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汽车悬架分哪些类型?各有什么特点?

2023-12-01 18:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

对于汽车来说,发动机、变速箱、底盘是车辆最为重要的“三大件”。不同于发动机、变速箱这样的单个部件,车辆的底盘则是由传动系统、行驶系统、制动系统、转向系统四大系统共同组成。其中,汽车悬架就是行驶系统中的重要组成部分。那么,常见的汽车悬架都有哪些种类?各自又有什么特点呢?

一、独立悬架

·麦弗逊式独立悬架

麦弗逊式独立悬架是当下最流行的独立悬架之一,一般用于车辆的前轮。其结构主要由螺旋弹簧、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。在实际应用上,麦弗逊式独立悬架优点十分明显,结构简单可以使其成本低、占用空间小、重量轻、响应速度快,并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角,让其能在过弯时自适应路面,让轮胎的接地面积最大化。不过,由于麦弗逊式独立悬架的构造为直筒式,对左右方向的冲击缺乏阻挡力,抗刹车点头作用较差,悬架刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。

·多连杆式独立悬架

顾名思义,多连杆式独立悬架是指由3根或3根以上(一般为3~5根)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。这也是目前悬架设计中表现最好的悬架系统。在实际应用中,多连杆式独立悬架不仅可以保证车辆拥有一定的舒适性,而且由于连杆较多,可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直,尽最大可能减小车身的倾斜,最大可能维持轮胎的贴地性。不过由于多连杆悬架结构相对复杂,材料成本、研发实验成本、制造成本远高于其他类型的悬架,同时其占用空间大,因而更多地搭载在B级以上的中高档车型上。

·双叉臂式独立悬架

双叉臂式独立悬架又称双A臂式独立悬架,由上下两根不等长V字形或A字形控制臂以及支柱式液压减震器构成,通常上控制臂短于下控制臂。双叉臂式独立悬架的上下控制臂能起到抵消横向作用力的功效,这使得支柱减震器不再承受横向作用力,而只应对车轮的上下抖动,因此在弯道上具有较好的方向稳定性,对于车辆的操控性能来说,这种结构的优越性是显而易见的。而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,因此在硬派SUV或者皮卡上也经常会使用双叉臂式独立悬架结构。不过,这种悬架系统也存在较多劣势,空间占用较大、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。因此在小型车上,很少有搭载双叉臂式独立悬架系统。

二、非独立悬架

·扭力梁式非独立悬架

扭力梁式非独立悬架发明于20世纪70年代,直到今天仍被广泛应用于车辆的后悬架中。其主要由:用于承受主要垂向和侧向力矩的扭转横梁;焊接在扭转横梁左右两侧的纵向摆臂;布置于纵向摆臂前端用于连接车身的弹性元件及连接支架;弹簧减振器系统4大部分组成。实际应用中,是将非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮运转跳动时,另一侧车轮也做出相应的跳动,使整个车身震动或倾斜。该悬架系统的优势是构造较简单,容易维修且占用车底空间较小,承载力大,多用于载重汽车、普通客车、小型车和一些其他特种车辆上。但舒适性较差,操控性不佳也是其不可避免的缺陷。

·整体桥式非独立悬架

整体桥式后是一种典型的非独立悬架,在商用车领域多用于载重卡车、货车、客车、皮卡等车型上,在乘用车领域多用于偏重越野的SUV车型。整体桥式悬架的结构很简单,就是通过一根硬轴将左右两个车轮相连,然后将车轴与车身相连即可。早期的整体桥采用钢板弹簧,几乎无需固定部件,不过随着制造材料的发展,钢板弹簧由于其舒适性较差现已被弹性更好、结构更紧凑的螺旋弹簧所代替,这就有了螺旋弹簧作为弹性元件。在实际应用价值上,由于其强度很高,而且可以很好的保持离地间隙,这对于提升越野性能和承载性是非常有意义的。但同样的,这样的悬架系统在操控性、舒适性的表现也就完全无法和其他悬架相比了。

三、其他悬架

·空气悬架

空气悬架作为一种高端配置,目前只在一些豪华客车、SUV和轿车中才有所搭载。空气悬架是一种非常全能的悬架系统,其结构上由空气压缩机、蓄压器、控制单元以及来自车身的一些高度传感器/加速传感器等构成。根据不同的路况,行车电脑会判断出车身高度变化,再控制空气压缩机和排气阀门,使弹簧自动压缩或伸长,从而降低或升高底盘离地间隙,以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。比如,在高速上行驶时悬架会变硬,车辆的稳定性增强,在颠簸的路上悬架会变软,车辆的减震和舒适性同样得到相应的提高。但是,这样的悬架系统结构非常复杂,成本高昂,并且出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬架系统,相关部件的密封性、气泵系统局部过热等都是常见问题。

·电磁悬架

电磁悬架也常称为磁流变液减震器悬架。磁流变液是一种新型智能材料,它可用于智能阻尼器,制成阻尼力连续顺逆可调的新一代高性能、智能化减振装置。该装置结构简洁,功耗极低,控制应力范围大并可实现对阻尼力的瞬间精确控制。自20世纪90年代至今,只有美国德尔福这一家公司研发出了可以商用的电磁悬架。搭载电磁悬架的汽车,即使在最崎岖的路面上,也可以增加轮胎与地面的接触,减少轮胎反弹,控制车辆的重心转移和前倾后仰程度,来维护车辆的稳定,还可以在车辆急转弯或做出闪躲动作时很好地控制车身摇摆。但是成本高昂、维护困难是其最主要的缺陷。



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