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汽車懸架詳解,常見汽車懸架結構解析

作者:佚名    文章來源:網絡    點擊數:    更新時間:2024/2/15

隨著我國經濟形勢向上增長,人民生活水平的不斷提高,我國的汽車保有量正逐年提升。

有車一族們(men) 隨著汽車數量的不斷攀升,各位有車一族在汽車方麵的問題也在增多:什麽(me) 是汽車懸架?汽車懸架的作用是什麽(me) ?都有哪些種類?我相信很多人在購買(mai) 車輛時並不一定會(hui) 關(guan) 注到這幾個(ge) 問題,或者一知半解分不清楚不同懸架之間的區別是什麽(me) 。今天,我來詳細的給大家來解析一下。

1 什麽(me) 是懸架

汽車懸架是吸收和減緩汽車行駛中的各種搖擺和振動,將車架或承載式車身與(yu) 車橋或車輪連接起來,並起傳(chuan) 動力作用裝置的總稱。我們(men) 可以把汽車懸架想象成安裝在車輛車輪上的幾根彈簧,通過彈簧的壓縮和拉伸來起到減少車輛行駛過程中各種振動、搖擺和顛簸的功能,提高我們(men) 的駕乘舒適性。

減震器 
圖1 減震器


 

圖2 彈性元件


汽車底盤減震導向裝置   
圖3 導向裝置


懸架係統主要由彈性元件、減震器和導向裝置等三部分組成,分別起到減震、緩衝(chong) 和導向作用,共同傳(chuan) 遞車輪與(yu) 車架之間的各種力和力矩,控製車身的各種振動。彈性元件用來將車架(或車身)(關(guan) 於(yu) 承載式車身與(yu) 非承載式車身,會(hui) 在以後的文章中進行詳細的講解)與(yu) 車橋或車輪彈性連接起來,並承受和傳(chuan) 遞載荷,緩和衝(chong) 擊。減震器用於(yu) 衰減振動,提高乘坐舒適性。導向裝置用來保證車輪和車架或車身相對位置的變化符合運動規律,並傳(chuan) 遞力和力矩。

2 懸架的作用

在汽車行駛的過程中,懸架既能抵消、減弱路麵不平帶來的生硬衝(chong) 擊,又能確保車身的橫向和縱向穩定性,使車輛在懸架設計的自由行程內(nei) 時刻都可以保持一個(ge) 較大範圍的動態可控姿態。通俗來講,懸架就是將車輪與(yu) 車架(或車身)連接在一起並保證當汽車通過凹凸不平的路麵時提供緩衝(chong) 作用,從(cong) 而保持乘坐舒適性;保證車輛在固定的角度內(nei) 活動,使轉向穩定的支持係統。因此,汽車的懸架係統是關(guan) 係到車輛操控和舒適性的重要組成部件之一。它一般具備以下功能:

把路麵作用於(yu) 車輪上的垂直反力、縱向反力和側(ce) 向反力以及這些反力所造成的力矩傳(chuan) 遞到車架或承載式車身上,保證汽車正常行駛,即起傳(chuan) 遞力和力矩的作用。通俗的講就是將行駛時車輪受到的各種方向的衝(chong) 擊力及驅動輪對於(yu) 地麵所造成的製動力及轉向力傳(chuan) 遞到車身上麵。

利用彈性元件和減震器盡可能的緩衝(chong) 和吸收地麵對車輪造成的各種振動,保持行駛中的汽車車身具有良好的姿態,以改善乘坐舒適性。

利用懸架的某些傳(chuan) 導構件保持車身和車輪之間正確的運動關(guan) 係,確保車輪與(yu) 地麵良好的接觸。

利用懸架中的輔助彈性元件、橫向穩定器,防止車身在轉向等行駛情況下發生過大的側(ce) 向傾(qing) 斜。

3 常見懸架結構

常見的汽車懸架主要分為(wei) 非獨立懸架和獨立懸架兩(liang) 大類。

非獨立懸架指汽車車輪安裝在整體(ti) 式車橋(注:車橋又稱之為(wei) 車軸,通過懸架與(yu) 車架或車身相連接,其兩(liang) 端安裝車輪。車橋的作用是承受汽車的載荷,維持汽車在道路上的正常行駛。整體(ti) 式車橋指的是兩(liang) 端車輪由一根空心或實心的整體(ti) 車軸剛性相連。)兩(liang) 側(ce) ,彈性元件將兩(liang) 側(ce) 車輪和車橋一起懸掛在車架或車身下麵。當路麵凹凸不平使一側(ce) 車輪相對於(yu) 車架或車身發生位置變化時,另一側(ce) 車輪也隨之發生位置變化。

獨立懸架與(yu) 斷開式車橋(注:斷開式車橋指的是一根整體(ti) 車軸中部是由活動關(guan) 節的結構所組成,並不相連,從(cong) 而兩(liang) 端車輪車輪不相連。)配用,兩(liang) 側(ce) 車輪各自獨立地通過彈性元件懸掛在車架或車身下麵。當一側(ce) 車輪相對於(yu) 車架或車身發生位置變化時,對另一側(ce) 車輪幾乎不受影響。

非獨立懸架和獨立懸架示意圖  
圖4 非獨立懸架和獨立懸架示意圖

3.1 非獨立懸架

常見的非獨立懸架主要有鋼板彈簧式非獨立懸架、螺旋彈簧式非獨立懸架、扭力梁式非獨立懸架、空氣彈簧式非獨立懸架。其中鋼板彈簧式非獨立懸架多用於(yu) 各類貨車(含皮卡)及客車上;螺旋彈簧式非獨立懸架和扭力梁式非獨立懸架多用作轎車、SUV及MPV等乘用車的後懸架;空氣彈簧式非獨立懸架用於(yu) 轎車後懸架。

3.1.1 鋼板彈簧式非獨立懸架

鋼板彈簧式非獨立懸架是指采用鋼板彈簧作為(wei) 彈性元件且與(yu) 汽車縱向軸線平行地布置在汽車上的一種懸架。鋼板彈簧中部用兩(liang) 個(ge) U形螺栓固定在車橋上。
鋼板彈簧式懸架構造圖(前懸架) 

圖5 鋼板彈簧式懸架構造圖(前懸架)
鋼板彈簧式懸架構造圖(後懸架) 
圖6 鋼板彈簧式懸架構造圖(後懸架)

前懸架為(wei) 鋼板彈簧前端用固定鉸鏈連接,後端是滑板式支撐。滑塊兩(liang) 側(ce) 用側(ce) 墊板定位。二片鋼板端部插入滑塊與(yu) 限位銷之間。第二片鋼板後端頭彎成直角,以防止車架劇烈跳動時鋼板彈簧從(cong) 支架中滑落。

後懸架為(wei) 鋼板彈簧的前端卷耳用鋼板銷與(yu) 前支架相連,是固定鉸接支點,起傳(chuan) 力和導向作用。後端卷耳通過可在車架上擺動的吊耳後支架相連,是擺動鉸接支點。當鋼板彈簧變形時,兩(liang) 端卷耳中心距離相應地改變。兩(liang) 端卷耳內(nei) 有襯套與(yu) 鋼板銷配合,銷上有徑向和軸向油道,從(cong) 油嘴將潤滑脂注入襯套潤滑。減震器的兩(liang) 個(ge) 吊耳內(nei) 也有橡膠襯套,通過銷分別與(yu) 車架、車橋的支架連接。

3.1.2 螺旋彈簧式非獨立懸架

螺旋彈簧式非獨立懸架,它通常用做乘用車的後懸架。

螺旋彈簧式非獨立懸掛主要由螺旋彈簧、減震器、下控製臂、橫向扭力杆等幾部分組成。

螺旋彈簧上端安裝在車身上的對應的彈簧支座中,下端裝在下控製臂上。兩(liang) 根上控製臂另一端通過橫向扭力杆,以及兩(liang) 根下控製臂均與(yu) 後橋連接,另一端則均與(yu) 車身鉸接。

螺旋彈簧式懸架構造圖  
圖7 螺旋彈簧式懸架構造圖

3.1.3 扭力梁式非獨立懸架

扭力梁式非獨立懸架是通過一根扭力梁來平衡左右車輪的上下跳動,以減少車輛的搖晃,保持車輛的平穩。

扭力梁式後懸架常見於(yu) 發動機前置前輪驅動的車型。其外觀與(yu) 動作方式類似於(yu) 拖拽臂式懸架,隻是在連接左右車輪的下支架中間以一根粗壯的梁連接,而梁的兩(liang) 側(ce) 拖拽臂用於(yu) 為(wei) 前後方向定位,整個(ge) 懸架係統以拖拽臂的前端與(yu) 車身連接,在梁的上方有用來做為(wei) 橫向定位的連杆,看起來就像H型。

扭力梁式懸架構造圖 
圖8 扭力梁式懸架構造圖

3.1.4 空氣彈簧式非獨立懸架

空氣彈簧式非獨立懸架指的是非獨立懸架中的彈性元件采用空氣彈簧時的懸架。由壓氣機、儲(chu) 氣筒、高度控製閥、空氣彈簧、控製杆、減震器、導向臂、橫向穩定杆等組成。當然,一般來說是由油氣彈簧、橫向推力杆、緩衝(chong) 塊、縱向推力杆等部件組成。油氣彈簧上端固定在車架上,下端固定在前軸上。左右兩(liang) 側(ce) 各用一根下縱向推力杆裝在前軸和縱梁之間。一根上縱向推力杆安裝在前軸和縱梁的內(nei) 側(ce) 支架上。上下縱向推力杆構成平行四邊形,用來保證車輪上下跳動時,主銷後傾(qing) 角不變。橫向推力杆安裝在左側(ce) 縱梁與(yu) 前軸右側(ce) 的支架上,於(yu) 兩(liang) 縱梁下方裝有緩衝(chong) 塊。

空氣彈簧式懸架示意圖 
圖9 空氣彈簧式懸架示意圖

3.2 獨立懸架

獨立懸架結構包括車輪沿主銷移動式獨立懸架、多連杆式獨立懸架、拖拽臂式懸架(半獨立懸架)、雙叉臂式獨立懸架、橫臂式獨立懸架、縱臂式獨立懸架等。

3.2.1 車輪沿主銷移動式獨立懸架

車輪沿主銷移動的獨立懸架分為(wei) 兩(liang) 種,一種是車輪沿固定不動的主銷軸線移動的燭式懸架,另一種是車輪沿擺動的主銷軸線移動的麥弗遜式獨立懸架。

這其中,麥弗遜式獨立懸架可以看做是燭式懸架的改進升級版。

3.2.1.1 燭式懸架

燭式懸架主銷兩(liang) 端剛性地固定在車架上。套管空套在主銷上,中部支座安裝螺旋彈簧,並固定在轉向節上。減震器下端連接轉向節,上端連接車架。

燭式懸架構造圖 

圖10 燭式懸架構造圖

3.2.1.2 麥弗遜式獨立懸架

麥弗遜式獨立懸架是由減震器、螺旋彈簧、下擺臂、橫向穩定杆等組成。減震器與(yu) 套在它外麵的螺旋彈簧合為(wei) 一體(ti) ,構成懸架的彈性支柱,上端與(yu) 車身撓性連接,即支柱可繞支點擺動。支柱的下端與(yu) 轉向節剛性連接。下擺臂的外端通過球頭銷與(yu) 轉向節的下部連接,內(nei) 端與(yu) 車身鉸接。車輪所受的側(ce) 向力經轉向節大部分由下擺臂承受,其餘(yu) 部分有減震器承受。

麥弗遜式懸架構造圖 

圖11 麥弗遜式懸架構造圖

麥弗遜式獨立懸架無主銷實體(ti) ,轉向軸線是上下支點的連線,一般與(yu) 減振器軸線重合。車輪上下跳動時,下支點隨下擺臂擺動,因而車輪、主銷軸線隨之擺動,車輪、主銷的傾(qing) 角和輪距都會(hui) 產(chan) 生變化。

3.2.2 多連杆式獨立懸架

多連杆式獨立懸架構造圖 

圖12 多連杆式獨立懸架構造圖

多連杆式獨立由三到五根連杆及以上的連接拉杆組成,能夠提供多個(ge) 方向的控製力,使輪胎具有可靠的行駛軌跡。多連杆懸架主要由多跟連杆,減震器和減振彈簧組成。導向裝置采用杆件來承受和傳(chuan) 遞側(ce) 向力、垂直力、縱向力,多連杆式獨立懸架的主銷軸線從(cong) 下球鉸延伸到上麵的軸承。

3.2.3 拖拽臂式懸架(半獨立懸架)

拖拽臂式懸架又稱之為(wei) 半獨立懸架,它既有非獨立懸架的缺點,也兼有獨立懸架的優(you) 點,從(cong) 結構上來看屬於(yu) 非獨立懸架,但從(cong) 懸架性能上來看,這種懸架實現的是具有更高穩定性的全拖式獨立懸架的性能,所以被稱之為(wei) 半獨立懸架。

拖拽臂式懸架是專(zhuan) 為(wei) 後輪而設計的懸架結構,它的構成非常簡單,以粗大的上下擺動式拖臂實現車輪與(yu) 車身或車架的硬性連接,然後以液壓減震器和螺旋彈簧充當軟性連接,起到吸震和支撐車身的作用,圓柱形或方形橫梁則連接左右車輪。

從(cong) 拖拽臂式懸架的構造來看,由於(yu) 左右縱擺臂被橫梁所連接,因此懸架結構依舊保持著整體(ti) 橋式特性。盡管拖拽臂式懸架的結構非常簡單,構成部件也非常少,可以分為(wei) 半拖拽臂式和全拖拽臂式兩(liang) 種類型。

所謂半拖拽臂式,就是指拖臂平行或適當傾(qing) 斜於(yu) 車身,拖臂的前端連接車身或者車架,後端連接車輪或者車軸,拖臂可以隨減震器和螺旋彈簧實現上下擺動。而全拖拽臂式就是指拖臂安裝於(yu) 車軸上方,連接臂由後向前延伸,通常從(cong) 拖臂連接端與(yu) 車輪端會(hui) 有一個(ge) 類似於(yu) V型的結構出現,這樣的結構稱之為(wei) 全拖拽臂式懸架。

拖曳式獨立懸架構造圖 

圖13 拖曳式獨立懸架構造圖

3.2.4 雙叉臂式獨立懸架

雙叉臂式獨立懸架又稱之為(wei) 雙A臂式獨立懸架,雙叉臂式懸架由上下兩(liang) 根不等長的A字形或V字形控製臂以及支柱式液壓減震器構成,通常上控製臂短於(yu) 下控製臂。上控製臂的一端連接著支柱減震器,另一端連接著車身;下控製臂的一端連接著車輪,而另一端則連接著車身。上下控製臂還由一根連接杆相連,這跟連接杆同時也還與(yu) 車輪相連接。橫向力由兩(liang) 個(ge) 叉臂同時吸收,支柱隻承載車身重量。雙叉臂式懸架的誕生和麥弗遜式獨立懸架有著緊密的血緣關(guan) 係,它們(men) 的共同點為(wei) :下控製臂都由一根V字形或A字形的叉形控製臂構成,液壓減震器充當支柱支撐整個(ge) 車身。不同之處則在於(yu) 雙叉臂式懸架多了一根連接支柱減震器的上控製臂。

雙叉臂式獨立懸架構造圖 
圖14 雙叉臂式獨立懸架構造圖

3.2.5 橫臂式獨立懸架

橫臂式獨立懸架分為(wei) 單橫臂式獨立懸架和雙橫臂式獨立懸架。

3.2.5.1 單橫臂式獨立懸架

單橫臂式獨立懸架示意圖 
圖15 單橫臂式獨立懸架示意圖

單橫臂式獨立懸架指的是每側(ce) 車輪通過一個(ge) 橫臂與(yu) 車架鉸接且車輪隻能再汽車橫向平麵內(nei) 跳動的懸架。結構上單橫臂式獨立懸架僅(jin) 有一個(ge) 橫臂,其內(nei) 端鉸接在車架(車身)或者橋殼上,外端與(yu) 車輪相連,車身與(yu) 橫臂之間裝有彈性元件。半軸套管是斷開的,半軸可繞單鉸鏈擺動。彈性元件為(wei) 螺旋彈簧與(yu) 可調節車身水平作用的油氣彈性元件一起承受、傳(chuan) 遞垂直力。縱向力由縱向推力杆承受。中間支承用來承受側(ce) 向力及部分縱向力。

3.2.5.2 雙橫臂式獨立懸架

雙橫臂式獨立懸架示意圖 
圖16 雙橫臂式獨立懸架示意圖

雙橫臂式獨立懸架相比於(yu) 單橫臂式獨立懸架的不同處是由兩(liang) 根橫臂組成的懸架係統。雙橫臂式獨立懸架和雙叉臂式獨立懸架有著許多的共性,隻是結構比雙叉臂式簡單些,也可以稱之為(wei) 簡化版的雙叉臂式懸架。

3.2.6 縱臂式獨立懸架

縱臂式獨立懸架是指車輪在汽車縱向平麵內(nei) 擺動的懸架結構,分為(wei) 單縱臂式獨立懸架和雙縱臂式獨立懸架兩(liang) 種。

3.2.6.1 單縱臂式獨立懸架

單縱臂式獨立懸架構造圖 
圖17 單縱臂式獨立懸架構造圖

單縱臂式獨立懸架是指每側(ce) 車輪通過一根縱臂與(yu) 車架鉸接,且車輪隻能在汽車縱向平麵內(nei) 跳動的懸架。它由一根縱臂、彈性元件、減震器、橫向穩定杆等組成。單縱臂式獨立懸架的縱臂平行於(yu) 汽車縱向軸線,斷麵多為(wei) 封閉箱形結構件,它的一端用花鍵與(yu) 車輪心軸相連。套管內(nei) 的扭杆彈簧兩(liang) 端分別與(yu) 套管內(nei) 的花鍵套和車架相連。

3.2.6.2 雙縱臂式獨立懸架
雙縱臂式獨立懸架構造圖 
圖18雙縱臂式獨立懸架構造圖

雙縱臂式獨立懸架是指每側(ce) 車輪通過兩(liang) 根縱臂與(yu) 車架鉸接且車輪隻能在汽車縱向平麵內(nei) 跳動的懸架。由兩(liang) 根縱臂、彈性元件、減震器、橫向穩定杆等組成。講臂的一端與(yu) 轉向節鉸接,一個(ge) 在上一個(ge) 再一次,另一端則與(yu) 另一縱臂剛性連接。縱臂軸的內(nei) 側(ce) 部分有一矩形孔,用來安裝片形扭杆彈簧,片形扭杆彈簧的內(nei) 端用螺釘固定到橫梁的中部,兩(liang) 扭杆彈簧又安裝在各自的管式橫梁內(nei) 。

以上這些就是常見懸掛類型了。

4 寫(xie) 在最後

汽車懸架係統對於(yu) 汽車的作用就好比是人的胳膊和腿帶給人的作用一樣,是汽車極為(wei) 重要的組成部分之一,有了它們(men) ,汽車才能安全平穩的在路上疾馳。通過今天的介紹,我相信廣大網友們(men) 也已經對懸架的概念有了一個(ge) 充分的認識,並且能夠分清楚日常我們(men) 身邊車輛使用的懸架類型,而這,就是我寫(xie) 這篇文章的初衷和心願。好了,今天的文章就寫(xie) 到這裏了,咱們(men) 下次再見!

Tags:懸架,汽車底盤,汽車懸架結構  
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