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懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭,並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力,並衰減由此引起的震動,以保證汽車能平順地行駛。

1簡介

作用
懸架是汽車中的一個重要總成,它把車架與車輪彈性地聯繫起來,關係到汽車的多種使用性能。從外表上看,轎車懸架僅是由一些桿、筒以及彈簧組成,但千萬不要以為它很簡單,相反轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成,這是因為懸架既要滿足汽車的舒適性要求,又要滿足其操縱穩定性的要求,而這兩方面又是互相對立的。比如,為了取得良好的舒適性,需要大大緩衝汽車的震動,這樣彈簧就要設計得軟些,但彈簧軟了卻容易使汽車發生剎車「點頭」、加速「抬頭」以及左右側傾嚴重的不良傾向,不利於汽車的轉向,容易導致汽車操縱不穩定等。

2懸架分類

獨立
麥弗遜獨立懸架

  麥弗遜獨立懸架

獨立懸架是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸挂在車架或車身下面的。其優點是:質量輕,減少了車身受到的衝擊,並提高了車輪的地面附著力;可用剛度小的較軟彈簧,改善汽車的舒適性;可以使發動機位置降低,汽車重心也得到降低,從而提高汽車的行駛穩定性;左右車輪單獨跳動,互不相干,能減小車身的傾斜和震動。不過,獨立懸架存在著結構複雜、成本高、維修不便的缺點。現代轎車大都是採用獨立式懸架,按其結構形式的不同,獨立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。
多連桿式
多連桿式懸架是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸架。多連桿式能使車輪繞著與汽車縱軸線成一定角度的軸線內擺動,是橫臂式和縱臂式的折衷方案,適當地選擇擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角,可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸架的優點,能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸架的主要優點是:車輪跳動時輪距和前束的變化很小,不管汽車是在驅動、制動狀態都可以按司機的意圖進行平穩地轉向,其不足之處是汽車高速時有軸擺動現象。
連桿式主要是在FR驅動方式,並且後車軸左右一體化(與中間的差速器剛性連接)的情況下使用的,過去多採用鋼板彈簧支撐車身,現在從提高行車平順性考慮,多使用連桿式和後面要說的擺臂式,並且使用平順性好的螺旋彈簧。連桿在左右兩側各有一對,分為上拉杆和下拉杆,作為傳遞橫向力(汽車驅動力)的機構,通常再與一根橫向推力桿一起組成五連桿式構成。橫向推力桿一端連接車身,一端連接車軸,其目的是為了防止車軸(或車身)橫向竄動。當車軸因顛簸而上下運動時,橫向推力桿會以與車身連接的接點為軸做畫圓弧的運動,如果擺動角度過大會使車軸與車身之間產生明顯的橫向相對運動,與下擺臂的原理類似,橫向推力桿也要設計得比較長,以減小擺動角。
連桿式懸架與車軸形成一體,彈簧下方質量大,且左右車輪不能獨立運動,所以顛簸路面對車身產生的衝擊能量比較大,平順性差。因此出現了擺臂方式,這種方式是僅車軸中間的差速器固定,左右半軸在差速器與車輪之間設萬向節,並以其為中心擺動,車輪與車架之間用Y型下擺臂連接。「Y」的單獨一端與車輪剛性連接,另外兩個端點與車架連接並形成轉動軸。根據這個轉動軸是否與車軸平行,擺臂式懸架又分為全拖動式擺臂和半拖動式擺臂,平行的是全拖動式,不平行的叫半拖動式。
由於舒適性是轎車最重要的使用性能之一,而舒適性與車身的固有振動特性有關,而車身的固有振動特性又與懸架的特性相關。所以,汽車懸架是保證乘坐舒適性的重要部件。同時,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規格表,作為衡量轎車質量的指標之一。
懸架
燭式
燭式懸架的結構特點是車輪沿著剛性地固定在車架上的主銷軸線上下移動。燭式懸架的優點是:當懸架變形時,主銷的定位角不會發生變化,僅是輪距、軸距稍有變化,因此特別有利於汽車的轉向操縱穩定和行駛穩定。但燭式懸架有一個大缺點:就是汽車行駛時的側向力會全部由套在主銷套筒的主銷承受,致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大,磨損也較嚴重。燭式懸架現已應用不多。
懸架
拖曳臂式
拖曳臂式懸挂我們姑且稱之為半獨立懸挂,從懸挂的大分類來看,所有的懸挂可以被分成兩大類,即:獨立懸挂和非獨立懸挂。但是在單縱臂扭轉梁懸挂上,這兩個分類變得有些模糊。從懸挂結構來看屬於不折不扣的非獨立懸挂,因為左右縱向搖臂被一跟粗大的扭轉梁焊接在一起,但是從懸挂性能來看,這種懸挂實現的是具有更高穩定性的全拖式獨立懸挂的性能。拖曳臂式懸挂本身具有非獨立懸挂的存在的缺點但同時也兼有獨立懸挂的優點,拖曳臂式懸挂的最大優點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小。這種懸挂的舒適性和操控性均有限,當其剎車時除了車頭較重會往下沉外,拖曳臂懸挂的後輪也會往下沉平衡車身,無法提供精準的幾何控制。
懸架
空氣懸挂系統
空氣懸挂的基本技術方案主要包括內部裝有壓縮空氣的空氣彈簧和阻尼可變的減震器兩部分。與傳統鋼製汽車懸挂系統相比較,空氣懸挂具有很多優勢,最重要的一點就是彈簧的彈性係數也就是彈簧的軟硬能根據需要自動調節。例如,高速行駛時懸挂可以變硬,以提高車身穩定性,長時間低速行駛時,控制單元會認為正在經過顛簸路面,以懸挂變軟來提高減震舒適性。
懸架
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