Light Weight Suspension System for KTH Research Concept Vehicle : DESIGN AND CONSTRUCTION OF A COMPOSITE SUSPENSION SYSTEM WITH FOCUS ON APPLICATION IN KTH RESEARCH CONCEPT VEHICLE WITH ANALYSIS OF FUTURE SOLUTIONS SUITABLE FOR THE AUTOMOTIVE INDUSTRY.

Abstract

I detta projekt undersöks konstruktionen av en transversell bladfjäder föranvändning i en bil, byggd i kompositmaterial. En transversell bladfjäder är en annanlösning för att implementera det som traditionellt är spiralfjäder i bilenhjulupphängning. Istället används en fjäder som fungerar genom balkböjning. Detfinns sedan tidigare flera olika lösningar på hur sen sådan bladfjäder kan fungera,däribland lösningar där bladfjädern sträcker sig från sida till sida på bilden ochdärmed kallas transversell bladfjäder. Denna lösningen har även den extraegenskapen att bladfjädern fungerar som en krängningshämmare för bilen.Den transversella bladfjädern konstrueras för en forskningsbil på Kungliga TekniskaHögskolan (KTH). Denna bil är ett konceptfordon konstruerat för att efterlikna enliten stadsbil och väger ca. 600 . Hjulupphängningen på denna bil är av typenDouble Wishbone med spiralfjädrar och dämpare. Hjulupphängningen ärkonstruerad modulärt och är exakt densamma för fram och bak hjulupphängning,och ursprungliga fästpunkter på bilen hålls intakta. Konstruktionen av dentransversella bladfjädern görs för att efterlikna de egenskaper som det ursprungligasystemet för hjulupphängningen.Analytisk optimering används primärt för att hitta en första lösning, sedanimplementeras denna lösning i FEM-programvara för att vidare undersöka dessegenskaper och konstruktion. Detta leder fram till en slutgiltig lösning som uppfyllerkravspecifikationerna, varvid en fullskalig transversell bladfjäder byggs och prövasom den uppfyller kravspecifikationerna.In this project, the design of a transverse leaf spring for an automotive vehicle isinvestigated. A transverse leaf spring is a concept for implementing the traditionalcoil spring for the vehicle, into a spring operating through beam bending. There aredifferent constructions and layouts of said leaf spring developed previously. Onesolution is where the spring is spanning from one side to the other of the vehicle,making it a transverse leaf spring. This solution has an extra gain; it is also providingan anti-roll bar action to the ride characteristics of the vehicle.The design of the transverse leaf spring is made for an automotive research vehicle atRoyal Institute of Technology (KTH). This vehicle is designed to represent a smallcity vehicle, weighing approximately 600 . The design of the original suspensionsystem is of the type Double Wishbone with push rod and coil springs with damper.The system is modular and exactly the same for the front and rear of the vehicle.Original mounting positions on the vehicle are to be kept intact. The design of thetransverse leaf spring is made in order to mimic the exact characteristics of theoriginal suspension system.First analytical optimizations are made in order to find an initial solution. This designis then implemented in FEM-software in order to further investigate thecharacteristics and design. A final design is found that is fulfilling the requirementsand a full scale version of the transverse leaf spring is built and examined withregards to its fulfilment of requirements