我们常见的悬架系统有哪些类型都有什么优缺点,悬架系统包括哪些
悬架系统按结构型式总体可以分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架或车身的下面,它具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都相对较差;独立悬架是指汽车每一侧的车轮都是单独地通过弹性
汽车的悬架系统是指车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的所有传力连接装置的总称,它的作用是传力、减振、导向以及防车身倾斜,主要由弹簧、减振器、各个连杆以及横向稳定杆组成。
悬架系统按结构型式总体可以分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架或车身的下面,它具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都相对较差;独立悬架是指汽车每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬挂在车架或车身下面,它的优点是两侧车轮可以单独运动互不相干,能减小车身的倾斜和震动,有利于汽车的平顺性和操纵稳定性,提高汽车的乘坐舒适性。缺点就是结构复杂、成本高。
我们常见的悬架类型主要有纵置板簧式、纵臂扭转梁式非独立悬架以及麦弗逊式、双叉臂式、多连杆式独立悬架,以下分别介绍一下它们的优缺点。
1、纵置板簧式非独立悬架
这种悬架就是我们在大货车上常见的钢板弹簧,它兼起减振与导向的作用,结构非常简单。它最大的优点是承重能力强,但舒适性很差。
2、 纵臂扭转梁式非立悬架
纵臂扭转梁式非立悬架是专为后轮设计的悬架结构,多数A级以下和低端SUV车型的后悬一般都采用了这种结构的悬架系统。它的组成构成非常简单:用粗壮的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架之间的硬性连接,再用液压减震器和螺旋弹簧来实现软性连接,以达到吸震和支撑车身的作用,而圆柱形或方形扭转横梁连接至左右车轮。它的主要优点是结构简单,装配简单,左右两车轮的空间较大,同时兼有部分独立悬挂的优点。缺点就是承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限。
3、麦弗逊式独立悬架
麦弗逊悬架是目前使用最广泛的悬架类型,它主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成。它的运动特性是车轮只能沿主销上下跳动,而不能左右运动。这种悬架系统的优点是结构简单、成本低廉、可靠耐用,体积小,不占用驾驶舱空间,适用那些对空间要求较高的车型,另外它的响应较快、制造成本低;它的主要缺点横向刚度小、稳定性不佳、转弯侧倾较大,影响车辆过弯车身姿态的保持。
麦弗逊悬架一般都是应用在前悬架上,但有些车型把它经过一定的变形后应用在了后悬架上,这就是连杆支柱式独立悬架。它的另外一个名字叫做“筷子悬架”。一些日韩系车型应用的比较多,比如凯美瑞、汉兰达、起亚等等。
4、双叉臂式独立悬架
双叉臂式独立悬架在一些运动型车型上应用的比较多,它主要由两个三点式杆件(A臂)加一个两点式杆件构成,两个横臂可以吸收横向上的力,支柱则主要承担车身重量,两个叉臂的顶点(也就是A的顶点)负责转向。它的运动特性是车轮在汽车横向平面内摆动,车轮跳动会呈现弧形轨迹,轮胎可以自适应路面,保证接地面积,体现出较好的贴地性。这种悬架系统的优点是可以精准控制车轮的设定,横向刚度大、汽车在过弯时侧倾小,抓地性能好、路感清晰;缺点主要是占用的空间大,会侵占发动机舱空间,制造成本高、悬架定位参数设定复杂。
5、多连杆式独立悬架
多连杆独立悬架又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。它主要由一些上支臂、下支臂、拉杆、球头、横向稳定杆等组成。它的运动特性是车轮垂直于车身上下运动,这样可以使轮胎始终与地面保持垂直状态,轮胎与地面贴合良好。这种悬架系统的优点是路面冲击对车身影响小,汽车过颠簸路段时车身稳定性好,乘坐舒适性较好,操控稳定性好;它的主要缺点是对布置空间需求大,成本高,设计复杂,调校难,零部件数量多等。
在一些高端车上,还有一种类型称为主动悬架系统,它可以根据汽车的运动状态、路面状况以及载荷等参数的变化,对悬架的刚度和阻尼进行动态地自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态。目前市面上主流的主动悬架主要有四种形式:空气悬架、液压悬架、电磁悬架以及电子液力悬架。这些悬架主要是改善了减振器的性能,而悬架的总体结构型式并没有大的变化。
其实,汽车的悬架系统是极其复杂的,是最考验各汽车厂商技术水平的。汽车制造厂可以山寨车身外形,可以购买或山寨发动机、变速箱,但就是山寨不了悬架系统,即使把另一品牌性能极佳的悬架系统完整的移植过来,车辆的驾驶品质、乘坐感受、操纵特性也会完全不同。因为悬架系统弹簧的设计力度、安放角度,减震器的力度、角度以及其他横臂、纵臂的角度和受力,要与车身的重心位置、操纵特性、转向特性、制动特性、驱动型式等等参数相匹配,所以悬架系统最重要的技术在于调校,而不是型式。看一辆车悬架系统的优劣,也一定要亲自的驾驶、乘坐,而不是看技术参数。
汽车悬挂的类型和优缺点
知道悬架系统是车架与车轴或车轮之间所有传力连接装置的总称。它的作用是传递作用在车轮和车架之间的力和扭矩,缓冲不平整路面传递给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的振动,从而保证车辆能平稳行驶。非独立悬架通常被称为踏板车悬架。独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一个整体车轴连接,车轮与车轴一起通过弹性悬架系统悬挂在车架或车身下方。优缺点:非独立悬架系统具有结构简单、成本低、强度高、占用空间小、易于维护、行驶过程中前轮定位变化小等优点。缺点:由于舒适性和操纵稳定性较差,所以在现代汽车中也有使用。基本上用在小型车和紧凑型车的后悬架,还有卡车和公交车。常见的非独立悬架类型1。扭力梁式非独立悬架通过扭力梁平衡左右车轮的上下跳动,保持车辆平衡。因为占用空间很小,所以一般用在小型车上,以保证后排乘客的乘坐空间。2.纵臂式非独立悬架上下摆动的纵臂实现了车轮与车身的刚性连接,中间以液压减震器和螺旋弹簧为软连杆。结构简单实用,成本低,但抗侧倾能力弱,减震性能不是很好。3.钢板弹簧式非独立悬架采用钢板弹簧作为弹性元件,平行于汽车纵轴安装在汽车上。由于具有导向系统的功能,悬挂系统大大简化。这种悬挂广泛应用于货车的前后悬挂。独立悬架独立悬架系统是指每侧的车轮通过弹性悬架系统单独悬挂在车架或车身下。优缺点:优点:重量轻,减少对车身的冲击,提高车轮的地面附着力;可以采用刚度小的软弹簧来提高汽车的舒适性;可以降低发动机的位置和汽车的重心,从而提高汽车的行驶稳定性;左右轮独立跳动,可以减少车身的倾斜和震动。缺点:
独立悬架系统结构复杂,成本高,维修不便。常见的独立悬架类型1。麦弗逊式独立悬架麦弗逊式独立悬架是当今最流行的汽车悬架之一。它经久耐用,道路适应性强,路况反馈和操纵性能好,成本低,占用空间小。2.多连杆式独立悬架多连杆式独立悬架分为五连杆式后悬架和四连杆式前悬架(很多奥迪车型都配有前后五连杆式悬架系统)。它可以有效地减少转向不足或转向过度的情况,提高车辆的控制性能。紧凑的结构增加了车内的可用空间;但其成本较高,所以多用于高端机型。3.双横臂独立悬架双横臂独立悬架又称双连杆悬架,具有较高的横向刚度和优异的抗侧倾性能;握持性能好;但是后期保养复杂,导致用车成本高。
悬架系统有多少种 有哪些优劣性?
主要分两大类:(一)非独立悬挂系统非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。
(二)独立悬挂系统
独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬挂系统,按其结构形式的不同,独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。
(1)横臂式悬挂系统
横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。
单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。
双横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。
(2)多连杆式悬挂系统
多连杆式悬挂系统是由(3-5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点,能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬挂系统的主要优点是:车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。
(3)纵臂式悬挂系统
纵臂式独立悬挂系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬挂系统结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬挂系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化,因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。双纵臂式悬挂系统的两个摆臂一般做成等长的,形成一个平行四杆结构,这样,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬挂系统多应用在转向轮上。
(4)烛式悬挂系统
烛式悬挂系统的结构特点是车轮沿着刚性地固定在车架上的主销轴线上下移动。烛式悬挂系统的优点是:当悬挂系统变形时,主销的定位角不会发生变化,仅是轮距、轴距稍有变化,因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但烛式悬挂系统有一个大缺点:就是汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受,致使套筒与主销间的摩擦阻力加大,磨损也较严重。烛式悬挂系统现已应用不多。
(5)麦弗逊式悬挂系统
麦弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统,但与烛式悬挂系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。与双横臂式悬挂系统相比,麦弗逊式悬挂系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬挂系统多应用在中小型轿车的前悬挂系统上,保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬挂系统均为麦弗逊式独立悬挂系统。虽然麦弗逊式悬挂系统并不是技术含量最高的悬挂系统结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬挂系统,具有很强的道路适应能力。
(6)主动悬挂系统
主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统。它汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬挂系统的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑,悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬挂系统状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬挂系统状态,以求最好的舒适性能。主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000款Cl型跑车,当车辆拐弯时悬挂系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度。电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬挂系统上,使车身的倾斜减到最小
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