悬挂系统的类型.doc

悬挂系统的类型简单来说，悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。 一般来说，汽车的悬挂系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种，非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜；独立悬挂的车轴分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，两边的车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性和舒适性。 由于现代人对车子乘坐舒适性及操纵安定性的要求愈来愈高，所以非独立悬挂系统已渐渐被淘汰。而独立悬挂系统因其车轮触地性良好、乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升、左右两轮可自由运动，轮胎与地面的自由度大，车辆操控性较好等优点目前被汽车厂家普遍采用。常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、烛式悬挂系统、拖曳臂式悬挂系统等等。首先我们来看看最常见的麦佛逊式和烛式悬挂系统。它们形状相似，两者都是将螺旋弹簧与减振器组合在一起，但因结构不同又有重大区别。烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬架形式，形状似烛形而得名。特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化，有利于汽车的操纵性和稳定性。麦克弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减振器可兼做转向主销，转向节可以绕着它转动。特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，这点与烛式悬架正好相反。这种悬架构造简单，布置紧凑，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。所以，目前轿车使用最多的独立悬架是麦弗逊式悬架。 关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊(Mcpherson)是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。在来看看拖曳臂式悬挂系统，拖曳臂式悬挂系统是专为后轮设计的悬挂系统，像标致车系、雪铁龙车系、欧宝车系等欧洲轿车比较喜欢采用这种悬挂系统。对于拖曳臂式悬吊的复杂结构由于专业性过强，我们在此不作介绍。您只需要了解拖曳臂式悬挂系统的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，乘坐性佳，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬吊的后轮也会往下沉平衡车身；而其缺点是无法提供精准的几何控制，所以某些车厂就会结合一些连杆来解决，形成复杂的多连杆悬挂。最后再来看看多连杆悬挂系统，多连杆悬挂系统，又分为5连杆后悬挂和4连杆前悬挂系统。顾名思义，5连杆后悬挂系统包含5条连杆，分别为控制臂、后置定位臂、上臂、下臂和前置定位臂，其中控制臂可以调整后轮前束。5连杆悬挂的优点是构造简单、重量轻，减少悬挂系统占用的空间。5连杆后悬挂能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。在车辆转弯或制动时，5连杆后悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。同时紧凑的结构增加了后排座椅和行李厢空间。由于这种悬挂优点显著，易于调整，因而受到广泛的欢迎。而全新的4连杆前悬挂系统多用于豪华轿车，它通过运动学原理巧妙地将牵引力、制动力和转向力分离，同时赋予车辆精确的转向控制。4连杆式悬挂系统在奥迪A4、A6以及中华轿车上都可以看到。所以车主们在选购轻巧型轿车的时候，悬挂的最佳搭配应该是前轮麦佛逊式或者烛式悬挂系统，后轮拖曳臂式悬挂系统，如何是非独立悬挂的最好不要采用。在选购高档车辆的时候不用说当然是选择4连杆的悬挂系统了。少了一种悬挂种类悬挂系统有三种基本形式，即非独立悬挂、独立悬挂和介于这两者之间的半独立悬挂。 非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。目前，瑞风、风行采用的就是这种结构。 独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。华晨阁瑞斯就是采用这种结构，这种底盘基本都用在轿车设计中，让乘坐者感受轿车的舒适感，保证驾乘人员在长时间行驶过程中有舒适享受，不会受到轻客底盘带来的颠跛之苦。 半独立悬实际上是非独立悬挂的一种特殊形式，因为它的两侧车轮也由一根杆件直接连接，只不过这根杆件的材料并非完全刚性的，而是具有较好的扭曲特性，当一侧车轮受到冲击力后，对另一侧车轮的影响并不像非独立悬挂那样强烈，但却也很难达到独立悬挂所具有的水平。这种形式实际上也是汽车厂家出于节约成本的角度所考虑所采用的，别克GL8采用的也是这种结构。悬架按结构特点可分为独立悬架和非独立悬架两大类。非独立悬架是通过一根车轴将左右车轮连成一个整体，然后通过两个悬架弹簧将这个整体车轴同车架或车身相连。非独立悬架多用于货车和公共汽车的前轮和后轮，乘用车从舒适性和高速行车的稳定性需要出发，多用于后轮，而前轮一般不采用。采用钢板弹簧的非独立悬架结构简单、造价低廉，并且转向时钢板弹簧的偏角很小。除纵置钢板弹簧的非独力悬架不需要加装导向杆件外，其他采用螺旋弹簧、空气弹簧（主要用于大客车上）的非独立悬架都必须设置能约束车轴运动的导向杆。独立悬架的左右车轮不是由一个整体车轴连在一起的，它的两边的车轮运动相互没有联系，这类悬架型式有如下优点：汽车悬架弹簧下的重量减轻了，乘用车的舒适性得到了改善。可以装用很软的弹簧，从而能提高乘车的舒适性。能预防前轮摆振的发生。对于FR型汽车的后轮，它可将差速器固定在车身的侧面，从而使车身底版和后座椅的离地高度降低、汽车的重心也能降低。与以上优点相对的是这种悬架型式存在如下的缺点：独立悬架的结构复杂，制造成本高。汽车保养、修理困难。汽车行使时前轮定位和轮距常发生变化，因此有时轮胎磨损较大。根据独立悬架的独立特点，它多采用在乘用车的前后轮和中、小型货车的前轮上。独立悬架有多种结构型式，其中应用较多的由双摇臂式、烛式、摆臂式、半后延摆臂式等独立悬架。再补充一些知识：那什么是扭转梁式后悬架呢？非独立的硬轴悬架如果不使用钢板弹簧(它的特殊性在于其既是弹性元件，同时也可以作为导向结构)，就也需要有单独的导向结构，最简单的也是拖曳臂，所以不要把独立拖曳臂悬架）和非独立拖曳臂悬架搞混。其实使用一根可以形变的车梁代替非独立悬架的硬轴，我们可以得到一类特殊的悬架，你可以把它看作是非独立悬架，只不过这里的车轴不是刚性的；你又可以把它看作独立悬架，因为这个非刚性车轴实际上可以看作是一种特殊的防倾杆。它的“车轴”的安装位置可以有各种变化，其具体形式也有很多变体，比较典型的例子就是VW常用的扭转梁式(Torsion Beam)。通常有人称这种悬架为半独立悬架，实际是不准确的。后摇臂式独立悬架的结构与特点后摇臂式独立悬架主要用作汽车的后轮悬架，它在后轮的前方设置有纵向摆动的摆臂。摆臂分单摆臂和由上下并排的两个摆杆组成的双摆臂两种，悬架弹簧是用螺旋弹簧直接装在摆杆上。后摆臂式独立悬架在工作时车轮的外倾角和轮距都不变化，只有汽车的轴距稍有变动，因此这种悬架也可用于前轮，但前轮采用这种悬架，汽车制动时点头的角度增大，对于后单摆臂式悬架，它的车轮倾角也有变化，这都是前悬架不希望出现的问题，因此后单摆臂悬架主要用作后悬架。那Passat B5（GP）用的是什么后悬挂呢？答案是扭转梁式后悬架！VW选择它的原因是：一，它结构简单，成本低；二，它帮助Passat以较短的车长(原版)获得了较大的后座空间和行李箱容积；三，这种悬架的发展历程和VW是分不开的，VW对它有相当的感情。问题是但是，扭转梁式后悬架是独立的 or 非独立的呢？Passat (B6)为什么要放弃扭转梁式后悬架？此类后悬挂对于普通小型轿车，它保持了拖曳臂式占用空间小的优点。对于运动型的小型轿车，它又容易提供够用的操控性(代价是它们真的很硬)。所以目前，仍有部分小型轿车选择这种悬架。但是，(半)拖曳臂式后悬架的缺点它也始终没有完全克服。悬架类型一定，它的主要特性就不会大的变化，但是具体的细节调教仍能对性能有相当大的影响。比如扭转梁式后悬架，虽然它技术上并不