蘇亞靜+張聰聰
摘 要:轎車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,是衡量轎車質(zhì)量的指標之一。本文從汽車懸架種類及特點、常見轎車懸架應(yīng)用、技術(shù)特點三方面進行歸納和總結(jié)。
關(guān)鍵詞:橋車;懸架;獨立;非獨立
概述
不管是歐美,還是自主品牌轎車,無不在極力宣傳并標榜自身良好的操控性和運動性。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(wěn)定性的要求,而這兩方面又是互相對立的。
1汽車懸架種類及特點
1.1汽車懸架種類
1.1.1非獨立懸架的車輪裝在一根整體車軸的兩端,當一邊車輪跳動時,影響另一側(cè)車輪也作相應(yīng)的跳動,使整個車身振動或傾斜(如下圖所示)。
1.1.2獨立懸架的車軸分成兩段,每只車輪用螺旋彈簧獨立地安裝在車架(或車身)下面,當一邊車輪發(fā)生跳動時,另一邊車輪不受波及(如下圖所示)。
1.2汽車懸架特點
1.2.1非獨立懸架
1.2.1.1兩側(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懸掛在車架或車身的下面。
1.2.1.2具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、強度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點,但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用。
1.2.2獨立懸架
1.2.2.1每一側(cè)的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。
1.2.2.2質(zhì)量輕,減少了車身受到的沖擊,并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(fā)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(wěn)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。
1.2.2.3存在結(jié)構(gòu)復雜、成本高、承載力小,維修不便的缺點,但現(xiàn)代轎車前后懸架大都采用了獨立懸架,并已成為一種發(fā)展趨勢。
1.2.2.4獨立懸架的結(jié)構(gòu)分有燭式、麥弗遜式等多種,其中燭式和麥弗遜式形狀相似,兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在一起,但因結(jié)構(gòu)不同又有重大區(qū)別。
1.2.2.4.1燭式采用車輪沿主銷軸方向移動的懸架形式,形狀似燭形而得名。特點是主銷位置和前輪定位角不隨車輪的上下跳動而變化,有利于汽車的操縱性和穩(wěn)定性。
1.2.2.4.2麥弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸架形式,減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷,轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動。特點是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動而變化。這種懸架構(gòu)造簡單,布置緊湊,前輪定位變化小,具有良好的行駛穩(wěn)定性。所以,目前轎車使用最多的獨立懸架是麥弗遜式懸架。
2常見轎車懸架應(yīng)用
2.1螺旋簧非獨立懸架
螺旋彈簧非獨立懸架是一種復合式懸架,裝有該類后懸架的轎車,其后橋的結(jié)構(gòu)形式對后懸架的剛度特性有重要影響,一般只用作轎車的后懸架,在一汽奧迪100型汽車中應(yīng)用。
2.2空氣彈簧非獨立懸架
采用空氣彈簧懸架時,可以通過車身高度控制閥來改變空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力,從而自動調(diào)節(jié)車身高度,以保證車身高度變化不因載荷變化而變變化,應(yīng)用廣泛在奧迪、寶馬等高級別汽車上。
2.3橫臂式獨立懸架
橫臂式獨立懸架分為單橫臂式獨立懸架和雙橫臂式獨立懸架兩種。
2.3.1采用單橫臂式獨立懸架的車輪上下運動時,車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變輪距的大小,并使主銷內(nèi)傾角及車輪外傾角均發(fā)生較大變化。輪距變化使輪胎產(chǎn)生橫向滑移,破壞輪胎與地面的附著,因此這種懸架很少在轉(zhuǎn)向輪中采用,在戴姆勒-奔馳轎車中有所應(yīng)用。
2.3.2雙橫臂式獨立懸架若兩臂長度選擇合適,則可以使主銷角度與輪距的變化均不過大。因此不等長的雙橫臂式獨立懸架在轎車的前輪上廣泛應(yīng)用,采用雙橫臂式前懸架的主要有:廣州本田雅閣、一汽轎車馬自達6以及北京奔馳-戴克的克萊斯勒300C。而采用雙橫臂式后懸架的有東風本田思域。
2.4縱臂式獨立懸架
2.4.1單縱臂式獨立懸架當車輪上下跳動時,縱臂以軸套和扭桿的軸線為中心擺動,使扭桿彈簧產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形以緩和不平路面而產(chǎn)生的沖擊,在雷諾-5型轎車后懸架中有所應(yīng)用。
2.4.2雙縱臂式獨立懸架兩個縱臂長度一般做成相等,形成平行四連桿機構(gòu)。這樣可以使車輪上下運動時,主銷后傾角不變,因而廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)向輪。
2.5麥弗遜式獨立懸架
麥弗遜式獨立懸架變形時,使主銷的定位角和輪距都有些變化,合理調(diào)整桿系的布置,可使車輪的這些定位參收變化極小,由于兩前輪內(nèi)側(cè)空間較大,便于發(fā)動機等部件的布置,在一汽奧迪100、捷達/高爾夫及上海桑塔納型轎車均廣泛應(yīng)用。
3轎車懸架技術(shù)特點
3.1現(xiàn)代轎車的懸架都有減振器,當轎車在不平坦的道路上行駛,車身會發(fā)生振動,減振器能迅速衰減車身的振動,利用本身的油液流動的阻力來消耗振動的能量。
3.2為了提高轎車的舒適性,現(xiàn)代轎車懸架的垂直剛度值設(shè)計得較低,用通俗話來講就是很“軟”,這樣雖然乘坐舒適了,但轎車在轉(zhuǎn)彎時,由于離心力的作用會產(chǎn)生較大的車身傾斜角,直接影響到操縱的穩(wěn)定性。為了改善這一狀態(tài),許多轎車的前后懸架增添橫向穩(wěn)定桿,當車身傾斜時,兩側(cè)懸架變形不等,橫向穩(wěn)定桿就會起到類似杠桿作用,使左右兩邊的彈簧變形接近一致,以減少車身的傾斜和振動,提高轎車行駛的穩(wěn)定性。
結(jié)束語:從外表上看似簡單的懸架,包含著多種力的合作,決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是現(xiàn)代轎車研究的關(guān)鍵部件。