汽车悬挂:为什么可以让乘车更舒适,操控性更强

汽车的悬挂是底盘的一部分,如果汽车没有悬挂,车轮的所有垂直能量都会传递到车架上,车架试图沿同一方向移动。在这种情况下,车轮可能完全失去与道路的接触。然后,在重力作用下,车轮可以猛烈地撞回路面。悬挂系统的设置,就是防止这种情况等出现,吸收车轮接收的垂直能量。

汽车悬挂:为什么可以让乘车更舒适,操控性更强

悬架的主要组件包括弹簧,减震器和防摇杆等。弹簧用来吸收道路中,让车轮向上的能量,减震器则用来防止弹簧上下弹跳。比如,当汽车遇到路面的一个凸起,轮胎会受到垂直向上的力,悬挂弹簧的压缩,可以吸这个向上的收能量。但是弹簧压缩后,有一个反弹力,这个力是如何消除的呢?这个时候,减震器就发挥作用了。减震器,是一种以受控的方式释放弹簧的能量的结构。减震器大多数分为两部分。顶部称为外管,连接到汽车的框架并包含一个活塞。下半部分为充满了液压油的储备管,用螺栓固定在轴上,或固定在带有悬挂系统的结构上。当汽车越过一个凸起的时候,轴上升,压缩弹簧迫使活塞向下移动到流体中。这种运动迫使流体向上并穿过活塞中的小孔。然而,下一刻,当弹簧弹回的时候,活塞上升。此时流体改变方向并返回储备管。所有这些流体流动在减震器中产生大量压力,从而减慢活塞的速度,从而减缓弹簧的压缩和回弹。

防倾杆是悬架系统的另一个重要组成部分。当在不平坦的表面上行驶时,防倾杆旨在迫使车辆的每一侧降低或升高到类似的高度。也有助于减少车辆在尖角上的侧向倾斜。

初始的悬挂为非独立悬挂系统。是以一支车轴连结左右二轮的悬挂方式。这会导致了左右轮在弹跳时,会相互牵连。其舒适性及操纵稳定性都相对较差。现在,这种悬挂多用于货车和大客车上。而独立悬架系统可使各个车轮轮胎独立跳动起伏,不会互相拉扯影响车辆行驶平衡,增加操控性与舒适性。

汽车悬挂:为什么可以让乘车更舒适,操控性更强

非独立悬挂系统,左右车轮会相互影响

独立悬架系统

麦弗逊支柱式悬挂MacPherson strut,是通用工程师麦弗逊发明的一种独立的前驱悬挂。应用相当广泛。卡罗拉马自达Mazda3 ,CX-9,斯巴鲁Crosstrek等都是用这种悬挂。麦弗逊支柱式悬挂将减震器和簧组合成一个单元。悬架的上部螺栓直接连接到车身,其下端用螺栓固定在车辆的轮毂支架上。支柱本身是转向几何结构的一部分,并提供转向轴倾斜度。整体悬架组件结构简单、质量轻,占用空间小,便宜而且易于装配。而且响应速度和回弹速度敏捷,减震能力十分突出。但是抗侧倾能力较弱,稳定性不是特别好。

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麦弗逊支柱式

汽车悬挂:为什么可以让乘车更舒适,操控性更强

麦弗逊支柱式,卡罗拉也用它

双横臂悬挂Double wishbone,带两个平行的三角形控制横臂。上短下长的。三角形的控制臂,其中两个点连接到地盘,另外一个固定于车轮。弹簧和减震器位于与底部的控制臂和底盘连接的支柱上。双横臂有助于减少侧倾,也可以更准确的控制轮胎在车辆运转时的运动状。这种悬挂的优点在于响应和回弹敏捷,减震能力突出.整体悬架组件的强度和抗冲击能力出色,使用轮胎与轮面的接地面积大,贴地性好,可减少轮胎磨损。 但是需要占用比较大的空间,组件也比较重。增加了维修保养时的复杂度,在定位悬架及四轮定位时,参数也较难确定。本田雅阁,阿尔法罗密欧Giulia 952就是用这种悬挂。

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双横臂悬挂

汽车悬挂:为什么可以让乘车更舒适,操控性更强

双横臂悬挂,AMG GT S也用它

多连杆式悬挂Multi-link Suspension,是相当出色的悬挂系统,但是相对复杂。豪华车才会的选择。这种悬挂系统使用三个或更多个侧连杆,以及一个或多个纵向连杆。这些连杆长度可以不同。当悬挂被压缩或伸展的时,连杆对车轮定位进行主动调整,可以尽量保持外倾角,后倾角和前束角不改变。这样就可以尽可能的使轮胎与地面保值垂直。因而,轮胎的贴地性和操控性能非常出色。但是结构复杂,造价相对比较昂贵而去还占用空间。一般在豪华车上使用。奥迪A8的后悬挂用的就是这种。

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悬挂磨损,与任何车辆部件一样,悬架系统的部件会在使用中磨损。可以观察一下四个轮胎的磨损。如果磨损不均匀,比如内侧或外侧比其他轮胎磨损得多,则可能是由于悬架系统功能不良或车轮定位不正确造成的。如果减震器(位于车下,车轮附近)被油覆盖,则有可能是减震器液体泄漏。

参考:gfycat.com,维基百科,autoevolution.com,caricos.com

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