汽車的懸架系統是指車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的所有傳力連接裝置的總稱,它的作用是傳力、減振、導向以及防車身傾斜,主要由彈簧、減振器、各個連杆以及橫向穩定杆組成。
懸架系統按結構型式總體可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。非獨立懸架系統的結構特點是兩側車輪由一根整體式車架相連,車輪連同車橋一起通過彈性懸架系統懸架在車架或車身的下面,它具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點,但由于其舒适性及操縱穩定性都相對較差;獨立懸架是指汽車每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架系統懸挂在車架或車身下面,它的優點是兩側車輪可以單獨運動互不相幹,能減小車身的傾斜和震動,有利于汽車的平順性和操縱穩定性,提高汽車的乘坐舒适性。缺點就是結構複雜、成本高。
我們常見的懸架類型主要有縱置闆簧式、縱臂扭轉梁式非獨立懸架以及麥弗遜式、雙叉臂式、多連杆式獨立懸架,以下分别介紹一下它們的優缺點。
1、縱置闆簧式非獨立懸架
這種懸架就是我們在大貨車上常見的鋼闆彈簧,它兼起減振與導向的作用,結構非常簡單。它最大的優點是承重能力強,但舒适性很差。
2、 縱臂扭轉梁式非立懸架
縱臂扭轉梁式非立懸架是專為後輪設計的懸架結構,多數A級以下和低端SUV車型的後懸一般都采用了這種結構的懸架系統。它的組成構成非常簡單:用粗壯的上下擺動式拖臂實現車輪與車身或車架之間的硬性連接,再用液壓減震器和螺旋彈簧來實現軟性連接,以達到吸震和支撐車身的作用,而圓柱形或方形扭轉橫梁連接至左右車輪。它的主要優點是結構簡單,裝配簡單,左右兩車輪的空間較大,同時兼有部分獨立懸挂的優點。缺點就是承載性能差、抗側傾能力較弱、減震性能差、舒适性有限。
3、麥弗遜式獨立懸架
麥弗遜懸架是目前使用最廣泛的懸架類型,它主要由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成。它的運動特性是車輪隻能沿主銷上下跳動,而不能左右運動。這種懸架系統的優點是結構簡單、成本低廉、可靠耐用,體積小,不占用駕駛艙空間,适用那些對空間要求較高的車型,另外它的響應較快、制造成本低;它的主要缺點橫向剛度小、穩定性不佳、轉彎側傾較大,影響車輛過彎車身姿态的保持。
麥弗遜懸架一般都是應用在前懸架上,但有些車型把它經過一定的變形後應用在了後懸架上,這就是連杆支柱式獨立懸架。它的另外一個名字叫做“筷子懸架”。一些日韓系車型應用的比較多,比如凱美瑞、漢蘭達、起亞等等。
4、雙叉臂式獨立懸架
雙叉臂式獨立懸架在一些運動型車型上應用的比較多,它主要由兩個三點式杆件(A臂)加一個兩點式杆件構成,兩個橫臂可以吸收橫向上的力,支柱則主要承擔車身重量,兩個叉臂的頂點(也就是A的頂點)負責轉向。它的運動特性是車輪在汽車橫向平面内擺動,車輪跳動會呈現弧形軌迹,輪胎可以自适應路面,保證接地面積,體現出較好的貼地性。這種懸架系統的優點是可以精準控制車輪的設定,橫向剛度大、汽車在過彎時側傾小,抓地性能好、路感清晰;缺點主要是占用的空間大,會侵占發動機艙空間,制造成本高、懸架定位參數設定複雜。
5、多連杆式獨立懸架
多連杆獨立懸架又可分為多連杆前懸架和多連杆後懸架系統。其中前懸架一般為3連杆或4連杆式獨立懸架;後懸架則一般為4連杆或5連杆式後懸架系統,其中5連杆式後懸架應用較為廣泛。它主要由一些上支臂、下支臂、拉杆、球頭、橫向穩定杆等組成。它的運動特性是車輪垂直于車身上下運動,這樣可以使輪胎始終與地面保持垂直狀态,輪胎與地面貼合良好。這種懸架系統的優點是路面沖擊對車身影響小,汽車過颠簸路段時車身穩定性好,乘坐舒适性較好,操控穩定性好;它的主要缺點是對布置空間需求大,成本高,設計複雜,調校難,零部件數量多等。
在一些高端車上,還有一種類型稱為主動懸架系統,它可以根據汽車的運動狀态、路面狀況以及載荷等參數的變化,對懸架的剛度和阻尼進行動态地自适應調節,使懸架系統始終處于最佳減振狀态。目前市面上主流的主動懸架主要有四種形式:空氣懸架、液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架。這些懸架主要是改善了減振器的性能,而懸架的總體結構型式并沒有大的變化。
其實,汽車的懸架系統是極其複雜的,是最考驗各汽車廠商技術水平的。汽車制造廠可以山寨車身外形,可以購買或山寨發動機、變速箱,但就是山寨不了懸架系統,即使把另一品牌性能極佳的懸架系統完整的移植過來,車輛的駕駛品質、乘坐感受、操縱特性也會完全不同。因為懸架系統彈簧的設計力度、安放角度,減震器的力度、角度以及其他橫臂、縱臂的角度和受力,要與車身的重心位置、操縱特性、轉向特性、制動特性、驅動型式等等參數相匹配,所以懸架系統最重要的技術在于調校,而不是型式。看一輛車懸架系統的優劣,也一定要親自的駕駛、乘坐,而不是看技術參數。
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