汽车构造8悬架

2.5油气弹簧（一）油气弹簧以气体（氮-惰性气体）作为弹性介质，用油液作为传力介质。油气弹簧按结构可分为：简单式和隔膜式。隔膜式油气弹簧内的隔膜将气体和液体分开，便于充气并防油液乳化。2.5油气弹簧（二）油气弹簧按气室可分为：单气室式和双气室式。

2.5油气弹簧（三）两级压力式油气弹簧设有两个并列的气室，但两个气室的预充气压力不同。主气室内的气压与单气室油气弹簧的气压相近，而补偿气室内的气压则较高，从而使油气弹簧具有了明显的变刚度特性。双气室式油气弹簧按工作原理可分为：两级压力式和反压气室式。

2.5油气弹簧（四）反压气室式油气弹簧有一个反压气室，相当于在简单油气弹簧上加上一个方向相反的小简单油气弹簧，用以提高空载时弹簧刚度，使空载满载自然振动频率变化不大。2.6橡胶弹簧（一）橡胶弹簧的弹性优点是单位质量储能量大于金属弹簧。无噪声，不需润滑，同时有一定的减振能力。2.6橡胶弹簧（二）橡胶弹簧作为悬架弹性元件已在货车后悬架上得到应用。2.6橡胶弹簧（三）橡胶弹簧在汽车悬架中还可作为的副弹簧和缓冲块。3阻尼元件减振器按产生阻尼的方式可分为摩擦式和液力式；液力减振器按结构形式不同有筒式和叶片式；筒式减振器可分为双筒式和单筒式；按作用方式可分为双向作用式和单向作用式；按阻尼力是否可以调整分为不可调式和可调式。3.1减振器概述（一）液力减振器的阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的。筒式液力减振器的结构是带有活塞的活塞杆插入充满油的缸筒内。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相流动补充。液力减振器的节流孔越小，阻尼力越大；油的粘度越大，阻尼力越大；如果节流孔大小不变，当减振器工作速度越快，阻尼力越大。3.1减振器概述（二）减振器承担着减振任务，阻尼力过小，振动不能迅速衰减，阻尼过大又会影响对弹簧冲击的吸收。（矛盾）（1）在悬架压缩行程，减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。（2）在悬架伸张行程中，减振器阻尼力应较大，迅速衰减振动。（3）减振器工作速度过大时，要求减振器能自动加大液流量（卸荷），使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。悬架系统应当具有什么样的阻尼特性？3.2双向作用双筒式减振器（一）双向作用双筒式减振器结构1.活塞杆2.工作缸筒3.活塞4.伸张阀5.储油缸筒6.压缩阀7.补偿阀

8.流通阀

9.导向座10.防尘罩11.油封由于活塞杆进出而引起的工作缸筒容积的变化，故需储液缸筒，形成内外双筒式结构。3.2双向作用双筒式减振器（二）双向作用双筒式减振器工作原理伸张阀和压缩阀是卸荷阀补偿阀和流通阀是单向阀3.2双向作用双筒式减振器（二）3.2双向作用双筒式减振器（二）3.2双向作用双筒式减振器（三）由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。如何简化双筒式减振器结构？这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程，满足了悬架对减振器的基本要求。3.3单筒式减振器（一）单筒式减振器在缸筒的下部装有一个浮动活塞，所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动。在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有2～3MPa的高压氮气。与双筒式相比，单筒式减振器结构简单，只有一套由压缩阀和伸张阀组成的阀门系统。3.3单筒式减振器（二）由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应。3.4阻尼力可调式减振器阻尼力可调式减振器种类较多，结构多样。如果阻尼力不仅可调而且是受控的，就属于半主动悬架范畴了。

右图是一种用于空气悬架大客车的阻尼力自动可调式减振器，其工作过程是：当载荷增加时，空气弹簧中的压力升高，推动气室内的膜片连同柱塞杆和柱塞下移。柱塞下移使得空心活塞杆上的节流孔的的通道截面积减小，从而增加了油液流动阻力。4导向机构悬架的导向机构种类很多，大体可分为：适用于非独立式悬架的导向机构适用于独立式悬架的导向机构适用于平衡式悬架的导向机构4.1非独立悬架（一）非独立悬架中，弹性元件不同，导向机构也不一样。（1）使用钢板弹簧的结构（一）（1）使用钢板弹簧的结构（二）（1）使用钢板弹簧的结构（三）（1）使用钢板弹簧的结构（四）主副簧式结构钢板弹簧（2）使用螺旋弹簧的结构（一）拖臂式结构（2）使用螺旋弹簧的结构（二）四连杆式结构（3）使用油气弹簧的结构（4）使用气体弹簧的结构设置横向推力杆会不会造成运动干涉？4.2独立悬架（一）适用于独立式悬架的导向机构一般可分为：摆臂式、滑柱式和多连杆式三大类。（1）摆臂式包括：单横臂式、双横臂式、单纵臂式、双纵臂式和斜置臂式。（2）滑柱式包括：烛式、麦弗逊式。（3）多连杆式包括：四连杆式，五连杆式，六连杆式。（1）单横臂式（一）1）太脱拉前悬架（1）单横臂式（二）2）奔驰（断开桥式后悬架）（1）单横臂式（三）单横臂式独立悬架的车轮跳动运动学特性车轮在横向平面内跳动车轮外倾角变化较大车轮前束角无变化车轮侧向滑移量较大车轮纵向滑移量为零（2）双横臂式（一）2）双横臂式双横臂式结构有上、下两个横摆臂，按两个横摆臂长度相等与否，可分为等长式和不等长式。（2）双横臂式（二）等长双横臂式结构可以保证汽车车轮上下运动时，车轮外倾角不变化，但轮胎侧滑量较大。（2）双横臂式（三）不等长双横臂式悬架的上横臂比下横臂短。当车轮跳动时，轮胎侧滑量较小，但车轮外倾角发生变化。（2）双横臂式（四）轮胎侧滑量小有利于减少轮胎磨损，车轮外倾角变化量小有利于保持轮胎对地面的良好附着。为什么不等长双横臂式悬架的上横臂一定要比下横臂短？双横臂式前悬架的主销在哪里？（2）双横臂式（五）1）老红旗前悬架（2）双横臂式（六）2）依维柯前悬架（2）双横臂式（七）3）凌志400前悬架（2）双横臂式（八）4）卡宴-Q7-途锐前悬架（2）双横臂式（九）5）马自达6前悬架（2）双横臂式（十）兰博基尼Aventador标致407（3）单纵臂式（一）单纵臂式独立悬架在车轮上下运动时，车轮外倾角和前束角不变，轮胎侧滑量为零。但主销后倾角会产生很大变化，故一般不用在前悬架中。（3）单纵臂式（二）1）桑塔纳-捷达橡胶衬套会带来那些影响？（3）单纵臂式（三）2）别克英朗4.2.2纵臂式（三）3）富康-塞纳-标致2064.2.2纵臂式（三）3）富康-塞纳-标致206（4）双纵臂式双纵臂式独立悬架的两个纵臂长度一般做成相等，形成平行四连杆机构。车轮上下跳动时，主销的后倾角保持不变。（5）斜置臂式（一）（5）斜置臂式（二）（6）烛式烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬架形式，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。（7）麦弗逊式（一）麦克弗逊式一般由于前悬架，由滑柱与下横臂组成。柔性的滑柱上支点与下横臂外球销的连线即主销轴线，主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化。（7）麦弗逊式（二）麦式悬架结构（7）麦弗逊式（三）1）奔驰B150前悬架（7）麦弗逊式（四）2）沃尔沃S40前悬架（7）麦弗逊式（五）3）劳恩斯

酷派前悬架（双下横臂）（7）麦弗逊式（六）3）凯美瑞后悬架（双下横臂）（8）四连杆式（一）四连杆悬架包括一个上臂、两个下臂或个两上臂、一个下臂和横拉杆或定位臂组成，共四个控制臂。（8）四连杆式（二）1）卡宴-Q7-途锐后悬架（8）四连杆式（二）2）福克斯后悬架（8）四连杆式（三）3）奔驰S500前悬架（8）五连杆式（一）3）奥迪A4前悬架（9）五连杆式（二）1）雅阁后悬架（9）五连杆式（三）2）宝马后悬架（10）六连杆式六连杆式悬架结构过于复杂，缺乏实用性。独立悬架4.3平衡悬架（一）若多轴车辆的全部车轮都单独地刚性悬挂在车架上，在不平道路上行驶时将不能保证所有车轮同时接触地面。即使不出现车轮悬空，当车轮垂直载荷变小时，附着力随之变小。转向车轮遇此情况将降低操纵能力，驱动车轮遇此情况将降低驱动力，其他车桥及车轮还可能超载。若将两个车桥装在平衡杆的两端，平衡杆的中部与车架铰接。一个车桥抬高将使另一车桥下降，使两个车桥上的垂直载荷得到平衡。4.3平衡悬架（二）4.3平衡悬架（三）等臂式平衡悬架使用钢板弹簧的两端自由地支承在中、后桥半轴套管上的滑板式支架内。钢板弹簧相当于一根等臂平衡杆，以悬架心轴为支点转动，使中、后桥车轮的垂直载荷平均分配。4.3平衡悬架（四）

1．等臂式平衡悬架4.3平衡悬架（五）摆臂式平衡悬架主要用于6×2的货车上。这种货车前桥为转向桥，中桥为驱动桥，后桥是可升降的支持桥。当汽车在轻载或空载行驶时，可操纵举升油缸，通过杠杆机构将后桥升离地面。这不仅可减少轮胎的磨损和降低油耗，同时还可以增加空车行驶时驱动轮上的附着力。2．摆臂式平衡悬架五可控悬架1.

可控悬架概述2.车高控制悬架3.主动悬架4.半主动悬架悬架中的弹性元件和阻尼元件缓和来自地面的冲击并衰减车身的振动。但定刚度或定阻尼的弹性元件或阻尼元件不能在所有的道路条件和适用条件下起到理想的效果。为了克服传统的被动悬架系统对其性能改善的限制，在现代汽车中采用和发展了新型的电子控制悬架系统。1可控悬架概述从控制力的角度来分，则可把悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类。

被动悬架：悬架的刚度和阻尼参数不会变化。

主动悬架：悬架的刚度、阻尼参数和车轮位置都可以根据需要控制改变，悬架具有作功能力。

半主动悬架：无动力源，由可控的阻尼元件(减振器)和弹簧组成2车高控制悬架（一）

车身高度控制悬架出现较早，车高控制悬架系统可根据汽车内乘坐人员或车辆载重情况，对车身的高度自动做出调整，以保持汽车行驶所需要的高度及汽车行驶姿态的稳定。2车高控制悬架（二）

空气悬架车高控制系统最早在英国伦敦的公共汽车上得到应用。2车高控制悬架（二）

空气悬架车高控制系统最早在英国伦敦的公共汽车上得到应用。2车高控制悬架（三）1955年，雪铁龙公司在DS19车型上首次采用了油气悬架车高控制系统。车高控制3主动悬架

电子控制主动悬架的组成通常包括：1）电控单元（ECU）2）动力源（液压泵或大功率电源）3）作动器（油缸或伺服电机）4）传感器（加速度、位移等）3.1液压主动悬架

1993年，英国莲花工程公司（LotusEngineeringofEngland）对HMMWV越野车悬架进行了试验性改装。这套主动悬架系统采用的是液压作动器路况预测控制策略3.2电动主动悬架

90年代末，美国得克萨斯大学的研究人员设计了电动机械式的作动器用于HMMWV越野车的悬架轿车方面，BOSE公司的电动机械式主动悬架也已经商品化。4半主动悬架半主动悬架：悬挂的刚度和阻尼参数可以根据需要控制改变，但悬挂不具有作功能力，又称无源主动悬架。在半主动悬架系统中以可变阻尼悬架系统最为常见。改变弹簧刚度则要比改变阻尼状态困难得多，半主动悬架系统的最大优点是工作时几乎不消耗动力。

电子控制半主动悬架的组成主要包括：1）电控单元（ECU）2）变阻尼减振器3）变刚度装置4）传感器4.1阻尼控制（一）可调阻尼减振器分为有级调节和连续调节两类。一种有级可调阻尼减振器由具有不同节流孔的转阀得到舒适（软）、