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汽車懸架有哪些類型?他們有什麽特點?什麽樣的懸掛最好?

簡單來說,懸架系統是指車身和輪胎之間由彈簧和減震器組成的整個支撐系統。

懸架系統的正確作用是支撐車身,改善乘坐感覺。不同的懸掛設置會讓駕駛者有不同的駕駛感受。

看似簡單的懸掛系統集成了各種力,決定了汽車的穩定性、舒適性和安全性。它是現代汽車的關鍵部件之壹。

壹般來說,汽車的懸架系統分為兩種:非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架的車輪安裝在整體車軸的兩端。當壹個輪子跳動時,另壹個輪子也相應跳動,使整個身體振動或傾斜;獨立懸掛車軸分為兩段,每個車輪通過螺旋彈簧獨立安裝在車架下。當壹個車輪跳動時,另壹個車輪不受影響,兩側車輪可以獨立運動,提高了汽車的穩定性和舒適性。

現代人對舒適性和操縱穩定性的要求越來越高,因此非獨立懸架系統逐漸被淘汰。獨立懸架系統由於其良好的車輪接觸性,極大地提高了乘坐舒適性和操縱穩定性,左右車輪自由運動,輪胎與地面之間的自由度大,車輛操縱性能好,被汽車制造商廣泛采用。常見的獨立懸掛系統有多連桿式懸掛系統、麥弗遜式懸掛系統、燭式懸掛系統、拖臂式懸掛系統等。

首先,我們來看看最常見的麥弗遜和蠟燭懸掛系統。兩者外形相似,都是螺旋彈簧和減震器的組合,但由於結構不同而有顯著區別。燭形因車輪沿主銷軸方向運動的懸架而得名。

其特點是主銷位置和前輪定位角度不隨車輪上下跳動而變化,有利於汽車的機動性和穩定性。麥弗遜式是由鉸接支柱和下橫臂組成的懸架。減震器也可以作為轉向主銷,轉向節可以繞著它轉動。

其特點是主銷的位置和前輪的定位角度隨著車輪的上下跳動而變化,與蠟燭懸掛正好相反。這種懸架結構簡單,布局緊湊,前輪定位變化小,行駛穩定性好。所以麥弗遜懸架是目前汽車上應用最廣泛的獨立懸架。

(1)非獨立懸掛系統

非獨立懸架系統的結構特點是兩側車輪由整體式車架連接,車輪與車軸壹起通過彈性懸架系統懸掛在車架或車身下方。非獨立懸架系統具有結構簡單、成本低、強度高、維修方便、行駛過程中前輪定位變化小等優點。但由於其舒適性和操縱穩定性較差,在現代轎車中基本不再使用,多用於卡車和客車。

(2)獨立懸掛系統

獨立懸架系統是每側的車輪通過彈性懸架系統分別懸掛在車架或車身下。其優點是:重量輕,減少對車身的沖擊,提高車輪的地面附著力;可以采用剛度較低的軟彈簧來提高車的舒適性;可以降低發動機的位置和汽車的重心,從而提高汽車的行駛穩定性;左右輪獨立跳動,可以減少車身的傾斜和震動。但獨立懸掛系統存在結構復雜、成本高、維修不便等缺點。現代汽車大多采用獨立懸架系統。根據結構形式的不同,獨立懸架系統可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式和麥弗遜式懸架系統。

(3)橫臂懸掛系統

叉臂懸架系統是指車輪在汽車的橫向平面內擺動的獨立懸架系統。按橫臂數量可分為雙橫臂懸架系統和單橫臂懸架系統。

單橫臂式具有結構簡單、側傾中心高、抗側傾能力強的優點。但隨著現代汽車速度的提高,過高的側傾中心會導致車輪跳動時輪距變化較大,輪胎磨損加劇。而且急轉彎時,左右輪的垂向力會傳遞過多,導致後輪外傾角增大,後輪橫向剛度降低,從而出現高速甩尾的嚴重工況。單橫臂獨立懸架系統多用於後懸架系統,但由於不能滿足高速行駛的要求,目前應用並不廣泛。

雙橫臂獨立懸架系統根據上下橫臂長度是否相等可分為兩種:等長雙橫臂懸架系統和不等長雙橫臂懸架系統。等長雙橫臂懸架系統可以在車輪上下跳動時保持主銷傾角不變,但輪距變化較大(類似於單橫臂懸架系統),造成輪胎磨損嚴重,所以現在很少使用。對於長度不等的雙橫臂懸架系統,只要合理選擇和優化上下橫臂的長度,通過合理的布置,就可以使輪距和前輪定位參數的變化在可接受的範圍內,從而保證汽車良好的行駛穩定性。目前,不等長雙橫臂懸架系統已經廣泛應用於汽車的前後懸架系統中,壹些跑車和賽車的後輪也采用這種懸架系統結構。

(4)多連桿懸掛系統

多連桿懸架系統是由(35)根桿組成的懸架系統,用來控制車輪的位置變化。多連桿可以使車輪繞與汽車縱軸成兩個固定角度的軸線擺動,是橫臂式和縱臂式的折中方案。通過適當選擇擺臂軸線與汽車縱向軸線之間的夾角,可以不同程度地獲得橫臂式和縱臂式懸架系統的優點,滿足不同的性能要求。多連桿式懸架系統的主要優點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,無論是行駛狀態還是制動狀態,汽車都能按照駕駛員的意圖平穩轉彎,但其缺點是汽車在高速行駛時有軸擺。

(5)拖臂懸掛系統

縱臂獨立懸架系統是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸架系統結構,分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂懸架系統在車輪上下跳動時會使主銷後傾角發生較大變化,因此在方向盤上不采用單縱臂懸架系統。雙縱臂懸架系統的兩個擺臂壹般做得等長,形成平行四桿結構,使車輪上下跳動時主銷後傾角保持不變。雙縱臂懸架系統主要用在方向盤上。

(6)蠟燭懸掛系統

蠟燭懸掛系統的結構特點是車輪沿剛性固定在車架上的主銷軸線上下運動。燭式懸架系統的優點是當懸架系統變形時,主銷的定位角度不會發生變化,只有輪距和軸距會發生微小的變化,因此對汽車的轉向穩定性和行駛穩定性特別有利。但燭式懸掛系統有壹個很大的缺點:汽車的側向力會由套在主銷套筒上的主銷來承受,會增加套筒與主銷之間的摩擦阻力,造成嚴重磨損。蠟燭懸掛系統現在沒有廣泛使用。

(7)麥弗遜懸架系統

麥弗遜懸架系統的車輪也是沿主銷滑動的懸架系統,但與燭式懸架系統不完全相同,其主銷可以擺動。麥弗遜懸架系統是擺臂式和燭式懸架系統的結合。麥弗遜懸架系統與雙橫臂懸架系統相比,結構緊湊,車輪跳動時前輪定位參數變化小,操縱穩定性好,由於取消了上橫臂,便於發動機和轉向系統的布置;與燭式懸掛系統相比,其滑柱所受的側向力有了很大的提高。

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