劉宇 張銳 高力杰

摘 要：懸架并非汽車在行進(jìn)必不可少的裝備，但如果沒有懸架，將極大的影響汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性。在日益加劇的汽車市場競爭中，人們對汽車的舒適性要求越來越高、安全性要求越來越挑剔。懸架對整車性能有著重要的影響，是現(xiàn)代汽車發(fā)展重要的研究對象。本文系統(tǒng)地對汽車懸架的構(gòu)成、性能要求、種類、主要設(shè)計(jì)參數(shù)、常見失效等方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：汽車；懸架；螺栓；螺母

概述

懸架是現(xiàn)代汽車上主要的總成之一。它把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性的連接起來。其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩，并且緩和不平路面對車架（車身）的沖擊載荷，衰減由沖擊載荷引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車操縱穩(wěn)定性使其獲得高速行駛的能力。

1懸架的構(gòu)成

典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等，主要功能如下：

①彈性元件支撐垂直載荷，緩和并抑止不平路面引起的振動(dòng)和沖擊.彈性元件主要有鋼板彈簧，螺旋彈簧，扭桿彈簧，氣彈簧和橡膠彈簧等。用具有彈性較高材料制成的零件，在車輪受到大的沖擊時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能儲(chǔ)存起來，在車輪下跳或回復(fù)原行駛狀態(tài)時(shí)釋放出來。

②導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是傳遞力和力矩，同時(shí)兼起導(dǎo)向作用。在汽車的行駛過程當(dāng)中，能夠控制車輪的運(yùn)動(dòng)軌跡。

③減振器是產(chǎn)生阻尼力的主要元件，其作用是迅速衰減汽車的振動(dòng)，改善汽車的行駛平順性，增強(qiáng)車輪和地面的附著力.另外，減振器能夠降低車身部分的動(dòng)載荷，延長汽車的使用壽命。

2懸架的性能要求

2.1保證汽車有良好的行駛平順性。

2.2具有合適的衰減振動(dòng)能力。

2.3保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。

2.4汽車制動(dòng)或加速時(shí)要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；

2.5轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適。

2.6有良好的隔聲能力。

2.7結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。

2.8可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。

3懸架的種類

3.1按汽車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)形式劃分：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架，如下圖：

3.1.1非獨(dú)立懸架兩側(cè)車輪由一根整體式車橋相連，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。

3.1.2獨(dú)立懸架每一側(cè)的車輪都是單獨(dú)地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面，與其配用的車橋?yàn)閿嚅_式車橋，所以兩側(cè)車輪的運(yùn)動(dòng)是相對獨(dú)立、互不影響的。獨(dú)立懸架根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同分為橫臂式懸架、拖拽臂式懸架、多連桿式懸架和多連桿式懸架。

3.2按控制形式分：主動(dòng)懸架和從動(dòng)懸架

3.2.1主動(dòng)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。它匯集了力學(xué)和電子學(xué)的技術(shù)知識(shí)，是一種比較復(fù)雜的高技術(shù)裝置，這種懸架能夠自行產(chǎn)生作用力，因此稱為主動(dòng)懸架。

3.2.2從動(dòng)懸架即傳統(tǒng)式的懸架，是由彈簧、減振器（減振筒）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成，是由外力驅(qū)動(dòng)而起作用的，所以稱為從動(dòng)懸架。

3.3常見懸架

3.3.1麥弗遜式懸架由螺旋彈簧、減震器、下擺臂組成，絕大部分車型還會(huì)加上橫向穩(wěn)定桿。適用車型：占用空間小適合小型車以及大部分中型車使用，如：廣本飛度、大眾邁騰、哈弗H6前懸架等。

3.2.2拖曳臂式懸架是指車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架結(jié)構(gòu)。適用車型：中小型汽車、低端SUV后懸掛，如：廣本飛度、上海大眾桑塔納、長城C30后懸架等。

3.2.3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。適用車型：空間充裕、且注重舒適性能和操控穩(wěn)定性的高檔車，如：奔馳E級轎車、華晨寶馬的3系轎車等前、后懸架采用多連桿結(jié)構(gòu)。

3.2.4空氣懸架主要由控制電腦、空氣泵、儲(chǔ)壓罐、氣動(dòng)前后減震器和空氣分配器等組成，功能：控制車身的水平運(yùn)動(dòng)：調(diào)節(jié)車身的水平高度；調(diào)節(jié)減震器的軟硬程度。適用車型：高品質(zhì)的SUV既要擁有轎車的舒適性，又要兼顧越野車的通過性能，空氣懸架系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這目標(biāo)的最佳選擇。

4懸架主要設(shè)計(jì)參數(shù)

4.1懸架靜撓度是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上的載荷與此時(shí)懸架剛度之比 。

4.2懸架的動(dòng)撓度是指從滿載靜平衡位置開始懸架壓縮到結(jié)構(gòu)允許的最大變形（通常指緩沖塊壓縮到其自由高度的1/2或2/3）時(shí)，車輪中心相對車架（或車身）的垂直位移。要求懸架應(yīng)有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對轎車而言，取70～90mm，且比值應(yīng)不小于0.5。

4.3懸架剛度是衡量懸架抵抗變形的能力的一種量度，其值等于懸架承受的載荷與該載荷引起的懸架的變形的比值。對于轎車驅(qū)動(dòng)橋，采用獨(dú)立懸架的非懸掛質(zhì)量為60～100kg，并且取值約為下限。

5懸架常見失效

5.1輪胎異?；驀?yán)重磨損，若判定為懸架系統(tǒng)問題，應(yīng)先檢查彈簧是否折斷或下垂，如有此現(xiàn)象，應(yīng)更換彈簧；檢查支柱減震器是否磨損，如果磨損，更換支柱減震器。

5.2前懸架系統(tǒng)有異常噪音，應(yīng)進(jìn)行如下檢查：檢查懸架部件是否損壞，如：懸架焊接本體、膠套脫出等，若有損壞及時(shí)更換；檢查控制臂襯套或轉(zhuǎn)向橫拉桿端頭是否磨損，若有磨損需更換控制臂膠套或轉(zhuǎn)向橫拉桿；檢查球節(jié)和轉(zhuǎn)向橫拉桿端頭潤滑情況，若潤滑不足需更換球節(jié)和外轉(zhuǎn)向橫拉桿；檢查穩(wěn)定軸連桿是否松動(dòng)，如過松需要緊固穩(wěn)定軸連桿；檢查懸架螺栓或螺母是否松動(dòng)，緊固懸架螺栓或螺母；檢查支柱減震器或支柱座是否磨損，若有磨損需更換支柱減震器，并緊固支柱座螺栓；檢查支柱彈簧是否錯(cuò)位；若有錯(cuò)位，需要將支柱彈簧調(diào)整到合適位置。

6結(jié)束語

不同的懸架系統(tǒng)會(huì)使駕駛者在車輛行駛過程中都有不同的感受，汽車懸架系統(tǒng)是選擇汽車時(shí)極其重要的參考依椐，它決定著汽車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是汽車最為關(guān)鍵的部件之一。