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(一)非悬挂系统
非悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。非悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。
(二)悬挂系统
悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,悬挂系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用式悬挂系统,按其结构形式的不同,悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬挂系统等。
(三)横臂式悬挂系统
横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统。
单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。
双横臂式悬挂系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统。等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。
(四)多连杆式悬挂系统
多连杆式悬挂系统是由(3—5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点,能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬挂系统的主要优点是:车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。
(五)纵臂式悬挂系统
纵臂式悬挂系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬挂系统结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬挂系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化,因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。双纵臂式悬挂系统的两个摆臂一般做成等长的,形成一个平行四杆结构,这样,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬挂系统多应用在转向轮上。
(六)烛式悬挂系统
烛式悬挂系统的结构特点是车轮沿着刚性地固定在车架上的主销轴线上下移动。烛式悬挂系统的优点是:当悬挂系统变形时,主销的定位角不会发生变化,仅是轮距、轴距稍有变化,因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但烛式悬挂系统有一个大缺点:就是汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受,致使套筒与主销间的摩擦阻力加大,磨损也较严重。烛式悬挂系统现已应用不多。
(七)麦弗逊式悬挂系统
麦弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统,但与烛式悬挂系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。与双横臂式悬挂系统相比,麦弗逊式悬挂系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬挂系统多应用在中小型轿车的前悬挂系统上,保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬挂系统均为麦弗逊式悬挂系统。虽然麦弗逊式悬挂系统并不是技术含量最高的悬挂系统结构,但它仍是一种经久耐用的悬挂系统,具有很强的道路适应能力。
(八)主动悬挂系统
主动悬挂系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬挂系统。它汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬挂系统的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬挂系统系统的中枢是一个微电脑,悬挂系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较,选择相应的悬挂系统状态。同时,微电脑控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬挂系统运动。因此,桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬挂系统状态,以求最好的舒适性能。
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起初的汽车都采用两个车轮安装在一根整体式车桥上的非悬挂,因为它简单、坚固。不过问题很快就出现了,采用非悬挂的汽车当一边车轮上升时,必然导致另一边车轮下降,所以车身不能造的很低,必须给这种悬挂以左摇右摆的空间。底盘高,汽车转向时侧倾必然就比较严重,尤其当转向轮也采用非悬挂时,很容易发生侧翻的意外。
危险的问题通常比较容易引起重视。不久,在1928年,法国人配夸尔在他制造的一辆蒸汽牵引汽车上让两个前轮分别与车架弹性相接,这就是最早的悬挂,这种悬架的设计在当时具有划时代的意义。很快,欧洲制造的轿车前轮即转向轮普遍开始采用悬挂,但后轮悬挂依然采用非式悬挂。对于那些非运动轿车来说,这种结构很经济而且够用。
在八十年代,日本汽车由于在技术上与欧美相比处于落后态势,而竞争又迫使它必须找到一个技术的突破口实现产品的升级,提高自己的身价,悬架成为他们的选择之一。很快,大批日制的前、后轮均采用悬挂的轿车涌向了市场,并且形成了一种时尚的标准。这时欧美汽车厂家依然采用前轮,后轮非的设计,并积极进行完善。而且事实证明,这种旧设计完善的结果超过了新技术的应用。但是对于市场来说,很多时候形式比内涵更重要,大多消费者往往只关心潮流和时尚,当全悬挂成为一种“高配置”的标准后,日本人取得了巨大的商业成功。
时过境迁,日本汽车业在取得预期的利益后,开始对后轮也采用悬挂的做法进行反思,以日产为首的一批车厂,从又制造起后轮采用非悬挂的民用轿车,只是“聪明”地给这种悬挂起了很多貌似高科技的名字,不过说到底还是非悬挂。春树
附:名词解释
●非式悬挂:两侧车轮安装于一根整体式车桥上,车桥通过悬挂与车架相连,这种悬挂结构简单,传力可靠,但两轮受冲击震动时互相影响。
●式悬挂:每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上,车桥采用断开式,中间一段固定于车架或者车身上;此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响。
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一般都是能看出来的 式悬挂就是单独和轮胎在一起的悬挂 非式悬挂简单来说,就是2前轮用一个悬挂连接
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汽车上常见的悬挂系统,悬挂与非悬挂,你了解多少?