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(yīng)有的功能是支持車身,改善乘坐的感覺,不同的懸掛設(shè)置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(guān)鍵的部件之一。
懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,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。
典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成,個別結(jié)構(gòu)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)代轎車懸架多用螺旋彈簧和扭桿彈簧,個別高級轎車則使用空氣彈簧。
懸架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(guān)系到汽車的多種使用性能。從外表上看,轎車懸架僅是由一些桿、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,這是因為懸架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(shè)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(cè)傾嚴重的不良傾向,不利于汽車的轉(zhuǎn)向,容易導(dǎo)致汽車操縱不穩(wěn)定等。
汽車的懸掛系統(tǒng)分為非獨立懸掛和獨立懸掛兩種,非獨立懸掛的車輪裝在一根整體車軸的兩端,當(dāng)一邊車輪跳動時,另一側(cè)車輪也相應(yīng)跳動,使整個車身振動或傾斜;獨立懸掛的車軸分成兩段,每只車輪由螺旋彈簧獨立安裝在車架下面,當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩(wěn)性和舒適性。
由于現(xiàn)代人對車子乘坐舒適性及操縱安定性的要求愈來愈高,所以非獨立懸掛系統(tǒng)已漸漸被淘汰。而獨立懸掛系統(tǒng)因其車輪觸地性良好、乘坐舒適性及操縱安定性大幅提升、左右兩輪可自由運動,輪胎與地面的自由度大,車輛操控性較好等優(yōu)點目前被汽車廠家普遍用。常見的獨立懸掛系統(tǒng)有多連桿式懸掛系統(tǒng)、麥佛遜式懸掛系統(tǒng)、拖曳臂式懸掛系統(tǒng)等等。
懸架系統(tǒng)的分類
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根據(jù)控制形式不同分為被動式懸架、主動式懸架。
根據(jù)汽車導(dǎo)向機構(gòu)不同可分為獨立懸架、非獨立懸架。
非獨立懸架
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非獨立懸架的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)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架懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸架具有結(jié)構(gòu)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。
獨立懸架
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獨立懸架是每一側(cè)的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點是:質(zhì)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,獨立懸架存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點?,F(xiàn)代轎車大都是用獨立式懸架,按其結(jié)構(gòu)形式的不同,獨立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。
橫臂式懸架
橫臂式懸架是指車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動的獨立懸架,按橫臂數(shù)量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸架。
單橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡單,側(cè)傾中心高,有較強的抗側(cè)傾能力的優(yōu)點。但隨著現(xiàn)代汽車速度的提高,側(cè)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(zhuǎn)彎時左右車輪垂直力轉(zhuǎn)移過大,導(dǎo)致后輪外傾增大,減少了后輪側(cè)偏剛度,從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸架多應(yīng)用在后懸架上,但由于不能適應(yīng)高速行駛的要求,目前應(yīng)用不多。
雙橫臂式獨立懸架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架。等長雙橫臂式懸架在車輪上下跳動時,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架,只要適當(dāng)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(nèi),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架已廣泛應(yīng)用在轎車的前后懸架上,部分運動型轎車及賽車的后輪也用這一懸架結(jié)構(gòu)。
多連桿式懸架
多連桿式懸架是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸架。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(nèi)擺動,是橫臂式和縱臂式的折衷方案,適當(dāng)?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架的優(yōu)點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸架的主要優(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(qū)動、制動狀態(tài)都可以按司機的意圖進行平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現(xiàn)象。
縱臂式懸架
縱臂式獨立懸架是指車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動的懸架結(jié)構(gòu),又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸架當(dāng)車輪上下跳動時會使主銷后傾角產(chǎn)生較大的變化,因此單縱臂式懸架不用在轉(zhuǎn)向輪上。雙縱臂式懸架的兩個擺臂一般做成等長的,形成一個平行四桿結(jié)構(gòu),這樣,當(dāng)車輪上下跳動時主銷的后傾角保持不變。雙縱臂式懸架多應(yīng)用在轉(zhuǎn)向輪上。
燭式懸架
燭式懸架的結(jié)構(gòu)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。燭式懸架的優(yōu)點是:當(dāng)懸架變形時,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(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定和行駛穩(wěn)定。但燭式懸架有一個大缺點:就是汽車行駛時的側(cè)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。燭式懸架現(xiàn)已應(yīng)用不多。
麥弗遜式懸架
麥弗遜式懸架的車輪也是沿著主銷滑動的懸架,但與燭式懸架不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸架是擺臂式與燭式懸架的結(jié)合。與雙橫臂式懸架相比,麥弗遜式懸架的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置帶來方便;與燭式懸架相比,它的滑柱受到的側(cè)向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸架多應(yīng)用在中小型轎車的前懸架上,保時捷911、國產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸架均為麥弗遜式獨立懸架。雖然麥弗遜式懸架并不是技術(shù)含量最高的懸架結(jié)構(gòu),但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨立懸架,具有很強的道路適應(yīng)能力。
主動懸架
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主動懸架是近十幾年發(fā)展起來的、由電腦控制的一種新型懸架。它匯集了力學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)知識,是一種比較復(fù)雜的高技術(shù)裝置。例如裝置了主動懸架的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸架系統(tǒng)的中樞是一個微電腦,懸架上的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(zhuǎn)向盤角度及轉(zhuǎn)向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預(yù)先設(shè)定的臨界值進行比較,選擇相應(yīng)的懸架狀態(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(nèi)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)生符合要求的懸架運動。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(shè)置在最佳的懸架狀態(tài),以求最好的舒適性能。
主動懸架具有控制車身運動的功能。當(dāng)汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時,主動懸架會產(chǎn)生一個與慣力相對抗的力,減少車身位置的變化。例如德國奔馳2000款Cl型跑車,當(dāng)車輛拐彎時懸架傳感器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度。電腦根據(jù)傳感器的信息,與預(yù)先設(shè)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架上,使車身的傾斜減到最小。
彈性元件分類
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(1)鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減振作用,縱向布置時還具有導(dǎo)向傳力的作用。非獨立懸掛大多用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導(dǎo)向裝置和減振器,結(jié)構(gòu)簡單。
(2)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。由于沒有減振和傳力的功能,還必須設(shè)有專門的減振器和導(dǎo)向裝置。
(3)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質(zhì),液體作為傳力介質(zhì),它不但具有良好的緩沖能力,還具有減振作用,同時還可調(diào)節(jié)車架的高度,適用于重型車輛和大客車使用。
(4)扭桿彈簧:將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車架,另一端通過擺臂與車輪相連,利用車輪跳動時扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用,適合于獨立懸掛使用。
汽車懸掛系統(tǒng)彈簧的工作原理及改裝方法
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懸掛系統(tǒng)存在的意義有二:隔離路面的不平使行駛更舒適;行經(jīng)不平路面時保持輪胎與路面接觸。而改良懸掛對"飛車黨"來說只有一個目的就是改善操控性。
懸掛系統(tǒng)的彈簧以圈狀彈簧最常用,原因是容易制作、性能效率高、價格低。彈簧在物理學(xué)上的定義就是儲存能量,當(dāng)我們施一固定的力於彈簧,它會產(chǎn)生變形,當(dāng)我們移開施力則彈簧會有恢復(fù)原狀的趨勢,但彈簧在回彈時震湯的幅度往往會超過它原來的長度,直到有磨擦阻力的出現(xiàn)才會減緩彈簧回彈后造成的自由震湯,這減緩彈簧自由震湯的工作通常是避震器的任務(wù)。 一般的彈簧是所謂的(線性彈簧),也就是彈簧受力時它的壓縮變形量是遵循物理學(xué)上的(虎克定律):F=KX,其中F為施力,K為彈力系數(shù),X則為變形量。舉例來說有一線性彈簧受力40Kg時會造成1cm的壓縮,之后每增加40Kg的施力1cm一定會增加的壓縮量。事實上懸掛的彈簧還有其他的壓力存在,即使彈簧完全伸展時彈簧仍會受到壓力以便讓彈簧本身固定在車上。 在傳統(tǒng)彈簧、吸震筒式的懸掛設(shè)計上,彈簧扮演支持車身以及吸收不平路面和其它施力對輪胎所造成的沖擊,而這里所謂的其它施力包含了加速、減速、剎車、轉(zhuǎn)彎等所對彈簧造成的施力。更重要的是在震動的消除過程中要保持輪胎與路面的持續(xù)接觸,維持車子的循跡性。而改善這輪胎與路面的接觸是我們改善操控性的首要考慮。 彈簧的最主要功能就是維持車子的舒適性和保持輪胎完全與地面接觸,用錯了彈簧會造成行車品質(zhì)和操控性都有負面的影響。試想如果彈簧是完全僵硬的,那懸掛系統(tǒng)也就發(fā)揮不了作用。遇到不平的路面時車子跳起,輪胎也會完全離開地面,若這種情況發(fā)生在加速、剎車或轉(zhuǎn)彎時,車子將會失去循跡性。如果彈簧很軟,則很容意出現(xiàn)(坐底)的情況,也就是將懸掛的行程用盡。如在過彎時發(fā)生坐底情況則可視為彈簧的彈力系數(shù)變成無限大(已無壓縮的空間),車身會產(chǎn)生立即的重量轉(zhuǎn)移,造成循跡性的喪失。如果這部車有著很長的避震行程,那麼或許可以避免(坐底)的情況發(fā)生,但相對的車身也會變得很高,而很高的車身意味著很高的車身重心,車身重心的高低對操控表現(xiàn)有決定性的影響,所以太軟的避震器會導(dǎo)致操控上的障礙。如路面是絕對的平坦,那我們就不需要彈簧和懸掛系統(tǒng)了。如果路面的崎嶇度較大那就需要比較軟的彈簧才能確保輪胎與路面接觸,同時彈簧的行程也必須增加。彈簧的硬度選擇是要由路面的崎嶇程度來決定,越崎嶇要越軟的彈簧,但要多軟則是個關(guān)鍵的問題,通常這需要經(jīng)驗的累積,也是各車廠及各車隊的重要課題。 一般說來軟的彈簧可以提供較佳的舒適性以及行經(jīng)較崎嶇的路面時可保持比較好的循跡性。但是在行經(jīng)一般路面時卻會造成懸掛系統(tǒng)較大的上下擺動,影響操控。而在配備有良好空氣動力學(xué)組件的車,軟的彈簧在速度提高時會造成車高的變化,造成低速和高速時不同的操控特性。
彈簧的改裝
彈簧的改裝主要是要改善操控性,也就是要改用較硬的彈簧或是較短的彈簧。彈簧控制了很多有關(guān)操控的因素,彈簧的改變會造成很復(fù)雜的操控特性改變。以硬度的增加來說,可提高懸掛的滾動抑制能力,減少過彎時車身的滾動。而車高的降低則可同時降低車身的重心,減少過彎時車身重量的轉(zhuǎn)移,提高穩(wěn)定性。而車高的降低也可兼顧美觀的效果。
漸進式彈簧
彈簧兩個主要的功用:一是作為懸掛系統(tǒng)或底盤與地面的緩沖,也就是維持舒適性,二是使車子在行經(jīng)不平路面時保持輪胎的貼地性。要達成這兩個相沖突的目標(biāo)需要有不同的彈力系數(shù)。保持輪胎的貼地性對操控有決定性的影響我們需要硬的彈簧設(shè)定,來保持貼地性。在遇到越顛簸的路面我們需要越軟的彈簧設(shè)定。要同時達成這兩個目的,使用具有復(fù)合彈力系數(shù)的(非線性彈簧),也就是一般所謂的漸進式彈簧,式唯一可行的方法。 漸進式彈簧能隨著彈簧的壓縮而增加彈力系數(shù),在設(shè)計和制造上都有相當(dāng)?shù)睦щy度。行經(jīng)顛簸路面時,彈力系數(shù)就會增加維持車身穩(wěn)定。而最初的彈力系數(shù)較軟則用來提高行經(jīng)顛簸路面時輪胎貼地性。漸漸變硬的彈簧可避免懸掛或彈簧出現(xiàn)坐底的情況。這能容許使用高度比原來低的彈簧,用以降低車身重心,并且在行經(jīng)顛簸路面時維持最低而且最短懸掛行程,不致發(fā)生坐底的情況。 要達成漸進式彈簧就是要作出彈力系數(shù)會隨這著受壓縮而產(chǎn)生變化的非線性彈簧,因此目前的漸進是彈簧大多為用不等螺距彈簧或圈徑變化彈簧。不等螺距彈簧受壓縮時會產(chǎn)生局部線間接觸,以使有效圈數(shù)發(fā)生變化,進而造成彈力系數(shù)K的變化。經(jīng)由彈簧上下圈徑的變化則是改變彈力系數(shù)的最直接方法。
降低車身
改善操控最重要的方法就是降低車身重心,如此可以降低過彎時車身的重量轉(zhuǎn)移和車身滾動,降低車身最簡單的方法就是由彈簧著手。使用短彈簧是最簡單也最快的方法。
汽車懸掛分別是什么?
兩者都是屬于扭力梁式懸架,就是名稱和叫法不同,都是用于汽車的后懸架。扭力梁式非獨立懸架是在扭力梁式非獨立懸架上增加一個平衡桿來使車輪產(chǎn)生傾斜,保持車輛的平穩(wěn)。由于它占用的空間極小,一般用于小型汽車上,以保證后排乘客的乘坐空間。
非獨立懸掛擁有的類型平行片狀彈簧、扭力梁車軸、扭力梁式主要運用在貨車或者打車上面,結(jié)構(gòu)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。扭力梁式非獨立懸架他是通過一支車軸進行兩輪的連接模式,由于連接懸掛的形式不同給予的方式也有差異?,F(xiàn)在這種非獨立懸掛形式有平行片狀彈簧式 、扭力梁車軸、扭力梁式這三種,也體現(xiàn)了不同車輛的類型。
在左右搖臂中設(shè)計的扭力梁,主要是以H的形狀呈現(xiàn)的。前端主要是與車身相連接,由于剛性的要求就沒有安裝向連桿。歐洲很多車型大多數(shù)使用的是掀背車之后懸掛,也都用了扭力梁式設(shè)計。這類型的懸掛系統(tǒng)大多都是用于國產(chǎn)車型,比如Toyota With等品牌。
當(dāng)汽車處于跳動的時候,會展現(xiàn)一種相互制約的效果。這樣可以使其輪胎的角度變化量減小也減少了輪胎的磨損和消耗。當(dāng)車身處于降低的狀態(tài)時,控制好輪胎的角度使其駕駛員在操控的時候保持一種穩(wěn)定的狀態(tài)。簡單的設(shè)計結(jié)構(gòu),低成本的制造過程,簡單的后期維修。在車內(nèi)提供一種空間站有小,還可以降低其底板的高度,使其更好的控制行駛。
擴展資料:扭力梁式半獨立懸架
1.扭力梁式半獨立懸架,是汽車后懸掛裝置類型的一種,是在扭力梁式非獨立懸架上增加一個平衡桿來使車輪產(chǎn)生傾斜,保持車輛的平穩(wěn)。
2.扭力梁式半獨立后懸架系統(tǒng)發(fā)明于20世紀70年代,但直到今天這種經(jīng)典結(jié)構(gòu)仍然有著強大的生命力,被廣泛用于前輪驅(qū)動的中小型家庭轎車的后懸架系統(tǒng)中。雖然在近40年的發(fā)展中,各大汽車廠商對扭力梁式半獨立懸架進行著不斷地升級和優(yōu)化。
3.但其主要構(gòu)成仍舊由4部份組成:用于承受主要垂向和側(cè)向力矩扭轉(zhuǎn)橫梁;焊接在扭轉(zhuǎn)橫梁左右兩側(cè)的縱向擺臂;布置于縱向擺臂前端用于連接車身的彈性元件及連接支架;彈簧減振器系統(tǒng)。
4.扭力梁式半獨立后懸架系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:懸架結(jié)構(gòu)簡單,重量輕;在整車裝配時,無須后輪定位,減少裝配工時;占用空間小,容易獲得較大的尾部空間;彈簧減振器系統(tǒng)便于匹配布置;有利于控制車輪相對于彈簧減振的運動比率。
5.但是半獨立式結(jié)構(gòu)的懸架系統(tǒng)也有以下不利因素:扭轉(zhuǎn)橫梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和剪切應(yīng)力,在焊接連接處有較高應(yīng)力,允許后軸承受的載荷受到扭力梁強度的限制;為保證行駛穩(wěn)定性,兩側(cè)縱向擺臂彈性襯套連點受力復(fù)雜;兩側(cè)車輪相互影響;舒適性差。
6.工作原理是將非獨立懸掛的車輪裝在一根整體車軸的兩端,這樣當(dāng)一邊車輪運轉(zhuǎn)跳動時,就會影響另一側(cè)車輪也作出相應(yīng)的跳動,使整個車身振動或傾斜。
7.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(gòu)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。
8.非獨立式懸掛:兩側(cè)車輪安裝于一根整體式車橋上,車橋通過懸掛與車架相連。這種懸掛結(jié)構(gòu)簡單,傳力可靠,但兩輪受沖擊震動時互相影響。而且由于非獨立式懸掛質(zhì)量較重,懸掛的緩沖性能較差,行駛時汽車振動,沖擊較大。
9.該懸掛一般多用于載重汽車、普通客車和一些其他車輛上。獨立式懸掛:每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上,車橋用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上。
10.此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響,而且由于非懸掛質(zhì)量較輕;緩沖與減震能力很強,乘坐舒適。各項指標(biāo)都優(yōu)于非獨立式懸掛,但該懸掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且還會使驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向系變得復(fù)雜起來。
參考資料:百度百科扭力梁式非獨立懸架
汽車懸掛是什么東西?
汽車懸掛分別是什么?
汽車懸架是汽車的重要部件之一,它可以減少車輛行駛時的振動,保證車輛的穩(wěn)定性和舒適性,市場上的汽車懸架種類繁多,八種主要類型,包括:麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、多連桿懸架、獨立懸架、扭桿懸架、空氣懸架。
液壓懸架和電子懸架受控暫停,懸掛系統(tǒng)不是底盤,這是很多人常犯的錯誤,底盤概念比懸架更大,而且它是一個非常復(fù)雜的幾何形狀,底盤的作用是將汽車的發(fā)動機及周邊零部件、總成安裝成汽車的整體造型。
大致由傳動系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)四部分組成,通常說的懸架只是底盤驅(qū)動系統(tǒng)(車架、車橋、車輪、懸架)的一部分,麥弗遜式獨立懸架是現(xiàn)代汽車中使用最多的前懸架之一,它的出現(xiàn)也是歷史。
1930年代,市場上流行的前懸架是鋼板彈簧和扭桿前懸架,這種前懸架占用空間大,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,直到獨立的麥弗遜懸架的出現(xiàn),這種情況才發(fā)生了變化,1950年,福特率先推出了前懸架為麥弗遜式獨立懸架的商用車。
隨后麥弗遜式懸架逐漸被大家所認識,直到現(xiàn)在我們可以看到市面上的大部分轎車都配備了麥弗遜式獨立懸架前懸架麥弗遜式獨立懸架結(jié)構(gòu)簡單,主要由螺旋彈簧、減震器和三角下擺臂組成,占用空間小,價格便宜,非常適合小型車的底盤布局。
另一方面,麥弗遜式獨立懸架的響應(yīng)和操控性都不錯,同時獨立的麥弗遜懸架在發(fā)動機艙內(nèi)占用空間小,重量輕,非常適合搭載動機的運動車型。雙叉臂獨立懸架因十字形叉骨而得名。超級跑車以其出色的運動支撐而被譽為最具特色的懸架類型。雙梯形的優(yōu)點很明顯,缺點也很明顯,就是占用空間大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,所以一般用在高檔機型上。
雙叉臂獨立懸架與雙叉臂有些相似,只是叉臂不交叉,這種懸架不僅具有雙叉臂式的優(yōu)越性能,而且大大降低了生產(chǎn)成本,因此雙叉臂式獨立懸架被一些跑車廣泛用,多連桿獨立懸架是由多根連桿(通常為3-5根)組成的復(fù)雜獨立懸架。
多連桿獨立懸架的優(yōu)點是穩(wěn)定性好,行駛平穩(wěn),舒適性較好,價格相對較低,因此,多連桿獨立懸架廣泛應(yīng)用于舒適型車型的前懸架和大部分車型的后懸架,獨立懸架是指左右輪由一根車軸連接,不能獨立上下跳動。
前懸架用獨立懸架,部分低配車型后懸架用非獨立懸架,中高檔車則用獨立懸架,縱臂懸架是一種專門為后輪設(shè)計的懸架結(jié)構(gòu),它的組成非常簡單:車輪通過粗大的上下擺動的縱臂牢固地連接在車身或車架上,然后是液壓減振器和螺旋彈簧作用。
軟連接起到減震和支撐車身的作用,是連接左右車輪的圓柱形或方形梁,縱臂懸架的最大優(yōu)點是左右輪空間大,外傾角不變。減震器沒有彎曲應(yīng)力,摩擦小,縱臂懸架的舒適性和操控性有限,制動時,除了車頭重量大外。
縱臂懸架的后輪也會下沉以平衡車身,無法保證精確的幾何控制汽車的懸架看起來很簡單,這個簡單主要是指外觀簡單,其實汽車的懸架有不同的長處,對于汽車來說,懸架在安全性、舒適性和穩(wěn)定性上起著關(guān)鍵的作用。
汽車懸架的類型
汽車懸掛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)。
懸架是汽車的車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱,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,并減少由此引起的震動,以保證汽車能平順地行駛。
懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身,改善乘坐的感覺,不同的懸掛設(shè)置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(guān)鍵的部件之一。
典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)以及減震器等組成,個別結(jié)構(gòu)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)代轎車懸架多用螺旋彈簧和扭桿彈簧,個別高級轎車則使用空氣彈簧。
擴展資料汽車懸掛一般分為獨立懸掛系統(tǒng)和非獨立懸掛系統(tǒng)。
獨立懸掛系統(tǒng)是每一側(cè)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(zhì)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。
非獨立懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)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(jié)構(gòu)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。
百度百科-汽車懸掛
百度百科-懸架
簡單來說,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(yīng)有的功能是支持車身,改善乘坐的感覺,不同的懸掛設(shè)置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(guān)鍵的部件之一。
一般來說,汽車的懸掛系統(tǒng)分為非獨立懸掛和獨立懸掛兩種,非獨立懸掛的車輪裝在一根整體車軸的兩端,當(dāng)一邊車輪跳動時,另一側(cè)車輪也相應(yīng)跳動,使整個車身振動或傾斜;獨立懸掛的車軸分成兩段,每只車輪由螺旋彈簧獨立安裝在車架下面,當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩(wěn)性和舒適性。
由于現(xiàn)代人對車子乘坐舒適性及操縱安定性的要求愈來愈高,所以非獨立懸掛系統(tǒng)已漸漸被淘汰。而獨立懸掛系統(tǒng)因其車輪觸地性良好、乘坐舒適性及操縱安定性大幅提升、左右兩輪可自由運動,輪胎與地面的自由度大,車輛操控性較好等優(yōu)點目前被汽車廠家普遍用。常見的獨立懸掛系統(tǒng)有多連桿式懸掛系統(tǒng)、麥佛遜式懸掛系統(tǒng)、燭式懸掛系統(tǒng)、拖曳臂式懸掛系統(tǒng)等等。
首先我們來看看最常見的麥佛遜式和燭式懸掛系統(tǒng)。它們形狀相似,兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在一起,但因結(jié)構(gòu)不同又有重大區(qū)別。燭式用車輪沿主銷軸方向移動的懸架形式,形狀似燭形而得名。特點是主銷位置和前輪定位角不隨車輪的上下跳動而變化,有利于汽車的操縱性和穩(wěn)定性。麥克弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸架形式,減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷,轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動。特點是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動而變化,這點與燭式懸架正好相反。這種懸架構(gòu)造簡單,布置緊湊,前輪定位變化小,具有良好的行駛穩(wěn)定性。所以,目前轎車使用最多的獨立懸架是麥弗遜式懸架。
關(guān)于麥弗遜懸架,車壇歷史上還有這么一段記載。麥弗遜(Mcpherson)是美國伊利諾斯州人,1891年生。大學(xué)畢業(yè)后他曾在歐洲搞了多年的航空發(fā)動機,并于1924年加入了通用汽車公司的工程中心。30年代,通用的雪佛蘭分部想設(shè)計一種真正的小型汽車,總設(shè)計師就是麥弗遜。他對設(shè)計小型轎車非常感興趣,目標(biāo)是將這種四座轎車的質(zhì)量控制在0.9噸以內(nèi),軸距控制在2.74米以內(nèi),設(shè)計的關(guān)鍵是懸架。麥弗遜一改當(dāng)時盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸架方式,創(chuàng)造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起,裝在前軸上。實踐證明這種懸架形式的構(gòu)造簡單,占用空間小,而且操縱性很好。后來,麥弗遜跳槽到福特,1950年福特在英國的子公司生產(chǎn)的兩款車,是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。麥弗遜懸架由于構(gòu)造簡單,性能優(yōu)越的緣故,被行家譽為經(jīng)典的設(shè)計。
在來看看拖曳臂式懸掛系統(tǒng),拖曳臂式懸掛系統(tǒng)是專為后輪設(shè)計的懸掛系統(tǒng),像標(biāo)致車系、雪鐵龍車系、車系等歐洲轎車比較喜歡用這種懸掛系統(tǒng)。對于拖曳臂式懸吊的復(fù)雜結(jié)構(gòu)由于專業(yè)性過強,我們在此不作介紹。您只需要了解拖曳臂式懸掛系統(tǒng)的最大優(yōu)點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發(fā)生彎曲應(yīng)力,所以摩擦小,乘坐性佳,當(dāng)其剎車時除了車頭較重會往下沉外,拖曳臂懸吊的后輪也會往下沉平衡車身;而其缺點是無法提供精準(zhǔn)的幾何控制,所以某些車廠就會結(jié)合一些連桿來解決,形成復(fù)雜的多連桿懸掛。
最后再來看看多連桿懸掛系統(tǒng),多連桿懸掛系統(tǒng),又分為5連桿后懸掛和4連桿前懸掛系統(tǒng)。顧名思義,5連桿后懸掛系統(tǒng)包含5條連桿,分別為控制臂、后置定位臂、上臂、下臂和前置定位臂,其中控制臂可以調(diào)整后輪前束。5連桿懸掛的優(yōu)點是構(gòu)造簡單、重量輕,減少懸掛系統(tǒng)占用的空間。5連桿后懸掛能實現(xiàn)主銷后傾角的最佳位置,大幅度減少來自路面的前后方向力,從而改善加速和制動時的平順性和舒適性,同時也保證了直線行駛的穩(wěn)定性,因為由螺旋彈簧拉伸或壓縮導(dǎo)致的車輪橫向偏移量很小,不易造成非直線行駛。在車輛轉(zhuǎn)彎或制動時,5連桿后懸掛結(jié)構(gòu)可使后輪形成正前束,提高了車輛的控制性能,減少轉(zhuǎn)向不足的情況。同時緊湊的結(jié)構(gòu)增加了后排座椅和行李廂空間。由于這種懸掛優(yōu)點顯著,易于調(diào)整,因而受到廣泛的歡迎。而全新的4連桿前懸掛系統(tǒng)多用于豪華轎車,它通過運動學(xué)原理巧妙地將牽引力、制動力和轉(zhuǎn)向力分離,同時賦予車輛精確的轉(zhuǎn)向控制。4連桿式懸掛系統(tǒng)在奧迪A4、A6以及中華轎車上都可以看到。
所以車主們在選購輕巧型轎車的時候,懸掛的最佳搭配應(yīng)該是前輪麥佛遜式或者燭式懸掛系統(tǒng),后輪拖曳臂式懸掛系統(tǒng),如何是非獨立懸掛的最好不要用。在選購高檔車輛的時候不用說當(dāng)然是選擇4連桿的懸掛系統(tǒng)了。少了一種懸掛種類懸掛系統(tǒng)有三種基本形式,即非獨立懸掛、獨立懸掛和介于這兩者之間的半獨立懸掛。
非獨立懸掛由于是用一根桿件直接剛性地連接在兩側(cè)車輪上,一側(cè)車輪受到的沖擊、振動必然要影響另一側(cè)車輪,這樣自然不會得到較好的操縱穩(wěn)定性及舒適性,同時由于左右兩側(cè)車輪的互相影響,也容易影響車身的穩(wěn)定性,在轉(zhuǎn)向的時候較易發(fā)生側(cè)翻。目前,瑞風(fēng)、風(fēng)行用的就是這種結(jié)構(gòu)。
獨立懸掛底盤扎實感非常明顯。由于用獨立懸掛汽車的兩側(cè)車輪彼此獨立地與車身相連,因此從使用過程來看,當(dāng)一側(cè)車輪受到?jīng)_擊、振動后可通過彈性元件自身吸收沖擊力,這種沖擊力不會波及另一側(cè)車輪,使得廠家可在車型的設(shè)計之初通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)校使汽車在乘坐舒適性、穩(wěn)定性、操縱穩(wěn)定性三方面取得合理的配置。華晨閣瑞斯就是用這種結(jié)構(gòu),這種底盤基本都用在轎車設(shè)計中,讓乘坐者感受轎車的舒適感,保證駕乘人員在長時間行駛過程中有舒適享受,不會受到輕客底盤帶來的顛跛之苦。
半獨立懸實際上是非獨立懸掛的一種特殊形式,因為它的兩側(cè)車輪也由一根桿件直接連接,只不過這根桿件的材料并非完全剛性的,而是具有較好的扭曲特性,當(dāng)一側(cè)車輪受到?jīng)_擊力后,對另一側(cè)車輪的影響并不像非獨立懸掛那樣強烈,但卻也很難達到獨立懸掛所具有的水平。這種形式實際上也是汽車廠家出于節(jié)約成本的角度所考慮所用的,別克GL8用的也是這種結(jié)構(gòu)。
懸架按結(jié)構(gòu)特點可分為獨立懸架和非獨立懸架兩大類。
非獨立懸架是通過一根車軸將左右車輪連成一個整體,然后通過兩個懸架彈簧將這個整體車軸同車架或車身相連。
非獨立懸架多用于貨車和公共汽車的前輪和后輪,乘用車從舒適性和高速行車的穩(wěn)定性需要出發(fā),多用于后輪,而前輪一般不用。
用鋼板彈簧的非獨立懸架結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉,并且轉(zhuǎn)向時鋼板彈簧的偏角很小。除縱置鋼板彈簧的非獨力懸架不需要加裝導(dǎo)向桿件外,其他用螺旋彈簧、空氣彈簧(主要用于大客車上)的非獨立懸架都必須設(shè)置能約束車軸運動的導(dǎo)向桿。
獨立懸架的左右車輪不是由一個整體車軸連在一起的,它的兩邊的車輪運動相互沒有聯(lián)系,這類懸架型式有如下優(yōu)點:
①汽車懸架彈簧下的重量減輕了,乘用車的舒適性得到了改善。
②可以裝用很軟的彈簧,從而能提高乘車的舒適性。
③能預(yù)防前輪擺振的發(fā)生。
④對于FR型汽車的后輪,它可將差速器固定在車身的側(cè)面,從而使車身底版和后座椅的離地高度降低、汽車的重心也能降低。
與以上優(yōu)點相對的是這種懸架型式存在如下的缺點:
①獨立懸架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。
②汽車保養(yǎng)、修理困難。
③汽車行使時前輪定位和輪距常發(fā)生變化,因此有時輪胎磨損較大。
根據(jù)獨立懸架的獨立特點,它多用在乘用車的前后輪和中、小型貨車的前輪上。
獨立懸架有多種結(jié)構(gòu)型式,其中應(yīng)用較多的由雙搖臂式、燭式、擺臂式、半后延擺臂式等獨立懸架。
再補充一些知識:
那什么是扭轉(zhuǎn)梁式后懸架呢?
非獨立的硬軸懸架如果不使用鋼板彈簧(它的特殊性在于其既是彈性元件,同時也可以作為導(dǎo)向結(jié)構(gòu)),就也需要有單獨的導(dǎo)向結(jié)構(gòu),最簡單的也是拖曳臂,所以不要把獨立拖曳臂懸架)和非獨立拖曳臂懸架搞混。
其實使用一根可以形變的車梁代替非獨立懸架的硬軸,我們可以得到一類特殊的懸架,你可以把它看作是非獨立懸架,只不過這里的車軸不是剛性的;你又可以把它看作獨立懸架,因為這個非剛性車軸實際上可以看作是一種特殊的防傾桿。它的“車軸”的安裝位置可以有各種變化,其具體形式也有很多變體,比較典型的例子就是VW常用的扭轉(zhuǎn)梁式(Torsion Beam)。通常有人稱這種懸架為半獨立懸架,實際是不準(zhǔn)確的。
后搖臂式獨立懸架的結(jié)構(gòu)與特點
后搖臂式獨立懸架主要用作汽車的后輪懸架,它在后輪的前方設(shè)置有縱向擺動的擺臂。擺臂分單擺臂和由上下并排的兩個擺桿組成的雙擺臂兩種,懸架彈簧是用螺旋彈簧直接裝在擺桿上。
后擺臂式獨立懸架在工作時車輪的外傾角和輪距都不變化,只有汽車的軸距稍有變動,因此這種懸架也可用于前輪,但前輪用這種懸架,汽車制動時點頭的角度增大,對于后單擺臂式懸架,它的車輪傾角也有變化,這都是前懸架不希望出現(xiàn)的問題,因此后單擺臂懸架主要用作后懸架。
那Passat B5(GP)用的是什么后懸掛呢?
答案是扭轉(zhuǎn)梁式后懸架!
VW選擇它的原因是:
一,它結(jié)構(gòu)簡單,成本低;
二,它幫助Passat以較短的車長(原版)獲得了較大的后座空間和行李箱容積;三,這種懸架的發(fā)展歷程和VW是分不開的,VW對它有相當(dāng)?shù)母星椤?
問題是
但是,扭轉(zhuǎn)梁式后懸架是獨立的 or 非獨立的呢?
Passat (B6)為什么要放棄扭轉(zhuǎn)梁式后懸架?
此類后懸掛對于普通小型轎車,它保持了拖曳臂式占用空間小的優(yōu)點。
對于運動型的小型轎車,它又容易提供夠用的操控性(代價是它們真的很硬)。
所以目前,仍有部分小型轎車選擇這種懸架。但是,(半)拖曳臂式后懸架的缺點它也始終沒有完全克服。
懸架類型一定,它的主要特性就不會大的變化,但是具體的細節(jié)***仍能對性能有相當(dāng)大的影響。比如扭轉(zhuǎn)梁式后懸架,雖然它技術(shù)上并不先進(目前其實是落后了),但VW對PSTB5懸掛的***還是比較出色的。
現(xiàn)在知道了為什么Passat (B6)為什么要放棄扭轉(zhuǎn)梁式后懸架,改用多連桿獨立后懸架了!
因為:一、轉(zhuǎn)梁式后懸架等非獨立懸掛永遠無法獲得象諸如多連桿獨立后懸架那樣操控性和舒適性的平衡。
二、VW對自身的定位相對于以前高了,對操控性和舒適性的要求超過了成本的控制,相應(yīng)的售價也提高了。
三、跟上技術(shù)發(fā)展的趨勢是必要的,VW還沒有傻到這種地步。
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