一、懸架系統概述
1.懸架連接車(chē)身和車(chē)輪,具有下列功能:
①行駛時(shí),與輪胎一起吸收和緩沖因路面不規則性而受到的各種震動(dòng),擺動(dòng)和沖擊,以便保護乘客和貨物,并改善駕駛穩定性。
②傳遞因路面和車(chē)輪之間的摩擦產(chǎn)生的驅動(dòng)力和制動(dòng)力至底盤(pán)和車(chē)身。
③將車(chē)身支撐在軸上,并在車(chē)身和車(chē)輪之間保持恰當的幾何關(guān)系。
2.懸架由下列主要組件構成:
①彈簧:中和來(lái)自路面的沖擊。
②減振器(緩沖器):通過(guò)限制彈簧的振動(dòng)來(lái)改善乘坐的舒適度。
③穩定器(橫向穩定桿或側傾穩定桿):防止汽車(chē)橫向擺動(dòng)。
④連接機構:使上述部件保持就位和控制車(chē)輪的縱向和橫向運動(dòng)。
二、懸架系統分類(lèi)
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懸架根據其結構可分為下列兩種類(lèi)型。
1.非獨立懸架
兩個(gè)車(chē)輪用一個(gè)橋殼或橋梁支撐。因此,左右輪一起運動(dòng)。非獨立懸架的特性如下:
零件數量少和結構簡(jiǎn)單。因此維護容易;車(chē)輪上下運動(dòng)時(shí)車(chē)輪定位變化小,因此,輪胎的磨損??;因為左右輪的運動(dòng)相互影響,所以容易發(fā)生振動(dòng)和擺動(dòng)。

2.獨立懸架
每個(gè)車(chē)輪由安裝在車(chē)身上的獨立臂支撐。因此,左、右輪是獨立運動(dòng)的。獨立懸架的特性如下:
非懸掛重量小,乘坐舒適度好;彈簧與車(chē)輪的定位無(wú)關(guān),所以可用較軟的彈簧;因為沒(méi)有連接左右輪的軸,汽車(chē)底板和發(fā)動(dòng)機安裝位置可降低,使汽車(chē)重心下降;輪距和定位隨車(chē)輪的上下運動(dòng)而變化。

三、非獨立懸架
1.扭梁桿式非獨立懸架
這種類(lèi)型主要用于前置發(fā)動(dòng)機前輪驅動(dòng)(FF)汽車(chē)的后懸架,采用由焊接在可扭轉的前橋梁上的懸架臂和穩定器桿構成的結構。(有些型號沒(méi)有穩定器桿)
由于其簡(jiǎn)單的結構和緊湊的尺寸,可減少非懸掛重量以獲得較好的乘坐舒適性。此外,還能保證大的行李倉空間。
在轉彎和在高低不平的道路上行駛時(shí)發(fā)生橫搖,穩定器桿隨前橋梁扭轉。其結果是因穩定器桿的作用減少橫搖,因而保持車(chē)輛穩定性。

2.鋼板彈簧式非獨立懸架
這種類(lèi)型懸架用于卡車(chē)和大客車(chē)的前懸架,以及商務(wù)車(chē)的后懸架。此類(lèi)懸架結構簡(jiǎn)單但強度比較高;難于使用很軟的彈簧,因此乘坐舒適性不是很好。

3.四連桿式非獨立懸架
這種類(lèi)型的懸架用于后橋。在非獨立懸架中,具有最佳的乘坐舒適性。

四、獨立懸架
1.麥弗遜式獨立懸架
這是中小型車(chē)輛的前懸架最廣泛使用的獨立懸掛系統。
這種類(lèi)型也用于FF車(chē)的后懸架。
此類(lèi)懸架結構相對簡(jiǎn)單,零件少,重量輕,所以可減少非懸掛重量;懸架占用空間小,可增加發(fā)動(dòng)機室的可用空間;懸架支撐點(diǎn)之間距離大,因安裝誤差或零件制造誤差對前輪定位的干擾小。因此,除了車(chē)輪前束外,一般不需要定位調整。

2.雙橫臂式獨立懸架
在這種懸架中,車(chē)輪通過(guò)上下臂安裝到車(chē)身上。懸架的幾何形狀可根據上和下臂的長(cháng)度及其安裝角度按需要進(jìn)行設計。
如果上和下臂平行且長(cháng)度相等,輪距和輪胎的輪胎對地面外傾角將改變,其結果是不可能獲得足夠的轉彎性能。此外輪距的變化將造成過(guò)度輪胎磨損。為解決這個(gè)問(wèn)題,設計中通常采用上臂比下臂短,使輪距和輪胎對地面的外傾角的變化減少。

五、減震器彈簧
1.鋼板彈簧
鋼板彈簧由一組彎曲的彈簧鋼帶組成,稱(chēng)謂“片”,按照最短的到最長(cháng)的次序層疊在一起。這個(gè)層疊的彈簧片用中心螺栓或柳釘緊固在一起,可防止彈簧片滑動(dòng)到不適合的位置。最長(cháng)(主)彈簧片兩端均彎曲形成彈簧片卷耳用于將彈簧連接到車(chē)架或構件(如組梁)上。

2.螺旋彈簧
螺旋彈簧用特種彈簧鋼桿形成螺旋狀而制成。當螺旋彈簧上有一負載時(shí),整個(gè)桿在彈簧收縮時(shí)扭轉。用此方式,外力的能量被存儲起來(lái)沖擊被緩沖。

3.扭桿彈簧
回桿彈簧(通常簡(jiǎn)稱(chēng)為扭桿)是一個(gè)彈簧鋼桿,利用其扭轉彈性阻止扭轉。扭轉一端錨定在車(chē)架上或車(chē)身的其它構件上,另一端錨定在經(jīng)受扭轉負載的部件上。
扭轉彈簧也用于構成穩定器桿。

4.空氣彈簧
空氣彈簧利用空氣受壓縮時(shí)有彈性或“彈簧性能”。車(chē)輛不加載時(shí)特別軟,但是其彈簧常數可通過(guò)氣室內空氣壓力的增加隨負載的增加而增加。這將提供車(chē)輛輕載和滿(mǎn)載時(shí)的乘坐舒適性。車(chē)輛高度可通過(guò)調整空氣壓力而保持不變,即使負載變化時(shí)。

六、減震器
1.基本原理
車(chē)輛經(jīng)受來(lái)自路面的沖擊時(shí),懸架彈簧吸收這些沖擊。但是,由于彈簧有連續振蕩的特性,而且需要很長(cháng)時(shí)間使這種振擺停止,所以乘坐舒適性差。
減振器的作用是吸收這種振蕩。減振器不僅改善乘坐舒適性,而且使輪胎有較好的操縱穩定性和改善轉向穩定性。

在汽車(chē)中,使用伸縮筒式減振器,減振器使用一種專(zhuān)用油,稱(chēng)作減振器油,作為工作介質(zhì)。在這類(lèi)減振器中,活塞的運動(dòng)迫使油流經(jīng)節流孔(小孔)產(chǎn)生流動(dòng)阻力,從而產(chǎn)生減振力。

2.單筒式減震器
單筒減震器的代表性類(lèi)型是DuCarbon(杜卡本)它需要高壓氮氣缸內儲氣室和油室被可自由上下運動(dòng)的“活塞”分開(kāi),因為它們能自由上下運動(dòng)故被稱(chēng)為“自由活塞”。
Ducarbon(杜卡本)型減振器的特性:
①良好的熱輻射,因為單筒直接暴露于大氣中。
②筒的一端充有高壓氣體,用一自由活塞與油完全密封開(kāi)。這將確保操作期間不會(huì )發(fā)生空穴現象和混氣現象,從而提供更穩定的緩沖。
③工作噪音大大降低。

3.雙筒式減震器
在減震器殼(外筒)內有一缸(壓力筒),缸內有一上下運動(dòng)的活塞。在活塞桿底部,裝有活塞式滑閥,在減震器伸長(cháng)時(shí)(回彈期間)產(chǎn)生減震力。在缸的底部有一底閥,在減震器壓縮時(shí)(彈跳期間)產(chǎn)生減震力。
缸內裝有減震液(油),但是儲油室內只有2/3裝油。余下的充有大氣壓力的空氣或低壓氣體。儲油室用作液體出入缸的儲箱。
低壓充氣型充有低壓氣體(0.3-0.6 MPa;3-6kgf/cm;43-85 psi)。這將防止只裝有油的減震器可能發(fā)生的空穴現象和混氣現象而不產(chǎn)生不正常的噪音。最大程度的減少空穴和混氣現象,使得有可能獲得更穩定的減震力,于是改善了乘坐舒適性和駕駛穩定性。
在有些低壓充氣減震器中,省去了底閥,減震力由活塞式滑閥在沖擊和回彈期間產(chǎn)生。




