前 言

懸架系統作為支撐整個車身結構的載體，猶如高樓大廈的根基，擔負著嚴肅而偉大的使命，它是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其功能是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，緩衝不平路面傳給車身的衝擊力，並緩解由此引起的震動，以保證汽車的平順性。看似簡單的懸架系統綜合多種作用力，不僅影響著車的穩定性與操控性，還影響著乘車人的舒適性，由此可見懸架系統的重要性。今天侃弟就帶大家簡單梳理一下懸架系統的種類及原理，各位新司機系好安全帶上車了。

一、懸架的作用

懸架一般從外表上看到僅僅是由一些桿、筒以及彈簧的組成，但是千萬不要以為它很簡單，因為轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成。這是因為懸架在支撐汽車的基礎上，既要滿足汽車的舒適性要求，又要緩衝複雜路況的震動，還有把控汽車的前進的方向等作用。所以一個懸架的好壞直接會影響駕駛汽車的感受。

二、懸架系統的基本組成

典型的懸架結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成。個別結構則還有緩衝塊、橫向穩定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現代轎車懸架多採用螺旋彈簧和扭桿彈簧，少量高級轎車則使用空氣彈簧。

1、彈性元件

用來緩衝震動的裝置，通過彈簧的變形來吸收能量。常見的彈簧型式為「圈形彈簧」，其它被使用在汽車上的彈簧還有「鋼板彈簧」、「扭力桿彈簧」和「氣動彈簧」等。

2、減震器

用來緩衝震動，並且吸收能量的裝置。現代電控系統的減震器的阻尼可調節技術，大大的增加了減震器的多路況可選擇性。一般避震器內部由液體或氣體產生壓力來推動閥體，以吸收震動的能量，並且起到減緩震動的作用。

3、導向機構

導向機構的作用是傳遞力和力矩,同時兼起導向作用。在汽車的行駛過程當中,能夠控制車輪的運動軌跡。四輪定位就是恢復導向機構到正常的工作範圍上去，以減少對相應附件的磨損。

三、懸架系統的種類

大家都知道汽車的懸架系統通常可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類，非獨立懸架的車輪裝在一整根車軸的兩端，因為是剛性連接，當一側車輪跳動時，另一側車輪也跟著跳動，使整個車身振動或傾斜。而獨立懸掛的車軸分成兩段，每個車輪由螺旋彈簧獨立連接在車架下面，當一側車輪發生跳動時，另一邊車輪不受影響，兩邊的車輪可以獨立運動，相比非獨立懸架，提高了汽車的平穩性和舒適性。

非獨立懸架

因為非獨立懸架固定在一根軸上，所以左右輪在跳動時會相互牽連，從而降低乘坐的舒適性及操控的安定性，並且會使輪胎角度的變化量大而增大輪胎的磨損度。總體的構造簡單，製造成本低，容易維修，佔用的空間較小。因構造簡單使設計的自由度小，操控的安定性較差。常見的種類有鋼板彈簧式非獨立懸架，主副簧式鋼板彈簧非獨立懸架，螺旋彈簧非獨立懸架，氣動非獨立懸架，油氣彈簧非獨立懸架五種。

① 鋼板彈簧式非獨立懸架

鋼板彈簧式懸架用鋼板彈簧作為彈性元件，整個系統非常簡化。這種懸架經常被應用在越野車的後懸上，中部用U型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。

優點

（1） 做工簡單

（2） 成本低，後期維護方便

（3） 可承載性更高

缺點

（1） 在於舒適性較弱

（2） 重量較大

（3） 縱向尺寸較大，不利於安裝。

（4） 由於形變數有限，行駛過程中，與輪胎地面的貼合度較低。

鋼板彈簧式的非獨立懸架，曾今應用在一些硬派的越野車上。但是隨著現在的多連桿懸架的可靠性逐漸提高，也已經被完全的替代，只用在承載大質量的工程汽車上。例如獵豹的CT7 車型使用鋼板彈簧懸架。

②主副簧式鋼板彈簧非獨立懸架

主副彈簧的懸架，其實就是在原本的鋼板彈簧懸架上加裝有一副承載質量的懸架。因為貨車懸架所受到的載荷因汽車實際裝載量的變化而變化，所以為減小震動，改變懸架的剛度，一般措施是在鋼板彈簧後懸架中加裝副簧。在優缺點上除了可載荷量更加大，其實和鋼板彈簧式得獨立懸架基本一致。在大型的卡車上運用的比較多。

③ 螺旋彈簧非獨立懸架

螺旋彈簧非獨立懸架顧名思義就是承載車身質量的部分由螺旋彈簧來完成，因為其只能承受垂直載荷，所以其懸架系統還要增加設導向機構和減振器，一般只用做轎車的後懸架。代表車型有牧馬人Rubicom。

優點

（1） 舒適性相比鋼板彈簧式非獨立懸架要高

（2） 製造成本低，可靠性高

缺點

（1） 載荷性相比鋼板彈簧式懸架會比較的低。

（2） 原則上只能承載垂直載荷，所以需要附件搭配，所以布置空間需求比較大。

④ 氣動非獨立懸架

汽車在行駛時由於載荷和路面的變化，要求懸架鋼度隨著變化。轎車要求在平直路面降低車身高度，提高車速行駛；在非平直路面上提高車身高度，增大通過能力，因而要求車身隨路面變化而調節高低。空氣彈簧式非獨立懸架可以滿足這樣的要求。

空氣彈簧式非獨立懸架由一般壓氣機、儲氣筒，乾燥器、高度控制閥、空氣彈簧、控制桿等組成，此外還有減振器、導向臂、橫向穩定桿等。由空氣壓縮機向氣動彈簧充氣來提高車身高度，或者由空氣彈簧內的氣體經充氣口迴流到放氣口進入大氣，空氣彈簧內氣壓下降而降低車身高度，從而來控制車身的高低。

優點

（1） 舒適性高

（2） 任何載荷下均可以保持車身高度不變。

（3） 車身對於不同路況的高度可以調節，所以使用的更加方便。

缺點

（1） 結構複雜，製造成本高。

（2） 後期維護比較專業要求高

（3） 一般不能超載，對載荷的要求比較精確。

氣動彈簧出現的比較早，最先就是以氣動非獨立懸架的形式使用在卡車上，或者對於運載精密度和舒適性要求比較高的車上，像救護車，和大型載客汽車等等。其代表車型有進口的ivECO四驅版。

⑤ 油氣彈簧非獨立懸架

油氣彈簧非獨立懸架是指彈性元件採用油氣彈簧的非獨立懸架。主要構造是由油氣彈簧、橫向推力桿、緩衝塊、縱向推力桿等部件組成。油氣彈簧上端固定在車架上，下端固定在前軸上。所以作為彈性元件，它能將來自路面作用在車輪上的衝擊力在向車架傳遞時予以緩和，同時又能衰減隨之而來的振動。上、下縱向推力桿用來傳遞縱向力，承受制動力引起的反作用力矩。橫向推力桿傳遞側向力。油氣彈簧用於載質量大的商用貨車上時，體積和質量比鋼板彈簧小並具有可變剛度特性，但對密封要求高，維修困難。由於使用的比較偏門所以侃弟就不再做多的介紹了。

獨立懸掛

獨立懸架是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架安裝在車架或車身下面的。它的優點是，質量輕，減小了車身受到的衝擊，並提高了車輪的地面附著力；可用剛度較小軟彈簧，改善汽車的舒適性；可以使發動機位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩定性；左右車輪單獨跳動，互不相干，能減小車身的傾斜和震動。不過，獨立懸架存在著結構複雜、成本高、維修不便的缺點。現代轎車大都是採用獨立式懸架，按其結構形式的不同，獨立懸架又可分為多連桿式懸架系統，橫臂式懸架系統、雙叉臂獨立懸架系統、縱臂式懸架系統、燭式懸架系統、麥弗遜式懸架系統、空氣懸架系統等等。

① 多連桿式懸掛系統

多連桿式由3到5根受力桿組成，所以叫多連桿懸架，這些受力桿組合起來控制車輪的位置變化。多連桿式能使車輪繞著軸線擺動，適當地調整擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角。目前在中高檔轎車中使用最廣泛。

優點

（1） 車輪跳動時輪距和前束的變化很小，所以操控性比較高

（2） 舒適性好

缺點

（1） 材料成本和製造成本高、

（2） 布局佔用空間大。

（3） 後期維護複雜

代表車型有賓士E級

② 麥弗遜式懸架系統

麥弗遜在汽車前懸架上的應用相比於其它懸架是最為廣泛的，目前家用車的前懸架大多都採用這種懸架。麥弗遜式懸架由螺旋彈簧、減振器、A字形下擺臂組成。它的物理結構為支柱式減振器兼作主銷，承受來自於車身震動和地面衝擊力。

優點

（1） 質量輕、

（2） 體積小。

（3） 製造成本相對低廉，

缺點

（1） 雖然結構簡單，但由於減振器和螺旋彈簧都是對車輛上下的晃動起到支撐和緩衝，因此對於側向的力量沒有提供足夠的支撐力度，

（2） 造成剎車的時候有較明顯的點頭現象，舒適度下降。

代表車型有大眾高爾夫

③拖曳臂式懸架系統

拖曳臂式懸架具有非獨立懸掛的缺點，也兼有獨立懸掛的優點，拖曳臂式懸掛的最大優點是左右兩輪的空間較大，而且車身的外傾角沒有變化，避震器不發生彎曲應力，所以摩擦小。但拖曳臂式懸架的舒適性和操控性均有限，當其剎車時除了車頭較重會往下沉外，後輪也會往下沉，從而影響車身平衡，無法提供精準的幾何控制。

主要優點：結構簡單實用、佔用空間最小、製造成本低。

主要缺點：承載性能差、抗側傾能力較弱、減震性能差、舒適性有限

代表車型有老款速騰

③ 雙叉臂式懸架系統

雙叉臂懸架擁有上下兩個叉臂，橫向力由兩個叉臂同時吸收，支柱只承載車身重量，因此橫向剛度大。雙叉臂式懸掛的上下兩個A字形叉臂可以精確的定位前輪的各種參數，前輪轉彎時，上下兩個叉臂能同時吸收輪胎所受的橫向力，加上兩叉臂的橫向剛度較大，所以轉彎的側傾較小。這種懸架大部分安裝在跑車和豪華SUV上。

優點

（1） 它的橫向剛度好；對於車輛俯仰抑制好，並且給予工程師設計自由度更高。

（2） 可以承受更大強度的推力，對於車身的操控性也有所提高。

缺點

（1） 它的缺點也顯而易見，由於結構略顯複雜，所以佔用空間大，

（2） 桿件數量增加使得其成本高。

代表車型奧迪Q7

④ 雙橫臂式懸架系統

雙橫臂式懸架和雙叉臂式懸架有著許多的共性，只是結構比雙叉臂式簡單。和雙叉臂式懸架一樣，雙橫臂式懸架的橫向剛度也比較大，一般也採用上下不等長的搖臂。而有的雙橫臂的上下臂不能起到縱嚮導向作用，還需要另加拉杆導向。這種結構較雙叉臂更簡單，性能介於麥弗遜懸架和雙叉臂懸架之間，擁有不錯的運動性能。

優點

（1） 雙橫臂式獨立懸架的減震器沒有橫向載荷，而且上端高度較低，有利於降低車頭的高度，改進車身造型。因此，這種懸架具有很好的操縱穩定性和舒適性，是比較高級的懸架。

缺點

（1） 但是雙橫臂式獨立懸架也有的一些缺點，比如結構複雜，成本高，佔用的空間較大等。

代表車型馬自達6

⑤ 縱臂式懸架系統

縱臂式獨立懸架是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸架系統結構，又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸架系統當車輪上下跳動時會使主銷後傾角產生較大的變化，因此單縱臂式懸掛系統不用在轉向輪上。我們熟悉的「老三樣」富康的後懸架便屬於單縱臂式獨立懸架。雙縱臂式懸掛系統的兩個擺臂一般做成等長的，形成一個平行四桿結構，這樣，當車輪上下跳動時主銷的後傾角保持不變。雙縱臂式懸架系統多應用在轉向輪上。

缺點

（1） 單縱臂式懸架當車輪上下跳動時會使主銷後傾角產生較大的變化

（2） 佔用的橫向和縱向空間小、輪距不隨車輪跳動而變化

（3） 結構簡單、製造成本低

缺點

（1） 承載性能差

（2） 抗側傾能力較弱

（3） 減震性能差、舒適性有限

代表車型富康

⑥ 燭式懸架系統

燭式懸架系統的結構特點是車輪沿著固定在車架上的主銷軸線上下移動。優點在於當懸架系統變形時，主銷的定位角不會發生變化，僅是輪距、軸距稍有變化，因此特別有利於汽車的轉向操縱穩定和行駛穩定。但燭式懸架系統有一個大缺點，汽車行駛時的側向力會全部由套在主銷套筒的主銷承受，致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大，磨損也較嚴重。燭式懸架系統現已應用不多。

優點

（1） 當懸架系統變形時，主銷後傾角不會發生變化，僅是輪距、軸距稍有變化，因此特別有利於汽車的轉向操縱穩定和行駛穩定。

缺點

（1） 汽車行駛過程中，主銷要承受來自車輪橫向和縱向的衝擊載荷，致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大，加速主銷磨損，因此，燭式懸架系統目前已很少應用。麥弗遜式獨立懸架可以看作是燭式獨立懸架的改進型，應用較廣泛。

代表車型老款捷達

⑦ 氣動懸架系統

於普通的懸架相比較，氣動懸架的最大特點是它的車身承載部件由氣體彈簧來完成。負責檢測車身高度的水平位置感測器反饋信號給ECU，ECU控制空氣壓縮機向空氣彈簧內部注入空氣和排出空氣來調節車身高度的高低，還配備減震阻尼可調節系統。所以配備氣動懸架的汽車，在任何載荷下車身的高度均不會變化，舒適性不變等優點。

氣動懸架的優缺點

優點

（1） 靜態壓縮量與載荷無關，總保持恆定，這樣的話就可以大大減小車輪拱罩內為車輪自由轉動而預留的空間，對總體的空間利用很有好處。

（2） 車身可以支承在較軟的彈簧上，這就可以提高行車舒適性。

（3） 不論載荷多大，均可以保證回彈和壓縮的整個行程不變。

（4） 載入時不需變動前束和外傾角

（5） 必要時載荷可以高一些。

（6） 由於偏轉角較小，所以球頭連接的磨損也小。

（7） 由於空氣彈簧內的空氣壓力是按載荷來調整的，因此彈簧的剛度與懸架質量就會成比例變化。由此帶來的好處是：車身固有頻率和行駛舒適性與載荷無關，基本保持恆定

缺點

（1） 製造成本比較高。不過隨著技術的進步，製造的成本也是在逐漸的壓縮。價格也是越來越親民。

（2） 由於附件比較多，例如壓縮機，儲氣罐，乾燥瓶，水平位置感測器等等，所以其布置於車身上一般需要更大的空間。

（3） 後期維護更加的複雜，空氣彈簧在無壓力時千萬不要運動，因為這時管狀氣囊無法在活塞上展開，因此會造成損壞。當空氣彈簧沒有壓力時，如果想舉升和下壓車輛（如用升降平台和舉升器），必須先用診斷儀器給相應的空氣彈簧充氣

代表車型保時捷panamera

侃弟總結

其實侃弟上述這些懸架的知識只是基礎的介紹，懸架的性能還取決於車企的調校，所以相同種類的懸架在不同的廠家調校出來也會有天差地別的性能變化。例如為了取得良好的舒適性，需要大大緩衝汽車的震動，這樣彈簧就要設計得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發生剎車「點頭」、加速「抬頭」以及嚴重側傾偏向，不利於汽車的轉向，容易導致汽車操縱不穩定等。因此說起懸架的構件雖然簡單但參數的確定卻相當的複雜，車企不但要考慮汽車的舒適性，操控穩定性還要考慮到成本問題。所以並沒有絕對的好和壞之分，只有適合自己的才是最好的。

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