汽车悬挂系统

汽车悬挂系统汽车各种悬挂系统的优缺点在 我们看车买车的过程中经常会在车辆的简介表中见到诸如麦弗逊式，双叉臂式，多连杆式，双连杆式，四连杆式，扭力梁式，拖拽臂式等多种前后悬挂系统。这些专 业名词，看着就让人头晕有些人索性置之不理，其实汽车悬挂系统是选择汽车极其重要的参考依椐，它决定着汽车的稳定性，舒适性，安全性是汽车关键的部件之 一。简单的来说悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器与车架连接部分组成的整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善驾驶与乘坐的感觉，因为使用不同的悬挂系统，会使驾驶者与乘客在车辆行驶过程中都有不同的感受。而 现在大多数厂家在自己的车型上无论装配什么样的悬挂系统，都通通宣传自己的操控性如何好，乘坐如何舒适，这种宣传也在某种程度使驾驶者产生了误区，出现一 些因车辆失控造成的车祸。一般说来汽车的悬挂系统分为二种即非独立悬挂和独立悬挂，由于人们对车子操控性与乘坐舒适性的要求越来越高，所以非独立悬挂系统 已渐渐淘汰。定义：1、非独立悬挂系统非独立悬挂系统非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。2、独立悬挂系统独立悬挂系统独 立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用 刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的 倾斜和震动。不过，独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬挂系统，按其结构形式的不同，独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。（一）、麦弗逊式悬挂系统 麦 弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统，但与烛式悬挂系统不完全相同，它的主销是可以摆动的，麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。 与双横臂式悬挂系统相比，麦弗逊式悬挂系统的优点是：结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，有良好的操纵稳定性，加上由于取消了上横臂，给发动机及转 向系统的布置带来方便；与烛式悬挂系统相比，它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬挂系统多应用在中小型轿车的前悬挂系统上，如国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬挂系统均为麦弗逊式独立悬挂系统。虽然麦弗逊式悬挂系统并不是技术含量最高的悬挂系统结构，但它仍是一种经久耐用的独立悬挂系统，具有很强的道路适应能力。如 图，前悬架采用的是麦弗逊式独立悬架,每个三角下摆臂由两个钢板冲压件焊接而成，螺旋弹簧和筒式减振器连成一起，形成悬架的弹性支柱；支柱的上端与车身挠 性连接，下摆臂固定在前托架上，左右下摆杆的铰接处材料为橡胶。横向稳定杆直径为24mm。中间部分是由两个弹性橡胶圈与副车架铰接。稳定杆的两端通过 连接杆的球铰与左、右减振器筒体上的耳环连接。昌 河CH1018型微型汽车前悬架为麦弗逊式独立悬架，结构如图3所示，它主要由螺旋弹簧、减振器、加强杆、横摆臂、转向节和支柱等组成。筒式减振器上端通 过螺栓、支柱支撑托架和橡胶垫圈与车身连接，减振器缸筒下端与前悬架支柱连为一体。螺旋弹簧装在减振器的弹簧座上。这样，前悬架支柱、转向节、减振器和螺 旋弹簧便连为一体，使结构更加紧凑。这种形式的主要优点是结构简单、布置紧凑，车轮跳动时沿主销轴线移动，因此降低了汽车的重心，提高了汽车的行驶稳定 性。长 安SC1020车型微型汽车前悬架为麦弗逊式独立悬架，结构特点是两侧车轮各自独立与车身弹性地连接，因此左右两侧车轮可以单独运动，互不影响。结构如图 5所示，它主要由螺旋弹簧、减振器，加强杆、横向稳定杆、横摆臂、转向节和支柱等组成。这种形式的主要优点是结构简单、布置紧凑，车轮跳动时沿主销轴线移 动，因此降低了汽车的重心，提高了汽车的行驶稳定性。麦弗逊式悬挂系统（二）、横臂式悬挂系统 横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统，按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。横臂式悬挂系统 单 横臂式具有结构简单，侧倾中心高，有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高，侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大，轮胎磨损加剧，而且在 急转弯时左右车轮垂直力转移过大，导致后轮外倾增大，减少了后轮侧偏刚度，从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上，但由 于不能适应高速行驶的要求，目前应用不多。 双 横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变， 但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬挂系统，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置、 就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上， 部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。（三）多连杆式悬挂系统 多 连杆式悬挂系统是由(35)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动，是横臂式和纵臂式的折衷方 案，适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角，可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点，能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬挂系统的主要优点 是：车轮跳动时轮距和前束的变化很小，不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向，其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。多连杆式悬挂系统（四）钢板弹簧式非独立悬挂系统 钢 板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。如下图2所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型 螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩 损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可 能。钢板弹簧式非独立悬挂系统（五）主动悬挂系统主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统。它汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬挂系统的法国雪铁龙桑 蒂雅，该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑，悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频 率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬挂系统状态。同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行 元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动。因此，桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择，驾车者只 要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮，轿车就会自动设置在最佳的悬挂系统状态，以求最好的舒适性能。主动悬挂系统（六）空气悬挂系统与 大多数轿车目前采用的传统的不可变高度的螺旋弹簧悬挂系统相比，空气悬挂系统可以根据道路的起伏不同调高或调低底盘高度，使得车辆能够适应多种路况条件下 的驾驶需求。出于这种设计目的，空气悬挂系统多用于经常在恶劣的路况条件下行驶的越野车上，以保证车辆能够顺利地通过泥泞、涉水、砂石等路面。空气悬挂系 统是一种很先进实用的配置，但是却很“脆弱”。空气悬挂系统由 于系统结构较为复杂，其出现故障的几率和频率要远远高于螺旋弹簧悬挂系统，而用空气作为调整底盘高度的“推进动力”，减振器的密封性还需要进一步提高，倘 若空气减振器出现漏气，那么整个系统就将处于“瘫痪”状态。而且如果频繁地调整底盘高度，还有可能造成气泵系统局部过热，会大大缩短气泵的使用寿命。随着 SUV的设计越来越小型化、城市化，SUV的越野性能正在逐渐被压缩，在城市平坦的路面上，空气悬挂系统似乎没有了用武之地。面对这样的窘况和技术上的瓶 颈，空气悬挂系统自然也就无法博得广大消费者的喝彩。结 语：以上说了这么多悬挂系统的形式，在买车看车时可能就会注意更多，但在用车时也要关注很多关于悬挂方面保养的问题。千万不要认为它是个结实的家伙，行驶 过程中过重的颠簸、长时间弯道中的极限驾驶等等都会对悬挂系统造成损伤，而悬挂系统的轻微损伤只是对操控性和舒适性打了些折扣，但长期使用造成的重度损伤 则会给轮胎带来更大压力，最终造成严重的交通事故。复合式悬架纵置半椭圆板簧式非独立悬架CH1018 后悬架为纵置半椭圆板簧式非独立悬架，其构造如图4所示。它包括钢板弹簧，缓冲块及减振器。半椭圆形钢板弹簧的中部通过U形螺栓与刚性的驱动桥相连接。钢 板弹簧的后端卷耳通过橡胶衬套及吊耳销与车架上的摆动吊耳相连接，形成摆动式的铰链支点。这种连接方式能使钢板弹簧变形时两端卷耳间的距离有伸缩的余地。 在钢板弹簧和车架之间还装有筒式减振器。由于轮胎、钢板弹簧和减振器的共同作用，大大提高了汽车的行使平顺性。纵向托臂横置双扭杆式独立悬架后 悬架为纵向托臂横置双扭杆式独立悬架，由后轴总成、纵摆臂总成及两个减振器组成。 后轴总成由扭力杆弹簧支承架、后轴、横向稳定杆、及弹性元件组成。后轴由后轴管梁与支架组成，两者焊成一个整体。纵摆臂装在后轴的管架上，后轴又通过4个 缓冲块与车身连接。扭力杆通过齿键，一端与后轴的管梁相连，一端与纵摆臂相连。横向稳定杆装在后轴管内，两端各连接纵摆臂。纵摆臂总成由轴管、轴头和摆臂 三部分组成。轴管和轴头分别压紧在摆臂孔内。左、右摆臂结构相同，但轴管和轴头的装配左右对称。在轴管上有两道轴颈，伸入后轴管内，与后轴管内的两个滚针 轴承内孔配合减振器支架是由球墨铸铁做成的盒状支架构成。