论操控 详细解析各种悬架形式的优缺点

lndsqgu

前言:在我们看车买车的过程中经常会在车辆的简介表中见到诸如麦弗逊式,双叉臂式,多连杆式,双连杆式,四连杆式,扭力梁式,拖拽臂式等多种前后悬挂系统。这些专业名词,看着就让人头晕.有些人索性置之不理,其实汽车悬架系统是选择汽车极其重要的参考依椐,它决定着汽车的稳定性,舒适性,安全性是汽车关键的部件之一。


简单的来说悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器与车架连接部分组成的整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身,改善驾驶与乘坐的感觉,因为使用不同的悬挂系统,会使驾驶者与乘客在车辆行驶过程中都有不同的感受。


而现在大多数厂家在自己的车型上无论装配什么样的悬挂系统,都通通宣传自己的操控性如何好,乘坐如何舒适,这种宣传也在某种程度使驾驶者产生了误区,出现一些因车辆失控造成的车祸。一般说来汽车的悬挂系统分为二种即非独立悬挂和独立悬挂,由于人们对车子操控性与乘坐舒适性的要求越来越高,所以非独立悬挂系统已渐渐淘汰。

1、非独立悬挂系统-





非独立悬挂系统的结构特点是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挂系统悬挂在车架或车身的下面。非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、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,多用在货车和大客车上。


2、独立悬挂系统-





独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是: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。不过,独立悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬挂系统,按其结构形式的不同,独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。

(一)、麦弗逊式悬挂系统





麦弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统,但与烛式悬挂系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。与双横臂式悬挂系统相比,麦弗逊式悬挂系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬挂系统多应用在中小型轿车的前悬挂系统上,如国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬挂系统均为麦弗逊式独立悬挂系统。虽然麦弗逊式悬挂系统并不是技术含量最高的悬挂系统结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬挂系统,具有很强的道路适应能力。

(二)、横臂式悬挂系统





横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。


单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。 　


双横臂式独立悬挂系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。

(三)多连杆式悬挂系统





多连杆式悬挂系统是由(3—5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点,能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬挂系统的主要优点是:车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。

(四)钢板弹簧式非独立悬挂系统





钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。如下图2所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链,也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起,前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连,后端可以自由摆动,形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。

(五)主动悬挂系统





主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统。它汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬挂系统的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑,悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬挂系统状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬挂系统状态,以求最好的舒适性能。

(六)空气悬挂系统





与大多数轿车目前采用的传统的不可变高度的螺旋弹簧悬挂系统相比,空气悬挂系统可以根据道路的起伏不同调高或调低底盘高度,使得车辆能够适应多种路况条件下的驾驶需求。出于这种设计目的,空气悬挂系统多用于经常在恶劣的路况条件下行驶的越野车上,以保证车辆能够顺利地通过泥泞、涉水、砂石等路面。空气悬挂系统是一种很先进实用的配置,但是却很“脆弱”。


由于系统结构较为复杂,其出现故障的几率和频率要远远高于螺旋弹簧悬挂系统,而用空气作为调整底盘高度的“推进动力”,减振器的密封性还需要进一步提高,倘若空气减振器出现漏气,那么整个系统就将处于“瘫痪”状态。而且如果频繁地调整底盘高度,还有可能造成气泵系统局部过热,会大大缩短气泵的使用寿命。随着SUV的设计越来越小型化、城市化,SUV的越野性能正在逐渐被压缩,在城市平坦的路面上,空气悬挂系统似乎没有了用武之地。面对这样的窘况和技术上的瓶颈,空气悬挂系统自然也就无法博得广大消费者的喝彩。


结语:以上说了这么多悬挂系统的形式,在买车看车时可能就会注意更多,但在用车时也要关注很多关于悬挂方面保养的问题。千万不要认为它是个结实的家伙,行驶过程中过重的颠簸、长时间弯道中的极限驾驶等等都会对悬挂系统造成损伤,而悬挂系统的轻微损伤只是对操控性和舒适性打了些折扣,但长期使用造成的重度损伤则会给轮胎带来更大压力,最终造成严重的交通事故。

下面几张图是悬挂系统变形后,对轮胎造成的损伤情况,希望对大家有所帮助

duff

是不是传说中的月经贴？呵呵

yingjiong86

在城市平坦的路面上,空气悬挂系统似乎没有了用武之地。
本文来自: 中国汽车工程师之家( http://www.cartech8.com ) 详细出处：http://www.cartech8.com/thread-392470-1-5.html
我对楼主这个观点有点自己的想法。空气悬架复杂主要在控制和减振器方面。其实空气悬架的有点不仅仅在高度的调整方面，他可以根据车辆载荷的变化调整悬架的刚度，充分调和汽车的稳定性和平顺性。在小振动的时候钢板弹簧的内摩擦大，噪声严重，空气弹簧就不用考虑到这点。空气悬架质量轻，可以减轻车辆的自重。还有最最最最最最重要的就是空气悬架可以减少对道路的冲击，保护路面。国家已经颁布有个条令，具体是什么忘了，反正是推行使用空气悬架的。发达国家的大型卡车和中高级客车上空气悬架的使用率达到100%，所以空气悬架是趋势。
以上纯属个人意见。  共同探讨

SunnyZhang

虽然大家有各自的见解，但是楼主图片加说明的这种奉献精神是难能可贵的！

多谢楼主！