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,改善汽车的舒和岩逗适性;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。
(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。
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唤卖围内,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(3—5)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。
(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。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。
(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枣稿悬挂系统。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。
(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”。
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。
汽车前后悬架系统有哪些种类 悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称, 其作用是 传递作用在车轮和车架之间的力和力扭, 并且缓冲由不平路面传给车架或车身的 冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。它不但影响汽车的 乘坐舒适性(平顺性)、还对其他性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重 大影响。每一个悬架都由弹性元件(起缓冲作用)、导向机构(起传力和稳定作 用) 以及减震器 (起减震作用) 组成。 但并非所有的悬挂都必须有上述三种元件。 只要能起到上述三种作用即可。个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元 件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬挂系 统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧, 个别高级轿车则使用空气弹簧。悬挂系统是汽车 中的一个重要总成, 它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性 能。从外表上看,轿车悬挂系统仅是由一些杆汽车悬架图、筒以及弹簧组成,但 千万不要以为它很简单, 相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这 是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而 这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的 震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、 加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车 操纵不稳定等。 1、悬挂的分类 (l)非独立式悬挂:两侧车轮安装于一根整体式车桥上,车桥通过悬挂 与车架相连。这种悬挂结构简单,传力可靠,但两轮受冲击震动时互相影中庆响。而 且由于非悬挂质量较重,悬挂的缓冲性能较差,行驶时汽车振动,冲击较大。该 悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。 (2)独立式悬挂:每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上, 车卖晌握桥采用断开式, 中间一段固定于车架或者车身上;此种悬挂两边车轮受冲击时 互不影响,而且由于非悬挂质量较经;缓冲与减震能力很强,乘坐舒适。各项指 标都优于非独立式悬挂,但该悬挂结构复杂,而且还会便驱动桥、转向系变得复 杂起来。采用此种悬挂的有下面两大类车辆。 ①轿车、客车及载人车辆。可明显提高乘坐舒适性,并且在高速行驶时 提高汽车的行驶稳定性。 ②越野车辆、军用车辆和矿山车辆。在坏路和无路的情说下,可保证全 部车轮与地面的接触, 提高汽车的行驶稳定性和附着性, 发挥汽车的行驶速度。 2.弹性元件的种类 (1)钢板弹簧:由多片不等长和不等曲率汽车悬架那种比较好的钢板 叠合而成。安装好后两端自谨轿然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外,还有一定 的减震作用, 纵向布置时还具有导向传力的作用,非独立悬挂大多采用钢板弹簧 做弹性元件,可省去导向装置和减震器,结构简单。