悬挂的类型有哪些
主要來講分為獨立懸掛與非獨立懸掛。非獨立懸掛具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點,但由于其舒適性及操縱穩定性都較差,在現代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。獨立懸掛又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛。燭式懸掛現已應用不多。最經典的要數麥弗遜式了。最智能的是主動懸掛。
1、懸掛的分類 ?。╨)非獨立式懸掛:兩側車輪安裝于一根整體式車橋上,車橋通過懸掛與車架相連。這種懸掛結構簡單,傳力可靠,但兩輪受沖擊震動時互相影響。而且由于非懸掛質量較重,懸掛的緩沖性能較差,行駛時汽車振動,沖擊較大。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:每個車輪多帶帶通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上,車橋采用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上;此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響,而且由于非懸掛質量較經;緩沖與減震能力很強,乘坐舒適。各項指標都優于非獨立式懸掛,但該懸掛結構復雜,而且還會便驅動橋、轉向系變得復雜起來。采用此種懸掛的有下面兩大類車輛。 ?、俎I車、客車及載人車輛??擅黠@提高乘坐舒適性,并且在高速行駛時提高汽車的行駛穩定性?! 、谠揭败囕v、軍用車輛和礦山車輛。在壞路和無路的情說下,可保證全部車輪與地面的接觸,提高汽車的行駛穩定性和附著性,發揮汽車的行駛速度?! ?.彈性元件的種類 ?。?)鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率汽車懸架那種比較好的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減震作用,縱向布置時還具有導向傳力的作用,非獨立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導向裝置和減震器,結構簡單?! 。?)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。由于沒有減震和傳力的功能,還必須設有專門的減震器和導向裝置?! 。?)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質,液體作為傳力介質,它不但具有良好的緩沖能力,還具有減震作用,同時還可調節車架的高度,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變形起到緩沖作用,適合于獨立懸掛使用?! ?、減震器 多采用筒式減震器,利用油液在小孔內的節流作用來消耗振動能量。減震器的上端與車身或者車架相連,下端與車橋相連。多數為壓縮和伸張行程都能起作用的雙作用減震器, 4、導向裝置 獨立懸掛上的彈性元件,大多只能傳遞垂直載荷而不能傳遞縱向力和橫向力,必須另設導向裝置。如上、下擺臂和縱向、橫向穩定器等?! ?、非獨立懸掛與獨立懸掛 一般來說,汽車的懸掛系統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,當一邊車輪跳動時,另一側車輪也相應跳動,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,當一邊車輪發生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩性和舒適性?! ∮捎诂F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已漸漸被淘汰。而獨立懸掛系統因其車輪觸地性良好、乘坐舒適性及操縱安定性大幅提升懸架 類型、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點目前被汽車廠家普遍采用。常見的獨立懸掛系統有多連桿式懸掛系統、麥佛遜式懸掛系統、拖曳臂式懸掛系統等等。每種方法均有各自的優缺點和適應性 現在最流行的也是我們最常聽到的就是麥弗遜,雙叉臂和多連桿三種形式。那么這三種主流懸架有些什么特點?各自有哪些性能特征呢? 雖然按照懸架的檔次和復雜程度以及用料來排名的話,多連桿是最好的,其次是雙叉臂再其次是麥弗遜,雖然檔次可以這樣劃分,但世界上的事物都是有利有弊的,這三種懸架之所以能在各種車型上大量存在當然有著各自的性能優點?! ≡谶@三種懸架中,麥弗遜是結構最簡單的,也是制造成本最低用途最廣的。它主要用在大多數中小型車的前橋上。它以簡多帶帶霸天下。也正是因為他簡單所以他輕,響應速度快。并且在一個下搖臂和支柱的幾何結構下能自動調整車輪外傾角,讓其能在過彎時自適應路面,讓輪胎的汽車懸架系統接地面積最大化,而且占用空間小適合小型車以及大部分中型車使用。但是由于結構簡單使得懸掛剛度較弱,穩定性差,轉彎側傾明顯?! ←溁ǔ际綉业跸到y(McPhersonType)又稱為支柱式懸吊系統,此種懸吊常見于前懸吊,堪稱是最被廣泛運用者。這是一種利用避震器為車輪定位用支柱的懸吊形式,支柱上部經由橡膠置絕緣體固定于車身,支柱下部用連桿連結以定位,避震器為筒型,裝在支柱內部。支柱可在導管內上下滑動,最大優點為構造簡單,占位置小,前輪之后傾角不會因車輪的跳動而改變,另外在麥花臣式懸吊以外的懸吊,外傾角方向的定位需要上臂,犧牲空間,麥花臣式懸吊因避震器有此功能,可增大車室空間,在引擎橫置的FF車因布置空間無余地,此優點就顯得特別重要;缺點為行駛不平路面時,車輪易自動轉向,故駕駛人須用力保持方向盤,當受到劇烈沖擊時,滑柱易造成彎曲,因而影響轉向性能。 麥弗遜事實上是演變自雙A臂的一種懸吊型式。他將雙A臂的上支臂替換成避震器+彈簧,而下支臂不變。另外,由于避震器就是麥弗遜的上臂,所以這樣的避震器要特別堅固才行。基本上,麥弗遜廣泛的運用于前懸吊系統,因為少了上支臂的關系,使得其占用的前輪底盤空間減少,能輕松的安置與橫置引擎的車子,在能帶來不錯的操控效果時,還能兼顧設計成本?! ←湼ミd式(MacPherso又譯為麥花臣或支柱式) 麥花臣式懸吊系統(McPhersonType)又稱為支柱式懸吊系統,此種懸吊常見于前懸吊,堪稱是最被廣泛運用者。這是一種利用避震器為車輪定位用支柱的懸吊形式,支柱上部經由橡膠置絕緣體固定于車身,支柱下部用連桿連結以定位,避震器為筒型,裝在支柱內部。支柱可在導管內上下滑動,最大優點為構造簡單,占位置小,前輪之后傾角不會因車輪的跳動而改變,另外在麥花臣式懸吊以外的懸吊,外傾角方向汽車懸架平面圖的定位需要上臂,犧牲空間,麥花臣式懸吊因避震器有此功能,可增大車室空間,在引擎橫置的FF車因布置空間無余地,此優點就顯得特別重要;缺點為行駛不平路面時,車輪易自動轉向,故駕駛人須用力保持方向盤,當受到劇烈沖擊時,滑柱易造成彎曲,因而影響轉向性能?! ←湼ミd事實上是演變自雙A臂的一種懸吊型式。他將雙A臂的上支臂替換成避震器+彈簧,而下支臂不變。另外,由于避震器就是麥弗遜的上臂,所以這樣的避震器要特別堅固才行?;旧希湼ミd廣泛的運用于前懸吊系統,因為少了上支臂的關系,使得其占用的前輪底盤空間減少,能輕松的安置與橫置引擎的車子,在能帶來不錯的操控效果時,還能兼顧設計成本?! ⊥弦繁凼?Trailing-Arm又譯為拖戈臂式) 拖曳臂式(Trailingarmtype)是專為后輪設計的懸吊系,以支臂結合車軸前方的車身部主軸與車軸,其中車身部主軸的旋轉軸垂直于車身中心線者,亦即直向后方,稱為拖曳臂式或全拖曳臂式,使用這類系統的車像PEUGEOT車系、CITROEN車系、OPEL車系等,而半拖曳臂式之擺動臂系傾斜于車身中心線即斜向后方。拖曳臂式懸吊的結構為車身部的主軸直接結合于車身,然后將主軸結合于懸吊系統,再將此構件安裝于車身,彈簧與避震器通常是分開安裝或是構成一體,直立安裝于車軸附近。懸吊系統本身的運動,支臂以垂直車身中心線的軸,亦即平行于車軸的軸為中心進行運動,車軸不傾斜于車身,在任一上下運動位置,車軸平行于車身,對車身外傾角變化為零。其最大的優點乃在于左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小,當其煞車時除了車頭較重會往下沈外,拖曳臂懸吊的后輪也會往下沈平衡車身,而其缺點為無法提供精準的幾何控制汽車懸架彈簧?! 渭兊耐弦繁凼皆O計其實算得上是過時的產品了。不能調整傾角,不能提供較佳的乘坐舒適性都是其硬傷。但是PSA集團就是能夠把旗下車系的拖曳臂調的比大部分日系車的雙a或多連桿還要好!不得不佩服法國人的調校技術,很有自己的一套哲學。雖然在引擎技術上沒有特別突出的成就,但是操控優秀,以小搏大,wrc佳績就是證明(今年車手冠軍肯定是雪鐵龍的了,車隊則是在雪鐵龍和標志中產生..沒差,反正都是psa集團的..).不過,即使如此,拖曳臂在旗下高級房車上也漸漸被多連桿取代了,畢竟最求最佳舒適性才是高級房車的精髓 雙差臂懸掛擁有上下兩個搖臂,起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。由于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小輪胎磨損。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?! ≡谥е綉业跸到y問世前,乘用車的獨立懸吊式前懸吊為雙差臂式懸吊,但是,支柱式問世后,除了一部份外,幾乎所有的乘用車前懸吊都改用支柱式。不過,最近苛求乘坐舒適性與操縱安定性的車種開始在前后輪都采用幾何學變化,柔軟協調等設計自由度高的雙A臂式懸吊,為有外傾角變化控制用臂的懸吊形式。臂的布置是下臂與支柱式差不多,上臂是兩端已有橡膠襯套的A型臂結合車身與車軸,車身常有副框架,主軸布置于副框架上,副框架與車身通常在四處經絕緣體結合,彈簧與避震器為盡量增長行程,裝于上臂上與車身間,藉這些連桿的布置設計,即可將外傾變化。雙A臂式懸吊的優點首推設計自由度,因不對避震器施加彎矩,所以摩擦小,因在副框架上布置連桿,容易兼顧懸吊系的剛性與震動絕緣。缺點是零件數多,也要求定位精度,成本上重量上都不利單廂小貨車之類的商用車,這是HONDA從F1賽車上所產生的理念,也是本田車系最喜用的懸吊系統。 雙A臂,這個目前在成本與操控間取得最完美平衡的設計已經存在相當長的時間,諸如多連桿,麥弗遜等皆為其衍生設計。雙A臂懸吊就結構學而言是最堅固的懸吊,能帶來更多的幾何調整以提供有效的舒適性與操控性。舉個實例,civicek9之所以那么受歡迎,基本上就是基于其前后雙a臂的懸吊設計所帶來的極佳操控(后代的civic卻拔掉了雙a用麥弗遜來替代前懸吊,實在是可惜了)。不過由于只有4根連桿,僅僅只能提供傾角變化無法大幅調整束角,所以他仍然不夠優秀,因此聰明的設計師設計了一種有橫向及縱向拉桿(提供更多幾何角度控制)的復合懸吊,于是多連桿誕生了。另外值得一提的是:雙A臂可是F1的不二選擇?! ⊥弦繁凼?DoubleWishbone又譯為雙叉骨式或雙許愿骨式) 多連桿懸掛,通過各種連桿配置(通常有三連桿,四連桿,五連桿),首先能實現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得輪胎在上下運動時前束角也能相應改變,這就意味著彎道適應性更好,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,這就意味著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,而且多連桿懸掛無論是制造成本還是研發成本都是最高的所以常用在中高級車的后橋上?! 〗甑钠噺S苛求乘坐舒適性與操控安定性的底盤性能,因而采雙A臂式懸吊與多連桿式懸吊系,形成所謂的復合式多連桿(Multi-link),不過兩者原理相同,因連桿的數目及固定點不同,各車廠命名方式不同。以將車軸定位,連桿大都汽車懸架裝置檢測臺經由襯套先安裝副框架,副框架經絕緣體固定于車身,此構成原理與雙A臂式懸吊差不多,只不過雙A臂式懸吊是以上下二支A臂或是以三只連桿形成A字形狀,另有一組固定于車身的機構來連結,而像賓士車廠所謂的多連桿不過是采拖曳臂式懸吊與雙A臂式(多一只連桿)懸吊系,形成所謂的復合式多連桿(Multi-link),之所以會如此設計是因為多連桿式獨特的連桿配置結合拖曳臂的舒適性與雙A臂的操控性、抓地性,能提供平穩的行駛性急吸收大部分從路面傳來的震動,并能自動調整輪胎角度,消除對地外傾角變化,車身晃動時,使輪胎與路面永遠保持90度垂直,抓地力自然佳。因此要兼顧操縱安全性乘坐舒適性,就得適當的設定連桿安裝位置,角度,襯套等特性,各車的多連桿式吊可達成如此復雜連桿配置,是由于容易用電腦解析模擬多連桿式懸吊系的優缺點,多連桿與雙A臂式懸吊同樣構造復雜,各零件需要高精度,成本高,重量增大(有些使用鋁合金制連桿來減輕重量)是其缺點,但可平衡達成其它懸吊方式,達不到的前述性能要求,因此目前多連桿式也可說是最復雜也是最先進的?! 』旧?,多連桿可以看作為雙A臂的衍生設計。但之所以要把他從雙A里多帶帶分類出來,是因為現在的多連桿設計已經變的越來越多樣化了,有些多連桿上甚至找不到一點雙a的痕跡(甚至還有上下A臂加三連桿的超瘋狂設計,全車懸吊的材料成本高出別人2~4倍,所以有些車貴不是沒有道理的…)。多連桿就目前對于高級房車來說是最佳設計,比雙a更多變的幾何調整讓他能達到更佳的舒適性,穩定性與操控性。很多車廠在標榜自己旗下的高級房車時,都會宣傳自家的多連桿又參與了什么新設計之類的,可謂高級的代名詞。不過成本高昂,較占底盤空間使之只能用于后懸吊都是其缺點?! 《噙B桿式(Multi-Link) 所以總的來說,現在最經汽車懸架設計濟適用,性價比最高的前獨立懸掛是麥弗遜,能做高性能調校和匹配的懸掛是多連桿和雙叉臂。結構最復雜實現性能最多的是多連桿。但由于后兩者在結構上使其質量較重所以為了達到更好的響應速度常用鋁合金打造,那么成本就可想而知了。 一般來說,汽車的前后懸掛系統包括彈簧和減震器兩個部分,按照結構來分,多見有以下結構形式,麥佛遜,雙A臂(雙橫桿),拖曳臂,扭力梁和多連桿。 麥佛遜式懸掛多用于前輪,是獨立懸掛的一種,而且是結構非常簡單的一種,布置緊湊,節省空間,前輪定位變化小,具有良好的行駛穩定性。所以,大部分的轎車前懸均采用這種結構,差別主要在選材和減震器、彈簧的調校上面。但麥弗遜式懸架在使用中也有缺點,就是行駛在不平路面時,車輪容易自動轉向,故駕駛者必須用力保持方向盤的方向,當受到劇烈沖擊時,減震器易造成彎曲,因而影響轉向性能,所以很多不吝惜空間和成本的豪華轎車上面并沒有采用此種形式。 雙A臂懸掛擁有上下兩個搖臂,起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。由于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小輪胎磨損。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,本田的轎車前懸喜歡采用這種結構,civic為人所稱道的操控性,前懸的雙A臂有一定的功勞,遺憾的是8代civic沒有沿用這種結構,而采用了麥佛遜另很多車迷遺憾?! ⊥弦繁凼綉覓煜到y是專為后輪設計的懸掛系統,像標致車系、雪鐵龍車系、歐寶車系等歐洲轎車比較喜歡采用這種懸掛系統。拖曳臂式懸掛系統的最大優點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小,乘坐性佳,當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的幾何控制,不過如果調校得當,可以用最少的成本和空間達到最好的效果,所以現在的小車多采用這種形式的后懸掛?! ∨ちα簯覓焓且环N半獨立懸掛汽車電控懸架系統方式,這種懸掛結構簡單,傳力可靠,但兩輪受沖擊震動時會互相影響。對細小的震動能夠較好地過濾,而對于大坑洞的反應會比較生硬,大眾集團的車型多采用此種后懸掛,不過最新的PQ35平臺均改成了多連桿式?! 《噙B桿懸掛系統,又分為5連桿和4連桿。多連桿后懸掛能實現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定性,在車輛轉彎或制動時,5連桿后懸掛結構可使后輪形成正前束,提高了車輛的控制性能,減少轉向不足的情況。很多豪華轎車的前懸也使用了4連桿前懸它通過運動學原理巧妙地將牽引力、制動力和轉向力分離,同時賦予車輛精確的轉向控制?! 【C上所述,雖然多連桿有很多先天的優點,似乎是最好的方式,但是一下多了這么多受力點,調校會比較困難,而且在占用空間和成本上沒有優勢,所以我們在購車時不必太在意是否采用了多連桿,如果是A級以下的車型,前麥佛遜,后拖曳臂是非常好的搭配,B級以上則各車廠有不同的喜好,原則上只要和整車風格協調一致,我們大可不必非要認定一種懸掛方式,如果追求性能,那么可以去專業改裝店做深度調校。
一般來說,汽車的懸掛系統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,當一邊車輪跳動時,另一側車輪也相應跳動,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,當一邊車輪發生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩性和舒適性。 多連桿的是獨立懸掛,對過彎時車身側傾控制較好,但是成本高,對后排空間也有影響,速騰就是典型代表,雙連桿也是獨立懸掛,當然沒有多連桿的好。扭力梁式和拖拽臂式都是非獨立后懸掛,明顯的感覺就是過小減速帶的時候如果一個輪子軋上了整個后排能明顯感覺顛一下,而獨立懸掛會感覺好得多,那邊的輪子軋上那邊顛,另一邊感覺沒那么大,關鍵就是非獨立后懸后面是有一整根車軸連接后面兩個輪子,而獨立懸掛不是靠車軸而是靠各自輪子那邊的雙連桿或多連桿連接,不過這連桿也分粗細,細的雙連桿未必比非獨立懸掛好的。。。
懸掛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,懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩,比如支撐力、制動力和驅動力等,并且緩和由不平路面傳給車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。懸掛基本功用:①對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動、搖擺和震動等,與輪胎一起,予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全,并提高駕駛穩定性。②將路面與車輪之間的磨擦所產生的驅動力和制動力,傳輸至底盤和車身。③支承車橋上的車身,并使車身與車輪之間保持適當的幾何關系。典型的汽車懸掛結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成,這三部分分別起緩沖,減振和力的傳遞作用。絕大多數懸掛多具有螺旋彈簧和減振器結構,但不同類型的懸掛的導向機構差異卻很大,這也是懸掛性能差異的核心構件。懸架的組成:懸架一般有彈性元件、導向裝置、減振器和橫向穩定桿組成彈性元件:彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷、緩和不平路面、緊急制動、加速和轉彎引起的沖擊或車身位置的變化。常見的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減震器:減振器用來衰減由于彈性系統引起的振動。減振器的類型有筒式減振器、阻力可調式減振器和充氣式減振器。用于限制彈簧的自由振蕩,提高乘坐舒適性。導向裝置:導向裝置用來使車輪按一定運動軌跡相對車身運動,同時起傳遞力作用。通常導向裝置由控制擺臂式桿件組成,有單桿式和連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時,它本身兼導向作用,可不另設導向裝置。用于使上述部件定位,并控制車輪的橫向和縱向運動。橫向穩定器:橫向穩定器也歸屬于導向裝置。在有些轎車和客車上,為防止車身在轉向等情況下發生過大的橫向傾斜,在懸架系統中加設有橫向穩定桿,目的是提高側傾剛度,使汽車具有不足轉向特性,改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。用于防止汽車橫向擺動。懸架的基本類型1)按照控制形式不同,懸架可分為被動式懸架和主動式懸架兩大類。目前多數汽車上采用被動式懸架。被動式懸架的定義是,汽車姿態(狀態)只能被動取決于路面、行駛狀況和汽車的彈性元件、導向裝置以及減振器這些機械零件。80年代,主動懸架開始在一部分汽車上應用,目前使用主動懸架的高級汽車越來越多。主動懸架可以根據路面和行駛工況自動調整懸架的剛度和阻尼,從而使車輛能主動地控制垂直振動及其車身或車架的姿態。該系統通常由傳感器、控制閥、執行機構和懸架系統組成。2)按懸架系統結構不同,分為非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架(整體橋懸架或剛性懸架)因其結構簡單,工作可靠,而被廣泛應用于貨車的前、后懸架。在轎車中,非獨立懸架僅用于后橋。非獨立懸架的特點是兩側車輪安裝于一整體式車橋上,車輪連同車橋一起通過彈性元件懸掛在車架或車身上一側車輪受到沖擊時會直接影響到另一側車輪。非獨立懸架由于簧載質量比較大,特別是汽車高速行使,懸架受到較大的沖擊載荷時,汽車平順性較差。非獨立懸架和獨立懸架懸架的結構,特別是導向機構的結構,隨所采用的彈性元件的不同而有差異,而且有時差別很大。采用螺旋彈、氣體彈簧時需要有較復雜的導向機構。而采用鋼板彈簧時,由于鋼板彈簧本身可兼起導向機構的作用,并有一定的減振作用,使得懸架結構大為簡化。因而在非獨立懸架中大多數采用鋼板彈簧作為彈性元件。獨立懸架的特點是兩側車輪分別獨立地與車架或車身彈性地連接,當一側車輪受到沖擊時,基運動不會直接影響到另一側車輪。獨立懸架所采用的車橋是短開式的,這樣可使發動機降低安裝位置,有利于降低汽車重心,并使結構緊湊。獨立懸架允許前輪有較大的跳動空間,這樣便于選擇較軟的彈性元件使平順得到改善。同時,獨立懸架簧載質量小,可提高汽車車輪的附著性能。非獨立懸架與獨立懸架非獨立懸架由于結構簡單,工作可靠,被廣泛用于一般貨車和客車的懸架上,而用在轎車上往往只作為后懸架。鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件,由于它起導向裝置的作用,并有一定的減振作用,使得懸架系統大為簡化。獨立懸架采用斷開式車橋,兩側車輪分別通過獨立懸架與車架或車身相連,每側車輪可多帶帶運動,互不干擾。轎車和載質量在1000kg以下的貨車的轉向輪廣泛采用獨立懸架,這樣可以滿足行使平順性,操縱穩定性等方面的要求。但是,獨立懸架結構復雜,制造成本高,維修不方便。獨立懸架中的彈性元件往往都使用螺旋彈簧和扭桿彈簧,鋼板彈簧和其它形式的彈簧很少使用。根據懸架導向裝置的不同,獨立懸架可分為雙橫臂、單橫臂、縱臂式,單斜臂,多桿式及滑柱連桿(擺臂)式(麥弗遜式)等多種。目前采用較多的是不等長雙臂式、滑柱連桿式和斜置單臂式。網頁鏈接
(一)非獨立懸掛系統 非獨立懸掛系統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懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點,但由于其舒適性及操縱穩定性都較差,在現代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。(二)獨立懸掛系統獨立懸掛系統是每一側的車輪都是多帶帶地通過彈性懸掛系統懸掛在車架或車身下面的。其優點是: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定性;左右車輪多帶帶跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。不過,獨立懸掛系統存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點?,F代轎車大都是采用獨立式懸掛系統,按其結構形式的不同,獨立懸掛系統又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統等。(三)橫臂式懸掛系統橫臂式懸掛系統是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸掛系統,按橫臂數量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統。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點。但隨著現代汽車速度的提高,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,從而產生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸掛系統多應用在后懸掛系統上,但由于不能適應高速行駛的要求,目前應用不多。雙橫臂式獨立懸掛系統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。等長雙橫臂式懸掛系統在車輪上下跳動時,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,現已很少用。對于不等長雙橫臂式懸掛系統,只要適當選擇、優化上下橫臂的長度,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定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統已廣泛應用在轎車的前后懸掛系統上,部分運動型轎車及賽車的后輪也采用這一懸掛系統結構。(四)多連桿式懸掛系統多連桿式懸掛系統是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統。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,適當地選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的優點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統的主要優點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅動、制動狀態都可以按司機的意圖進行平穩地轉向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現象。(五)縱臂式懸掛系統縱臂式獨立懸掛系統是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸掛系統結構,又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸掛系統當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產生較大的變化,因此單縱臂式懸掛系統不用在轉向輪上。雙縱臂式懸掛系統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。雙縱臂式懸掛系統多應用在轉向輪上。(六)燭式懸掛系統燭式懸掛系統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。燭式懸掛系統的優點是:當懸掛系統變形時,主銷的定位角不會發生變化,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定和行駛穩定。但燭式懸掛系統有一個大缺點: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。燭式懸掛系統現已應用不多。(七)麥弗遜式懸掛系統麥弗遜式懸掛系統的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統,但與燭式懸掛系統不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸掛系統是擺臂式與燭式懸掛系統的結合。與雙橫臂式懸掛系統相比,麥弗遜式懸掛系統的優點是:結構緊湊,車輪跳動時前輪定位參數變化小,有良好的操縱穩定性,加上由于取消了上橫臂,給發動機及轉向系統的布置帶來方便;與燭式懸掛系統相比,它的滑柱受到的側向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統多應用在中小型轎車的前懸掛系統上,保時捷911、國產奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統均為麥弗遜式獨立懸掛系統。雖然麥弗遜式懸掛系統并不是技術含量最高的懸掛系統結構,但它仍是一種經久耐用的獨立懸掛系統,具有很強的道路適應能力。(八)主動懸掛系統主動懸掛系統是近十幾年發展起來的、由電腦控制的一種新型懸掛系統。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的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸掛系統系統的中樞是一個微電腦,懸掛系統上的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據。電腦不斷接收這些數據并與預先設定的臨界值進行比較,選擇相應的懸掛系統狀態。同時,微電腦獨立控制每一只車輪上的執行元件,通過控制減振器內油壓的變化產生抽動,從而能在任何時候、任何車輪上產生符合要求的懸掛系統運動。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,轎車就會自動設置在最佳的懸掛系統狀態,以求最好的舒適性能。主動懸掛系統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,主動懸掛系統會產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,當車輛拐彎時懸掛系統傳感器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度。電腦根據傳感器的信息,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上,使車身的傾斜減到最小。
按大類可分為非獨立和獨立兩種,非獨立主要是用的縱臂扭轉梁式(也叫拖曳臂式)A級以下的轎車多用這種結構,特點就是占用空間小、成本低、承載能力強,但是操控和舒適性較差,有的公司管這種懸掛叫半獨立式。獨立式的結構就比較多了,基本每個廠商的設計都不同,主要分為連桿支柱式和多連桿式,連桿支柱式就是麥弗遜式變種,特點與其也基本相同,代表車型有老款伊蘭特和凱美瑞。多連桿是最高級懸掛形式,操控和舒適性兼顧,但成本高,占用空間大,主要用于中高級車,A級車如福克斯和速騰等也有采用。除此外還有車型采用雙橫臂式,主要是跑車用。
1、懸掛的分類 ?。╨)非獨立式懸掛:兩側車輪安裝于一根整體式車橋上,車橋通過懸掛與車架相連。這種懸掛結構簡單,傳力可靠,但兩輪受沖擊震動時互相影響。而且由于非懸掛質量較重,懸掛的緩沖性能較差,行駛時汽車振動,沖擊較大。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:每個車輪多帶帶通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上,車橋采用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上;此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響,而且由于非懸掛質量較經;緩沖與減震能力很強,乘坐舒適。各項指標都優于非獨立式懸掛,但該懸掛結構復雜,而且還會便驅動橋、轉向系變得復雜起來。采用此種懸掛的有下面兩大類車輛。 ?、俎I車、客車及載人車輛??擅黠@提高乘坐舒適性,并且在高速行駛時提高汽車的行駛穩定性?! 、谠揭败囕v、軍用車輛和礦山車輛。在壞路和無路的情說下,可保證全部車輪與地面的接觸,提高汽車的行駛穩定性和附著性,發揮汽車的行駛速度?! ?.彈性元件的種類 ?。?)鋼板彈簧:由多片不等長和不等曲率汽車懸架那種比較好的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減震作用,縱向布置時還具有導向傳力的作用,非獨立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導向裝置和減震器,結構簡單?! 。?)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車獨立懸掛裝置。由于沒有減震和傳力的功能,還必須設有專門的減震器和導向裝置?! 。?)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質,液體作為傳力介質,它不但具有良好的緩沖能力,還具有減震作用,同時還可調節車架的高度,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變形起到緩沖作用,適合于獨立懸掛使用?! ?、減震器 多采用筒式減震器,利用油液在小孔內的節流作用來消耗振動能量。減震器的上端與車身或者車架相連,下端與車橋相連。多數為壓縮和伸張行程都能起作用的雙作用減震器, 4、導向裝置 獨立懸掛上的彈性元件,大多只能傳遞垂直載荷而不能傳遞縱向力和橫向力,必須另設導向裝置。如上、下擺臂和縱向、橫向穩定器等?! ?、非獨立懸掛與獨立懸掛 一般來說,汽車的懸掛系統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,當一邊車輪跳動時,另一側車輪也相應跳動,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,當一邊車輪發生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩性和舒適性?! ∮捎诂F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已漸漸被淘汰。而獨立懸掛系統因其車輪觸地性良好、乘坐舒適性及操縱安定性大幅提升懸架 類型、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點目前被汽車廠家普遍采用。常見的獨立懸掛系統有多連桿式懸掛系統、麥佛遜式懸掛系統、拖曳臂式懸掛系統等等。每種方法均有各自的優缺點和適應性 現在最流行的也是我們最常聽到的就是麥弗遜,雙叉臂和多連桿三種形式。那么這三種主流懸架有些什么特點?各自有哪些性能特征呢? 雖然按照懸架的檔次和復雜程度以及用料來排名的話,多連桿是最好的,其次是雙叉臂再其次是麥弗遜,雖然檔次可以這樣劃分,但世界上的事物都是有利有弊的,這三種懸架之所以能在各種車型上大量存在當然有著各自的性能優點?! ≡谶@三種懸架中,麥弗遜是結構最簡單的,也是制造成本最低用途最廣的。它主要用在大多數中小型車的前橋上。它以簡多帶帶霸天下。也正是因為他簡單所以他輕,響應速度快。并且在一個下搖臂和支柱的幾何結構下能自動調整車輪外傾角,讓其能在過彎時自適應路面,讓輪胎的汽車懸架系統接地面積最大化,而且占用空間小適合小型車以及大部分中型車使用。但是由于結構簡單使得懸掛剛度較弱,穩定性差,轉彎側傾明顯?! ←溁ǔ际綉业跸到y(McPhersonType)又稱為支柱式懸吊系統,此種懸吊常見于前懸吊,堪稱是最被廣泛運用者。這是一種利用避震器為車輪定位用支柱的懸吊形式,支柱上部經由橡膠置絕緣體固定于車身,支柱下部用連桿連結以定位,避震器為筒型,裝在支柱內部。支柱可在導管內上下滑動,最大優點為構造簡單,占位置小,前輪之后傾角不會因車輪的跳動而改變,另外在麥花臣式懸吊以外的懸吊,外傾角方向的定位需要上臂,犧牲空間,麥花臣式懸吊因避震器有此功能,可增大車室空間,在引擎橫置的FF車因布置空間無余地,此優點就顯得特別重要;缺點為行駛不平路面時,車輪易自動轉向,故駕駛人須用力保持方向盤,當受到劇烈沖擊時,滑柱易造成彎曲,因而影響轉向性能。 麥弗遜事實上是演變自雙A臂的一種懸吊型式。他將雙A臂的上支臂替換成避震器+彈簧,而下支臂不變。另外,由于避震器就是麥弗遜的上臂,所以這樣的避震器要特別堅固才行。基本上,麥弗遜廣泛的運用于前懸吊系統,因為少了上支臂的關系,使得其占用的前輪底盤空間減少,能輕松的安置與橫置引擎的車子,在能帶來不錯的操控效果時,還能兼顧設計成本?! ←湼ミd式(MacPherso又譯為麥花臣或支柱式) 麥花臣式懸吊系統(McPhersonType)又稱為支柱式懸吊系統,此種懸吊常見于前懸吊,堪稱是最被廣泛運用者。這是一種利用避震器為車輪定位用支柱的懸吊形式,支柱上部經由橡膠置絕緣體固定于車身,支柱下部用連桿連結以定位,避震器為筒型,裝在支柱內部。支柱可在導管內上下滑動,最大優點為構造簡單,占位置小,前輪之后傾角不會因車輪的跳動而改變,另外在麥花臣式懸吊以外的懸吊,外傾角方向汽車懸架平面圖的定位需要上臂,犧牲空間,麥花臣式懸吊因避震器有此功能,可增大車室空間,在引擎橫置的FF車因布置空間無余地,此優點就顯得特別重要;缺點為行駛不平路面時,車輪易自動轉向,故駕駛人須用力保持方向盤,當受到劇烈沖擊時,滑柱易造成彎曲,因而影響轉向性能?! ←湼ミd事實上是演變自雙A臂的一種懸吊型式。他將雙A臂的上支臂替換成避震器+彈簧,而下支臂不變。另外,由于避震器就是麥弗遜的上臂,所以這樣的避震器要特別堅固才行?;旧希湼ミd廣泛的運用于前懸吊系統,因為少了上支臂的關系,使得其占用的前輪底盤空間減少,能輕松的安置與橫置引擎的車子,在能帶來不錯的操控效果時,還能兼顧設計成本?! ⊥弦繁凼?Trailing-Arm又譯為拖戈臂式) 拖曳臂式(Trailingarmtype)是專為后輪設計的懸吊系,以支臂結合車軸前方的車身部主軸與車軸,其中車身部主軸的旋轉軸垂直于車身中心線者,亦即直向后方,稱為拖曳臂式或全拖曳臂式,使用這類系統的車像PEUGEOT車系、CITROEN車系、OPEL車系等,而半拖曳臂式之擺動臂系傾斜于車身中心線即斜向后方。拖曳臂式懸吊的結構為車身部的主軸直接結合于車身,然后將主軸結合于懸吊系統,再將此構件安裝于車身,彈簧與避震器通常是分開安裝或是構成一體,直立安裝于車軸附近。懸吊系統本身的運動,支臂以垂直車身中心線的軸,亦即平行于車軸的軸為中心進行運動,車軸不傾斜于車身,在任一上下運動位置,車軸平行于車身,對車身外傾角變化為零。其最大的優點乃在于左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小,當其煞車時除了車頭較重會往下沈外,拖曳臂懸吊的后輪也會往下沈平衡車身,而其缺點為無法提供精準的幾何控制汽車懸架彈簧?! 渭兊耐弦繁凼皆O計其實算得上是過時的產品了。不能調整傾角,不能提供較佳的乘坐舒適性都是其硬傷。但是PSA集團就是能夠把旗下車系的拖曳臂調的比大部分日系車的雙a或多連桿還要好!不得不佩服法國人的調校技術,很有自己的一套哲學。雖然在引擎技術上沒有特別突出的成就,但是操控優秀,以小搏大,wrc佳績就是證明(今年車手冠軍肯定是雪鐵龍的了,車隊則是在雪鐵龍和標志中產生..沒差,反正都是psa集團的..).不過,即使如此,拖曳臂在旗下高級房車上也漸漸被多連桿取代了,畢竟最求最佳舒適性才是高級房車的精髓 雙差臂懸掛擁有上下兩個搖臂,起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。由于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小輪胎磨損。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?! ≡谥е綉业跸到y問世前,乘用車的獨立懸吊式前懸吊為雙差臂式懸吊,但是,支柱式問世后,除了一部份外,幾乎所有的乘用車前懸吊都改用支柱式。不過,最近苛求乘坐舒適性與操縱安定性的車種開始在前后輪都采用幾何學變化,柔軟協調等設計自由度高的雙A臂式懸吊,為有外傾角變化控制用臂的懸吊形式。臂的布置是下臂與支柱式差不多,上臂是兩端已有橡膠襯套的A型臂結合車身與車軸,車身常有副框架,主軸布置于副框架上,副框架與車身通常在四處經絕緣體結合,彈簧與避震器為盡量增長行程,裝于上臂上與車身間,藉這些連桿的布置設計,即可將外傾變化。雙A臂式懸吊的優點首推設計自由度,因不對避震器施加彎矩,所以摩擦小,因在副框架上布置連桿,容易兼顧懸吊系的剛性與震動絕緣。缺點是零件數多,也要求定位精度,成本上重量上都不利單廂小貨車之類的商用車,這是HONDA從F1賽車上所產生的理念,也是本田車系最喜用的懸吊系統。 雙A臂,這個目前在成本與操控間取得最完美平衡的設計已經存在相當長的時間,諸如多連桿,麥弗遜等皆為其衍生設計。雙A臂懸吊就結構學而言是最堅固的懸吊,能帶來更多的幾何調整以提供有效的舒適性與操控性。舉個實例,civicek9之所以那么受歡迎,基本上就是基于其前后雙a臂的懸吊設計所帶來的極佳操控(后代的civic卻拔掉了雙a用麥弗遜來替代前懸吊,實在是可惜了)。不過由于只有4根連桿,僅僅只能提供傾角變化無法大幅調整束角,所以他仍然不夠優秀,因此聰明的設計師設計了一種有橫向及縱向拉桿(提供更多幾何角度控制)的復合懸吊,于是多連桿誕生了。另外值得一提的是:雙A臂可是F1的不二選擇?! ⊥弦繁凼?DoubleWishbone又譯為雙叉骨式或雙許愿骨式) 多連桿懸掛,通過各種連桿配置(通常有三連桿,四連桿,五連桿),首先能實現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得輪胎在上下運動時前束角也能相應改變,這就意味著彎道適應性更好,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,這就意味著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,而且多連桿懸掛無論是制造成本還是研發成本都是最高的所以常用在中高級車的后橋上?! 〗甑钠噺S苛求乘坐舒適性與操控安定性的底盤性能,因而采雙A臂式懸吊與多連桿式懸吊系,形成所謂的復合式多連桿(Multi-link),不過兩者原理相同,因連桿的數目及固定點不同,各車廠命名方式不同。以將車軸定位,連桿大都汽車懸架裝置檢測臺經由襯套先安裝副框架,副框架經絕緣體固定于車身,此構成原理與雙A臂式懸吊差不多,只不過雙A臂式懸吊是以上下二支A臂或是以三只連桿形成A字形狀,另有一組固定于車身的機構來連結,而像賓士車廠所謂的多連桿不過是采拖曳臂式懸吊與雙A臂式(多一只連桿)懸吊系,形成所謂的復合式多連桿(Multi-link),之所以會如此設計是因為多連桿式獨特的連桿配置結合拖曳臂的舒適性與雙A臂的操控性、抓地性,能提供平穩的行駛性急吸收大部分從路面傳來的震動,并能自動調整輪胎角度,消除對地外傾角變化,車身晃動時,使輪胎與路面永遠保持90度垂直,抓地力自然佳。因此要兼顧操縱安全性乘坐舒適性,就得適當的設定連桿安裝位置,角度,襯套等特性,各車的多連桿式吊可達成如此復雜連桿配置,是由于容易用電腦解析模擬多連桿式懸吊系的優缺點,多連桿與雙A臂式懸吊同樣構造復雜,各零件需要高精度,成本高,重量增大(有些使用鋁合金制連桿來減輕重量)是其缺點,但可平衡達成其它懸吊方式,達不到的前述性能要求,因此目前多連桿式也可說是最復雜也是最先進的?! 』旧?,多連桿可以看作為雙A臂的衍生設計。但之所以要把他從雙A里多帶帶分類出來,是因為現在的多連桿設計已經變的越來越多樣化了,有些多連桿上甚至找不到一點雙a的痕跡(甚至還有上下A臂加三連桿的超瘋狂設計,全車懸吊的材料成本高出別人2~4倍,所以有些車貴不是沒有道理的…)。多連桿就目前對于高級房車來說是最佳設計,比雙a更多變的幾何調整讓他能達到更佳的舒適性,穩定性與操控性。很多車廠在標榜自己旗下的高級房車時,都會宣傳自家的多連桿又參與了什么新設計之類的,可謂高級的代名詞。不過成本高昂,較占底盤空間使之只能用于后懸吊都是其缺點?! 《噙B桿式(Multi-Link) 所以總的來說,現在最經汽車懸架設計濟適用,性價比最高的前獨立懸掛是麥弗遜,能做高性能調校和匹配的懸掛是多連桿和雙叉臂。結構最復雜實現性能最多的是多連桿。但由于后兩者在結構上使其質量較重所以為了達到更好的響應速度常用鋁合金打造,那么成本就可想而知了。 一般來說,汽車的前后懸掛系統包括彈簧和減震器兩個部分,按照結構來分,多見有以下結構形式,麥佛遜,雙A臂(雙橫桿),拖曳臂,扭力梁和多連桿。 麥佛遜式懸掛多用于前輪,是獨立懸掛的一種,而且是結構非常簡單的一種,布置緊湊,節省空間,前輪定位變化小,具有良好的行駛穩定性。所以,大部分的轎車前懸均采用這種結構,差別主要在選材和減震器、彈簧的調校上面。但麥弗遜式懸架在使用中也有缺點,就是行駛在不平路面時,車輪容易自動轉向,故駕駛者必須用力保持方向盤的方向,當受到劇烈沖擊時,減震器易造成彎曲,因而影響轉向性能,所以很多不吝惜空間和成本的豪華轎車上面并沒有采用此種形式。 雙A臂懸掛擁有上下兩個搖臂,起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。由于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小輪胎磨損。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,本田的轎車前懸喜歡采用這種結構,civic為人所稱道的操控性,前懸的雙A臂有一定的功勞,遺憾的是8代civic沒有沿用這種結構,而采用了麥佛遜另很多車迷遺憾?! ⊥弦繁凼綉覓煜到y是專為后輪設計的懸掛系統,像標致車系、雪鐵龍車系、歐寶車系等歐洲轎車比較喜歡采用這種懸掛系統。拖曳臂式懸掛系統的最大優點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小,乘坐性佳,當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的幾何控制,不過如果調校得當,可以用最少的成本和空間達到最好的效果,所以現在的小車多采用這種形式的后懸掛?! ∨ちα簯覓焓且环N半獨立懸掛汽車電控懸架系統方式,這種懸掛結構簡單,傳力可靠,但兩輪受沖擊震動時會互相影響。對細小的震動能夠較好地過濾,而對于大坑洞的反應會比較生硬,大眾集團的車型多采用此種后懸掛,不過最新的PQ35平臺均改成了多連桿式?! 《噙B桿懸掛系統,又分為5連桿和4連桿。多連桿后懸掛能實現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定性,在車輛轉彎或制動時,5連桿后懸掛結構可使后輪形成正前束,提高了車輛的控制性能,減少轉向不足的情況。很多豪華轎車的前懸也使用了4連桿前懸它通過運動學原理巧妙地將牽引力、制動力和轉向力分離,同時賦予車輛精確的轉向控制?! 【C上所述,雖然多連桿有很多先天的優點,似乎是最好的方式,但是一下多了這么多受力點,調校會比較困難,而且在占用空間和成本上沒有優勢,所以我們在購車時不必太在意是否采用了多連桿,如果是A級以下的車型,前麥佛遜,后拖曳臂是非常好的搭配,B級以上則各車廠有不同的喜好,原則上只要和整車風格協調一致,我們大可不必非要認定一種懸掛方式,如果追求性能,那么可以去專業改裝店做深度調校。
一般來說,汽車的懸掛系統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,當一邊車輪跳動時,另一側車輪也相應跳動,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,當一邊車輪發生跳動時,另一邊車輪不受影響,兩邊的車輪可以獨立運動,提高了汽車的平穩性和舒適性。 多連桿的是獨立懸掛,對過彎時車身側傾控制較好,但是成本高,對后排空間也有影響,速騰就是典型代表,雙連桿也是獨立懸掛,當然沒有多連桿的好。扭力梁式和拖拽臂式都是非獨立后懸掛,明顯的感覺就是過小減速帶的時候如果一個輪子軋上了整個后排能明顯感覺顛一下,而獨立懸掛會感覺好得多,那邊的輪子軋上那邊顛,另一邊感覺沒那么大,關鍵就是非獨立后懸后面是有一整根車軸連接后面兩個輪子,而獨立懸掛不是靠車軸而是靠各自輪子那邊的雙連桿或多連桿連接,不過這連桿也分粗細,細的雙連桿未必比非獨立懸掛好的。。。
懸掛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,懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩,比如支撐力、制動力和驅動力等,并且緩和由不平路面傳給車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。懸掛基本功用:①對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動、搖擺和震動等,與輪胎一起,予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全,并提高駕駛穩定性。②將路面與車輪之間的磨擦所產生的驅動力和制動力,傳輸至底盤和車身。③支承車橋上的車身,并使車身與車輪之間保持適當的幾何關系。典型的汽車懸掛結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成,這三部分分別起緩沖,減振和力的傳遞作用。絕大多數懸掛多具有螺旋彈簧和減振器結構,但不同類型的懸掛的導向機構差異卻很大,這也是懸掛性能差異的核心構件。懸架的組成:懸架一般有彈性元件、導向裝置、減振器和橫向穩定桿組成彈性元件:彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷、緩和不平路面、緊急制動、加速和轉彎引起的沖擊或車身位置的變化。常見的彈性元件包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減震器:減振器用來衰減由于彈性系統引起的振動。減振器的類型有筒式減振器、阻力可調式減振器和充氣式減振器。用于限制彈簧的自由振蕩,提高乘坐舒適性。導向裝置:導向裝置用來使車輪按一定運動軌跡相對車身運動,同時起傳遞力作用。通常導向裝置由控制擺臂式桿件組成,有單桿式和連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時,它本身兼導向作用,可不另設導向裝置。用于使上述部件定位,并控制車輪的橫向和縱向運動。橫向穩定器:橫向穩定器也歸屬于導向裝置。在有些轎車和客車上,為防止車身在轉向等情況下發生過大的橫向傾斜,在懸架系統中加設有橫向穩定桿,目的是提高側傾剛度,使汽車具有不足轉向特性,改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。用于防止汽車橫向擺動。懸架的基本類型1)按照控制形式不同,懸架可分為被動式懸架和主動式懸架兩大類。目前多數汽車上采用被動式懸架。被動式懸架的定義是,汽車姿態(狀態)只能被動取決于路面、行駛狀況和汽車的彈性元件、導向裝置以及減振器這些機械零件。80年代,主動懸架開始在一部分汽車上應用,目前使用主動懸架的高級汽車越來越多。主動懸架可以根據路面和行駛工況自動調整懸架的剛度和阻尼,從而使車輛能主動地控制垂直振動及其車身或車架的姿態。該系統通常由傳感器、控制閥、執行機構和懸架系統組成。2)按懸架系統結構不同,分為非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架(整體橋懸架或剛性懸架)因其結構簡單,工作可靠,而被廣泛應用于貨車的前、后懸架。在轎車中,非獨立懸架僅用于后橋。非獨立懸架的特點是兩側車輪安裝于一整體式車橋上,車輪連同車橋一起通過彈性元件懸掛在車架或車身上一側車輪受到沖擊時會直接影響到另一側車輪。非獨立懸架由于簧載質量比較大,特別是汽車高速行使,懸架受到較大的沖擊載荷時,汽車平順性較差。非獨立懸架和獨立懸架懸架的結構,特別是導向機構的結構,隨所采用的彈性元件的不同而有差異,而且有時差別很大。采用螺旋彈、氣體彈簧時需要有較復雜的導向機構。而采用鋼板彈簧時,由于鋼板彈簧本身可兼起導向機構的作用,并有一定的減振作用,使得懸架結構大為簡化。因而在非獨立懸架中大多數采用鋼板彈簧作為彈性元件。獨立懸架的特點是兩側車輪分別獨立地與車架或車身彈性地連接,當一側車輪受到沖擊時,基運動不會直接影響到另一側車輪。獨立懸架所采用的車橋是短開式的,這樣可使發動機降低安裝位置,有利于降低汽車重心,并使結構緊湊。獨立懸架允許前輪有較大的跳動空間,這樣便于選擇較軟的彈性元件使平順得到改善。同時,獨立懸架簧載質量小,可提高汽車車輪的附著性能。非獨立懸架與獨立懸架非獨立懸架由于結構簡單,工作可靠,被廣泛用于一般貨車和客車的懸架上,而用在轎車上往往只作為后懸架。鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件,由于它起導向裝置的作用,并有一定的減振作用,使得懸架系統大為簡化。獨立懸架采用斷開式車橋,兩側車輪分別通過獨立懸架與車架或車身相連,每側車輪可多帶帶運動,互不干擾。轎車和載質量在1000kg以下的貨車的轉向輪廣泛采用獨立懸架,這樣可以滿足行使平順性,操縱穩定性等方面的要求。但是,獨立懸架結構復雜,制造成本高,維修不方便。獨立懸架中的彈性元件往往都使用螺旋彈簧和扭桿彈簧,鋼板彈簧和其它形式的彈簧很少使用。根據懸架導向裝置的不同,獨立懸架可分為雙橫臂、單橫臂、縱臂式,單斜臂,多桿式及滑柱連桿(擺臂)式(麥弗遜式)等多種。目前采用較多的是不等長雙臂式、滑柱連桿式和斜置單臂式。網頁鏈接
(一)非獨立懸掛系統 非獨立懸掛系統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懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點,但由于其舒適性及操縱穩定性都較差,在現代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。(二)獨立懸掛系統獨立懸掛系統是每一側的車輪都是多帶帶地通過彈性懸掛系統懸掛在車架或車身下面的。其優點是: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定性;左右車輪多帶帶跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。不過,獨立懸掛系統存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點?,F代轎車大都是采用獨立式懸掛系統,按其結構形式的不同,獨立懸掛系統又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統等。(三)橫臂式懸掛系統橫臂式懸掛系統是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸掛系統,按橫臂數量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統。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點。但隨著現代汽車速度的提高,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,從而產生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸掛系統多應用在后懸掛系統上,但由于不能適應高速行駛的要求,目前應用不多。雙橫臂式獨立懸掛系統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。等長雙橫臂式懸掛系統在車輪上下跳動時,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,現已很少用。對于不等長雙橫臂式懸掛系統,只要適當選擇、優化上下橫臂的長度,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定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統已廣泛應用在轎車的前后懸掛系統上,部分運動型轎車及賽車的后輪也采用這一懸掛系統結構。(四)多連桿式懸掛系統多連桿式懸掛系統是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統。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,適當地選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的優點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統的主要優點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅動、制動狀態都可以按司機的意圖進行平穩地轉向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現象。(五)縱臂式懸掛系統縱臂式獨立懸掛系統是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸掛系統結構,又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸掛系統當車輪上下跳動時會使主銷后傾角產生較大的變化,因此單縱臂式懸掛系統不用在轉向輪上。雙縱臂式懸掛系統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。雙縱臂式懸掛系統多應用在轉向輪上。(六)燭式懸掛系統燭式懸掛系統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。燭式懸掛系統的優點是:當懸掛系統變形時,主銷的定位角不會發生變化,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定和行駛穩定。但燭式懸掛系統有一個大缺點: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。燭式懸掛系統現已應用不多。(七)麥弗遜式懸掛系統麥弗遜式懸掛系統的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統,但與燭式懸掛系統不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸掛系統是擺臂式與燭式懸掛系統的結合。與雙橫臂式懸掛系統相比,麥弗遜式懸掛系統的優點是:結構緊湊,車輪跳動時前輪定位參數變化小,有良好的操縱穩定性,加上由于取消了上橫臂,給發動機及轉向系統的布置帶來方便;與燭式懸掛系統相比,它的滑柱受到的側向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統多應用在中小型轎車的前懸掛系統上,保時捷911、國產奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統均為麥弗遜式獨立懸掛系統。雖然麥弗遜式懸掛系統并不是技術含量最高的懸掛系統結構,但它仍是一種經久耐用的獨立懸掛系統,具有很強的道路適應能力。(八)主動懸掛系統主動懸掛系統是近十幾年發展起來的、由電腦控制的一種新型懸掛系統。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的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸掛系統系統的中樞是一個微電腦,懸掛系統上的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據。電腦不斷接收這些數據并與預先設定的臨界值進行比較,選擇相應的懸掛系統狀態。同時,微電腦獨立控制每一只車輪上的執行元件,通過控制減振器內油壓的變化產生抽動,從而能在任何時候、任何車輪上產生符合要求的懸掛系統運動。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,轎車就會自動設置在最佳的懸掛系統狀態,以求最好的舒適性能。主動懸掛系統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,主動懸掛系統會產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,當車輛拐彎時懸掛系統傳感器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度。電腦根據傳感器的信息,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上,使車身的傾斜減到最小。
按大類可分為非獨立和獨立兩種,非獨立主要是用的縱臂扭轉梁式(也叫拖曳臂式)A級以下的轎車多用這種結構,特點就是占用空間小、成本低、承載能力強,但是操控和舒適性較差,有的公司管這種懸掛叫半獨立式。獨立式的結構就比較多了,基本每個廠商的設計都不同,主要分為連桿支柱式和多連桿式,連桿支柱式就是麥弗遜式變種,特點與其也基本相同,代表車型有老款伊蘭特和凱美瑞。多連桿是最高級懸掛形式,操控和舒適性兼顧,但成本高,占用空間大,主要用于中高級車,A級車如福克斯和速騰等也有采用。除此外還有車型采用雙橫臂式,主要是跑車用。
總結
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