圖解各種懸掛形式的優(yōu)缺點 前言:在我們看車買車的過程中經(jīng)常會在車輛的簡介表中見到諸如麥弗遜式,雙叉臂式,多連桿式,雙連桿式,四連桿式,扭力梁式,拖拽臂式等多種前后懸掛系統(tǒng)。這些專業(yè)名詞,看著就讓人頭暈.有些人索性置之不理,其實汽車懸掛系統(tǒng)是選擇汽車極其重要的參考依椐,它決定著汽車的穩(wěn)定性,舒適性,安全性是汽車關(guān)鍵的部件之一。
簡單的來說懸掛系統(tǒng)就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器與車架連接部分組成的整個支持系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)應(yīng)有的功能是支持車身,改善駕駛與乘坐的感覺,因為使用不同的懸掛系統(tǒng),會使駕駛者與乘客在車輛行駛過程中都有不同的感受。 而現(xiàn)在大多數(shù)廠家在自己的車型上無論裝配什么樣的懸掛系統(tǒng),都通通宣傳自己的操控性如何好,乘坐如何舒適,這種宣傳也在某種程度使駕駛者產(chǎn)生了誤區(qū),出現(xiàn)一些因車輛失控造成的車禍。一般說來汽車的懸掛系統(tǒng)分為二種即非獨立懸掛和獨立懸掛,由于人們對車子操控性與乘坐舒適性的要求越來越高,所以非獨立懸掛系統(tǒng)已漸漸淘汰。 定義: 1、非獨立懸掛系統(tǒng) 非獨立懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點是兩側(cè)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掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點,但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。 2、獨立懸掛系統(tǒng) 獨立懸掛系統(tǒng)是每一側(cè)的車輪都是單獨地通過彈性懸掛系統(tǒng)懸掛在車架或車身下面的。其優(yōu)點是:質(zhì)量輕,減少了車身受到的沖擊,并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(fā)動機(jī)位置降低,汽車重心也得到降低,從而提高汽車的行駛穩(wěn)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,獨立懸掛系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修不便的缺點?,F(xiàn)代轎車大都是采用獨立式懸掛系統(tǒng),按其結(jié)構(gòu)形式的不同,獨立懸掛系統(tǒng)又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統(tǒng)等。 (一)、麥弗遜式懸掛系統(tǒng) 麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統(tǒng),但與燭式懸掛系統(tǒng)不完全相同,它的主銷是可以擺動的,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)是擺臂式與燭式懸掛系統(tǒng)的結(jié)合。與雙橫臂式懸掛系統(tǒng)相比,麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)緊湊,車輪跳動時前輪定位參數(shù)變化小,有良好的操縱穩(wěn)定性,加上由于取消了上橫臂,給發(fā)動機(jī)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置帶來方便;與燭式懸掛系統(tǒng)相比,它的滑柱受到的側(cè)向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統(tǒng)多應(yīng)用在中小型轎車的前懸掛系統(tǒng)上,如國產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統(tǒng)均為麥弗遜式獨立懸掛系統(tǒng)。雖然麥弗遜式懸掛系統(tǒng)并不是技術(shù)含量最高的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu),但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨立懸掛系統(tǒng),具有很強(qiáng)的道路適應(yīng)能力。
(二)、橫臂式懸掛系統(tǒng) 橫臂式懸掛系統(tǒng)是指車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動的獨立懸掛系統(tǒng),按橫臂數(shù)量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統(tǒng)。
單橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡單,側(cè)傾中心高,有較強(qiáng)的抗側(cè)傾能力的優(yōu)點。但隨著現(xiàn)代汽車速度的提高,側(cè)傾中心過高會引起車輪跳動時輪距變化大,輪胎磨損加劇,而且在急轉(zhuǎn)彎時左右車輪垂直力轉(zhuǎn)移過大,導(dǎo)致后輪外傾增大,減少了后輪側(cè)偏剛度,從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴(yán)重工況。單橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)多應(yīng)用在后懸掛系統(tǒng)上,但由于不能適應(yīng)高速行駛的要求,目前應(yīng)用不多。 雙橫臂式獨立懸掛系統(tǒng)按上下橫臂是否等長,又分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種懸掛系統(tǒng)。等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)在車輪上下跳動時,能保持主銷傾角不變,但輪距變化大(與單橫臂式相類似),造成輪胎磨損嚴(yán)重,現(xiàn)已很少用。對于不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng),只要適當(dāng)選擇、優(yōu)化上下橫臂的長度,并通過合理的布置、就可以使輪距及前輪定位參數(shù)變化均在可接受的限定范圍內(nèi),保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在轎車的前后懸掛系統(tǒng)上,部分運動型轎車及賽車的后輪也采用這一懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 (三)多連桿式懸掛系統(tǒng)
多連桿式懸掛系統(tǒng)是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統(tǒng)。能使車輪繞著與汽車縱軸線成二定角度的軸線內(nèi)擺動,是橫臂式和縱臂式的折衷方案,適當(dāng)?shù)剡x擇擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角,可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸掛系統(tǒng)的優(yōu)點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統(tǒng)的主要優(yōu)點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅(qū)動、制動狀態(tài)都可以按司機(jī)的意圖進(jìn)行平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現(xiàn)象。
(四)鋼板彈簧式非獨立懸掛系統(tǒng) 鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件,由于它兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,使得懸架系統(tǒng)大為簡化。如下圖2所示。這種懸架廣泛用于貨車的前、后懸架中。它中部用U型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。懸架前端為固定鉸鏈,也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起,前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連,后端可以自由擺動,形成活動吊耳。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時兩卷耳之間的距離有變化的可能。 (五)主動懸掛系統(tǒng)
主動懸掛系統(tǒng)是近十幾年發(fā)展起來的、由電腦控制的一種新型懸掛系統(tǒng)。它匯集了力學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)知識,是一種比較復(fù)雜的高技術(shù)裝置。例如裝置了主動懸掛系統(tǒng)的法國雪鐵龍桑蒂雅,該車懸掛系統(tǒng)系統(tǒng)的中樞是一個微電腦,懸掛系統(tǒng)上的5種傳感器分別向微電腦傳送車速、前輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉(zhuǎn)向盤角度及轉(zhuǎn)向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行比較,選擇相應(yīng)的懸掛系統(tǒng)狀態(tài)。同時,微電腦獨立控制每一只車輪上的執(zhí)行元件,通過控制減振器內(nèi)油壓的變化產(chǎn)生抽動,從而能在任何時候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸掛系統(tǒng)運動。因此,桑蒂雅轎車備有多種駕駛模式選擇,駕車者只要扳動位于副儀表板上的“正常”或“運動”按鈕,轎車就會自動設(shè)置在最佳的懸掛系統(tǒng)狀態(tài),以求最好的舒適性能。
(六)空氣懸掛系統(tǒng) 與大多數(shù)轎車目前采用的傳統(tǒng)的不可變高度的螺旋彈簧懸掛系統(tǒng)相比,空氣懸掛系統(tǒng)可以根據(jù)道路的起伏不同調(diào)高或調(diào)低底盤高度,使得車輛能夠適應(yīng)多種路況條件下的駕駛需求。出于這種設(shè)計目的,空氣懸掛系統(tǒng)多用于經(jīng)常在惡劣的路況條件下行駛的越野車上,以保證車輛能夠順利地通過泥濘、涉水、砂石等路面??諝鈶覓煜到y(tǒng)是一種很先進(jìn)實用的配置,但是卻很“脆弱”。
由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,其出現(xiàn)故障的幾率和頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于螺旋彈簧懸掛系統(tǒng),而用空氣作為調(diào)整底盤高度的“推進(jìn)動力”,減振器的密封性還需要進(jìn)一步提高,倘若空氣減振器出現(xiàn)漏氣,那么整個系統(tǒng)就將處于“癱瘓”狀態(tài)。而且如果頻繁地調(diào)整底盤高度,還有可能造成氣泵系統(tǒng)局部過熱,會大大縮短氣泵的使用壽命。隨著SUV的設(shè)計越來越小型化、城市化,SUV的越野性能正在逐漸被壓縮,在城市平坦的路面上,空氣懸掛系統(tǒng)似乎沒有了用武之地。面對這樣的窘?jīng)r和技術(shù)上的瓶頸,空氣懸掛系統(tǒng)自然也就無法博得廣大消費者的喝彩。 結(jié)語:以上說了這么多懸掛系統(tǒng)的形式,在買車看車時可能就會注意更多,但在用車時也要關(guān)注很多關(guān)于懸掛方面保養(yǎng)的問題。千萬不要認(rèn)為它是個結(jié)實的家伙,行駛過程中過重的顛簸、長時間彎道中的極限駕駛等等都會對懸掛系統(tǒng)造成損傷,而懸掛系統(tǒng)的輕微損傷只是對操控性和舒適性打了些折扣,但長期使用造成的重度損傷則會給輪胎帶來更大壓力,最終造成嚴(yán)重的交通事故。
下面幾張圖是懸掛系統(tǒng)變形后,對輪胎造成的損傷情況,希望對大家有所幫助
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