相信大部分人都聽說過汽車懸架。汽車懸架對汽車的性能有著重要的影響,它決定了汽車的穩定性和舒適性。汽車懸架也有很多種類型。汽車懸架有哪些類型?
什麽是汽車懸架?
懸架系統是指車身、車架和車輪之間的連接結構系統,簡單來說就是汽車的臂和腿。典型的懸架結構由彈性元件、減震器、導向機構等部件組成,起到緩沖、減振和傳力的作用。
汽車在道路上行駛,受到地面變化的震動和沖擊時,壹部分沖擊力會被輪胎吸收,但大部分振動能量會被輪胎和車身之間的懸掛裝置吸收,從而保證汽車的平穩行駛。
汽車懸架有哪些類別?
壹般來說,汽車懸架系統分為兩種,即非獨立懸架和獨立懸架。由於人們對汽車操控性和乘坐舒適性的要求越來越高,非獨立懸架系統逐漸被淘汰。
定義:
1、從屬懸掛系統
非獨立懸架系統的結構特點是兩側的車輪由壹個整體框架連接,車輪與車軸壹起通過彈性懸架系統懸掛在框架或車身下方。非獨立懸架系統具有結構簡單、成本低、強度高、易於維護、行駛過程中前輪定位變化小等優點。但由於其舒適性和操控穩定性較差,基本不再用於現代汽車,多用於卡車和公交車。
2.獨立懸掛系統
獨立懸掛系統是指每壹側的車輪通過彈性懸掛系統單獨懸掛在車架或車身下方。它的優點是:重量輕,減少對車身的沖擊,提高車輪對地面的附著力;剛度較低的軟彈簧可以用來提高汽車的舒適性。它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;左右車輪獨立跳動,可以減少車身的傾斜和振動。然而,獨立懸架系統存在結構復雜、成本高、維護不方便的缺點。
現代汽車大多采用獨立懸架系統,根據結構形式的不同,可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式和麥弗遜式懸架系統。
(1)麥弗遜懸架系統
麥弗遜懸架系統的車輪也是壹個沿主銷滑動的懸架系統,但與蠟燭懸架系統並不完全相同。它的主銷可以擺動。麥弗遜懸掛系統是擺臂懸掛系統和蠟燭懸掛系統的結合。與雙橫臂懸架系統相比,麥弗遜懸架系統結構緊湊,車輪跑偏時前輪定位參數變化小,操縱穩定性好。此外,上叉臂的取消為發動機和轉向系統的布局帶來了便利,與蠟燭懸掛系統相比,其滑柱上的側向力得到了很大的提高。
麥弗遜懸架系統多用於中小型汽車的前懸架系統。比如國產奧迪、桑塔納、李霞、富康等車的前懸架系統都是麥弗遜獨立懸架系統。雖然麥弗遜懸架系統不是技術最先進的懸架系統結構,但它仍然是壹種耐用的獨立懸架系統,具有很強的道路適應性。
(2)橫臂懸架系統
橫臂懸架系統是指車輪在汽車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掛系統和單橫臂懸掛系統。
單臂式結構簡單,側傾中心高,抗側傾能力強。但是隨著現代汽車速度的提高,側傾中心過高會導致車輪跳動時車輪踏面發生較大變化,輪胎磨損加劇。而且在急轉彎時,左右輪之間的垂直力傳遞會過大,導致後輪外傾角增大,後輪轉彎剛度降低,從而造成高速甩尾的嚴重工況。單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。
雙臂獨立懸架系統根據上下臂長度是否相等,可分為等長雙臂懸架系統和不等長雙臂懸架系統。等長雙叉臂懸架系統在車輪上下跳動時可以保持主銷傾角不變,但車輪俯仰變化較大(類似於單叉臂懸架系統),造成輪胎磨損嚴重,現在很少使用。
對於不等長雙橫臂懸架系統,只要適當選擇和優化上、下橫臂的長度,通過合理的布置,車輪軌跡和前輪定位參數的變化可以在可接受的範圍內,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了這種懸架系統結構。
(3)多連桿懸架系統
多連桿懸架系統是由(3-5)個桿組成的懸架系統,用於控制車輪的位置變化。使車輪繞與汽車縱軸成兩個角度的軸擺動,是橫臂式和縱臂式的折中。通過適當選擇擺臂軸線與汽車縱軸的夾角,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。多連桿懸架系統的主要優點是:車輪跳動時履帶和前束的變化很小,無論是行駛還是制動,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會出現擺軸現象。
(4)、鋼板彈簧式非獨立懸架系統
板簧被用作從屬懸架的彈性元件,並且懸架系統被大大簡化,因為它還充當導向機構。這種懸架廣泛應用於貨車的前後懸架。它的中部用U型螺栓將板簧固定在軸上。懸架的前端是壹個固定鉸鏈,也稱為固定凸耳。板簧的前卷耳通過板簧銷與板簧的前支架連接,前卷耳孔內安裝有襯套以減少摩擦。後端滾耳通過板簧吊耳銷與後端吊耳和吊耳架連接,後端可自由擺動形成活動吊耳。當車架被沖擊彈簧變形時,兩個凸耳之間的距離可能會改變。
(5)主動懸掛系統
主動懸架系統是近十年來發展起來的壹種由計算機控制的新型懸架系統。它結合了力學和電子學的技術知識,是壹種比較復雜的高科技裝置。比如法國雪鐵龍Sandia配備了主動懸掛系統,這款車的懸掛系統中心是壹臺微型計算機,懸掛系統上的5個傳感器分別將車速、前輪制動壓力、踩油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅和頻率、方向盤角度、轉向速度等數據傳輸給微型計算機。計算機持續接收這些數據,並將其與預設的臨界值進行比較,以選擇相應的懸架系統狀態。
同時,微型計算機獨立控制每個車輪上的執行器,通過控制減震器內油壓的變化產生抽動,使符合要求的懸架系統運動可以隨時在任意車輪上產生。因此,桑迪亞汽車配備了多種駕駛模式。只要駕駛員拉動輔助儀表盤上的“Normal”或“Sports”按鈕,汽車就會自動設定在最佳懸掛狀態,以獲得最佳舒適性。
(6)、空空氣懸架系統
與目前大部分汽車采用的傳統的高度不變的螺旋彈簧懸架系統相比,空空氣懸架系統可以根據不同的路面起伏來增減底盤高度,使車輛能夠滿足各種路況下的行駛要求。就本次設計而言,空空氣懸架系統多用於經常在惡劣路況下行駛的越野車上,以保證車輛能夠順利通過泥濘、涉水、碎石等道路。空空氣懸架系統是壹種非常先進實用的配置,但它非常脆弱。
由於系統結構復雜,失效的概率和頻率遠高於螺旋彈簧懸掛系統。如果空氣體作為“推進動力”來調節底盤高度,減震器的密封性能需要進壹步提高。如果空氣體減震器泄漏,整個系統將處於“癱瘓”狀態。而且如果頻繁調整底盤高度,可能會造成氣泵系統局部過熱,大大縮短氣泵的使用壽命。
隨著SUV的設計越來越小,越來越城市化,SUV的越野性能逐漸被壓縮,空空氣懸架系統在城市平坦的路面上似乎形同虛設。面對這樣的尷尬和技術瓶頸,空空氣懸架系統自然無法贏得消費者的掌聲。
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