汽车底盘悬架大科普

  • 日期:08-16
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  底盘作为汽车三大件之一的重要组成部分,它的悬架类型一直是大多数车友在购车时考虑的重点之一,而汽车厂商在为车辆设计悬架时,会充分考虑车辆的定位、结构、价位、成本等因素再决定使用哪种悬架。每种悬架都有各自的特点,不同的悬架对车辆的性能及操纵感受影响也很大,这也就导致了有些车辆偏重于运动、注重驾驶体验及操纵,而有些车辆注重驾驶舒适性。所以今天我们就来聊聊汽车的底盘悬架系统。

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  汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置等,分别起缓冲、减振和受力传递的作用。汽车底盘悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

  钢板弹簧式非独立悬架

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  钢板弹簧式非独立悬架

  纵置钢板弹簧非独立悬架是采用钢板弹簧作为弹性元件且与汽车纵向轴线平行地布置在汽车上的悬架。它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化,一般在商用车上较多采用,如卡车、皮卡、面包车等。一般我们也会把这种悬架称为“板车悬架”。

  这种悬架不太用于家用汽车上,因其悬架结构简单、成本低、承载能力强的特点,被广泛用于卡车、皮卡等承重量要求较高的车上。这种悬架缺点也比较突出,其重量较重、刚度大, 舒适性也差;纵向尺寸较长,不利于缩短汽车的前悬和后悬;车架连接处的钢板弹簧销容易磨损等缺点。

  2.扭力梁式半独立悬架

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  扭力梁式半独立悬架

  扭力梁式半独立悬架,又称拖曳臂式悬架,与钢板弹簧式非独立悬架不同,多用于乘用车的后悬架上。一般我们把悬架类型分为独立悬架和非独立悬架,不过扭力梁式半独立悬架比较特殊,从结构来看它应当属于梁式非独立悬架的变种,但从性能来说,它具有更高稳定性的全托式独立悬架的性能,因此,我们称它为扭力梁式半独立悬架。

  这种悬架结构简单,重量轻;在整车装配时,无须进行后轮定位,这样就大大减少了装配的工时;占用空间小,容易获得较大的尾部空间也是其一大特点;还有弹簧减振器系统便于匹配布置;扭转横梁特性可以替代稳定杆的功用;悬架运动过程中,前束和轮距变化微小;直线稳定性好,后轮胎损耗小;通过的合理设定弹性衬套的特性,可降低制动点头。

  缺点是在扭转横梁产生扭转应力和剪切应力需要在焊接连接处有较高应力,允许后轴承受的载荷受到扭力梁强度的限制;为保证行驶稳定性,两侧纵向摆臂弹性衬套连点受力复杂;两侧车轮相互影响,舒适性较差。

  3.双叉臂式独立悬架

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  双叉臂式独立悬架

  双叉臂式独立悬架,又被称为双A臂式独立悬架。双叉臂悬架拥有上下两个不等长的叉臂,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。双叉臂式悬架的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数,前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。这种悬挂让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。因此,众多跑车甚至F1赛车都采用这种悬架结构。

  双叉臂式独立悬架横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰、驾驶操纵感极佳。其缺点也十分明显,制造成本高、悬架定位参数设定复杂;同时维修保养时的复杂程度高,在定位悬架及四轮定位时,参数也较难确定。因此基本不用于普通的家用轿车上。

  4.麦弗逊式独立悬架

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  麦弗逊式独立悬架

  麦弗逊式独立悬架是当今世界绝大多数汽车厂商使用的轿车前悬悬架之一,我们在市场上见到的大多数车型前悬采用的都是这种悬架。麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。简单来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬架的软硬及性能。

  这种悬挂拥有良好的响应性和操控性、结构简单、占用空间小、成本低、重量轻、适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。因这些特点被广泛应用于轿车前悬挂。凡事有利必然有弊端,这种悬架行驶在不平路面时,车轮容易受路面影响自动转向,故驾驶者须用力保持方向盘的方向。当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。其稳定性也较差,抗侧倾和制动点头能力弱,增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题。这种悬挂耐用性不是很高,其减震器容易漏油需要定期更换。

  5.多连杆式独立悬架

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  多连杆式独立悬架

  多连杆式悬架就是指由三根或三根以上连接拉杆构成,并且能提供多个方向的控制力,使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。不过时下,由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求,只有结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式,这两种悬架结构通常分别应用于前轮和后轮。

  多连杆式独立悬架舒适性好,其操控性能和双叉臂式悬架难也较为相近;然而结构相对复杂,研发实验成本以及制造成本也相对较高。但随着技术的发展,多连杆式独立悬架已经被广泛应用于大多数家用轿车的后悬架系统。

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