后悬挂形式.docx

后悬挂形式(图)（全文）悬架就是汽车的腿，车轮则是汽车的脚。对于以奔跑为己任的汽车来讲，悬架的重要性可想而知。不同用途的汽车，对悬架的性能要求也不同，不同构造的悬架，其成本、性能也不尽相同。可以说，悬架直接决定汽车的性能取向。悬架起什么作用？悬架是指车轮与车身之间连接的部分，因此，如果从形式上看，它有两个主要作用：一是将车轮挂在车身下面；二是将车身支撑在车轮上面，起到“启下承上”的作用。如果从悬架自身性能上看，它主要起两大作用：一是减振作用，这也是当初之所以在汽车上采用悬架的主要原因；二是支撑作用，它要对庞大的车身起到支撑作用，你总不能将车身直接放在车轮上吧。悬架都由什么部件组成？悬架系统包括三种部件，连杆、弹簧和减振器。连接车轮和车架的连杆，它控制了车轮运动的方式和角度，我们常听到的双臂式、单臂式、多连杆式等，就是指连杆的种类。位于连杆与车架之间的弹簧，用来支持车身的重量，也可在车轮通过凸凹不平的障碍时发挥缓冲作用。弹簧的种类很多，有螺旋式、钢板式、扭力杆式，甚至是一种橡胶或者是一个充满空气的胶囊。减振器的功能是抑制弹簧的过分振荡，除了能稳定车身，更重要的是确保车轮与地面有良好的接触。减振器有液压式的，也有充气式的，还有电磁式的。一般来讲，充气式和电磁式的减振器还可随行车情况而主动调节减振器的性能，实时改变减振器的阻尼系数。稳定杆有什么作用？稳定杆也称平衡杆，它的两端分别固定于左右悬架上，它在汽车转弯时，可减小车身侧倾程度，使车身尽量保持平衡。一般在注重运动性的车型上采用，前后悬架都可使用。当汽车转弯时，外侧悬架会压向稳定杆，这样稳定杆就会发生扭曲。由于稳定杆是个弹性杆，相当于一根扭杆弹簧，它的弹力会阻止车轮抬起，从而使车身尽量保持平衡。怎样区分独立悬架和非独立悬架？汽车悬架可按多种形式划分，但主要按独立和非独立方式来划分悬架。所谓独立悬架，就是两个车轮间没有刚性连接，它们可以分别跳动，互不干涉，就是说它们的运动行为是相互独立的。“非”者不也，非独立悬架则是指两个车轮之间不是独立的，它们之间相互牵制，互相影响，一个车轮跳动，另一个车轮也会跟着跳动。轿车的前悬架现在都是独立悬架，后悬架才分独立和非独立式，而且发展趋势也是独立式悬架。也就是说轿车悬架的发展方向是四轮独立悬架，而且后悬架将是多连杆式独立悬架。并不是说独立悬架的性能就比非独立悬架的性能好，这要看悬架的具体结构。例如夏利、吉利等还都是采用四轮独立悬架，它的前、后悬架都是撑杆式悬架，用减振器兼作悬架支柱（支撑杆）。完全的非独立悬架，在一边车轮受到冲击或跳动时，不仅另一边车轮会受影响，更重要的是车身也可能要跟着受到冲击或跳动，因此它对汽车的舒适性极为不利；在过弯时，由于两个车轮连接在一体，使车轮对方向的随动性受到影响，或者说会影响其贴地性，因此它对汽车的操控性极为不利。基于这些原因，完全的非独立悬架在轿车上的应用比较罕见了，现在主要应用在商用车上。连杆支柱式后悬挂连杆支柱式悬架则是由麦弗逊悬挂而衍生出来的悬挂或者说是麦弗逊式悬架的变种，一般出现在后悬架中，它的下部不再是A臂，而是两根平行连杆和一根纵向拉杆。由于麦弗逊悬挂先天性的侧向支撑不足，由此很多厂家也在尽可能保留麦弗逊悬挂体积小、质量轻的优势的同时，通过各种调整和变化以加强其侧向支撑的能力。别克凯越使用连杆支柱式后悬连杆支柱是麦弗逊悬挂用在后轮的一种方式，它将麦弗逊悬挂的下A字摆臂换成了两根横向连杆以及一根纵向拉杆，这能让它具有与麦弗逊悬挂相近的操控性能，又有比麦弗逊悬挂更高的连接刚度和相对较好的抗侧倾性能。但是同样也存在麦弗逊悬挂的缺点，就是稳定性不好，转向侧倾还是较大，需要加装平衡杆来减小转向侧倾。连杆支柱在一些日韩系车型的后悬挂上面有较多的应用，主要倾向舒适性。连杆支柱式后悬挂在车型上的应用长安铃木羚羊车系赛拉图车系凯越车系汉兰达车系日韩系车型后悬较多车型采用连杆支柱式独立悬挂双叉臂式后悬挂双叉臂式又称双A臂、双横臂式悬架，它的下部结构与麦弗逊式悬架一样，为一根A臂( 或称叉臂)，同时车轮上部也有一根A臂与车身相连。减振弹簧和减振器，则一般与下A 臂相连。此时的减振支柱只负责支撑车体和减振任务，车轮的横向力纵向力，则都由A臂来完成。 双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。从结构可以看出，这种悬架的强度和耐冲击力都要比麦弗逊式悬架强很多。其强度高的特点被SUV设计师看重，这也是为何我们在大多数SUV上都能看到它身影的原因。另外由于轮胎上下均有A臂支撑，在悬架被压缩的时候，两组A臂会形成反向力，从而可以很好地抑制侧倾和制动点头等问题。在弯道上，由于支撑力强，也有利于轮胎定位的精准化，从而可以提高过弯极限，因此它也得到高级别轿车和跑车设计师的青睐。在奥迪大型SUV车型Q7、超级跑车R8 的前桥和后桥上，都是采用双叉臂式悬架。双叉臂式前悬特点：相比麦弗逊式悬挂双叉臂多了一个上摇臂，不仅需要占用较大的空间，而且其定位参数较难确定，因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬挂。但其具有侧倾小，可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异，因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬挂均选用双叉臂式悬挂，可以说双叉臂式悬挂是为运动而生的悬挂，法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双叉臂式前悬挂。优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰；缺点：制造成本高、悬架定位参数设定复杂。适用车型：运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。双叉臂式后悬代表车型：奥迪R8车系玛莎拉蒂总裁车系运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架均采用双叉臂式独立悬挂双横臂式后悬挂双横臂式悬挂和双叉臂式悬挂有着许多的共性，只是结构比双叉臂式简单些，也可以称之为简化版的双叉臂式悬挂。同双叉臂式悬挂一样双横臂式悬挂的横向刚度也比较大，一般也采用上下不等长的摇臂设置。而有的双横臂的上下臂不能起到纵向导向作用，还需要另加拉杆导向。这种结构较双叉臂更简单的双横臂悬挂性能介于麦弗逊悬挂和双叉臂悬挂之间，拥有不错的运动性能，一般使用在A级或者B级家用车上。双横臂式悬挂设计偏向运动性，其性能优于麦弗逊式式悬挂、但比起真正的双叉臂式悬挂以及多连杆前悬挂要稍差一些。主要优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰；主要缺点：制造成本高、悬架定位参数设定复杂；双横臂式后悬代表车型：本田思域车系大众途锐车系东风本田思域等其他车型后悬采用双横臂式独立悬挂设计多连杆式后悬挂悬架实际上是由连杆、减振器和减振弹簧组成的。多连杆式悬架，顾名思义，就是它的连杆比一般悬架要多些，按惯例，一般都把4 连杆或更多连杆结构的悬架，称为多连杆式悬架。多连杆独立悬架，可分为多连杆前悬架和多连杆后悬架系统。其中前悬架一般为3连杆或4连杆式独立悬架；后悬架则一般为4连杆或5连杆式后悬架系统，其中5连杆式后悬架应用较为广泛。奥迪A4多连杆后悬结构多连杆式悬架不仅可以保证拥有一定的舒适性（因为它是完全独立式悬架），而且由于连杆较多，可以允许车轮与地面尽最大可能保持垂直、尽最大可能减小车身的倾斜、尽最大可能维持轮胎的贴地性，因此它们的操控性一般都相当不错。可以说，从理论上讲，多连杆式悬架是目前解决舒适性和操控性矛盾的最佳方案。多连杆式后悬特点：多连杆悬架结构相对复杂，材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的悬架、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬架。但多连杆式悬架舒适性能是所有悬架中最好的，操控性能也和双叉臂式悬架难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能和操控稳定性，所以大多使用多连杆悬，可以说多连杆悬架是高档轿车的绝佳搭档。由于后悬架对汽车性能的影响更大，因此，一些车型只在后轮上采用多连杆式，如高尔夫、福克斯等；但更高档次的车型则是前后均采用多连杆式悬架，只是后面的连杆数较前面多而已，如后面五连杆、前面四连杆等。连杆越多，车轮的贴地性越好，对汽车的舒适性、操控性都有积极作用。现在中高级轿车上一般都采用了多连杆后悬架。从发展趋势上看，多连杆悬架正在往普通轿车上普及，如上面提到的高尔夫、福克斯等车型，由于采用了多连杆式后悬架，使它们的操控性在同级车中占有一定的优势。而那些仍在采用扭转梁式后悬架的车型，无论如何调校，都很难在操控性、运动性上与同级对手中的多连杆们相抗衡。多连杆式后悬代表车型：大众高尔夫车系奥迪A4L车系奔驰E级车系宝马5系车系整体桥式非独立悬挂整体桥就是车桥不能断开，同一车桥上的两个车轮没有相对运动。整体桥悬挂的历史几乎伴随汽车的诞生就开始了，发展到如今，它的结构并没有太大的变化。对于驱动桥来说，主要还是由差速器壳体、桥管、半轴、轴承等部分组成，而对于非驱动桥的整体桥来说，其结构更为简单，且现在多为货车采用。从整体桥半轴的结构类型上，又可以分为半浮式和全浮式半轴两种类型。半浮式半轴直接与轮毂连接，除承受驱动力之外，半轴端部还承受来自轮毂的纵向扭力，其负荷有限，但结构简单，重量轻，因而多用于早期的轿车和轻型货车，现在也不多见，只有牧马人等以攀爬见长的车型还在使用。而全浮式半轴通过法兰轴承与轮毂连接，半轴只传递驱动力，而不承受扭力，由车桥桥管承受纵向扭力，其应用范围更为广泛，现在的大多数采用整体桥悬挂的乘用车都使用全浮式半轴结构。采用半浮式半轴结构的整体桥后悬除开半轴的差异，整体桥悬挂主要的差别还体现在与悬挂搭配的弹性元件上面，较为常见的有钢板弹簧、螺旋弹簧两种类型，此外还有空气弹簧、扭杆弹簧等较为少见的弹性元件类型。钢板弹簧的承载力强，结构简单，维护起来也很容易，缺点是轮胎运动轨迹受限，公路性能和舒适性一般。而螺旋弹簧能提供更大的轮胎自由行程，同时需要多条连杆进行辅助连接，结构较为复杂，此外维修起来也相对繁琐一些。另外，整体桥悬挂并不意味着半轴直接和车轮中心相连，因为出于提升车辆离地间隙的目的，很多越野车采用了门式车桥的结构，半轴轴端会高于车轮中心，半轴通过安装在车桥两端的齿轮组驱动车轮，这种车桥结构更为复杂，多用于强调极限越野环境下使用的车型。整体桥悬挂的优势与不足之处1、承载力强由于有桥管负担部分或者全部垂直方向的载荷，因此整体桥悬挂的承载能力确实非常出众，就拿消费者比较熟悉的长城哈弗来说，它的最大承载质量达到了629公斤，大大超出一般轿车400公斤上下的承载质量。而大多采用钢板弹簧加整体桥悬挂的皮卡的装载能力更是惊人，在国内的汽车产品目录已经划到了轻型卡车的行列。2、适合越野及恶劣环境下使用由于结构相对简单，能承受更大扭力，同时采用螺旋弹簧的整体桥悬挂具备比一般悬挂大得多的行程，在崎岖环境下可以让四轮更好地获得抓地力，因此那些延续了越野血统的车型大多依然采用后整体桥或者前后整体桥的结构，比如奔驰G系列、路虎卫士、吉普牧马人、丰田FJ酷路泽等车型都是采用整体桥悬挂的典型。3、利于维护和改装同样，由于结构简单，半轴等部位均在封闭桥管中运行，所以整体桥结构易于日常的维护和针对性的改装，不管你是日常使用，还是越野发烧友，在整体桥上“动手术”都会简单不少。比如在越野领域非常看重的差速器锁改装方面，如果差速器改装前后齿数相同，只需要更换差速器即可，而不必更换其他部件，同时也不会影响悬挂其他部件的设定，相比多连杆等类型的悬挂而言，整体桥的改装要容易很多。4、公路性能一般不过整体桥悬挂也有它自己的固有缺点，那就是在公路行驶时，单侧车轮的弹跳会直接影响到同一轴上的另外一侧车轮，这造成了整体桥悬挂的高速性能和舒适性都比较一般。因此，现在一些原先采用整体桥悬挂的中高端SUV车型已经开始逐步放弃整体桥这种悬挂类型，而改用循迹性和舒适度都更好的多连杆或者其他悬挂类型。整体桥式后悬代表车型：北汽制造212旋风车系吉姆尼车系奔驰G AMG车系Jeep 牧马人车系硬派越野车型大多采用前后整体桥悬挂纵臂扭转梁式后悬挂纵臂扭转梁式悬架的别名有扭力梁式、扭梁杆式等。这种悬架的左右车轮之间没有硬轴连接，中间通过一个扭转梁连接。一旦一个车轮遇到非平整路面时，那个粗壮的“扭转梁”仍然会对另一侧车轮产生一定的干涉，只不过干涉程度没有硬轴大而已。现在厂家一般都把它宣传为半独立悬架，其实严格说，也应归入非独立悬架的范畴。扭转梁悬架是一种经济实用的悬架形式，一般在小型车或A0级车型上采用较多。它的优点是结构简单、制造成本较低；其缺点是左右两个车轮之间干涉较大，一侧车轮跳动时，也会带动另侧车轮跳动，只是利用扭转梁的“扭转”作用可以吸收一部分干涉力。它的性能介于非独立悬架和独立悬架之间，因此，有人又称其为“半独立悬架”。别克英朗GT后悬使用带瓦特连杆的纵臂扭转梁后悬“瓦特连杆”最初是由英国传奇发明家兼工程师詹姆斯-瓦特所发明的。别克英朗，奔驰A级，B级车均采用这种结构用于扭力梁悬架上，当汽车在转向的时候，离心力会作用在车轮上，瓦特连杆的作用就是平衡两边车轮上的这些离心力，将这些离心力反转到另一边，以此来减少后轮侧向力对车轮前束的影响，使两侧车轮始终与路面保持最适宜的接触，达到最佳的附着力。这一方面提高了车辆的驾乘舒适性，另一方面也加强了车辆循迹性。纵臂扭转梁式后悬代表车型：标致307三厢车系大众朗逸车系别克英朗XT车系雪弗兰科鲁兹车系小型车、紧凑型车大多采用纵臂扭转梁式后悬挂全拖式独立悬挂全拖式独立悬挂只使用在后悬挂上，因为其固定左右车轮的纵摆臂与车桥间并不是硬性连接，所以左右车轮彼此独立。东风标致207等车型也称之为后单纵臂式悬架。东风标致207两厢后悬使用全拖式独立悬挂全拖式独立悬挂的拖臂安装于车轴上方，连接臂由后向前延伸，通常从拖臂连接端到车轮端会有一个类似于V型的结构出现，这样的结构我们称之为全拖曳臂式。这种悬架结构相对来说较半拖曳臂式要复杂，性能好于半拖式，通常在法系车如标致、雪铁龙上较常见。富康的拖曳臂式后悬就是典型的全拖式结构，不过随着半拖曳臂式悬架结构的改善，全拖曳臂式已经非常少见了。这种悬挂其最大的优点乃在于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，弯道表现优于非独立式悬架，由于采用的是扭杆弹簧，因而易于布置，节省空间。虽然与多连杆结构悬架同称为独立悬架，但在性能上却有着很大差别，全拖式独立悬挂也有很多无法克服的弱点，比如在车轮上下跳动时主销后倾角会产生很大变化，从而影响车辆行驶时的稳定性，这正是这种悬架无法应用于前轮的主要原因；还有一个很大的弊端就是在横向力的承受和分解上，由于并没有添加增加横向刚度的辅助连杆或是支撑臂（主要针对标致206和国产207的底盘而言），所以侧向力完全由车梁内部的横向稳定杆承受，加之车轮并不是直接与横向稳定杆相连，因此这种负荷对于车梁中的稳定杆来说是相当大的。总的来说这种后悬结构已经被边缘化，其综合性能