一次看懂,汽車懸架基礎知識詳解!

懸架系統是指車身、車架和車輪之間的一個連接結構系統,而這個結構系統包含了避震器、懸架彈簧、防傾桿、懸吊副梁、下控臂、縱向桿、轉向節臂、橡皮襯套和連桿等部件。當汽車行駛在路面上時因地面的變化而受到震動及衝擊,這些衝擊的力量其中一部分會由輪胎吸收,但絕大部分是依靠輪胎與車身間的懸架裝置來吸收的。

懸架在汽車底盤安放位置的示意圖

懸架作用

懸架作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭,並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力,並衰減由此引起的震動,以保證汽車能平順地行駛。

懸架結構

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,高檔豪華大客車則使用空氣彈簧。

懸架種類

汽車懸架又可分為非獨立懸架和獨立懸架。

獨立懸架

獨立懸架系統是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架系統懸架在車架或車身下面的。其優點是:質量輕,減少了車身受到的衝擊,並提高了車輪的地面附著力;可用剛度小的較軟彈簧,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,獨立懸架系統存在著結構複雜、成本高、維修不便的缺點,同時因為結構複雜,會侵佔一些車內乘坐空間。

現代轎車大都是採用獨立式懸架系統,按其結構形式的不同,獨立懸架系統又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架系統等。

非獨立懸架

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。非獨立懸架系統具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點,但由於其舒適性及操縱穩定性都相對較差,在現代轎車中只有成本控制比較嚴格的車型才會使用,更多的用於貨車和大客車上。

非獨立懸架系統的優點:

1.左右輪在彈跳時會相互牽連,輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小。

2.在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致。

3.構造簡單,製造成本低,容易維修。

4.佔用的空間較小,可降低車底板的高度。

非獨立懸架系統的缺點:

  1. 左右輪在彈跳時,會相互牽連,而降低乘坐的舒適性及操控的安定性。

  2. 因構造簡單使設計的自由度小,操控的安定性較差。

懸架是汽車中的一個重要總成,它把車架與車輪彈性地聯繫起來,關係到汽車的多種使用性能。從外表上看,轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成,這是因為懸架既要滿足汽車的舒適性要求,又要滿足其操縱穩定性的要求,而懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成,但千萬不要以為它很簡單,相反方面又是互相對立的。比如,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」以及左右側傾嚴重的不良傾向,不利於汽車的轉向,容易導致汽車操縱不穩定等。

懸架測試

汽車懸架多自由度試驗台主要是模擬汽車懸架靜態、動態力學性能評價試驗,包括高低周疲勞及模擬實際工況試驗,也可以通過變換夾具進行不同零件的試驗,列如副車架、減震元件(減震器等)、緩衝元件(螺旋彈簧等)、導向元件(控制臂、上擺臂、下擺臂等)、其他元件(轉向節、輪轂軸承、驅動軸軸頭、轉向器、穩定桿、各標準件)等。

試驗系統主要由執行單元、作動總成、載入機架、動力單元、液壓泵站、控制單元、計算機伺服系統組成,根據試件的結構形式以積木形式搭建試驗系統。

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