汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上 , 由于道路不平 , 由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服 , 这是因为没有悬架装置的原因 。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称 。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身) , 缓和行驶中车辆受到的冲击力 。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动 , 使汽车行驶中保持稳定的姿势 , 改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力 , 纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上 , 以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时 , 特别在转向时 , 车轮运动轨迹要符合一定的要求 , 因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用 。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否 , 直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响 。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一 。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成 。弹性元件用来承受并传递垂直载荷 , 缓和由于路面不平引起的对车身的冲击 。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧 。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振 , 减振器的类型有筒式减振器 , 阻力可调式新式减振器 , 充气式减振器 。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩 , 同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动 , 通常导向机构由控制摆臂式杆件组成 。种类有单杆式或多连杆式的 。钢板弹簧作为弹性元件时 , 可不另设导向机构 , 它本身兼起导向作用 。有些汽车和客车上 , 为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜 , 在悬架系统中加设横向稳定杆 , 目的是提高横向刚度 , 使汽车具有不足转向特性 , 改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性 。
悬挂系统的分类现代汽车悬架的发展十分快 , 不断出现 , 崭新的悬架装置 。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架 。目前多数汽车上都采用被动悬架 , 如下图所示也就是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件 , 导向机构以及减振器这些机械零件 。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用 , 并且目前还在进一步研究和开发中 。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态 , 根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼 。
1. 弹性元件;2. 纵向推力杆;3. 减振器;4. 横向稳定杆;5. 横向推力杆
根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架 , 非独立悬架 。如下图所示 。
b. 独立悬架 a. 非独立悬架
非独立悬架如上图(a)所示 。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上 , 当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上 , 当车轮上下跳动时定位参数变化小 。若采用钢板弹簧作弹性元件 , 它可兼起导向作用 , 使结构大为简化 , 降低成本 。目前广泛应用于货车和大客车上 , 有些汽车后悬架也有采用的 。非独立悬架由于非簧载质量比较大 , 高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大 , 平顺性较差 。
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