簡單來說,汽車懸掛系統(tǒng)就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成整個支持系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)應有的功能是支持車身,改善乘坐的感覺,不同的懸掛設定會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統(tǒng)綜合多種作用力,決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是現(xiàn)代轎車十分關鍵的部件之一。
基本介紹 中文名 :汽車懸掛 外文名 :Automobile suspension 結構 :彈性元件、導向機構以及減震器等 作用 :減震 定義,非獨立懸掛系統(tǒng),獨立懸掛系統(tǒng),橫臂式懸掛系統(tǒng),多連桿式懸掛系統(tǒng),縱臂式懸掛系統(tǒng),燭式懸掛系統(tǒng),麥弗遜式懸掛系統(tǒng),主動懸掛系統(tǒng), 定義 懸掛系統(tǒng)是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連線裝置的總稱,其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭,并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力,并衰減由此引起的震動,以保證汽車能平順地行駛。典型的懸掛系統(tǒng)結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成,個別結構則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式,而現(xiàn)代轎車懸掛系統(tǒng)多***用螺旋彈簧和扭桿彈簧,個別高級轎車則使用空氣彈簧。懸掛系統(tǒng)是汽車中的一個重要總成,它把車架與車輪彈性地聯(lián)系起來,關系到汽車的多種使用性能。從外表上看,轎車懸掛系統(tǒng)僅是由一些桿、筒以及彈簧組成,但千萬不要以為它很簡單,相反轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成,這是因為懸掛系統(tǒng)既要滿足汽車的舒適性要求,又要滿足其操縱穩(wěn)定性的要求,而這兩方面又是互相對立的。比如,為了取得良好的舒適性,需要大大緩沖汽車的震動,這樣彈簧就要設計得軟些,但彈簧軟了卻容易使汽車發(fā)生剎車“點頭”、加速“抬頭”以及左右側傾嚴重的不良傾向,不利于汽車的轉向,容易導致汽車操縱不穩(wěn)定等。 非獨立懸掛系統(tǒng) 非獨立懸掛系統(tǒng)的結構特點是兩側車輪由一根整體式車橋相連,車輪連同車橋一起通過彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統(tǒng)具有結構簡單、成本低、強度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點,但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。 非獨立懸掛系統(tǒng) 獨立懸掛系統(tǒng) 獨立懸掛系統(tǒng)是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點是:質量輕,減少了車身受到的沖擊,并提高了車輪的地面附著力;可用剛度小的較軟彈簧,改善汽車的舒適性;可以使發(fā)動機位置降低,汽車重心也得到降低,從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性;左右車輪單獨跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。不過,獨立懸掛系統(tǒng)存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點。現(xiàn)代轎車大都是***用獨立式懸掛系統(tǒng),按其結構形式的不同,獨立懸掛系統(tǒng)又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統(tǒng)等。 獨立懸掛系統(tǒng) 橫臂式懸掛系統(tǒng) 橫臂式懸掛系統(tǒng)是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸掛系統(tǒng),按橫臂數(shù)量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統(tǒng)。 橫臂式懸掛系統(tǒng) 單橫臂式具有結構簡單,側傾中心高,有較強的抗側傾能力的優(yōu)點。但隨著現(xiàn)代汽車速度的提高,側傾中心過高會引起車輪跳動時輪距變化大,輪胎磨損加劇,而且在急轉彎時左右車輪垂直力轉移過大,導致后輪外傾增大,減少了后輪側偏剛度,從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴重情況。單橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)多套用在后懸掛系統(tǒng)上,但由于不能適應高速行駛的要求,目前套用不多。 共9張 雙橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)按上下橫臂是否等長,又分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種懸掛系統(tǒng)。等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)在車輪上下跳動時,能保持主銷傾角不變,但輪距變化大(與單橫臂式相類似),造成輪胎磨損嚴重,現(xiàn)已很少用。對于不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng),只要適當選擇、最佳化上下橫臂的長度,并通過合理的布置、就可以使輪距及前輪定位參數(shù)變化均在可接受的限定范圍內,保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)已廣泛套用在轎車的前后懸掛系統(tǒng)上,部分運動型轎車及賽車的后輪也***用這一懸掛系統(tǒng)結構。 多連桿式懸掛系統(tǒng) 多連桿式懸掛系統(tǒng)是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統(tǒng)。多連桿式能使車輪繞著與汽車縱軸線成一定角度的軸線內擺動,是橫臂式和縱臂式的折衷方案,適當?shù)剡x擇擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角,可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統(tǒng)的主要優(yōu)點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅動、制動狀態(tài)都可以按司機的意圖進行平穩(wěn)地轉向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現(xiàn)象。 多連桿式懸掛系統(tǒng) 縱臂式懸掛系統(tǒng) 縱臂式獨立懸掛系統(tǒng)是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸掛系統(tǒng)結構,又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸掛系統(tǒng)當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產(chǎn)生較大的變化,因此單縱臂式懸掛系統(tǒng)不用在轉向輪上。雙縱臂式懸掛系統(tǒng)的兩個擺臂一般做成等長的,形成一個平行四桿結構,這樣,當車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變。雙縱臂式懸掛系統(tǒng)多套用在轉向輪上。 燭式懸掛系統(tǒng) 燭式懸掛系統(tǒng)的結構特點是車輪沿著剛性地固定在車架上的主銷軸線上下移動。燭式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點是:當懸掛系統(tǒng)變形時,主銷的定位角不會發(fā)生變化,僅是輪距、軸距稍有變化,因此特別有利于汽車的轉向操縱穩(wěn)定和行駛穩(wěn)定。但燭式懸掛系統(tǒng)有一個大缺點:就是汽車行駛時的側向力會全部由套在主銷套筒的主銷承受,致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大,磨損也較嚴重。燭式懸掛系統(tǒng)現(xiàn)已套用不多。 麥弗遜式懸掛系統(tǒng) 麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統(tǒng),但與燭式懸掛系統(tǒng)不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)是擺臂式與燭式懸掛系統(tǒng)的結合。與雙橫臂式懸掛系統(tǒng)相比,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點是:結構緊湊,車輪跳動時前輪定位參數(shù)變化小,有良好的操縱穩(wěn)定性,加上由于取消了上橫臂,給發(fā)動機及轉向系統(tǒng)的布置帶來方便;與燭式懸掛系統(tǒng)相比,它的滑柱受到的側向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統(tǒng)多套用在中小型轎車的前懸掛系統(tǒng)上,保時捷911、國產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統(tǒng)均為麥弗遜式獨立懸掛系統(tǒng)。雖然麥弗遜式懸掛系統(tǒng)并不是技術含量最高的懸掛系統(tǒng)結構,但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨立懸掛系統(tǒng),具有很強的道路適應能力。 麥弗遜式懸掛系統(tǒng) 主動懸掛系統(tǒng) 主動懸掛系統(tǒng)是近十幾年發(fā)展起來的、由電腦控制的一種新型懸掛系統(tǒng)。它匯集了力學和電子學的技 術知識,是一種比較復雜的高技術裝置。例如裝置了主動懸掛系統(tǒng)的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸掛系統(tǒng)系統(tǒng)的中樞是一個微電腦,懸掛系統(tǒng)上的5種感測器分別向微電腦傳送車速、前輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉向盤角度及轉向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預先設定的臨界值進行比較,選擇相應的懸掛系統(tǒng)狀態(tài)。同時,微電腦獨立控制每一只車輪上的執(zhí)行元件,通過控制減振器內油壓的變化產(chǎn)生抽動,從而能在任何時候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸掛系統(tǒng)運動。因此,桑蒂雅轎車備有多種駕駛模式選擇,駕車者只要扳動位于副儀表板上的“正常”或“運動”按鈕,轎車就會自動設定在最佳的懸掛系統(tǒng)狀態(tài),以求最好的舒適性能。主動懸掛系統(tǒng)具有控制車身運動的功能。當汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時,主動懸掛系統(tǒng)會產(chǎn)生一個與慣力相對抗的力,減少車身位置的變化。例如德國賓士2000款Cl型跑車,當車輛拐彎時懸掛系統(tǒng)感測器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度。電腦根據(jù)感測器的信息,與預先設定的臨界值進行比較計算,立即確定在什么位置上將多大的負載加到懸掛系統(tǒng)上,使車身的傾斜減到最小 。 主動懸掛系統(tǒng)汽車懸架由什么組成
(一)非獨立懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\非獨立懸掛系統(tǒng)的結構特點是兩側車輪由一根整體式車架相連,車輪連同車橋一起通過彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統(tǒng)具有結構簡單、成本低、強度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點,但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。 \x0d\\x0d\(二)獨立懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\獨立懸掛系統(tǒng)是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點是:質量輕,減少了車身受到的沖擊,并提高了車輪的地面附著力;可用剛度小的較軟彈簧,改善汽車的舒適性;可以使發(fā)動機位置降低,汽車重心也得到降低,從而提高汽車的行駛穩(wěn)定性;左右車輪單獨跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。不過,獨立懸掛系統(tǒng)存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點?,F(xiàn)代轎車大都是***用獨立式懸掛系統(tǒng),按其結構形式的不同,獨立懸掛系統(tǒng)又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統(tǒng)等。 \x0d\\x0d\(三)橫臂式懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\橫臂式懸掛系統(tǒng)是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸掛系統(tǒng),按橫臂數(shù)量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統(tǒng)。 \x0d\\x0d\單橫臂式具有結構簡單,側傾中心高,有較強的抗側傾能力的優(yōu)點。但隨著現(xiàn)代汽車速度的提高,側傾中心過高會引起車輪跳動時輪距變化大,輪胎磨損加劇,而且在急轉彎時左右車輪垂直力轉移過大,導致后輪外傾增大,減少了后輪側偏剛度,從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)多應用在后懸掛系統(tǒng)上,但由于不能適應高速行駛的要求,目前應用不多。 \x0d\\x0d\雙橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)按上下橫臂是否等長,又分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種懸掛系統(tǒng)。等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)在車輪上下跳動時,能保持主銷傾角不變,但輪距變化大(與單橫臂式相類似),造成輪胎磨損嚴重,現(xiàn)已很少用。對于不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng),只要適當選擇、優(yōu)化上下橫臂的長度,并通過合理的布置、就可以使輪距及前輪定位參數(shù)變化均在可接受的限定范圍內,保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)已廣泛應用在轎車的前后懸掛系統(tǒng)上,部分運動型轎車及賽車的后輪也***用這一懸掛系統(tǒng)結構。 \x0d\\x0d\(四)多連桿式懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\多連桿式懸掛系統(tǒng)是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統(tǒng)。多連桿式能使車輪繞著與汽車縱軸線成二定角度的軸線內擺動,是橫臂式和縱臂式的折衷方案,適當?shù)剡x擇擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角,可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統(tǒng)的主要優(yōu)點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅動、制動狀態(tài)都可以按司機的意圖進行平穩(wěn)地轉向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現(xiàn)象。 \x0d\\x0d\(五)縱臂式懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\縱臂式獨立懸掛系統(tǒng)是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸掛系統(tǒng)結構,又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸掛系統(tǒng)當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產(chǎn)生較大的變化,因此單縱臂式懸掛系統(tǒng)不用在轉向輪上。雙縱臂式懸掛系統(tǒng)的兩個擺臂一般做成等長的,形成一個平行四桿結構,這樣,當車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變。雙縱臂式懸掛系統(tǒng)多應用在轉向輪上。 \x0d\\x0d\(六)燭式懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\燭式懸掛系統(tǒng)的結構特點是車輪沿著剛性地固定在車架上的主銷軸線上下移動。燭式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點是:當懸掛系統(tǒng)變形時,主銷的定位角不會發(fā)生變化,僅是輪距、軸距稍有變化,因此特別有利于汽車的轉向操縱穩(wěn)定和行駛穩(wěn)定。但燭式懸掛系統(tǒng)有一個大缺點:就是汽車行駛時的側向力會全部由套在主銷套筒的主銷承受,致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大,磨損也較嚴重。燭式懸掛系統(tǒng)現(xiàn)已應用不多。 \x0d\\x0d\(七)麥弗遜式懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統(tǒng),但與燭式懸掛系統(tǒng)不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)是擺臂式與燭式懸掛系統(tǒng)的結合。與雙橫臂式懸掛系統(tǒng)相比,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點是:結構緊湊,車輪跳動時前輪定位參數(shù)變化小,有良好的操縱穩(wěn)定性,加上由于取消了上橫臂,給發(fā)動機及轉向系統(tǒng)的布置帶來方便;與燭式懸掛系統(tǒng)相比,它的滑柱受到的側向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統(tǒng)多應用在中小型轎車的前懸掛系統(tǒng)上,保時捷911、國產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統(tǒng)均為麥弗遜式獨立懸掛系統(tǒng)。雖然麥弗遜式懸掛系統(tǒng)并不是技術含量最高的懸掛系統(tǒng)結構,但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨立懸掛系統(tǒng),具有很強的道路適應能力。 \x0d\\x0d\(八)主動懸掛系統(tǒng) \x0d\\x0d\主動懸掛系統(tǒng)是近十幾年發(fā)展起來的、由電腦控制的一種新型懸掛系統(tǒng)。它匯集了力學和電子學的技術知識,是一種比較復雜的高技術裝置。例如裝置了主動懸掛系統(tǒng)的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸掛系統(tǒng)系統(tǒng)的中樞是一個微電腦,懸掛系統(tǒng)上的5種傳感器分別向微電腦傳送車速、前輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉向盤角度及轉向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預先設定的臨界值進行比較,選擇相應的懸掛系統(tǒng)狀態(tài)。同時,微電腦獨立控制每一只車輪上的執(zhí)行元件,通過控制減振器內油壓的變化產(chǎn)生抽動,從而能在任何時候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸掛系統(tǒng)運動。因此,桑蒂雅轎車備有多種駕駛模式選擇,駕車者只要扳動位于副儀表板上的“正?!被颉斑\動”按鈕,轎車就會自動設置在最佳的懸掛系統(tǒng)狀態(tài),以求最好的舒適性能。
(1)非獨立式懸掛:將非獨立懸掛的車輪裝在一根整體車軸的兩端,這樣當一邊車輪運轉跳動時,就會影響另一側車輪也作出相應的跳動,使整個車身振動或傾斜。***取這種懸掛系統(tǒng)的汽車一般平穩(wěn)性和舒適性較差,但由于其構造較簡單,承載力大,該懸掛多用于載重汽車、普通客車和一些其他特種車輛上。2)獨立式懸掛:獨立懸掛的車軸分成兩段,每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架下面,這樣當一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受波及,車身的震動大為減少。獨立懸掛按照結構形式又可分為橫臂式、縱臂式、燭式、麥弗遜式、多連桿式等。 前懸掛一般為麥弗遜式懸掛。由螺旋彈簧加上減震器組成,減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、后、左、右偏移的現(xiàn)象,限制彈簧只能作上下方向的振動,并可以用減震器的行程長短及松緊,來設定懸掛的軟硬及性能。擁有良好的響應性和操控性,而且結構簡單,占用空間小,適合布置大型發(fā)動機以及裝配在小型車身上,但由于其構造為直筒式,對左右方向的沖擊缺乏阻擋力,抗剎車點頭作用較差。雙差臂懸掛擁有上下兩個搖臂,橫向力由兩個搖臂同時吸收,支柱只承載車身重量,因此橫向剛度大。上下使用不等長搖臂(上長下短),讓車輪在上下運動時能自動改變外傾角,并且減小輪距變化,減少了輪胎磨損,并且也能自適應路面,輪胎接地面積大,貼地性好。但是由于多了一個上搖臂,所以需要站用較大的空間,因此小型車的前橋一般布置不下此種懸掛。 后懸掛一般為多連桿懸掛,通過各種連桿配置(有三連桿,四連桿,五連桿),首先能實現(xiàn)雙叉臂懸掛的所有性能,然后在雙叉臂的基礎上通過連桿連接軸的約束作用,使輪胎在上下運動時前束角也能相應改變,使得彎道適應性更好,如果用在前驅車的前懸掛,可以在一定程度上緩解轉向不足,給人帶來精確轉向的感覺;如果用在后懸掛上,能在轉向側傾的作用下改變后輪的前束角,使后輪可以一定程度的隨前輪一同轉向,達到舒適操控兩不誤的目的。跟雙叉臂一樣,多連桿懸掛同樣需要占用較多的空間。高級車里前懸掛一般為3連桿或4連桿式獨立懸掛;后懸掛則一般為4連桿或5連桿式后懸掛系統(tǒng),其中5連桿式后懸掛應用較為廣泛。
標簽: #懸掛