Fyzický model nápravy pro testy odpružení

Abstract

Cílem této diplomové práce je návrh fyzické celonápravové testovací stanice, společně s virtuálním dynamickým modelem, sloužící pro testy odpružení automobilů. Celonápravový neboli poloviční model vozidla je odpovědí na problémy systémových nepřesností nejčastěji používaného modelu závěsu kola, a vysoké náklady zkoušek reálných vozidel. Motivací návrhu nové testovací stanice a jejího virtuálního dynamického modelu je možnost testovat a optimalizovat vlastnosti odpružení vozidla snadno, rychle a dostatečně přesně za nízké náklady. Existující řešení ve většině případů substituuje reálné prvky zavěšení (náprava) a kola vozidla náhradními tělesy, což vede k odklonu od reality. Nová testovací stanice je navržena na základě rozboru současných řešení fyzických modelů a vůči splnění vytyčených požadavků. Tester nahrazuje vozidlo Škoda Fabia I Hatchback a využívá jeho skutečné zadní nápravy a prvků odpružení. Sestavená stanice, resp. její funkčnost, je úspěšně experimentálně ověřena. Vytvořený virtuální dynamický model v programu ADAMS je identifikován vůči navrženému testeru, přičemž získané výsledky simulací jsou porovnány s daty z proběhlého experimentu. Na základě splnění predikcí ověřovacího experimentu a výsledků virtuálního modelu, je možné konstatovat, že navržená stanice dostatečně reflektuje reálné chování odpružení nahrazovaného automobilu a je připravena na další testování pružících a tlumících vlastností zavěšení kol vozidel.

The aim of this thesis is the design of a physical axle test station, along with a virtual dynamic model, with the purpose of vehicle suspension tests. The axle, or half-car, model is the answer to the inaccuracies of the most widely utilized suspension model, and the high cost of the full vehicle testing. The motivation for the new test station and its virtual model is the prospect of accurate, quick and effortless testing and optimization of the vehicle suspension characteristics. The existing solutions in most cases substitute actual suspension elements (axle) and wheels with auxiliary parts leading to a departure from reality. The design of the new test station is based on the analysis of current physical model solutions and in accordance with set requirements. The tester substitutes the vehicle Škoda Fabia I Hatchback and utilizes its actual rear axle including suspension elements. The assembled rig, or rather its functionality, is successfully experimentally verified. The created virtual dynamic model, using ADAMS software, is identified against the designed test station, while the obtained simulation results are compared with the experiment data. Meeting the experiment predictions and virtual model results validates the tester’s ability to sufficiently reflect real car suspension behaviour and it is ready for further vehicle spring and damping properties testing.