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浅谈轿车悬架基础知识

2017-09-23苏亚静张聪聪

科学与财富 2017年26期
关键词:独立悬架

苏亚静+张聪聪

摘 要:轿车舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件,是衡量轿车质量的指标之一。本文从汽车悬架种类及特点、常见轿车悬架应用、技术特点三方面进行归纳和总结。

关键词:桥车;悬架;独立;非独立

概述

不管是欧美,还是自主品牌轿车,无不在极力宣传并标榜自身良好的操控性和运动性。轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。

1汽车悬架种类及特点

1.1汽车悬架种类

1.1.1非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,影响另一侧车轮也作相应的跳动,使整个车身振动或倾斜(如下图所示)。

1.1.2独立悬架的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及(如下图所示)。

1.2汽车悬架特点

1.2.1非独立悬架

1.2.1.1两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悬挂在车架或车身的下面。

1.2.1.2具有结构简单、成本低、强度高、保養容易、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。

1.2.2独立悬架

1.2.2.1每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。

1.2.2.2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。

1.2.2.3存在结构复杂、成本高、承载力小,维修不便的缺点,但现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架,并已成为一种发展趋势。

1.2.2.4独立悬架的结构分有烛式、麦弗逊式等多种,其中烛式和麦弗逊式形状相似,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。

1.2.2.4.1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。

1.2.2.4.2麦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。

2常见轿车悬架应用

2.1螺旋簧非独立悬架

螺旋弹簧非独立悬架是一种复合式悬架,装有该类后悬架的轿车,其后桥的结构形式对后悬架的刚度特性有重要影响,一般只用作轿车的后悬架,在一汽奥迪100型汽车中应用。

2.2空气弹簧非独立悬架

采用空气弹簧悬架时,可以通过车身高度控制阀来改变空气弹簧内的空气压力,从而自动调节车身高度,以保证车身高度变化不因载荷变化而变变化,应用广泛在奥迪、宝马等高级别汽车上。

2.3横臂式独立悬架

横臂式独立悬架分为单横臂式独立悬架和双横臂式独立悬架两种。

2.3.1采用单横臂式独立悬架的车轮上下运动时,车轮平面将产生倾斜而改变轮距的大小,并使主销内倾角及车轮外倾角均发生较大变化。轮距变化使轮胎产生横向滑移,破坏轮胎与地面的附着,因此这种悬架很少在转向轮中采用,在戴姆勒-奔驰轿车中有所应用。

2.3.2双横臂式独立悬架若两臂长度选择合适,则可以使主销角度与轮距的变化均不过大。因此不等长的双横臂式独立悬架在轿车的前轮上广泛应用,采用双横臂式前悬架的主要有:广州本田雅阁、一汽轿车马自达6以及北京奔驰-戴克的克莱斯勒300C。而采用双横臂式后悬架的有东风本田思域。

2.4纵臂式独立悬架

2.4.1单纵臂式独立悬架当车轮上下跳动时,纵臂以轴套和扭杆的轴线为中心摆动,使扭杆弹簧产生扭转变形以缓和不平路面而产生的冲击,在雷诺-5型轿车后悬架中有所应用。

2.4.2双纵臂式独立悬架两个纵臂长度一般做成相等,形成平行四连杆机构。这样可以使车轮上下运动时,主销后倾角不变,因而广泛应用于转向轮。

2.5麦弗逊式独立悬架

麦弗逊式独立悬架变形时,使主销的定位角和轮距都有些变化,合理调整杆系的布置,可使车轮的这些定位参收变化极小,由于两前轮内侧空间较大,便于发动机等部件的布置,在一汽奥迪100、捷达/高尔夫及上海桑塔纳型轿车均广泛应用。

3轿车悬架技术特点

3.1现代轿车的悬架都有减振器,当轿车在不平坦的道路上行驶,车身会发生振动,减振器能迅速衰减车身的振动,利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。

3.2为了提高轿车的舒适性,现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低,用通俗话来讲就是很“软”,这样虽然乘坐舒适了,但轿车在转弯时,由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角,直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态,许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆,当车身倾斜时,两侧悬架变形不等,横向稳定杆就会起到类似杠杆作用,使左右两边的弹簧变形接近一致,以减少车身的倾斜和振动,提高轿车行驶的稳定性。

结束语:从外表上看似简单的悬架,包含着多种力的合作,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车研究的关键部件。

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