筆者通過參加幾種摩托車新品的研制,對整車抖動問題的解決辦法有如下體會。首先,應分析振源,整車抖動的振源主要來自發(fā)動機,坐騎式摩托車,尤其是裝用了小排量二沖程發(fā)動機的摩托車,在低速運轉時,其燃料工作工況較差,有的摩托車發(fā)動機解決發(fā)動機慣性力及慣性力矩產生振動的動平衡措施處理也不很理想,造成發(fā)動機工作時,振動較大。
當然,行駛路面不平也能引起車體震動。本文主要是考慮解決第一方面引起的抖動。其次應分析振動的傳播途徑。經分析發(fā)現(xiàn),發(fā)動機產生振動,主要是通過兩條途徑傳遞到車架上的:
( 1 )發(fā)動機懸掛;
( 2 )后減震器。當發(fā)動機的振動頻率與車體的固有自振頻率相接近時,車體就容易抖動,通過以上分析,我們來討論解決抖動問題的辦法。
1. 應盡量選用那些燃燒性能好、運轉平穩(wěn)、質量可靠的發(fā)動機產品,從振源上解決車體抖動的問題。
2. 應選用結構合理、剛性較好的發(fā)動機懸掛裝置,發(fā)動機與車架的連接盡量采用柔性連接,選用合適的彈性懸掛組合。懸掛裝置設計過程中,懸掛的結構尺寸應經仔細地計算,反復校核與實驗,避免其與車架干涉;懸掛材型的選擇應考慮到有利于提高懸掛系統(tǒng)的剛度。
3. 減震套的選用與安裝。懸掛系統(tǒng)上應安裝減震套,減震套的作用是通過套上的橡膠套將振源傳來的振動吸收,使振動傳不到車架上。減震套由外鋼套、內鋼套及橡膠套三部分組成。使用過程中,一般將減震套與懸掛裝置壓裝在一起,外套與懸掛架配合,內套與車架接觸,用長螺栓將其組合與車架緊固在一起,設計中,應充分考慮到減震套在懸掛架上的定位。一般的做法是吊架的主管孔上設計加工定位槽,這樣做能起到限定減震套外套的作用,而內套的限位只能靠橡膠的粘結力來保證。
這樣長期使用,隨著橡膠粘接力的減小,內套就松了,外套就易于與車架接觸,振動就容易傳到車架上,引起車體抖動。正確的做法是:設計一定位襯環(huán)及定位襯套組合,定位襯套與兩減震套的內套接觸,限定其位置;定位襯環(huán)起導向作用,保證定位襯套與減震內套的同軸度。
4. 車架的結構及剛度。車架的結構應合理設計,其上部件不應有與發(fā)動機及懸掛系統(tǒng)干涉的地方,車架的線型設計就有利于車體吸收振動,提高車架的剛度有利于提高整體的固有頻率,提高整車的抗震性。如車架轉向立管的后傾角及后減震器的安裝傾角應合理設計,否則不利于提高整車的抗震性。設計規(guī)范要求轉向立管傾角小于 30° ,后減震器的安裝傾角值要由車架上后減震器的安裝軸位置決定,同時也與后減震器的選型有關,設計規(guī)范要求后減震傾角值在 15° ~ 30° 。
5. 為了將發(fā)動機懸掛系統(tǒng)與車架完全隔開,在懸掛系統(tǒng)與車架間需裝一減震橡皮。這個減震橡皮軟硬的選擇,也會影響到抖動問題的解決。橡皮太軟,其緩沖變形量太大,緩沖時易造成吊架與車架間的局部接觸,發(fā)動機的振動容易傳到車架上,易造成車體抖動;橡皮太硬,則起不到緩沖減震作用。設計時應充分考慮這一點,多做幾次模擬實驗,以選擇合適的橡皮。
6. 選用合適的后減震器,小排量摩托車一般采用單后減震器。在發(fā)動機安裝許可的范圍內,應盡量選用減震行程長一些的后減震器,同時在成本許可且不影響乘坐舒適的條件下,盡量選用彈性模量大些的后減震器。使用中,如果車架上有局部與減震器的某些部位(除減震套外)直接接觸,震動也容易傳到車架上。
7. 人機隔絕。人機隔絕就是用設計在車把、腳蹬、腳底板及坐墊等處的橡膠墊來把車手和車體的震動隔開,這樣能從駕駛員的感覺上消除乘車時的不舒服性,但同時,駕駛員駕車時那種特有的直感也沒有了。