汽車懸架知識專題VIP

1、汽車懸架知識專題二樓:電控懸架三樓:主動懸架四樓:圖解各類獨(dú)立懸架五樓:非獨(dú)立懸架 六樓:汽車的自動調(diào)平懸架七樓:圖解橫向穩(wěn)定器八樓:彈簧知識九樓:汽車性能對懸架的要求汽車懸架知識專題：懸架概述舒適性是轎車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動特性有關(guān)，而車身的固有振動特性又與懸架的特性相關(guān)。所以，汽車懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時(shí)，汽車懸架做為車架(或車身)與車軸(或車輪)之間作連接的傳力機(jī)件，又是保證汽車行駛安全的重要部件。因此，汽車懸架往往列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車質(zhì)量的指標(biāo)之一。 汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊

2、使貨物和人會感到十分不舒服，這是因?yàn)闆]有懸架裝置的原因。汽車懸架是車架（或車身）與車軸（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身），緩和行駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動，使汽車行駛中保持穩(wěn)定的姿勢，改善操縱穩(wěn)定性；同時(shí)懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引力和制動力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛平順；并且當(dāng)車輪相對車架跳動時(shí)，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪運(yùn)動軌跡要符合一定的要求，因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導(dǎo)向作用。 懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平

3、順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷，緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間的力和力矩，同時(shí)保持車輪按一定運(yùn)動軌跡相對車身跳動，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，

4、為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng)中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。 汽車懸架知識專題：懸架的種類現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。目前多數(shù)汽車上都采用被動懸架，如下圖所示也就是汽車姿態(tài)（狀態(tài)）只能被動地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。20世紀(jì)80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動調(diào)整懸架剛度和阻尼。1. 彈性元件

5、；2. 縱向推力桿；3. 減振器；4. 橫向穩(wěn)定桿；5. 橫向推力桿根據(jù)汽車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同懸架種類又可分為獨(dú)立懸架，非獨(dú)立懸架。如下圖所示。非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。 獨(dú)立懸架是兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架（或車身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架

6、所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。如上圖(b)所示。 汽車懸架知識專題：減震器工作原理詳解懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當(dāng)車架（或車身）和車橋間受振動出現(xiàn)相對運(yùn)動時(shí)，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩

7、擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí)，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對運(yùn)動速度增減，并與油液粘度有關(guān)。 減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 (1) 在壓縮行程（車橋和車架相互K近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。 (2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。(3) 當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間的相對速度過大時(shí)，要求減振器能自動加大液流量，使

8、阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。 在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。 雙向作用筒式減振器示意圖1. 活塞桿；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸張閥；5. 儲油缸筒； 6. 壓縮閥；7. 補(bǔ)償閥；8. 流通閥；9. 導(dǎo)向座；10. 防塵罩；11. 油封 雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時(shí)，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了

9、一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動?；钊锨挥蛪荷?，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲油缸中的油液推開補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對懸架在伸張運(yùn)動時(shí)起到阻尼作用。由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面

10、積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達(dá)到迅速減振的要求。下圖表示了奧迪100轎車前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)圖。其作用原理如前所述。 汽車懸架知識專題：電控懸架懸架主要影響汽車的垂直振動。傳統(tǒng)的汽車懸架是不可調(diào)整的，在行車中車身高度的變化取決于彈簧的變形。因此就自然存在了一種現(xiàn)象，當(dāng)汽車空載和滿載的時(shí)候，車身的離地間隙是不一樣的。尤其是一些轎車采用比較柔軟的螺旋彈簧，滿載后彈簧的變形行程會比較大，導(dǎo)致汽車空載和滿載的時(shí)候離地間隙相差有幾十毫米，使汽車的通過性受到影響。汽車不同的行駛狀態(tài)對懸架有不同的要求。一般行駛時(shí)需要柔軟一點(diǎn)的懸架以求舒適感，當(dāng)急轉(zhuǎn)彎及制動時(shí)又需要硬一點(diǎn)的

11、懸架以求穩(wěn)定性，兩者之間有矛盾。另外，汽車行駛的不同環(huán)境對車身高度的要求也是不一樣的。一成不變的懸架無法滿足這種矛盾的需求，只能采取折中的方式去解決。在電子技術(shù)發(fā)展的帶動下，工程師設(shè)計(jì)出一種可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整的電子控制懸架來滿足這種需求，這種懸架稱為電控懸架，目前比較常見的是電控空氣懸架形式。以前空氣懸架多用于大客車上，停車時(shí)懸架下降汽車離地間隙減少，便于乘客上下車，開車時(shí)懸架上升便于通行。這種空氣懸架系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、閥門、彈簧、氣室（氣囊）、減振器所組成。車輛高度直接K閥門控制氣室的空氣流進(jìn)流出來調(diào)整?，F(xiàn)在轎車用的電控懸架引入空氣懸架原理和電子控制技術(shù)，將兩者結(jié)合在一起。典型的電控懸架由

12、電子控制元件（ECU）、空氣壓縮機(jī)、車高傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器、速度傳感器、制動傳感器、空氣彈簧元件等組成。空氣彈簧元件是由電控減振器、閥門、雙氣室所組成。電控減振器頂部有一個小型電動機(jī)，可通過它轉(zhuǎn)動一個調(diào)整量孔大小的控制桿將阻尼分成多級，從而實(shí)現(xiàn)控制阻尼的目的。閥門也充當(dāng)了一個調(diào)節(jié)氣流的作用，通常雙氣室是連通的，合起來的總?cè)莘e起著空氣彈簧的作用，比較柔軟；但當(dāng)關(guān)閉雙氣室之間的閥門時(shí)，則以一個氣室的容量來承擔(dān)空氣彈簧的作用，就會變得硬，因此閥門起到控制“彈簧”變軟變硬的作用。圖示ECU、壓縮機(jī)(5)、閥門(3)(4)、空氣彈簧元件(1)(2)。電控懸架工作時(shí)，閥門的相互作用控制通向空氣彈簧元件

13、的氣流量。傳感器檢測出汽車的行駛狀態(tài)并反饋至ECU，ECU綜合這些反饋信息計(jì)算并輸出指令控制空氣彈簧元件的電動機(jī)和閥門，從而使電控懸架隨行駛及路面狀態(tài)不同而變化：在一般行駛中，空氣彈簧變軟、阻尼變?nèi)?，獲得舒適的乘坐感；在急轉(zhuǎn)彎或者制動時(shí)，則迅速轉(zhuǎn)換成硬的空氣彈簧和較強(qiáng)的阻尼，以提高車身的穩(wěn)定性。同時(shí)，該系統(tǒng)的電控減振器還能調(diào)整汽車高度，可以隨車速的增加而降低車身高度（減小離地間隙），減少風(fēng)阻以節(jié)省能源；在車速比較慢時(shí)車身高度又可恢復(fù)正常。目前電控懸架的控制形式主要有兩種，由液壓控制的形式和由氣壓控制的形式。電控懸架的液壓控制形式是較先進(jìn)的形式，主動懸架就屬于這一類形式，它采用一種有源方式來抑制

14、路面對車身的沖擊力及車身傾斜力。電控懸架的氣壓控制形式又稱為自適應(yīng)懸架，它通過在一定范圍內(nèi)的調(diào)整來應(yīng)對路面的變化。不管是主動懸架還是自適應(yīng)懸架，它們都有電子控制元件（ECU），有ECU就必然要有耳目做輔助，也就是要有傳感器。傳感器是電控懸架上重要的零部件，一旦失靈整個懸架系統(tǒng)工作就會不正常。一般電控懸架傳感器監(jiān)視的汽車重要參數(shù)有高度、速度、制動力、轉(zhuǎn)向角、慣性力等，因此對應(yīng)的電控懸架系統(tǒng)傳感器就有高度傳感器、速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、慣性力傳感器和聲納傳感器等。高度傳感器是電控懸架上最常見的傳感器，負(fù)責(zé)監(jiān)測車底高度的變化。它可以是霍爾效應(yīng)傳感器，一種以磁場為工作媒體，將物體的運(yùn)動參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字

15、電壓的形式輸出，使ECU能精確地測算出行駛高度，補(bǔ)償?shù)缆返淖兓?，防止車底刮到路面的凸出物。也可以采用光電二極管和光敏三極管，將車輛乘坐高度變化的信號傳送至ECU。速度傳感器顧名思義是反映汽車行駛的速度，它多裝配在變速器輸出軸上，速度傳感器有一齒輪與變速器輸出軸嚙合，傳感器將齒輪轉(zhuǎn)速變化信號傳送至ECU，ECU據(jù)此做出調(diào)節(jié)懸架的信號。轉(zhuǎn)向角度傳感器監(jiān)測駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤的角度和速度，以便對急轉(zhuǎn)彎進(jìn)行調(diào)整。這種傳感器一般裝在轉(zhuǎn)向柱上，利用光電二極管讀取轉(zhuǎn)向盤的角度和速度。慣性力傳感器用來監(jiān)測某一確定方向的加速力，即監(jiān)測垂直方向、側(cè)面方向和前后方向的慣性力。它起到監(jiān)測汽車運(yùn)動的作用，例如制動或加速。它

16、將有關(guān)信號傳遞至ECU，當(dāng)汽車制動或者突然加速時(shí)電控系統(tǒng)會調(diào)整整個懸架以增大緩沖程度，減少沖擊力對車身的影響。聲納傳感器是一種比較新的技術(shù)，它通過發(fā)射與接收聲波，監(jiān)測路面的不平整程度，將信號傳遞至ECU，調(diào)節(jié)懸架以適應(yīng)這些路面。聲納傳感器裝在汽車前下方，探測車前端路面，它能使ECU在汽車整體被沖擊前巳預(yù)知并做出調(diào)整，不是象一般懸架系統(tǒng)在沖擊到來時(shí)才做出反應(yīng)。電控懸架的控制中心是ECU，而輔助ECU工作的是各種傳感器，它們向ECU輸入各種數(shù)據(jù)幫助計(jì)算機(jī)對懸架設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。汽車懸架知識專題：主動懸架現(xiàn)代汽車中的懸架有兩種，一種是從動懸架，另一種是主動懸架。從動懸架即傳統(tǒng)式的懸架，是由彈簧、減振器（

17、減振筒）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成，它的功能是減弱路面?zhèn)鹘o車身的沖擊力，衰減由沖擊力而引起的承載系統(tǒng)的振動。其中彈簧主要起減緩沖擊力的作用，減振器的主要作用是衰減振動。由于這種懸架是由外力驅(qū)動而起作用的，所以稱為從動懸架。而主動懸架的控制環(huán)節(jié)中安裝了能夠產(chǎn)生抽動的裝置，采用一種以力抑力的方式來抑制路面對車身的沖擊力及車身的傾斜力。由于這種懸架能夠自行產(chǎn)生作用力，因此稱為主動懸架。主動懸架是近十幾年發(fā)展起來的，由電腦控制的一種新型懸架，具備三個條件：（1）具有能夠產(chǎn)生作用力的動力源；（2）執(zhí)行元件能夠傳遞這種作用力并能連續(xù)工作；（3）具有多種傳感器并將有關(guān)數(shù)據(jù)集中到微電腦進(jìn)行運(yùn)算并決定控制方式。因此，主動

18、懸架匯集了力學(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。例如裝置了主動懸架的法國雪鐵龍桑蒂雅，該車懸架系統(tǒng)的中樞是一個微電腦，懸架上有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)的懸架狀態(tài)。同時(shí)，微電腦獨(dú)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(shí)候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸架運(yùn)動。因此，桑蒂雅橋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(yùn)動”按鈕，轎車就會自動設(shè)置在最佳的懸架狀態(tài)，以求最好的

19、舒適性能。另外，主動懸架具有控制車身運(yùn)動的功能。當(dāng)汽車制動或拐彎時(shí)的慣性引起彈簧變形時(shí)，主動懸架會產(chǎn)生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。例如德國奔馳2000款CL型跑車，當(dāng)車輛拐彎時(shí)懸架傳感器會立即檢測出車身的傾斜和橫向加速度，電腦根據(jù)傳感器的信息，與預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行比較計(jì)算，立即確定在什么位置上將多大的負(fù)載加到懸架上，使車身的傾斜減到最小。汽車主動懸架液壓和空氣式從控制力的角度劃分，懸架可分為被動懸架，半主動懸架和主動懸架。目前，大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)裝有彈簧和減振器，懸架系統(tǒng)內(nèi)無能源供給裝置，其彈性和阻尼不能隨外部工況變化，因此稱這種懸架是被動懸架。主動懸架有作為直接力發(fā)生器的動

20、作器，可以根據(jù)輸入與輸出進(jìn)行最優(yōu)的反饋控制，使懸架有最好的減震特性，以提高汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。它由彈性元件C和一個力發(fā)生器Fe組成。半主動懸架可看作由可變特性的彈簧和減振器組成的懸架系統(tǒng)，雖然它不能隨外界的輸入進(jìn)行最優(yōu)的控制和調(diào)節(jié)，但它可按存儲在計(jì)算機(jī)的各種條件下最優(yōu)彈簧和減振器的優(yōu)化參數(shù)指令來調(diào)節(jié)彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態(tài)。它由彈性元件C和一個一個阻尼系數(shù)能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的阻尼器組成。 電子技術(shù)控制汽車懸架系統(tǒng)主要由（車高、轉(zhuǎn)向角、加速度、路況預(yù)測）傳感器、電子控制ECU、懸架控制的執(zhí)行器等組成。系統(tǒng)的控制功能通常有以下三個： 車高調(diào)整當(dāng)汽車在起伏不平的路面行駛時(shí)，可以使車身抬高，

21、以便于通過；在良好路面高速行駛時(shí)，可以降低車身，以減少空氣助力，提高操縱穩(wěn)定性。 阻尼力控制用來提高汽車的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動情況下，可以抑制車身姿態(tài)的變化。彈簧剛度控制改變彈簧剛度，使懸架滿足運(yùn)動或舒適的要求。采用主動式懸架后，汽車對側(cè)傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性提高，車身側(cè)傾減少。制動時(shí)車身前俯小，啟動和急加速可減少后仰。即使在壞路面，車身的跳動也較少，輪胎對地面的附著力提高。一.主動式液壓懸架電子控制的主動式液壓懸架能根據(jù)懸架的質(zhì)量和加速度等，利用液壓部件主動地控制汽車的振動。主動式液壓懸架在轎車上的布置如圖所示，在汽車重

22、心附近安裝有縱向、橫向加速度和橫擺陀螺儀傳感器，用來采集車身振動、車輪跳動、車身高度和傾斜狀態(tài)等信號，這些信號被輸入到控制單元ECU，ECU根據(jù)輸入信號和預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出控制指令，控制伺服電機(jī)并操縱前后四個執(zhí)行油缸工作。 二.主動式空氣懸架 在電子控制的主動式空氣懸架系統(tǒng)中，微機(jī)根據(jù)傳感器送來的信號和駕駛員給予的控制模式經(jīng)過運(yùn)算分析后向懸架發(fā)出指令，懸架可以根據(jù)微機(jī)給出的指令改變懸架的剛度和阻尼系數(shù)，是車身在行駛過程中保持良好的穩(wěn)定性能，并且將車身的振動響應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)。一般說來，主動式空氣懸架的控制內(nèi)容包括車身高度、減振器衰減力、彈簧彈性系數(shù)等三項(xiàng)； 車高的控制；分標(biāo)準(zhǔn)、升高和只升高

23、后輪三種工作狀態(tài)； 減震器的衰減力控制分低、中、高三檔； 空氣彈簧的彈性系數(shù)分軟、硬兩檔。 空氣懸架電子控制系統(tǒng)的工作原理；用空氣壓縮機(jī)形成壓縮空氣，并將壓縮空氣送給彈簧和減震器的空氣室中，以此來改變車輛的高度。在前輪和后輪的附近設(shè)有車高傳感器，按車高傳感器的輸出信號，微機(jī)判斷出車輛高度，再控制壓縮機(jī)和排氣閥，使彈簧壓縮或伸長，從而控制車輛高度。 在減震器內(nèi)設(shè)有電動機(jī)，電動機(jī)受微機(jī)的信號控制。利用電動機(jī)可以改變通氣孔的大小，從而改變了衰減力的大小。 具體說來，在汽車儀表板上有空氣懸架系統(tǒng)的開關(guān)，利用開關(guān)可以形成6種不同的工作方式。圖所示為豐田汽車公司的空氣懸架控制裝置在車上的布置情況。汽車懸架

24、系統(tǒng)專題：圖解各類獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的左右車輪不是用整體車橋相連接，而是通過懸架分別與車架（或車身）相連，每側(cè)車輪可獨(dú)立下下運(yùn)動。轎車和載重量1t以下的貨車前懸架廣為采用，轎車后懸架上采用也在增加。越野車、礦用車和大客車的前輪也有一些采用獨(dú)立懸架。 根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，獨(dú)立懸架可分為：雙橫臂，單橫臂，縱臂式，單斜臂，多桿式及滑柱（桿）連桿（擺臂）式等等。按目前采用較多的有以下三種形式：(1) 雙橫臂式，(2) 滑柱連桿式，(3)斜置單臂式。按彈性元件采用不同分為：螺旋彈簧式，鋼板彈簧式，扭桿彈簧式，氣體彈簧式。采用更多的是螺旋彈簧。 雙橫臂式（雙叉式）獨(dú)立懸架 如圖1所示為雙橫臂式獨(dú)立懸

25、架。上下兩擺臂不等長，選擇長度比例合適，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形，如圖2所示。V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。 圖1：雙橫臂式獨(dú)立懸架 不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車車輪上下運(yùn)動時(shí)，上臂比下臂運(yùn)動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩(wěn)定性。圖2:不等臂式懸架滑柱擺臂式獨(dú)立懸架（麥弗遜式或叫支柱式等）這種懸架目前在轎車中采用很多。如圖3所示?；鶖[臂式懸架將減振器作為引導(dǎo)車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一

26、體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動機(jī)布置，并降低車子的重心。車輪上下運(yùn)動時(shí)，主銷軸線的角度會有變化，這是因?yàn)闇p振器下端支點(diǎn)隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調(diào)整桿系設(shè)計(jì)布置合理得到解決。 圖3一汽奧迪100型轎車前懸架。筒式減振器裝在滑柱桶內(nèi)，滑柱桶與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，螺旋彈簧安裝在滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成上端的支承座內(nèi)，彈簧上端通過軟墊支承在車身連接的前簧上座內(nèi)，滑柱桶的下端通過球鉸鏈與懸架的橫擺臂相連。當(dāng)車輪上下運(yùn)動時(shí)，滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成沿減振器活塞運(yùn)動軸線移動，同時(shí)，滑柱桶的下支點(diǎn)還隨橫擺臂擺動。 斜置單臂式獨(dú)立懸架 這種懸架如圖4所示。這種懸

27、架是單橫臂和單縱臂(如下圖所示）獨(dú)立懸架的折衷方案。其擺臂繞與汽車縱軸線具有一定交角的軸線擺動，選擇合適的交角可以滿足汽車操縱穩(wěn)定性要求。這種懸架適于做后懸架。圖4多桿式獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對于側(cè)向力，垂直力以及縱向力需加設(shè)導(dǎo)向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。因而一些轎車上為減輕車重和簡化結(jié)構(gòu)采用多桿式懸架。如圖5所示。上連桿9用支架11與車身(或車架)相連，上連桿9外端與第三連桿7相連。上桿9的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿7的下端通過重型止推軸承與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。下連桿5與普通的下擺臂相同，下連桿5的內(nèi)端通過橡膠隔振套與前橫梁相連接。球鉸將下連桿5的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。多桿

28、紗前懸架系統(tǒng)的主銷軸線從下球鉸延伸到上面的軸承，它與上連桿和第三連桿無關(guān)。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。這種懸架減振器和螺旋彈簧不象麥弗遜懸架那樣沿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動。如圖5所示。圖5：多桿前懸架系統(tǒng)1-前懸架橫梁 2-前穩(wěn)定桿 3-拉桿支架 4-粘滯式拉桿 5-下連桿6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成 7-第三連桿 8-減振器 9-上連桿 10-螺旋彈簧 11-上連桿支架 12-減振器隔振塊汽車懸架知識專題：非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡單，被廣泛用于小貨車和客車的前后懸架。有的轎車的后懸架也有采用非獨(dú)立懸架。 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 鋼板彈簧被用做非獨(dú)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

29、架系統(tǒng)大為簡化。如下圖所示。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(shí)兩卷耳之間的距離有變化的可能。 為了提高汽車的平順性，有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧，實(shí)現(xiàn)漸變剛度鋼板彈簧。如南京汽車工業(yè)公司引進(jìn)的依維柯后懸架。其主簧由厚度為9mm的4片（或3片）和副簧厚度為15mm的2片（或3片）組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。在小載荷狀況時(shí)

30、，僅主簧起作用，而當(dāng)載荷增到一定值時(shí)，主簧與副簧接觸，共同發(fā)揮作用，懸架剛度得到提高，彈簧特性變?yōu)榉蔷€性的，當(dāng)副簧全部參加工作后，彈簧特性又變成線性的。這類懸架特點(diǎn)是副簧逐漸隨載荷增加而參加工作，因此懸架剛度的變化平穩(wěn)，改善了汽車行駛平順性能。 螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 因?yàn)槁菪龔椈勺鳛閺椥栽?，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統(tǒng)要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。 空氣彈簧非獨(dú)立懸架 汽車在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車時(shí)車身被抬高，滿載時(shí)車身則被壓得很低，會出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因而對于不同類型汽車提出不同的要求，礦山及大型客車要求 其空車與滿載時(shí)的車身高度變化不大；對于轎車要求在好

31、路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿足要求。如下圖所示。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車架和車橋上。經(jīng)壓氣機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入貯氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定壓力。儲氣罐8通過管路與2個空氣彈簧相通。儲氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度調(diào)節(jié)閥3控制，空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架1. 壓氣機(jī)；2.7. 空氣濾清器；3. 車身高度控制閥；4. 控制桿； 5.

32、空氣彈簧；6. 儲氣罐；8. 貯氣筒；9. 壓力調(diào)節(jié)器；10. 油水分離器汽車的自動調(diào)平懸架越野車上裝有SLS，后螺旋彈簧被空氣彈簧所取代，無論負(fù)載或空載時(shí)，它都能使車輛自動調(diào)平。高度傳感器會持續(xù)測量后懸架的高度。如果車輛的額外載荷使這一高度降低，電子控制單元（ECU）會向氣泵發(fā)送信號，增加對空氣彈簧的空氣供應(yīng)量，補(bǔ)償這一額外的重量，保持車輛的平衡。如果車重減輕，懸架升高，系統(tǒng)會自動排放空氣彈簧中的空氣，將車輛降至平衡狀態(tài)。越野行駛當(dāng)汽車處于越野路面，ECU會檢查各種情況（例如，零地面速度），自動向空氣彈簧充入更多的空氣。彈簧延展至其最大位移，使車輛重新獲得牽引力并駛過路面障礙。如果ECU檢測

33、到前進(jìn)或后退地面速度，懸架會返回其先前位置。手動操縱正常使用時(shí)，SLS自動操作，無須駕駛員介入。但是，安裝在儀表板上的開關(guān)允許駕駛員在進(jìn)入越野行駛前，將汽車后部升高到車橋上方的40毫米處（高出后保險(xiǎn)杠），以提高車輛的離去角。只有當(dāng)車速小于50公里小時(shí)，才能使用手動操作。超出該速度，系統(tǒng)自動將懸架返回其標(biāo)準(zhǔn)駕乘高度。用戶可另外購買一個plip（手持式遙控器），用它從車外進(jìn)行手動操作。使用該裝置，駕駛員可以調(diào)節(jié)車后部的高度，使其與掛車的掛鉤高度相配，或方便裝貨卸貨。當(dāng)汽車駛離崎嶇地面后，SLS進(jìn)入正常操作模式。汽車懸架知識專題：圖解橫向穩(wěn)定器現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，為提高懸架的側(cè)傾角剛度

34、，減小橫向傾斜，常在懸架中添設(shè)橫向穩(wěn)定器（桿），保證良好操縱穩(wěn)定性。如下圖所示桿式橫向穩(wěn)定器。1. 支桿；2. 套筒；3. 桿；4. 彈簧支座彈簧鋼制成的橫向穩(wěn)定桿3呈扁平的U形，橫向地安裝在汽車前端或后端（也有轎車前后都裝橫向穩(wěn)定器）。桿3的中部的兩端自由地支承在兩個橡膠套筒內(nèi)，套筒2固定于車架上。橫向穩(wěn)定桿的兩側(cè)縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座4相連。 當(dāng)兩則懸架變形相同時(shí)，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等時(shí)，車身相對路面橫向傾斜時(shí)，車架一側(cè)移近彈簧支座，穩(wěn)定桿的同側(cè)末端就隨車架向上移動，而另一側(cè)車架遠(yuǎn)離彈簧座，相應(yīng)橫向穩(wěn)定桿的末端相對車架下移，橫向穩(wěn)定桿中部對于車架

35、沒有相對運(yùn)動，而穩(wěn)定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定桿被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動。 下圖是另一種車型橫向穩(wěn)定器的安裝 下圖是車身的橫向的穩(wěn)定扭桿裝置汽車懸架知識專題：扭桿彈簧知識汽車懸掛的金屬彈簧有三種形式，分別是螺旋彈簧、鋼板彈簧和扭桿彈簧。螺旋彈簧形似螺旋線而得名，具有重量小且占位置少的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)路面對輪子的沖擊力傳來時(shí)，螺旋彈簧產(chǎn)生變形，吸收輪子的動能轉(zhuǎn)換為螺旋彈簧的位能（勢能），從而緩和了地面的沖擊對車身的影響。鋼板彈簧的中部通過U型螺栓（又稱騎馬螺栓）固定在車橋上，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上，通過鋼板彈簧將車

36、橋與車身連接起來，當(dāng)路面對輪子的沖擊力傳來時(shí)，鋼板產(chǎn)生變形，起到緩沖、減振的作用。扭桿彈簧一端與車架固定連接，另一端與懸架控制臂連接，通過扭桿的扭轉(zhuǎn)變形達(dá)到緩沖作用。在三種彈簧中，螺旋彈簧和鋼板彈簧都是常見的汽車彈簧，它們的作用比較好理解。而許多人對扭桿彈簧的形狀與作用則不太明了。從截?cái)嗝嫔峡?，扭桿彈簧有園形、管形、矩形、疊片及組合式等。使用最多是園形扭桿，它呈長桿狀，兩端可以加工成花鍵、六角形等，以便將一端固定在車架而另一端通過控制臂固定在車輪上。扭桿用合金彈簧鋼做成，具有較高的彈性，既可扭曲變形又可復(fù)原，實(shí)際上起到螺旋彈簧相同的作用，只不過表現(xiàn)形式不一樣而已。汽車運(yùn)行時(shí)，車輪受地面凹凸的影

37、響上下運(yùn)動，控制臂也會隨之上升或下降。當(dāng)車輪向上時(shí)控制臂上升，使扭桿被迫扭轉(zhuǎn)變形，吸收沖擊能量。當(dāng)沖擊力減弱時(shí)，桿的自然還原能力能迅速恢復(fù)到它原來的位置，使車輪回到地面，避免車架受到顛簸。 扭桿彈簧能夠儲存較大的能量，比相等應(yīng)力的螺旋彈簧和鋼板彈簧大得多。桿越短越粗，剛度也越大。一般來講，三種彈簧比較，扭桿彈簧單位重量的儲能量較大，且占用的空間位置最小，易于布置，還可以適度調(diào)整車身的高度，所以不少乘用車懸掛采用扭桿彈簧。廠家在制造扭桿彈簧時(shí)施加了預(yù)應(yīng)力，增大疲勞強(qiáng)度。由于預(yù)應(yīng)力是有方向的，所以扭桿彈簧也是有方向的。扭桿彈簧標(biāo)記有左邊或右邊，用來識別安裝在哪一側(cè)。汽車懸架知識專題：少片變截面彈簧

38、 我們知道，乘用車獨(dú)立懸掛的彈性元件多用螺旋彈簧，非獨(dú)立懸掛的彈性元件多用鋼板彈簧。由于鋼結(jié)構(gòu)簡單，使用可K，鋼板彈簧使用很廣泛，例如一些越野車、皮卡或面包車。而大客車、貨車則大多數(shù)是使用鋼板彈簧。顧名思義，鋼板彈簧就是用鋼板做彈簧，它又稱為葉片彈簧。為了充分利用材料，鋼板彈簧做成接近于應(yīng)力梁的形式。它有兩種類型，一種是等厚度，寬度呈現(xiàn)兩端狹，中間寬。傳統(tǒng)的多片迭成的鋼板彈簧就是這一類型，這種鋼板彈簧是由多片長度不等，寬度一樣的鋼片所迭成，現(xiàn)在的大客車、貨車多數(shù)使用這種鋼板彈簧。另一種是等寬度，厚度呈現(xiàn)兩端薄，中間厚。現(xiàn)在常見的少片鋼板彈簧就是這一類型，少片鋼板彈簧是指只有14片的變截面鋼板彈

39、簧，變截面鋼板彈簧是指沿鋼板長度方向中心較厚向兩端逐漸變薄，或者片寬和片厚均漸變化的鋼板彈簧。多用于輕型汽車，現(xiàn)在一些大中型客車也趨向于使用這一類鋼板彈簧。 鋼板彈簧的中部通過U型螺栓（又稱騎馬螺栓）固定在車橋上，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，起到緩沖、減振、傳力的作用。多片鋼板彈簧的各片鋼板迭加成倒三角形狀，最上端的鋼板最長，最下端的鋼板最短，鋼板的片數(shù)與支承汽車的重量和減震效果相關(guān)，鋼板越多越厚越短，彈簧剛性就越大。但是，當(dāng)鋼板彈簧撓曲時(shí)，各片之間就會互相滑動摩擦產(chǎn)生噪聲。摩擦還會引起彈簧變形，造成行駛不平順。因此，在承載量不是很大的汽車上，就

40、出現(xiàn)了少片鋼板彈簧，以消除多片鋼板彈簧的缺陷。有些少片鋼板彈簧僅用一片鋼板彈簧，它與多片鋼板彈簧相比除了減少噪聲和不會摩擦外，還可以節(jié)省材料，減輕重量，便于布置，降低整車高度，具有良好的平順性。少片鋼板彈簧的鋼板截面變化大，從中間到兩端的截面是逐漸不同，因此軋制工藝比較復(fù)雜。為了減輕重量和軋制工藝難度，近年出現(xiàn)了一種纖維增強(qiáng)塑料（FRP）代替鋼板，可減小重量一半以上。這種纖維增強(qiáng)塑料是由玻璃纖維制成，用聚酯樹脂聚合在一起。據(jù)計(jì)算一般的單片鋼板彈簧每副重量約1120公斤，而纖維增強(qiáng)塑料彈簧每副重量約4公斤左右，而且行駛平穩(wěn)，噪聲很低。汽車懸架知識專題：各類彈性元件詳述懸架采用的彈性元件有鋼板彈簧

41、、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧、橡膠彈簧等。 鋼板彈簧 鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁。如圖下右側(cè)所示。鋼板彈簧3的第一片（最長的一片）稱為主片，其兩端彎成卷耳1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車橋固定。中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時(shí)的相對位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相對滑動的

42、可能。鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對滑動而產(chǎn)生摩擦，可促使車架的振動衰減。各片間的干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，且增大了各片的摩損。所以在裝合時(shí)，各片間涂上較稠的潤滑劑（石墨潤滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)。1. 卷耳；2. 彈簧夾；3. 鋼板彈簧；4. 中心螺栓；鋼板彈簧本身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，使結(jié)構(gòu)簡化，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。有些高級轎車的后懸架采用鋼板彈簧作彈性元件。目前一些國家汽車上采用變厚度的單片或二至三片的鋼板彈簧，可以減少片與片間的干摩擦，減小動剛度，還提高使用應(yīng)力，同時(shí)減輕重量。 螺旋彈簧 螺旋彈簧是用彈簧鋼鋼棒料卷制而成，它們有

43、剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧。 螺旋彈簧大多應(yīng)用在獨(dú)立懸架上， 尤以前輪獨(dú)立懸架采用廣泛。有些轎車后輪非獨(dú)立懸架也有采用螺旋彈簧作彈性元件的。由于螺旋彈簧只承受垂直載荷，它用做彈性元件的懸架要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤滑，防污性強(qiáng)，占用縱向空間小，彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn)，因而現(xiàn)代轎車上廣泛采用。扭桿彈簧 扭桿彈簧總成用鉻釩合金彈簧鋼制成，它的表面經(jīng)過加工很光滑。通常為保護(hù)扭桿表面，在其上涂有環(huán)氧樹脂，并包一層玻璃纖維，再涂一層環(huán)氧樹脂，最后涂上瀝青和防銹油漆，以防摩蝕和損壞表面，從而提高扭桿彈簧的使用壽命。如下圖所示。扭桿彈簧是一根由彈簧鋼制的桿1。扭

44、桿斷面常為圓形，少數(shù)是矩形或管形，扭桿一端固定在車架上，（另一端上的）擺臂2與車輪相連。當(dāng)車輪跳動時(shí)，擺臂便繞著扭桿軸線擺動，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，以保證車輪與車架的彈性聯(lián)接。 扭桿彈簧在制造時(shí)，經(jīng)熱處理后施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩載荷，使它有一個永久變形，而具有一定的預(yù)應(yīng)力，這樣可以在實(shí)際工作中減小工作時(shí)的實(shí)際應(yīng)力，有利于延長扭桿彈簧的壽命。但應(yīng)注意左右扭桿由于施加應(yīng)力有方向性，裝在車上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向應(yīng)與所預(yù)加在扭桿上的扭轉(zhuǎn)方向相一致，因而左右扭桿做有標(biāo)記，安裝時(shí)應(yīng)加以注意。采用扭桿彈簧做彈性元件的懸架要設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。扭桿彈簧與鋼板彈簧相比質(zhì)量輕于鋼板彈簧，而且不需潤滑，保養(yǎng)維修簡便。氣體彈簧 氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個密閉的容器內(nèi)裝入壓縮空氣（氣壓為0.51MPa），利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈簧的作用。這種彈性元件叫空氣彈簧，它分為囊式和膜式空氣彈簧。如下圖所示?？諝鈴椈稍谵I車上有采用尤其在主動懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加，容器內(nèi)壓縮空氣壓力升高，使其彈簧剛度也隨之增加，載荷減少，彈簧壓力也隨空氣壓力減少而下降，因而這種彈簧有其理