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悬架系统的分类及控制功能,你了解多少?
2018-11-13 作者:Hery 来源:机械产业网
  机械产业网讯:现代汽车除了保证其基本性能,即行驶性、转向性和制动性等之外,目前正致力于提高安全性与舒适性,向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此,尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。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。悬架系统是汽车上的重要总成之一,它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架系统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。悬架系统与汽车的多种使用性能有关,为满足这些性能,悬架系统必须能满足这些性能的要求:首先,悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性,对以载人为主要目的的轿车来讲,乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次,悬架系统要保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快。对于悬架系统,大家想要了解更多吗?
 
  悬架系统的分类
 
  一、扭力梁式悬架
 
  扭力梁式悬架属于非独立悬架,是汽车后悬挂类型中的一种。其作用原理是通过安装在车身底盘后部的一根强度较高的横梁来平衡左右车轮的跳动,以保持车辆的平稳。但如果左右车轮中其中一个发生跳动,就势必影响到另一边车轮的稳定性,从而影响车内乘员的乘坐质感。
 
  因此,采取扭力梁式悬架系统的汽车舒适性、平稳性较差。但由于该类悬架系统构造简单、承载力强,所以该类型悬挂多用于载重汽车、普通客车和一些其他特种车辆上,在降低成本的同时还能做出很大的贡献。
 
  二、麦弗逊式悬架
 
  作为一种非常经典的前独立悬架结构,麦弗逊式悬架结构紧凑、占用空间小、制造成本低,实现了成本与操控性之间的统一,是当今世界上应用最广泛的前悬挂之一,甚至保时捷911的前悬架都采用的是麦弗逊式悬架。
 
  麦弗逊式独立悬架的结构类似于飞机前起落架,由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成,虽然构造较为简单,但却具有非常良好的直线行驶性能。减震器可以完美避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的发生,让弹簧只能做上下方向的振动;同时可以对减震器的行程、阻尼和螺旋弹簧的硬度进行调校,让麦弗逊式独立悬架的最大化地过滤和吸收来自路面振动。除具备减震效果外,减震器还要担负起支撑车身的作用,所以它的结构必须紧凑且刚度足够。还有一个非常关键的部件——A字型下摆臂,它的作用是为车轮提供横向支撑力,并能承受来自前后方向的预应力。与双叉臂和多连杆等更高级的独立悬架相比,虽然麦弗逊式拥有减震器和螺旋弹簧对车辆上下的晃动起到足够的支撑和缓冲,但仅有的一组A字型下摆臂难以消解各种来自侧向的力量,使得车辆在转向时车身会发生比较明显的侧倾。为减小侧倾,驾驶员在转弯时只能降低行驶速度。
 
  三、双叉臂式悬架
 
  双叉臂式独立悬架由麦弗逊式独立悬架发展而来。与麦弗逊式相比,双叉臂式悬挂拥有上下不等长(上短下长)的两组叉臂,所以又称为双A臂式独立悬挂。前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,所以转弯时的车辆侧倾较小,给整车带来良好的乘坐质感和绝佳的操控性。
 
  双叉臂式独立悬架具有侧倾小,可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异等优势,所以一些高端SUV或者轿车的前悬架均采用此结构,如自主品牌里的哈弗H8/9。由于双叉臂式独立悬架具备良好的操控性,不仅成为法拉利、兰博基尼和玛莎拉蒂这些超级跑车们的首选,甚至是现今的F1赛车所使用的悬挂结构依旧能看到双叉臂的影子。同时,两根三角形结构的摇臂还拥有出色的抗扭强度和横向刚性,所以在硬派SUV或者皮卡上也经常会使用双叉臂的悬挂结构。
 
  四、双横臂式悬架
 
  双横臂式悬架和双叉臂式悬架有着许多的共性,只是结构比双叉臂式简单些,可以称为双叉臂式悬架的简化版。同双叉臂式悬架一样,双横臂式悬架的横向刚度也较大。双横臂式悬挂设计偏向运动性,其性能优于麦弗逊式式悬挂,但比起真正的双叉臂式悬挂以及多连杆前悬挂要稍差一些。
 
  五、多连杆式悬架
 
  顾名思义,多连杆式悬架是由(3—5)根连杆组合起来控制车轮位置变化的悬架结构,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。
 
  多连杆式悬挂可以使车轮和地面尽最大可能地保持垂直,维持轮胎的贴地性,减小车身的倾斜,提供良好的舒适性和操控性,是高档轿车的绝佳搭档。但是多连杆悬挂结构相对复杂,材料成本、研发成本和制造成本远高于其它类型的悬挂、而且其占用空间大,中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬挂。奔驰E级、宝马5系、奥迪A4L及A6L均采用多连杆悬架结构。
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