《汽车悬架(2021整理).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车悬架(2021整理).docx（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用如今，已有越来越多的*以上轿车开始抛弃拖曳臂式后悬结构，转而使用操控性能更好、乘坐舒适性更高的多连杆或双叉臂式悬架。这是否意味着逐步落伍的拖曳臂式悬架已无用武之地了？我想答案并非如此。在讲拖曳臂式悬架前，我们还是有必要来简单地回忆一下什么是悬架。所谓悬架就是指连接车身车架和车轮车轴的弹性构件，这个构件虽为弹性结构，但它的刚度足以保证汽车的行驶舒适性和稳定性。在汽车行驶过程中，悬架既能抵消减弱路面不平带来的生硬冲击，又能确保车身的横向和纵向稳定性，使车辆在悬架设计的自由行程内时刻都可以保持一个较大范围的动态可控姿态。因此，悬架是关系到车辆操控性
2、和舒适性的重要组成部件之一。按照常理，车辆的推出年代越近，那么它采用的相应技术就应该越先进，而与舒适性相关的部件也就会越高级。比方悬架，*以上轿车往往受本钱因素干扰较小，在厂商推出换代车型时会用各项指标优越的多连杆悬架结构来替代性能平平的拖曳臂式后悬，群众的帕萨特B6之于B5就是最好的例子。不过事与愿违的事还是时有发生，在*轿车阵营里，仍然有局部新推出的车型还在坚持使用已逐步落伍的拖曳臂式后悬，比方丰田第十代花冠现名：卡罗拉、铃木SX4、群众新甲壳虫。不过说来也怪，在*以下级别的车型里几乎都无一例外地在后悬采用拖曳臂式结构，比方群众波罗、本田飞度、日产颐达、铃木雨燕等。这难道是一种巧合？202
3、1-3-1 15:43雷诺Scenic车型的后悬结构，在狭窄的空间布局中采用了斜置减震器介于独立式和非独立式悬架之间的拖曳臂式悬架优缺点都很突出纵臂扭转梁式半独立悬架，纵向拖曳臂式半独立悬架，H型纵向摆臂式悬架这些都是不同的汽车厂商对拖曳臂式悬架的称谓。尽管它们各自都有不同的名字，但它们的结构和性能几乎都大致相似。拖曳臂式悬架是专为后轮而设计的悬架结构，它的构成非常简单以粗状的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架的硬性连接，然后以液压减震器和螺旋弹簧充当软性连接，起到吸震和支撑车身的作用，圆柱形或方形横梁那么连接左右车轮。从拖曳臂悬架的构造来看，由于左右纵摆臂被横梁连接，因此悬架结构依旧还保持着
4、整体桥式的特性，这也就使纵向拖臂所连接的车轮在动态运动中外倾角不会发生变化，由此会使前轮出现转向缺乏，所以拖曳臂后悬无法为车身的精确操控提供良好的保障。不过可喜的是，连接左右纵臂的横梁在连接处为可转动式，在一定程度上可让左右车轮在小范围的空间内自由跳动而不干扰到另一侧车轮。说到此，我们需要借助拖曳臂悬架的作动原理来看看它为什么性能如此平平。在前面我们已经说到，拖曳臂悬架左右纵臂被一根横梁相连，因此它在某些特性上与整体桥式悬架有相似之处。打个比方，假设一辆装备拖曳臂后悬的紧凑型轿车经过短波路面，由于左右后轮有横梁相连，所以左右两侧车轮都会同时随起伏不平的路面抖动，尽管液压减震器和螺旋弹簧能吸收掉
5、局部震动，但由于后悬的整体性，剩余的无法过滤掉的震动还是不可防止地会传入车厢，因此乘坐者会感到一定的不适，这种不适说得直白点就是比拟颠。如果此时后轮装备的是多连杆悬架，左右后轮就可以分别随着各自的连接杆进行上下运动，不会因为中间的横梁而互相干扰，那么舒适性也将大大提高。2021-3-1 15:43实际上拖曳臂悬架属于整体式的一种，因为左右仍属硬性连接舒适性如此，在操控性上你更是别指望拖曳臂会带给你莫大的惊喜。在动态运动尤其是高速转向中，车身随惯性会产生一定的侧倾，前面我们提到由于纵向拖臂所连接的车轮在转向中不会发生外倾角变化，由此会造成前轮的转向缺乏，所以拖曳臂悬架给人的感觉是极端操控状态下可
6、控性较差，后轮反映较迟钝。其实这也与左右纵臂车轮被横梁连接有关，因为转向时车身会侧倾，而弯道内侧车轮会在减震器和弹簧的伸展下尽量保持与地面的接触，左右车轮受力不均会影响到动态操控性。有两种方案倒是可以解决这一问题，一种是更换更为先进的多连杆悬架，另一种那么是导入后轮随动转向功能。虽然拖曳臂的缺点和物理缺憾明显，但矛盾的焦点是它也存在同样突出的优点：占用车身空间小，不会让车身在运动中发生外倾角变化，减震器不会发生应力弯曲加剧轮胎磨损。本钱低廉、结构简单的拖曳臂式悬架在组成结构上还有许多讲究之处,尽管拖曳臂式悬架的结构非常简单，构成部件也非常少，但是它却可以分为半拖曳臂式和全拖曳臂式两种类型。所谓
7、半拖曳臂式，就是指拖臂平行或适当倾斜于车身，拖臂的前端连接车身或车架，后端连接车轮或车轴，拖臂可以随减震器和螺旋弹簧实现上下摆动。通常半拖曳臂式悬架结构相对简单，制造本钱低，在国内常见的微型车或紧凑型轿车如奥托、夏利、波罗以及飞度上都可以见到。而全拖曳臂式，就是指拖臂安装于车轴上方，连接臂由后向前延伸，通常从拖臂连接端到车轮端会有一个类似于V型的结构出现，这样的结构我们称之为全拖曳臂式。这种悬架结构相对来说较半拖曳臂式要复杂，性能好于半拖式，通常在法系车如标致、雪铁龙上较常见。富康的拖曳臂式后悬就是典型的全拖臂式结构，不过随着半拖曳臂式悬架结构的改善，全拖曳臂式已经非常少见了。其实在拖曳臂式悬
8、架的构造中还有许多讲究，例如液压减震器和螺旋弹簧的组合方式就有一体式和别离式。减震器和弹簧一体式的好处在于节省空间，增加舒适性，在这种结构中螺旋弹簧通常阻尼系数比拟小，讲究乘坐舒适感，自然这种结构的承载能力也非常有限。减震器和弹簧别离式是通过增加弹簧阻尼弥补一体式承载能力缺乏的缺憾，不过这样一来乘坐舒适性又受到了影响，并且减震器和弹簧分开安装又比拟浪费空间，所以这种结构通常只在MPV或小型厢式车上较为常见。除了液压减震器和螺旋弹簧的组合方式有讲究外，在拖曳臂悬架的设计过程中，对连接左右拖臂的横梁也非常有讲究，因为横梁安装位置的不同会导致车辆的行驶性能有非常大的变化。如果横梁安装位置过于靠近拖臂
9、和车身的连接点，那么车辆的舒适性就会非常好，但操控性会随之下降，因为这种结构会导致车身侧倾；如果横梁安装位置过于靠近车轮中心轴位置，车辆的行驶舒适性和操控性都不会有多好，但通过性和承载性更好，因为这样一来其性能就接近于整体桥式结构了。2021-3-1 15:43雪铁龙C4后悬依然为拖曳臂结构，不过带后轮随动转向功能欧宝雅特的后悬为减震器和弹簧别离式市场的反应和中庸的性能使快要落伍的拖曳臂式悬架仍然可以发挥余热在八十年代的日本，中高级轿车的后悬是非常忌讳采用拖曳臂式结构的。因为日本的汽车在同欧美同类产品竞争时，始终在品牌和技术上受制于人，所以这迫使日本汽车厂商采用更高端和更先进的技术赶超欧美，于
10、是大批采用前后独立悬架的日本造汽车涌入欧美市场，并且逐渐成为一种市场潮流。不过欧美的大局部厂商依旧顽固地坚持使用拖曳臂式后悬结构，并不断对这种古板的悬架结构进行改良，最终旧结构夺回了新技术抢占走的市场。在欧系车中，雪铁龙算是拖曳臂式后悬架的一个忠实拥趸。九十年代初推向市场的ZX后悬就采用拖曳臂式，九十年代末Xsara车型取代了ZX，后悬依旧是拖曳臂式，而到了二十一世纪C4取代Xsara时，后悬架仍然不折不扣地还在使用拖曳臂式。真的是雪铁龙止步不前？但它在WRC上用Xsara和C4取得的优异战绩却能否认你的这一看法。实际上在雪铁龙看家本领后轮随动转向技术的辅助下，拖曳臂悬架的潜力是可以随意挖掘的
11、。拖曳臂悬架也正是经受住了这样的考验，方才走到了今天。组合效应汽车悬挂系统之多连杆式独立悬架前些年，结构复杂、本钱高昂、舒适性较好的多连杆式独立悬架还只效劳于豪华轿车，或少局部定位较高端的中高级别轿车。一时间，综合指标过硬、兼顾了操控和行驶舒适在内多种特性的多连杆式独立悬架似乎被归入了奢侈品类，让预算有限只能购置低端车型的“穷人们望其兴叹。还好，近几年来随着汽车制造技术的不断提升，零部件单位生产本钱逐步降低，理智的汽车厂商们开始设法让处于金字塔中低部的低端轿车也装备这种结构复杂、性能优异的悬架，以此来提高车辆在行驶过程中的综合表现，并在同级别车型中形成鹤立鸡群的效应。多连杆式独立悬架的结构虽复
12、杂，但操控性和舒适性较其他悬架更高.顾名思义，多连杆式悬架就是指由三根或三根以上连接拉杆构成，并且能提供多个方向的控制力，使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。不过时下，由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求，只有结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常分别应用于前轮和后轮。以常运用于后轮的五连杆式悬架为例，五根连杆分别指主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂见图一；其中，主控制臂可以起到调整后轮前束的作用，以提高车辆行驶稳定性，有效降低轮胎的摩擦。在这里需要说明一下的是，国产丰田凯美瑞的后轮两连杆式独立悬架并不属
13、于多连杆式悬架的范畴，仅仅只是融入了多连杆式悬架理念的麦弗逊悬架。位于上端的支柱减震器与车身相连，下端的A臂变成了两根连杆，在性能表现上两连杆与麦弗逊悬架有许多相似之处，优点在于重量轻、减震响应速度快，但缺点也非常明显，在刚度、侧面支撑、减震方面都不及真正的多连杆悬架。很好的例子就是因车速过快造成车辆失控并冲上隔离带，两连杆式后悬架的刚度就会因此而受到考验，同时因为冲上隔离带致使撞击力过大导致后悬架的两根连杆断裂，于是整个后悬架就有脱落的可能性。多连杆悬架的工作原理是连杆共同作用的组合效应与这种优化过的麦弗逊式悬架相比，真正的多连杆悬架的构造不仅增加了对车轮上方的控制力，对车轮的前前方也有相应
14、的连杆产生作用力，主要作用就像一个锁止机构一样，将车轮牢牢地固定在半轴末端，使车轮行进轨迹移位减小，增强悬架的整体性和可靠性。以常见的五连杆式后悬架为例，五根连杆：主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂分别对各个方向的作用力进行抵消。比方，当车辆进行左转弯时，后车轮的位移方向正好与前转向轮相反，如果位移过大那么会使车身失去稳定性，摇摆不定。此时，前后置定位臂的作用就开始显现，它们主要对后轮的前束角见图二进行约束，使其在可控范围内；相反，由于后轮的前束角被约束在可控范围内，如果后轮外倾角见图三过大那么会使车辆的横向稳定性减低，所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂，一方面是更好
15、地使车轮定位，另一方面那么使悬架的可靠性和刚度进一步提高。从车辆操控性角度来看，多连杆悬架的吊悬结构能通过前后置定位臂和上下控制臂有效控制车轮的外倾角及前束角。例如，当车轮驶过坑洼路面时，首先上下控制臂开始在可控范围摆动，及时给予车轮足够的弹跳行程；如果路面继续不平，同时车辆的速度加块，此时前后置定位臂的作用就是把车轮始终固定在一个行程范围值内，同时液压减震器也会伴随上下控制臂的摆动吸收震动，而主控制臂的工作就是上下摆动配合上下控制臂使车轮保持自由弹跳，令车厢始终处于相对平稳的状态。正是因为多连杆悬架具备多根连接杆，并且连杆可对车轮进行多个方面作用力控制，所以在做轮胎定位时可对车轮进行单独调整
16、，并且多连杆悬架有很大的调校空间及改装可能性。不过多连杆悬架在研发上规模较为庞大，由于结构复杂、本钱高、零件多、组装费时，并且要到达非独立悬架的耐用度，始终需要保持连杆不变形、不移位，在材料使用和结构优化上都很考究。所以多连杆悬架是以追求优异的操控性和行驶舒适性为主要诉求的。高档车型尤其喜欢采用多连杆式悬架，可见其魅力非凡尽管多连杆式悬架拥有众多的优点，但这并不意味着它的运用范围就非常广，相反在一些车身紧凑甚至结构特殊的车型上，多连杆悬架尤其是五连杆式悬架更是无用武之处。究其原因主要是因为五根连杆的结构布置会占用不少横向空间，使发动机不便于安置，同时复杂的悬架结构还会为发动机的维修保养造成不便，所以五连杆式悬架通常只应用于后轮。不过奥迪的车型算是一个例外。通过奥迪设计师巧妙的简化设计，并用液压减震器取代了一根控制臂
