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稳定性约束下汽车底盘维修技术的应用路径分析

2022-05-06 110 上传者：管理员

摘要：底盘故障易造成车辆行驶安全性差和平衡性差，为此笔者提出了基于稳定性约束下的汽车底盘维修技术。使用传感器、光学摄像机、图像采集装置等辅助性装置，根据检测中的实际需求，初步采集与获取图像，辅助使用定位技术扫描异物位置，将扫描的结果通过无线网络传输，实现基于检测技术的汽车底盘异物图像获取；采用对其构建ADAMA/Can模型的方式，将稳定性约束条件作为参照，进行汽车底盘传动异常处理；从底盘异常振动、转向吃力两个方面，实现对汽车底盘的维修。实践证明，该维修方法有效解决了汽车底盘存在的故障，提高了汽车运行质量，能保证汽车的平稳运行。

关键词：
传动异常
底盘故障
异物图像
汽车底盘
稳定性约
维修技术
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底盘是汽车的主要结构。可以这样说，底盘的运行状态与稳定性，直接对汽车安全行驶造成影响。为了提高汽车在驾驶中的安全性，避免由于底盘故障造成的车辆行驶异常，需要根据车辆的行驶状态，对底盘进行及时检测与故障维修[1]。为了全面落实此项工作，需要在开展相关研究前，对底盘常见的故障表现形式进行分析，将其故障划分为结构物理异常与化学损伤。考虑到底盘在车辆中也是其内部发动机、差动装置的保护壳，因此，当汽车行驶在不平整路面时，底盘会不可避免地受到路况影响，与石块与路面凹凸部位发生碰撞或剐蹭。

一旦底盘受损，汽车的发动机等关键部位将失去外壳保护，甚至会出现汽车行驶中发动机裂纹、变速箱体开裂等显著性故障[2]。此外，汽车在行驶过程中，由于不同道路的情况不同，驾驶员的驾驶习惯也不相同，导致汽车在行驶过程中会接触到汽油、污水，倘若没有及时对汽车底盘污渍进行清理，残留的污渍将依附在底盘结构中。当污渍渗透到底盘细部结构中，便会对结构中的螺丝等细小构件造成侵蚀，从而影响底盘在车底的安全性与牢固性。为了避免此种问题，发挥底盘在车辆中的保护效能，笔者将在稳定性约束视域下，设计一种针对汽车底盘的维修技术，进一步保障汽车在驾驶中的安全性与稳定性。

1、稳定性约束下的汽车底盘维修技术

1.1 基于检测技术的汽车底盘异物图像获取

考虑到汽车底盘主要由传动结构、制动结构、行驶结构等集中构成，整体结构较为复杂，因此，需要在维修前对汽车底盘故障进行检测[3]。检测时，使用传感器、光学摄像机、图像采集装置等辅助性装置，根据检测中的实际需求，对图像进行初步采集与获取，此过程如图1所示。

按照上述图1所示的获取过程，获取汽车底盘异物图像。在检测过程中，将汽车底盘连接车轮位置的平衡程度作为监测指标，在检测时可将检测平衡仪放置在底盘位置，通过对车辆在行驶中起步平衡性的检测，掌握汽车底盘是否存在异常。当车辆行驶时受到异物的影响时，即车辆平衡性检测未通过，可辅助使用电子扫描成像技术，使用光端机与处理器，对车辆底盘整体情况进行综合评估[4]。检测前，驾驶人员需要将车辆停在待检测专项区域，借助电子设备与成像设备扫描底盘，根据反馈的影像，确定底盘位置是否存在异物。当显示屏或计算机终端成像显示底盘存在异物时，需要辅助使用定位技术，进行异物位置的确定。此过程如图2所示。

按照图2所示的汽车底盘异物图像传输与处理方式，对汽车底盘进行异物扫描，将扫描的结果进行网络无线传输，实现基于检测技术的汽车底盘异物图像获取。

1.2 基于稳定性约束条件的汽车底盘传动异常处理

完成上述对汽车底盘的检测后，引入车辆在行驶中的稳定性条件，采用对其构建ADAMA/Can模型的方式，进行汽车底盘传动的异常处理。在此过程中，利用终端计算机或控制器，获取车辆在行驶中底盘结构的运动参数，将相关参数导入powertrain关键数据模型中，对模型中的关键节点进行修改，匹配节点与汽车底盘在行驶中的状态[5,6,7]。

观察前端动能系统在行驶中出现异常或不规则振动行为时的数据特征，定位异常点后，对汽车的前车胎进行固定、架起处理。在此基础上，启动汽车的发动系统，明确在发动汽车时前端出现异常振动的原因，观察底盘出现传动异常的表现形式。再将车辆调整到静态状态，按照相同的步骤对车辆静态与动态建模，在终端操作设备上模拟汽车传动过程中不同零件的受力，得出最终分析结果。根据动能机制的空间建模，定位传动异常精准点，以此种方式，实现对汽车底盘传动异常的针对性处理。处理时不断地调试底盘稳定性，直到启动汽车后底盘可以满足正常行驶状态下的稳定性约束条件。

1.3 汽车底盘异常振动与转向吃力维修

针对汽车底盘异常振动的问题，首先，需要明确造成其异常的原因，常见的底盘异常振动由动能传输错误、驱动装置损耗和离合器故障等造成。针对这些问题，在维修时需要将汽车调整为静止状态，并利用转动工具转动动能传输零件。分析各个零部件的润滑程度，并给出最终的分析结果[8,9,10]。同时，在拆卸的过程中，还需要检查零件表面是否存在破损，若存在破损则应当更换新的零件。其次，针对驱动装置损耗造成的底盘异常进行判断，汽车底盘齿轮部位咬合过紧或过松都会造成驱动装置的表面出现损耗，并且其锥形结构的松紧指数也会在一定程度上影响驱动装置的运行。针对这一问题进行检修，首先需要了解其润滑状况，并检查是否存在漏油的现象，若存在，则应当对垫圈结构进行及时更换。

最后，针对离合器存在的故障问题进行检查和维修。在汽车运行阶段，若离合器出现故障问题，则当驾驶人员踩下离合器时也会造成汽车底盘出现异常振动问题。这种情况发生后应当及时停车，并将档位放置在空档上，此时缓慢轻踩离合器，并观察汽车底盘的振动情况。若此时离合器并没有出现行驶状态下的异常情况，则判定汽车分离轴承出现了问题。若在轻踩离合器的过程中，汽车底盘出现了行驶状态下的振动情况，而当松开离合器时振动现象小时，则需要查看与底盘连接的部件以及定型装置是否出现了破损。若在上述检查过程中发现问题，则应当立即将异常零件更换或增加润滑剂。综上所述，即完成在稳定性约束条件下对汽车底盘维修技术的设计。

2、实例应用分析

在上述基础上，为了验证本文提出的汽车底盘维修技术在实际应用中的效果，以某汽车加工企业为依托，针对该加工企业中汽车底盘存在问题的车辆随机提取三台进行维修。三台汽车底盘故障类型不同且故障的严重程度也不同，以此能够实现对维修技术应用效果的综合检验。已知选择的汽车均为DT-002型号重型自卸车，其整备质量约为15t，额定载质量约为30t，该车辆同时适用于公路和非公路路面，具有良好的使用寿命以及承载能力。选择的三台DT-002型号汽车底盘故障问题包括动能传输错误、驱动装置损耗严重、离合器故障。当发生上述问题时，汽车底盘都会产生异常振动现象，针对这些问题，按照上述内容，通过获取汽车底盘异物图像、汽车底盘传动异常处理以及维修，解决其故障问题。

为了验证维修后汽车是否能够恢复正常行驶，选择在三台DT-002型号汽车底盘上安装振动传感器，并记录汽车在行驶过程中五个时刻底盘的振动频率变化差值，为了方便论述，定义五个时刻分别为T1、T2、T3、T4和T5，将维修后汽车行驶中底盘振动频率变化差值变化结果绘制成表1。表1中汽车行驶中底盘振动频率变化差值是利用下一时刻振动频率减去当前时刻振动频率得出，若汽车在行驶过程中底盘振动频率变化值不超过1.50Hz，则认为汽车为平稳运行。表1中两个时刻之间相隔的时间相同，均为5min。

从表1中的数据可以看出，在五个不同时刻下，在完成对各个故障类型的维修后，其振动频率变化差值基本相同，差值范围不超过0.1Hz，且基本能够控制在1.0Hz～1.4Hz的正常范围内。汽车在行驶过程中底盘的振动频率变化差值基本保持不变，则可以认为汽车行驶中底盘振动平稳，遵循一定振动规律。由此得出，本文提出的引入稳定性约束条件的维修技术在实际应用中能够解决汽车底盘存在的故障问题，从而提高汽车运行质量，确保驾驶人员人身安全。

3、结束语

本文从汽车底盘异物图像获取、汽车底盘传动异常处理、汽车底盘异常振动与转向吃力维修三个方面，展开了基于稳定性约束下的汽车底盘维修技术研究。完成维修技术的设计后，进行实例应用实验，通过实验证明引入稳定性约束条件后的维修技术能够有效解决汽车底盘存在的故障问题，从而提高汽车运行质量，确保驾驶人员人身安全，为车辆的稳定行驶提供安全保障。

参考文献:

[1]万尚国,曾艳,张桂明.虚拟仪器技术在汽车底盘电子模块的集成试验方法研究[J].上海汽车,2022(1):20-24.

[2]罗宁延.智能网联背景下汽车底盘线控子系统及其集成的综述[J].汽车实用技术,2021,46(4):14-17.

[3]周洲,陈宇轩,程鑫.BP+RNN变速积分PID算法的汽车底盘测功机控制系统[J].机械设计与制造,2021(2):148-152.

[4]肖海宁,秦德金,周临震,等.汽车底盘装配线运行参数仿真分析与优化[J].组合机床与自动化加工技术,2021(6):131-134.

[5]赵张锋,徐刚.基于LabVIEW开发的汽车底盘零部件台架耐久试验监控系统[J].汽车零部件,2021(9):92-95.

[6]邓彦波.汽车底盘常见故障及其关键诊断技术分析[J].南方农机,2020,51(18):102-103.

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文章来源：黄佃明.稳定性约束下的汽车底盘维修技术[J].南方农机,2022,53(09):154-156.