汽車懸掛系統的分類特性介紹

懸架是指汽車車架與車軸或車輪之間的所有傳力和連接裝置的總稱。它的作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和扭矩，緩沖不平路面傳遞給車架或車身的沖擊力，并衰減由此產生的振動，以確保汽車的平穩行駛。

典型的懸架結構由彈性部件、導向機構和減震器組成，單個結構包括緩沖塊和橫向穩定桿。彈性元件還包括板簧、空氣彈簧、螺旋彈簧和扭桿彈簧，而現代汽車懸架大多使用螺旋彈簧和扭力桿彈簧，一些高端汽車使用空氣彈簧。

懸架是汽車中的一個重要組件，它將車架和車輪彈性連接起來，關系到汽車的各種性能。從外觀上看，汽車的懸架只由一些桿、管和彈簧組成，但不要認為它很簡單。相反，汽車的懸架是一種很難達到完美要求的汽車總成。這是因為懸架既需要滿足汽車的舒適性要求，也需要滿足其操作穩定性要求，而這兩個方面是相互對立的。例如，為了獲得良好的舒適性，有必要大大緩沖汽車的振動，這樣彈簧就應該設計得柔軟。但是，如果彈簧較軟，很容易導致汽車出現制動“點頭”、加速“抬起”、嚴重左右側傾等不良傾向，不利于汽車轉向，容易導致車輛操控不穩定。

汽車懸架系統分為兩種類型：非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架的車輪安裝在一個整體式車橋的兩端。當一個輪子跳躍時，另一個輪子也相應地跳躍，導致整個身體振動或傾斜；獨立懸掛的車軸分為兩部分，每個車輪通過螺旋彈簧獨立安裝在車架下方。當一個車輪跳動時，另一個車輪不受影響，兩側車輪可以獨立運動，提高了汽車的平順性和舒適性。

由于現代人對乘坐舒適性和操縱穩定性的要求越來越高，非獨立懸架系統已逐漸被淘汰。獨立懸架系統由于其良好的車輪接觸性、顯著提高的乘坐舒適性和操縱穩定性、左右輪自由運動、輪胎與地面之間的自由度大以及良好的車輛操縱性等優點，目前被汽車制造商廣泛采用。常見的獨立懸架系統包括多連桿懸架系統、麥弗遜懸架系統、縱臂懸架系統等。

懸架系統的分類

根據控制形式的不同，可分為被動懸架和主動懸架。根據汽車導向機構的不同，可分為獨立懸架和非獨立懸架。

非獨立懸架

非獨立懸架的結構特點是兩側車輪由一個整體式車橋連接，車輪與車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架或車身下。非獨立懸架具有結構簡單、成本低、強度高、易于維護、行駛過程中前輪定位變化小的優點。然而，由于其舒適性和操縱穩定性較差，它基本上不再用于現代汽車，主要用于卡車和公共汽車。

獨立懸架

獨立懸架是指車輪的每一側通過彈性懸架單獨懸掛在車架或車身下方。其優點是：重量輕，減少了對車身的沖擊，提高了車輪的地面附著力；可以使用剛度較低的軟彈簧來提高汽車的舒適性；它可以降低發動機位置，降低汽車重心，從而提高汽車的行駛穩定性；

左右輪獨立跳躍，相互獨立，可以減少車身的傾斜和振動。然而，獨立懸架存在結構復雜、成本高、維護不方便的缺點。現代汽車大多采用獨立懸架，根據其不同的結構形式可分為水平臂懸架、縱臂懸架、多連桿懸架、蠟燭懸架和麥弗遜懸架。

橫臂懸架

橫臂懸架是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸架。根據橫臂的數量分為雙橫臂懸架和單橫臂懸架。

單叉臂式具有結構簡單、側傾中心高、抗側傾能力強的優點。然而，隨著現代汽車速度的提高，過度的側傾中心會導致軸距和車輪跳動過程中的輪胎磨損發生顯著變化。此外，在急轉彎過程中，左右輪之間的垂直力傳遞過大，導致后輪外傾角增加，后輪橫向剛度降低，從而導致嚴重的高速尾旋情況。單叉臂獨立懸架常用于后懸架，但由于無法滿足高速行駛的要求，目前應用不廣泛。

雙叉臂獨立懸架根據上下叉臂是否等長可分為兩種類型：等長雙叉臂懸架和不等長雙叉臂懸掛。等長雙叉臂懸架在車輪上下跳動時可以保持相同的主銷傾角，但軸距變化很大（類似于單叉臂懸架），導致輪胎嚴重磨損，現在很少使用。對于不等長雙叉臂懸架，只要適當選擇和優化上下叉臂的長度，并通過合理的布置，軸距和前輪定位參數的變化都可以在可接受的范圍內，確保車輛良好的行駛穩定性。目前，不等長度雙叉臂懸架已廣泛應用于汽車的前后懸架，一些跑車和賽車也將這種懸架結構用于后輪。

多連桿懸架

多連桿懸架是一種通過組合（3-5）個連桿來控制車輪位置變化的懸架系統。多連桿式可以使車輪圍繞與汽車縱軸成固定角度的軸擺動，這是水平臂式和縱向臂式之間的折衷。通過適當選擇汽車的擺臂軸線和縱軸之間的角度，可以不同程度地獲得橫臂式和縱臂式懸架的優點，滿足不同的性能要求。多連桿懸架的主要優點是，當車輪跳動時，輪距和前束的變化非常小，無論處于駕駛狀態還是制動狀態，汽車都可以根據駕駛員的意圖平穩轉彎。它的缺點是在汽車高速行駛時會出現車軸擺動的現象。

縱臂懸架

直臂獨立懸架是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸架結構，可分為單直臂懸架和雙直臂懸架兩種形式。當車輪上下跳動時，單叉臂懸架會導致后傾角發生顯著變化，因此方向盤上不使用單叉臂懸掛。雙叉臂懸架的兩個擺臂通常由相等的長度制成，形成平行的四桿結構。這樣，當車輪上下跳動時，主銷的后傾角保持不變。雙叉臂懸架通常用于方向盤。

蠟燭懸掛

蠟燭懸架的結構特點是車輪沿著剛性固定在車架上的主銷軸上下移動。蠟燭懸架的優點是，當懸架變形時，主銷的定位角度沒有變化，只是在軸距和軸距上略有變化，這對汽車的穩定轉向和駕駛特別有利。但蠟燭懸架有一個主要缺點：汽車行駛時的側向力將完全由主銷套上的主銷承受，導致套筒和主銷之間的摩擦阻力增加和嚴重磨損。蠟燭懸浮液現在沒有廣泛使用。

麥弗遜懸架

麥弗遜的車輪……

ension也沿著主銷滑動，但它與蠟燭懸架并不完全相同。它的主銷可以擺動，麥弗遜懸架是擺臂和蠟燭懸架的組合。與雙叉臂懸架相比，麥弗遜懸架的優點是：結構緊湊，車輪跳動時前輪定位參數變化小，操縱穩定性好，取消了上叉臂，為發動機和轉向系統的布局帶來了便利；與蠟燭懸架相比，其滑動柱的側向力有了顯著的提高。麥弗遜懸架通常用于中小型汽車的前懸架。保時捷911、國產奧迪、桑塔納、夏利、富康等車型的前懸架均為麥弗遜式獨立懸架。雖然麥弗遜懸架不是技術最先進的懸架結構，但它仍然是一種耐用的獨立懸架，具有很強的道路適應性。

主動懸架

主動懸架是近十年來發展起來的一種新型懸架，由計算機控制。它結合了機械和電子的技術知識，是一種相對復雜的高科技設備。例如，配備主動懸架的法國雪鐵龍Santier，其懸架系統的中心有一臺微型計算機。懸架上的五個傳感器向微型計算機傳輸數據，包括車速、前輪制動壓力、加速踏板速度、車身垂直振幅和頻率、方向盤角度和轉向速度。計算機連續接收這些數據，并將其與預設閾值進行比較，以選擇相應的懸架狀態。同時，微型計算機獨立控制每個車輪上的執行部件，通過控制減震器內部油壓的變化來產生沖擊，從而在任何時候和任何車輪上產生符合要求的懸架運動。因此，Santiya轎車有多種駕駛模式可供選擇。只要駕駛員按下儀表板上的“正常”或“運動”按鈕，轎車就會自動設置在最佳懸架狀態，以獲得最佳的舒適性能。

主動懸架具有控制車身運動的功能。當汽車在制動或轉彎過程中的慣性導致彈簧變形時，主動懸架會產生與慣性力相反的力，從而減少車身位置的變化。例如，德國梅賽德斯-奔馳2000 Cl跑車有懸架傳感器，當車輛轉彎時，可以立即檢測車身的傾斜和橫向加速度。根據來自傳感器的信息，計算機將預設的臨界值進行比較和計算，并立即確定在哪個位置向懸架施加最大載荷，從而最大限度地減少車身傾斜。

標簽：現代奧迪奔馳保時捷保時捷911

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