汽車上常見的懸架系統(tǒng)有哪些類型?都有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
汽車的懸架系統(tǒng)是指車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的所有傳力連接裝置的總稱,它的作用是傳力、減振、導(dǎo)向以及防車身傾斜,主要由彈簧、減振器、各個連桿以及橫向穩(wěn)定桿組成。
懸架系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)型式總體可以分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。非獨(dú)立懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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架系統(tǒng)懸架在車架或車身的下面,它具有結(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(diǎn),但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都相對較差;獨(dú)立懸架是指汽車每一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過彈性懸架系統(tǒng)懸掛在車架或車身下面,它的優(yōu)點(diǎn)是兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動互不相干,能減小車身的傾斜和震動,有利于汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性,提高汽車的乘坐舒適性。缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。
我們常見的懸架類型主要有縱置板簧式、縱臂扭轉(zhuǎn)梁式非獨(dú)立懸架以及麥弗遜式、雙叉臂式、多連桿式獨(dú)立懸架,以下分別介紹一下它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、縱置板簧式非獨(dú)立懸架
這種懸架就是我們在大貨車上常見的鋼板彈簧,它兼起減振與導(dǎo)向的作用,結(jié)構(gòu)非常簡單。它最大的優(yōu)點(diǎn)是承重能力強(qiáng),但舒適性很差。
2、 縱臂扭轉(zhuǎn)梁式非立懸架
縱臂扭轉(zhuǎn)梁式非立懸架是專為后輪設(shè)計的懸架結(jié)構(gòu),多數(shù)A級以下和低端SUV車型的后懸一般都采用了這種結(jié)構(gòu)的懸架系統(tǒng)。它的組成構(gòu)成非常簡單:用粗壯的上下擺動式拖臂實(shí)現(xiàn)車輪與車身或車架之間的硬性連接,再用液壓減震器和螺旋彈簧來實(shí)現(xiàn)軟性連接,以達(dá)到吸震和支撐車身的作用,而圓柱形或方形扭轉(zhuǎn)橫梁連接至左右車輪。它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,裝配簡單,左右兩車輪的空間較大,同時兼有部分獨(dú)立懸掛的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)就是承載性能差、抗側(cè)傾能力較弱、減震性能差、舒適性有限。
3、麥弗遜式獨(dú)立懸架
麥弗遜懸架是目前使用最廣泛的懸架類型,它主要由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成。它的運(yùn)動特性是車輪只能沿主銷上下跳動,而不能左右運(yùn)動。這種懸架系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠耐用,體積小,不占用駕駛艙空間,適用那些對空間要求較高的車型,另外它的響應(yīng)較快、制造成本低;它的主要缺點(diǎn)橫向剛度小、穩(wěn)定性不佳、轉(zhuǎn)彎側(cè)傾較大,影響車輛過彎車身姿態(tài)的保持。
麥弗遜懸架一般都是應(yīng)用在前懸架上,但有些車型把它經(jīng)過一定的變形后應(yīng)用在了后懸架上,這就是連桿支柱式獨(dú)立懸架。它的另外一個名字叫做“筷子懸架”。一些日韓系車型應(yīng)用的比較多,比如凱美瑞、漢蘭達(dá)、起亞等等。
4、雙叉臂式獨(dú)立懸架
雙叉臂式獨(dú)立懸架在一些運(yùn)動型車型上應(yīng)用的比較多,它主要由兩個三點(diǎn)式桿件(A臂)加一個兩點(diǎn)式桿件構(gòu)成,兩個橫臂可以吸收橫向上的力,支柱則主要承擔(dān)車身重量,兩個叉臂的頂點(diǎn)(也就是A的頂點(diǎn))負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向。它的運(yùn)動特性是車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動,車輪跳動會呈現(xiàn)弧形軌跡,輪胎可以自適應(yīng)路面,保證接地面積,體現(xiàn)出較好的貼地性。這種懸架系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以精準(zhǔn)控制車輪的設(shè)定,橫向剛度大、汽車在過彎時側(cè)傾小,抓地性能好、路感清晰;缺點(diǎn)主要是占用的空間大,會侵占發(fā)動機(jī)艙空間,制造成本高、懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜。
5、多連桿式獨(dú)立懸架
多連桿獨(dú)立懸架又可分為多連桿前懸架和多連桿后懸架系統(tǒng)。其中前懸架一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸架;后懸架則一般為4連桿或5連桿式后懸架系統(tǒng),其中5連桿式后懸架應(yīng)用較為廣泛。它主要由一些上支臂、下支臂、拉桿、球頭、橫向穩(wěn)定桿等組成。它的運(yùn)動特性是車輪垂直于車身上下運(yùn)動,這樣可以使輪胎始終與地面保持垂直狀態(tài),輪胎與地面貼合良好。這種懸架系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是路面沖擊對車身影響小,汽車過顛簸路段時車身穩(wěn)定性好,乘坐舒適性較好,操控穩(wěn)定性好;它的主要缺點(diǎn)是對布置空間需求大,成本高,設(shè)計復(fù)雜,調(diào)校難,零部件數(shù)量多等。
在一些高端車上,還有一種類型稱為主動懸架系統(tǒng),它可以根據(jù)汽車的運(yùn)動狀態(tài)、路面狀況以及載荷等參數(shù)的變化,對懸架的剛度和阻尼進(jìn)行動態(tài)地自適應(yīng)調(diào)節(jié),使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)。目前市面上主流的主動懸架主要有四種形式:空氣懸架、液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架。這些懸架主要是改善了減振器的性能,而懸架的總體結(jié)構(gòu)型式并沒有大的變化。
其實(shí),汽車的懸架系統(tǒng)是極其復(fù)雜的,是最考驗(yàn)各汽車廠商技術(shù)水平的。汽車制造廠可以山寨車身外形,可以購買或山寨發(fā)動機(jī)、變速箱,但就是山寨不了懸架系統(tǒng),即使把另一品牌性能極佳的懸架系統(tǒng)完整的移植過來,車輛的駕駛品質(zhì)、乘坐感受、操縱特性也會完全不同。因?yàn)閼壹芟到y(tǒng)彈簧的設(shè)計力度、安放角度,減震器的力度、角度以及其他橫臂、縱臂的角度和受力,要與車身的重心位置、操縱特性、轉(zhuǎn)向特性、制動特性、驅(qū)動型式等等參數(shù)相匹配,所以懸架系統(tǒng)最重要的技術(shù)在于調(diào)校,而不是型式?匆惠v車懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣,也一定要親自的駕駛、乘坐,而不是看技術(shù)參數(shù)。
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