度的方法。

汽车处于满载工况以每小时40公里的速度行驶在干燥的水泥路面上，然后施以紧急制动，连续50次，观察前钢板弹簧弧高的变化和呈现“S”状变形的程度，以此试验结果进行考核。

为了即经济又在短期内得到可靠的试验结果，在改进设计中作了5000公里强 化 行 驶 试验，考验前后板簧弧高的变化和弹簧片的损坏情况。

钢板弹簧的总成台架疲劳试验

将试验样品立定处理之后，进行刚性的测定，随后在钢板弹簧疲劳试验台上进行 100 万次的耐久性试验，用以考核弹簧设计的应力分布合理性、钢板弹簧的工艺质量。

论证结果

在基于主动悬挂控制技术的BJ212型汽车越野性能优化研究中，我们通过对悬挂系统进行改进和创新，取得了一系列令人鼓舞的成果。

通过实验和仿真分析，我们验证了主动悬挂控制技术在提高BJ212型汽车的越野性能方面的潜力。

同时，实时监测车辆的动态参数并进行精确的控制，我们能够根据不同的地形条件和驾驶需求，调整悬挂系统的刚度、行程和阻尼等参数，从而实现更好的通过能力、稳定性和操控性能。

在我们的研究中，主动悬挂控制技术不仅提高了BJ212型汽车在崎岖山地、泥泞路面和悬挂悬崖等极端地形条件下的通过能力，还显著改善了驾驶舒适性。

车身的颠簸和震动明显减少，为驾驶员提供了更平稳、更舒适的驾驶体验，我们也要认识到在实际应用中，主动悬挂控制技术可能面临一些挑战和限制。

系统的复杂性和成本可能是其中的考虑因素，此外，技术的稳定性和可靠性也需要进一步的改进和验证，以确保其在各种工作条件下的可靠性和持久性。

在未来的研究中，我们建议继续深入探索主动悬挂控制技术的潜力，并进一步优化算法、传感器和控制系统，以提高系统的性能和可靠性。

此外，我们也鼓励与其他相关领域的研究人员合作，如车辆动力学、材料科学和人机工程学，以进一步推动BJ212型汽车越野性能的优化。

基于主动悬挂控制技术的BJ212型汽车越野性能优化研究为我们提供了有希望的前景。

这项研究的成果有望为BJ212型汽车的越野能力和驾驶舒适性带来显著的提升，为未来的军事、探险和户外应用提供更可靠和高效的越野交通工具。