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1、汽車(chē)懸掛系統(tǒng)
汽車(chē)各種懸掛系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
在 我們看車(chē)買(mǎi)車(chē)的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)在車(chē)輛的簡(jiǎn)介表中見(jiàn)到諸如麥弗遜式,雙叉臂式,多連桿式,雙連桿式,四連桿式,扭力梁式,拖拽臂式等多種前后懸掛系統(tǒng)。這些專 業(yè)名詞,看著就讓人頭暈.有些人索性置之不理,其實(shí)汽車(chē)懸掛系統(tǒng)是選擇汽車(chē)極其重要的參考依椐,它決定著汽車(chē)的穩(wěn)定性,舒適性,安全性是汽車(chē)關(guān)鍵的部件之 一。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)懸掛系統(tǒng)就是指由車(chē)身與輪胎間的彈簧和避震器與車(chē)架連接部分組成的整個(gè)支持系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車(chē)身,改善駕駛與乘坐的感覺(jué),因?yàn)槭褂貌煌膽覓煜到y(tǒng),會(huì)使駕駛者與乘客在車(chē)輛行駛過(guò)程中都有不同的感受。
而 現(xiàn)在大多數(shù)廠家在自己的車(chē)型上無(wú)論裝
2、配什么樣的懸掛系統(tǒng),都通通宣傳自己的操控性如何好,乘坐如何舒適,這種宣傳也在某種程度使駕駛者產(chǎn)生了誤區(qū),出現(xiàn)一 些因車(chē)輛失控造成的車(chē)禍。一般說(shuō)來(lái)汽車(chē)的懸掛系統(tǒng)分為二種即非獨(dú)立懸掛和獨(dú)立懸掛,由于人們對(duì)車(chē)子操控性與乘坐舒適性的要求越來(lái)越高,所以非獨(dú)立懸掛系統(tǒng) 已漸漸淘汰。
定義:
1、非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪由一根整體式車(chē)架相連,車(chē)輪連同車(chē)橋一起通過(guò)彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車(chē)架或車(chē)身的下面。非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車(chē)中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn),但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車(chē)中基本上已不再使用,多用在貨車(chē)和大
3、客車(chē)上。
2、獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
獨(dú) 立懸掛系統(tǒng)是每一側(cè)的車(chē)輪都是單獨(dú)地通過(guò)彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車(chē)架或車(chē)身下面的。其優(yōu)點(diǎn)是:質(zhì)量輕,減少了車(chē)身受到的沖擊,并提高了車(chē)輪的地面附著力;可用 剛度小的較軟彈簧,改善汽車(chē)的舒適性;可以使發(fā)動(dòng)機(jī)位置降低,汽車(chē)重心也得到降低,從而提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性;左右車(chē)輪單獨(dú)跳動(dòng),互不相干,能減小車(chē)身的 傾斜和震動(dòng)。不過(guò),獨(dú)立懸掛系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點(diǎn)。
現(xiàn)代轎車(chē)大都是采用獨(dú)立式懸掛系統(tǒng),按其結(jié)構(gòu)形式的不同,獨(dú)立懸掛系統(tǒng)又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統(tǒng)等。
(一)、麥弗遜式懸掛系統(tǒng)
麥 弗遜式懸掛系
4、統(tǒng)的車(chē)輪也是沿著主銷(xiāo)滑動(dòng)的懸掛系統(tǒng),但與燭式懸掛系統(tǒng)不完全相同,它的主銷(xiāo)是可以擺動(dòng)的,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)是擺臂式與燭式懸掛系統(tǒng)的結(jié)合。 與雙橫臂式懸掛系統(tǒng)相比,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊,車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)變化小,有良好的操縱穩(wěn)定性,加上由于取消了上橫臂,給發(fā)動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的布置帶來(lái)方便;與燭式懸掛系統(tǒng)相比,它的滑柱受到的側(cè)向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統(tǒng)多應(yīng)用在中小型轎車(chē)的前懸掛系統(tǒng)上,如國(guó)產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車(chē)的前懸掛系統(tǒng)均為麥弗遜式獨(dú)立懸掛系統(tǒng)。雖然麥弗遜式懸掛系統(tǒng)并不是技術(shù)含量最高的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu),但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨(dú)立懸掛系統(tǒng),具有很強(qiáng)的道路適應(yīng)能力。
5、
如 圖,前懸架采用的是麥弗遜式獨(dú)立懸架,每個(gè)三角下擺臂由兩個(gè)鋼板沖壓件焊接而成,螺旋彈簧和筒式減振器連成一起,形成懸架的彈性支柱;支柱的上端與車(chē)身?yè)?性連接,下擺臂固定在前托架上,左右下擺桿的鉸接處材料為橡膠。橫向穩(wěn)定桿直徑為24mm。中間部分是由兩個(gè)彈性橡膠圈與副車(chē)架鉸接。穩(wěn)定桿的兩端通過(guò) 連接桿的球鉸與左、右減振器筒體上的耳環(huán)連接。
昌 河CH1018型微型汽車(chē)前懸架為麥弗遜式獨(dú)立懸架,結(jié)構(gòu)如圖3所示,它主要由螺旋彈簧、減振器、加強(qiáng)桿、橫擺臂、轉(zhuǎn)向節(jié)和支柱等組成。筒式減振器上端通 過(guò)螺栓、支柱支撐托架和橡膠墊圈與車(chē)身連接,減振器缸筒下端與前懸架支柱連為一體。螺旋彈簧裝在減振器的
6、彈簧座上。這樣,前懸架支柱、轉(zhuǎn)向節(jié)、減振器和螺 旋彈簧便連為一體,使結(jié)構(gòu)更加緊湊。這種形式的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置緊湊,車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)沿主銷(xiāo)軸線移動(dòng),因此降低了汽車(chē)的重心,提高了汽車(chē)的行駛穩(wěn)定 性。
長(zhǎng) 安SC1020車(chē)型微型汽車(chē)前懸架為麥弗遜式獨(dú)立懸架,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪各自獨(dú)立與車(chē)身彈性地連接,因此左右兩側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng),互不影響。結(jié)構(gòu)如圖 5所示,它主要由螺旋彈簧、減振器,加強(qiáng)桿、橫向穩(wěn)定桿、橫擺臂、轉(zhuǎn)向節(jié)和支柱等組成。這種形式的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置緊湊,車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)沿主銷(xiāo)軸線移 動(dòng),因此降低了汽車(chē)的重心,提高了汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。
麥弗遜式懸掛系統(tǒng)
(二)、橫臂式
7、懸掛系統(tǒng)
橫臂式懸掛系統(tǒng)是指車(chē)輪在汽車(chē)橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的獨(dú)立懸掛系統(tǒng),按橫臂數(shù)量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統(tǒng)。
橫臂式懸掛系統(tǒng)
單 橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,側(cè)傾中心高,有較強(qiáng)的抗側(cè)傾能力的優(yōu)點(diǎn)。但隨著現(xiàn)代汽車(chē)速度的提高,側(cè)傾中心過(guò)高會(huì)引起車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化大,輪胎磨損加劇,而且在 急轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車(chē)輪垂直力轉(zhuǎn)移過(guò)大,導(dǎo)致后輪外傾增大,減少了后輪側(cè)偏剛度,從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴(yán)重工況。單橫臂式獨(dú)立懸掛系統(tǒng)多應(yīng)用在后懸掛系統(tǒng)上,但由 于不能適應(yīng)高速行駛的要求,目前應(yīng)用不多。
雙 橫臂式獨(dú)立懸掛系統(tǒng)按上下橫臂是否等長(zhǎng),又分為等長(zhǎng)雙橫臂式和不等長(zhǎng)雙橫臂式兩種懸掛系統(tǒng)。等長(zhǎng)雙橫臂式懸掛系
8、統(tǒng)在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí),能保持主銷(xiāo)傾角不變, 但輪距變化大(與單橫臂式相類似),造成輪胎磨損嚴(yán)重,現(xiàn)已很少用。對(duì)于不等長(zhǎng)雙橫臂式懸掛系統(tǒng),只要適當(dāng)選擇、優(yōu)化上下橫臂的長(zhǎng)度,并通過(guò)合理的布置、 就可以使輪距及前輪定位參數(shù)變化均在可接受的限定范圍內(nèi),保證汽車(chē)具有良好的行駛穩(wěn)定性。目前不等長(zhǎng)雙橫臂式懸掛系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在轎車(chē)的前后懸掛系統(tǒng)上, 部分運(yùn)動(dòng)型轎車(chē)及賽車(chē)的后輪也采用這一懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(三)多連桿式懸掛系統(tǒng)
多 連桿式懸掛系統(tǒng)是由(3—5)根桿件組合起來(lái)控制車(chē)輪的位置變化的懸掛系統(tǒng)。能使車(chē)輪繞著與汽車(chē)縱軸線成二定角度的軸線內(nèi)擺動(dòng),是橫臂式和縱臂式的折衷方 案,適當(dāng)?shù)剡x擇擺臂軸線與汽車(chē)縱
9、軸線所成的夾角,可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn) 是:車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)輪距和前束的變化很小,不管汽車(chē)是在驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)狀態(tài)都可以按司機(jī)的意圖進(jìn)行平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向,其不足之處是汽車(chē)高速時(shí)有軸擺動(dòng)現(xiàn)象。
多連桿式懸掛系統(tǒng)
(四)鋼板彈簧式非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
鋼 板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件,由于它兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,使得懸架系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。如下圖2所示。這種懸架廣泛用于貨車(chē)的前、后懸架中。它中部用U型 螺栓將鋼板彈簧固定在車(chē)橋上。懸架前端為固定鉸鏈,也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷(xiāo)釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起,前端卷耳孔中為
10、減少摩 損裝有襯套。后端卷耳通過(guò)鋼板彈簧吊耳銷(xiāo)與后端吊耳與吊耳架相連,后端可以自由擺動(dòng),形成活動(dòng)吊耳。當(dāng)車(chē)架受到?jīng)_擊彈簧變形時(shí)兩卷耳之間的距離有變化的可 能。
鋼板彈簧式非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)
(五)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)
主動(dòng)懸掛系統(tǒng)是近十幾年發(fā)展起來(lái)的、由電腦控制的一種新型懸掛系統(tǒng)。它匯集了力學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)知識(shí),是一種比較復(fù)雜的高技術(shù)裝置。例如裝置了主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的法國(guó)雪鐵龍桑 蒂雅,該車(chē)懸掛系統(tǒng)系統(tǒng)的中樞是一個(gè)微電腦,懸掛系統(tǒng)上的5種傳感器分別向微電腦傳送車(chē)速、前輪制動(dòng)壓力、踏動(dòng)油門(mén)踏板的速度、車(chē)身垂直方向的振幅及頻 率、轉(zhuǎn)向盤(pán)角度及轉(zhuǎn)向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行比
11、較,選擇相應(yīng)的懸掛系統(tǒng)狀態(tài)。同時(shí),微電腦獨(dú)立控制每一只車(chē)輪上的執(zhí)行 元件,通過(guò)控制減振器內(nèi)油壓的變化產(chǎn)生抽動(dòng),從而能在任何時(shí)候、任何車(chē)輪上產(chǎn)生符合要求的懸掛系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。因此,桑蒂雅轎車(chē)備有多種駕駛模式選擇,駕車(chē)者只 要扳動(dòng)位于副儀表板上的“正?!被颉斑\(yùn)動(dòng)”按鈕,轎車(chē)就會(huì)自動(dòng)設(shè)置在最佳的懸掛系統(tǒng)狀態(tài),以求最好的舒適性能。
主動(dòng)懸掛系統(tǒng)
(六)空氣懸掛系統(tǒng)
與 大多數(shù)轎車(chē)目前采用的傳統(tǒng)的不可變高度的螺旋彈簧懸掛系統(tǒng)相比,空氣懸掛系統(tǒng)可以根據(jù)道路的起伏不同調(diào)高或調(diào)低底盤(pán)高度,使得車(chē)輛能夠適應(yīng)多種路況條件下 的駕駛需求。出于這種設(shè)計(jì)目的,空氣懸掛系統(tǒng)多用于經(jīng)常在惡劣的路況條件下行駛的越野車(chē)上,
12、以保證車(chē)輛能夠順利地通過(guò)泥濘、涉水、砂石等路面??諝鈶覓煜?統(tǒng)是一種很先進(jìn)實(shí)用的配置,但是卻很“脆弱”。
空氣懸掛系統(tǒng)
由 于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,其出現(xiàn)故障的幾率和頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于螺旋彈簧懸掛系統(tǒng),而用空氣作為調(diào)整底盤(pán)高度的“推進(jìn)動(dòng)力”,減振器的密封性還需要進(jìn)一步提高,倘 若空氣減振器出現(xiàn)漏氣,那么整個(gè)系統(tǒng)就將處于“癱瘓”狀態(tài)。而且如果頻繁地調(diào)整底盤(pán)高度,還有可能造成氣泵系統(tǒng)局部過(guò)熱,會(huì)大大縮短氣泵的使用壽命。隨著 SUV的設(shè)計(jì)越來(lái)越小型化、城市化,SUV的越野性能正在逐漸被壓縮,在城市平坦的路面上,空氣懸掛系統(tǒng)似乎沒(méi)有了用武之地。面對(duì)這樣的窘?jīng)r和技術(shù)上的瓶 頸,空氣懸掛系統(tǒng)自然也就無(wú)法博
13、得廣大消費(fèi)者的喝彩。
結(jié) 語(yǔ):以上說(shuō)了這么多懸掛系統(tǒng)的形式,在買(mǎi)車(chē)看車(chē)時(shí)可能就會(huì)注意更多,但在用車(chē)時(shí)也要關(guān)注很多關(guān)于懸掛方面保養(yǎng)的問(wèn)題。千萬(wàn)不要認(rèn)為它是個(gè)結(jié)實(shí)的家伙,行駛 過(guò)程中過(guò)重的顛簸、長(zhǎng)時(shí)間彎道中的極限駕駛等等都會(huì)對(duì)懸掛系統(tǒng)造成損傷,而懸掛系統(tǒng)的輕微損傷只是對(duì)操控性和舒適性打了些折扣,但長(zhǎng)期使用造成的重度損傷 則會(huì)給輪胎帶來(lái)更大壓力,最終造成嚴(yán)重的交通事故。
復(fù)合式懸架
縱置半橢圓板簧式非獨(dú)立懸架
CH1018 后懸架為縱置半橢圓板簧式非獨(dú)立懸架,其構(gòu)造如圖4所示。它包括鋼板彈簧,緩沖塊及減振器。半橢圓形鋼板彈簧的中部通過(guò)U形螺栓與剛性的驅(qū)動(dòng)橋相連接。鋼 板彈簧的后端卷耳
14、通過(guò)橡膠襯套及吊耳銷(xiāo)與車(chē)架上的擺動(dòng)吊耳相連接,形成擺動(dòng)式的鉸鏈支點(diǎn)。這種連接方式能使鋼板彈簧變形時(shí)兩端卷耳間的距離有伸縮的余地。 在鋼板彈簧和車(chē)架之間還裝有筒式減振器。由于輪胎、鋼板彈簧和減振器的共同作用,大大提高了汽車(chē)的行使平順性。
縱向托臂橫置雙扭桿式獨(dú)立懸架
后 懸架為縱向托臂橫置雙扭桿式獨(dú)立懸架,由后軸總成、縱擺臂總成及兩個(gè)減振器組成。 后軸總成由扭力桿彈簧支承架、后軸、橫向穩(wěn)定桿、及彈性元件組成。后軸由后軸管梁與支架組成,兩者焊成一個(gè)整體??v擺臂裝在后軸的管架上,后軸又通過(guò)4個(gè) 緩沖塊與車(chē)身連接。扭力桿通過(guò)齒鍵,一端與后軸的管梁相連,一端與縱擺臂相連。橫向穩(wěn)定桿裝在后軸管內(nèi),兩端各連接縱擺臂??v擺臂總成由軸管、軸頭和擺臂 三部分組成。軸管和軸頭分別壓緊在擺臂孔內(nèi)。左、右擺臂結(jié)構(gòu)相同,但軸管和軸頭的裝配左右對(duì)稱。在軸管上有兩道軸頸,伸入后軸管內(nèi),與后軸管內(nèi)的兩個(gè)滾針 軸承內(nèi)孔配合.減振器支架是由球墨鑄鐵做成的盒狀支架構(gòu)成。