悬架系统主要由什么组成 市面上常见的悬架类型及其优缺点

2023-03-21 17:11:56 作者:蔡金盛
汽车的悬架系统是指车架(或承载式车身)与车轴(或车轮)之间所有传递力的连接装置。其作用是传递力、减振、导向和防止车身倾斜,主要由弹簧、减震器、连杆和横向稳定杆组成。

悬架系统按结构类型可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一个整体车架连接,车轮与车轴一起通过弹性悬架系统悬挂在车架或车身下。具有结构简单、成本低、强度高、维修方便、行驶过程中前轮定位变化小等优点,但舒适性和操纵稳定性相对较差。独立悬挂是指汽车两侧的车轮通过弹性悬挂系统分别悬挂在车架或车身下面。它的优点是两侧车轮可以独立运动,可以减少车身的倾斜和振动,有利于汽车的乘坐舒适性和操纵稳定性。缺点是结构复杂,成本高。

我们常见的悬架类型主要有纵向钢板弹簧悬架、纵臂扭力梁非独立悬架和麦弗逊悬架、双横臂悬架和多连杆式独立悬架。下面介绍它们的优缺点。

1.垂直板簧式悬架

这种悬架是大货车中常见的钢板弹簧。具有减振和导向功能,结构非常简单。它最大的优点是承重能力强,但舒适性差。

2.纵臂扭力梁式非垂直悬架

纵臂扭力梁式非垂直悬架是专门为后轮设计的悬架结构,A级以下大部分SUV车型和低端SUV车型的后悬架系统普遍采用这种结构。它的构成很简单:粗大的拖臂上下摆动,实现车轮与车身或车架的硬连接,再用液压减震器和螺旋弹簧实现软连接来减震和支撑车身,而圆柱形或方形的扭力梁连接左右车轮。其主要优点是结构简单,装配简单,左右轮空间大,部分独立悬挂。缺点是承载能力差,抗侧倾能力弱,减震性能差,舒适性有限。

3.麦弗逊独立悬架

麦弗逊悬架是目前应用最广泛的悬架类型,主要由螺旋弹簧、减震器和三角下臂组成。其运动特点是车轮只能沿主销上下跳动,不能左右移动。这种悬挂系统具有结构简单、成本低、可靠耐用、体积小、不占用座舱空间等优点,适用于那些对空间要求较高的车辆。此外,它响应速度快,制造成本低。其主要缺点是侧向刚度小,稳定性差,侧偏滚大,影响过弯时车身姿态的保持。

麦弗逊悬架一般应用于前悬架,但有些车型经过一定变形后应用于后悬架,也就是连杆支柱独立悬架。它的另一个名字叫“筷子悬挂”。一些日韩车型应用比较广泛,比如凯美瑞查成交价|参配|优惠政策),汉兰达查成交价|参配|优惠政策),起亚等等。

4.双横臂独立悬架

双横臂独立悬架广泛应用于一些运动车辆。它主要由两个三点杆(A型臂)和一个两点杆组成。两个横臂可以吸收侧向力,支柱主要承担车身重量,两个横臂的顶点(也就是A的顶点)负责转向。它的运动特点是车轮在汽车的横向平面内摆动,车轮弹跳会呈现弧形轨迹。该轮胎能适应路面,保证接地面积,并表现出良好的地面附着性。这种悬挂系统的优点是可以精确控制车轮的设置,侧向刚度大,过弯时汽车侧倾小,抓地力好,路感清晰;主要缺点是占用空间大,会占用发动机舱空间,制造成本高,悬架定位参数设置比较复杂

多连杆式独立悬架可分为多连杆式前悬架和多连杆式后悬架系统。前悬架一般是3连杆或4连杆独立悬架;后悬架一般为4连杆或5连杆后悬架系统,其中5连杆后悬架应用较为广泛。主要由一些上臂、下臂、拉杆、球头、横向稳定器等组成。它的运动特点是车轮垂直于车身上下运动,使轮胎始终与地面垂直,与地面贴合良好。这种悬挂系统的优点是路面冲击对车身的影响很小,汽车通过颠簸路面时,车身稳定性好,乘坐舒适性好,操纵稳定性好。其主要缺点是布局空间需求大,成本高,设计复杂,调整困难,零件数量多。

在一些高端车中,还有一种叫做主动悬架系统,它可以根据车辆的运动状态、路况和载荷的变化,动态地、自适应地调节悬架的刚度和阻尼,使悬架系统始终处于最佳减振状态。目前市场上主要有四种主动悬架:空气悬架、液压悬架、电磁悬架和电液悬架。这些悬架主要是提高减震器的性能,但悬架的整体结构变化不大。

其实汽车悬架系统是极其复杂的,最考验各个汽车厂商的技术水平。汽车厂商可以复制车身造型,可以购买或复制发动机和变速箱,但不能复制悬挂系统。即使完全移植另一个性能优异的品牌悬架系统,车辆的行驶品质、乘坐体验、操控特性也会完全不同。因为弹簧的设计强度和放置角度,减震器的强度和角度,悬架系统其他横臂和纵臂的角度和力要和车身的参数相匹配,比如重心位置,操纵特性,转向特性,制动特性,驱动类型,所以悬架系统最重要的技术在于调整,而不是类型。要看一辆车的悬挂系统的优劣,还必须亲自驾驶和乘坐,而不是看技术参数。

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