汽車構(gòu)造（下冊(cè)） 第4版 課件 第23章 懸架

第23章

懸架驅(qū)動(dòng)橋位于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的末端,主要由主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。其功用是:①將萬(wàn)向傳動(dòng)裝置傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)主減速器、差速器、半軸等傳到驅(qū)動(dòng)車輪,實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩;②通過(guò)主減速器錐齒輪副改變轉(zhuǎn)矩的傳遞方向;③通過(guò)差速器實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪的差速作用,保證內(nèi)、外側(cè)車輪以不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。第23章

懸架第一節(jié)

概述懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力支承力)、縱向反力(驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力)和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上,以保證汽車的正常行駛?，F(xiàn)代汽車的懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式,但是一般都由彈性元件1、減振器3和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(縱、橫向推力桿2、5)等三部分組成(圖23-1)。此外,有的還輔設(shè)有緩沖塊和橫向穩(wěn)定器。23.1概述一、懸架的功用和組成圖23-1l—彈性元件2—縱向推力桿3—減振器4—橫向穩(wěn)定器5—橫向推力桿由于汽車行駛的路面不可能絕對(duì)平坦,因此,路面作用于車輪上的垂直反力往往是具有沖擊性的,特別是在壞路面上高速行駛時(shí),這種沖擊力將達(dá)到很大的數(shù)值。沖擊力傳到車架(或車身)上時(shí),可能引起汽車機(jī)件的早期損壞,還將使駕駛?cè)思俺藛T感到極不舒適,或使貨物受損。為了緩和沖擊,在汽車行駛系統(tǒng)中,除了采用彈性的充氣輪胎之外,在懸架中還必須裝有彈性元件,使車架(或車身)與車橋(或車輪)之間保持彈性聯(lián)系。但彈性系統(tǒng)在受到?jīng)_擊后將產(chǎn)生振動(dòng),持續(xù)的振動(dòng)易使駕乘人員感到不舒適或疲勞,故懸架還應(yīng)當(dāng)具有減振作用,使振動(dòng)迅速衰減(振幅迅速減小)。為此,在許多結(jié)構(gòu)形式的汽車懸架中都設(shè)有專門的減振器。車輪相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)時(shí),車輪(特別是轉(zhuǎn)向輪)的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)符合一定的要求,否則對(duì)汽車的某些行駛性能(特別是操縱穩(wěn)定性)有不利的影響。因此,懸架中某些傳力構(gòu)件同時(shí)還承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)的任務(wù),因而這些傳力構(gòu)件還起導(dǎo)向作用,故稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是傳遞垂向力以外的車輪和車身之間的各種力和力矩,并保證它們之間有確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。由此可見(jiàn),上述這三個(gè)組成部分分別起緩沖、減振和導(dǎo)向的作用,然而三者共同的任務(wù)則是傳力。23.1概述一、懸架的功用和組成在多數(shù)轎車和客車上,為了防止車身在轉(zhuǎn)向行駛等情況下發(fā)生過(guò)大的橫向傾斜,在懸架中還設(shè)有輔助彈性元件——橫向穩(wěn)定器。為限制彈簧的最大變形并防止彈簧直接撞擊車架,在貨車上輔設(shè)有緩沖塊。在一些轎車上也設(shè)有緩沖塊,以限制懸架的最大變形。應(yīng)當(dāng)指出,懸架只要具備上述功能,在結(jié)構(gòu)上并非一定要設(shè)置上述這些單獨(dú)的裝置。例如常見(jiàn)的鋼板彈簧,除了作為彈性元件起緩沖作用外,當(dāng)它在汽車上縱向安置并且一端與車架作固定鉸鏈連接時(shí),它本身還能起到傳遞各向力和力矩以及決定車輪運(yùn)動(dòng)軌跡的作用,因而沒(méi)有必要再另行設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。此外,一般鋼板彈簧是多片疊成的,其本身具有一定的減振能力,因而在對(duì)減振要求不高的車輛的后懸架,也可以不裝減振器。23.1概述一、懸架的功用和組成由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量(稱為簧載質(zhì)量)所決定的車身固有頻率(亦稱振動(dòng)系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率),是影響汽車行駛平順性的重要性能指標(biāo)之一。人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率是步行時(shí)身體上下運(yùn)動(dòng)的頻率,約為1~1.6Hz。車身固有頻率應(yīng)當(dāng)盡可能地處于或接近這一頻率范圍。根據(jù)力學(xué)分析,如果將汽車看成一個(gè)在彈性懸架上做單自由度振動(dòng)的質(zhì)量,則懸架系統(tǒng)的固有頻率(自然振動(dòng)頻率)為23.1概述二、懸架系統(tǒng)的固有頻率式中,g為重力加速度;f為懸架垂直變形(撓度);M為懸架簧載質(zhì)量;K(K=Mg/f)為懸架剛度(不一定等于彈性元件的剛度),是指使車輪中心相對(duì)于車架和車身向上移動(dòng)的單位距離(即使懸架產(chǎn)生單位垂直壓縮變形)所需要加于懸架上的垂直載荷。由上式可知:1)在懸架所受垂直載荷一定時(shí),懸架剛度越小,則汽車固有頻率越低。但懸架剛度越小,在一定載荷下懸架垂直變形就越大,即車輪上下跳動(dòng)所需要的空間越大。這對(duì)于簧載質(zhì)量大的貨車,在結(jié)構(gòu)上是難以保證的,故實(shí)際上貨車車身的固有頻率往往偏高,而超過(guò)了上述理想的頻率范圍。2)當(dāng)懸架剛度一定時(shí),簧載質(zhì)量越大,則懸架垂直變形越大,固有頻率越低,故空車行駛時(shí)車身的固有頻率要比滿載行駛時(shí)的高?；奢d質(zhì)量變化范圍越大,則頻率變化范圍也越大。為了使簧載質(zhì)量從相當(dāng)于汽車空載到滿載的范圍內(nèi)變化時(shí),車身固有頻率保持不變或變化很小,就需要將懸架剛度做成可變的,即空車時(shí)懸架剛度小,而載荷增加時(shí),懸架剛度隨之增加。有些彈性元件本身的剛度就是可變的,如氣體彈簧;有些懸架所用的彈性元件的剛度雖然是不變的,但是當(dāng)安裝在懸架系統(tǒng)中之后,可使整個(gè)懸架系統(tǒng)具有可變的剛度,如扭桿彈簧懸架。23.1概述二、懸架系統(tǒng)的固有頻率汽車懸架可分為兩大類:非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架如圖23-2a所示,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪由一根整體式車橋相連,車輪連同車橋一起通過(guò)彈性懸架與車架(或車身)連接。當(dāng)一側(cè)車輪因道路不平而發(fā)生跳動(dòng)時(shí),必然引起另一側(cè)車輪在汽車橫向平面內(nèi)發(fā)生擺動(dòng),故稱為非獨(dú)立懸架。23.1概述三、汽車懸架的類型圖23-2a)非獨(dú)立懸架b)獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架如圖23-2b所示,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車橋做成斷開(kāi)的,每一側(cè)的車輪可以單獨(dú)地通過(guò)彈性懸架與車架(或車身)連接,兩側(cè)車輪可以單獨(dú)跳動(dòng),互不影響,故稱為獨(dú)立懸架。第二節(jié)

減振器23.2減振器為加速車架與車身振動(dòng)的衰減,以改善汽車的行駛平順性,在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部裝有減振器。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的(圖23-3)。圖23-31—減振器2—車架3—彈性元件4—車橋23.2減振器汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。液力減振器的作用原理是,當(dāng)車架與車橋做往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也做往復(fù)運(yùn)動(dòng),于是減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過(guò)一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時(shí),孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼力,使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能,被油液和減振器殼體所吸收,然后散到大氣中。減振器的阻尼力的大小隨車架(或車身)和車橋(或車輪)相對(duì)速度的增減而增減,并且與油液的黏度有關(guān)。要求減振器所用油液的黏度受溫度變化的影響盡可能小,且具有抗汽化、抗氧化以及對(duì)各種金屬和非金屬零件不起腐蝕作用等性能。23.2減振器減振器的阻尼力越大,振動(dòng)消除得越快,但卻使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮;同時(shí),過(guò)大的阻尼力還可能導(dǎo)致減振器連接零件及車架(或車身)損壞。為解決彈性元件與減振器之間的這一矛盾,對(duì)減振器提出如下要求:1)在懸架壓縮行程(車橋與車架相互移近的行程)內(nèi),減振器的阻尼力應(yīng)較小,以便充分利用彈性元件的彈性來(lái)緩和沖擊。2)在懸架伸張行程(車橋與車架相互遠(yuǎn)離的行程)內(nèi),減振器的阻尼力應(yīng)較大,以求迅速減振。3)當(dāng)車橋(或車輪)與車架(或車身)的相對(duì)速度過(guò)大時(shí),減振器應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)加大液流通道截面積,使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi),以避免承受過(guò)大的沖擊載荷。在壓縮和伸張兩行程內(nèi)均能起作用的減振器,稱為雙向作用式減振器;另有一種減振器僅在伸張行程內(nèi)起作用,稱為單向作用式減振器。汽車上廣泛采用雙向作用筒式減振器。23.2減振器雙向作用筒式減振器一般都具有4個(gè)閥(圖23-4),即壓縮閥6、伸張閥4、流通閥8和補(bǔ)償閥7。流通閥和補(bǔ)償閥是一般的單向閥,其彈簧很弱。一、雙向作用筒式減振器圖23-41—活塞桿2—工作缸筒3—活塞4—伸張閥5—儲(chǔ)油缸筒6—壓縮閥7—補(bǔ)償閥8—流通閥9—導(dǎo)向座10—防塵罩11—油封23.2減振器雙向作用筒式減振器一般都具有4個(gè)閥(圖23-4),即壓縮閥6、伸張閥4、流通閥8和補(bǔ)償閥7。流通閥和補(bǔ)償閥是一般的單向閥,其彈簧很弱。一、雙向作用筒式減振器圖23-41—活塞桿2—工作缸筒3—活塞4—伸張閥5—儲(chǔ)油缸筒6—壓縮閥7—補(bǔ)償閥8—流通閥9—導(dǎo)向座10—防塵罩11—油封當(dāng)閥上的油壓作用力與彈簧力同向時(shí),閥處于關(guān)閉狀態(tài),完全不通液流;而當(dāng)油壓作用力與彈簧力反向時(shí),只要有很小的油壓,閥便能開(kāi)啟;壓縮閥和伸張閥是卸載閥,其彈簧較強(qiáng),預(yù)緊力較大,只有當(dāng)油壓升高到一定程度時(shí),閥才能開(kāi)啟;而當(dāng)油壓降低到一定程度時(shí),閥即自行關(guān)閉。雙向作用筒式減振器的工作原理可按圖23-4,分為壓縮和伸張兩個(gè)行程加以說(shuō)明。23.2減振器(1)壓縮行程

當(dāng)汽車車輪滾上凸起和滾出凹坑時(shí),車輪移近車架(車身),減振器受壓縮,減振器活塞3下移?；钊旅娴那皇?下腔)容積減小,油壓升高,油液經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。由于上腔被活塞桿1占去一部分空間,上腔內(nèi)增加的容積小于下腔減小的容積,故還有一部分油液推開(kāi)壓縮閥6,流回儲(chǔ)油缸筒5。這些閥對(duì)油液的節(jié)流便形成對(duì)懸架壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。一、雙向作用筒式減振器(2)伸張行程

當(dāng)車輪滾進(jìn)凹坑或滾離凸起時(shí),車輪相對(duì)車身移開(kāi),減振器受拉伸。此時(shí)減振器活塞向上移動(dòng)?；钊锨挥蛪荷?流通閥8關(guān)閉。上腔內(nèi)的油液便推開(kāi)伸張閥4流入下腔。同樣,由于活塞桿的存在,自上腔流來(lái)的油液還不足以充滿下腔所增加的容積,下腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度,這時(shí)儲(chǔ)油缸筒5中的油液便推開(kāi)補(bǔ)償閥7流入下腔進(jìn)行補(bǔ)充。此時(shí),這些閥的節(jié)流作用即形成對(duì)懸架伸張運(yùn)動(dòng)的阻尼力。23.2減振器壓縮閥的節(jié)流阻力應(yīng)設(shè)計(jì)成隨活塞運(yùn)動(dòng)速度而變化。例如,當(dāng)車架或車身振動(dòng)緩慢(即活塞向下的運(yùn)動(dòng)速度低)時(shí),油壓不足以克服壓縮閥彈簧的預(yù)緊力而推開(kāi)閥門。此時(shí),多余部分的油液便經(jīng)一些常通的縫隙(圖上未畫(huà)出)流回儲(chǔ)油腔。當(dāng)車身振動(dòng)劇烈,即活塞向下運(yùn)動(dòng)的速度高時(shí),則活塞下腔油壓驟增,當(dāng)達(dá)到能克服壓縮閥彈簧的預(yù)緊力時(shí),便推開(kāi)壓縮閥,使油液在很短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)較大的通道流回儲(chǔ)油缸筒。這樣,油壓和阻尼力都不致超過(guò)一定限度,以保證壓縮行程中彈性元件的緩沖作用得到充分發(fā)揮。同樣,伸張行程中減振器的阻尼力也應(yīng)設(shè)計(jì)成隨活塞運(yùn)動(dòng)速度而變化。當(dāng)車輪向下運(yùn)動(dòng)速度不大(即活塞向上的運(yùn)動(dòng)速度不大)時(shí),油液經(jīng)伸張閥的常通孔隙(圖上未畫(huà)出)流入下腔,由于通道截面積很小,便產(chǎn)生較大的阻尼力,從而消耗了振動(dòng)能量,使振動(dòng)迅速衰減。當(dāng)車身振動(dòng)劇烈時(shí),活塞上移速度增大到使油壓足以克服伸張閥彈簧的預(yù)緊力時(shí),伸張閥開(kāi)啟,通道截面積增大,使油壓和阻尼力保持在一定限度以內(nèi)。這樣,可使減振器及懸架系統(tǒng)的某些零件不會(huì)因超載而損壞。一、雙向作用筒式減振器23.2減振器由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力比壓縮閥的大,在同樣的油壓力作用下,伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總和,這就保證了減振器在伸張行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力比壓縮行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力大得多。根據(jù)上述工作原理所設(shè)計(jì)的各種雙向作用筒式減振器,其構(gòu)造均大同小異。一、雙向作用筒式減振器23.2減振器圖23-5所示為雙向作用筒式減振器的結(jié)構(gòu)。它有三個(gè)同心鋼筒:一、雙向作用筒式減振器23.2減振器防塵罩21、儲(chǔ)油缸筒20和工作缸筒19。防塵罩與活塞桿和用以連接車架的上吊環(huán)26焊接在一起。工作缸筒19裝于儲(chǔ)油缸筒20內(nèi),并用儲(chǔ)油缸筒螺母27通過(guò)密封圈25和導(dǎo)向座22壓緊。儲(chǔ)油缸筒的下端焊有用以連接車橋的下吊環(huán)10。在減振器工作時(shí),這兩個(gè)缸筒是作為一個(gè)整體一起隨車橋運(yùn)動(dòng)的。儲(chǔ)油缸筒與工作缸筒之間形成儲(chǔ)油腔,內(nèi)裝減振油液,但不裝滿,工作缸筒內(nèi)則充滿減振油液?；钊麠U18穿過(guò)工作缸筒和儲(chǔ)油缸筒的密封裝置而伸入工作缸筒內(nèi)。在活塞桿的下端用壓緊螺母9固定著活塞4?；钊念^部有內(nèi)、外兩圈沿圓周均布的軸向通孔,外圈10個(gè)孔的直徑大于內(nèi)圈10個(gè)孔的直徑。在活塞頭部上端面上,有僅能蓋住外圓通孔的流通閥3,用流通閥彈簧片2壓緊,并由流通閥限位座1限位。在活塞頭部下端面上均勻分布4個(gè)小槽,當(dāng)伸張閥5被壓緊時(shí),便形成4個(gè)缺口。該缺口為常通的縫隙,在壓縮或伸張行程中,減振油液均可通過(guò)此缺口流動(dòng)。在伸張閥與壓緊螺母之間裝有調(diào)整墊片8,用以調(diào)整伸張閥彈簧7的預(yù)緊力。在工作缸筒下端裝有支承座圈11,座圈孔上端面有兩個(gè)小缺口,與裝在它上面的星形補(bǔ)償閥15形成兩個(gè)縫隙,作為工作腔和儲(chǔ)油腔之間的常通縫隙。補(bǔ)償閥中央有孔,孔中裝有壓縮閥桿16,閥桿上部鉆有中心孔,且閥桿圓柱面上有兩個(gè)圓孔與中心孔相通。在壓縮閥桿上滑套著壓縮閥14,不工作時(shí),壓縮閥在其彈簧13作用下,其上端面緊壓在補(bǔ)償閥15上,內(nèi)部形成一錐形小空腔。此時(shí),油液經(jīng)閥桿上的中心孔及圓孔僅能流到錐形小空腔中,而與儲(chǔ)油腔隔絕。一、雙向作用筒式減振器23.2減振器支承座圈11上端在安裝好以后翻邊,將補(bǔ)償閥彈簧片17緊壓在壓縮閥桿16頂端邊緣,成為不可拆的。工作缸筒的上部裝有密封裝置和導(dǎo)向座。密封裝置由橡膠密封圈25、橡膠油封28、油封蓋29、油封墊圈30、油封彈簧24及儲(chǔ)油缸筒螺母27所組成。橡膠密封圈25用以密封工作缸筒的周緣,而橡膠油封28用以密封活塞桿。當(dāng)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),桿上的油液被密封件刮下,經(jīng)導(dǎo)向座22上的徑向小孔流回儲(chǔ)油缸筒。導(dǎo)向座22用來(lái)為活塞桿導(dǎo)向。圖23-6所示為某轎車后懸架中所采用的雙向作用筒式減振器的伸張閥和壓縮閥組件。其結(jié)構(gòu)與上述雙向作用筒式減振器基本相同,工作原理完全一樣。一、雙向作用筒式減振器23.2減振器一、雙向作用筒式減振器23.2減振器1.充氣式減振器充氣式減振器是20世紀(jì)60年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種減振器。圖23-7所示為一種轎車上用的充氣式減振器。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在工作缸筒5的下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞2,在浮動(dòng)活塞與工作缸筒一端形成的密閉氣室1中,充有高壓(2~3MPa)的氮?dú)?。在浮?dòng)活塞的上面是減振器油液。浮動(dòng)活塞上裝有大斷面的O形密封圈3,它把油和氣完全分開(kāi),故此活塞亦稱封氣活塞。工作活塞7上裝有隨其運(yùn)動(dòng)速度大小而改變通道截面積的壓縮閥4和伸張閥8。此二閥均由一組厚度相同、直徑不等、由大到小而排列的彈簧鋼片組成。當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí),減振器的工作活塞在油液中做往復(fù)運(yùn)動(dòng),使工作活塞的上腔和下腔之間產(chǎn)生油壓差,壓力油便推開(kāi)壓縮閥或伸張閥而來(lái)回流動(dòng)。由于閥對(duì)壓力油產(chǎn)生較大的阻尼力,故使振動(dòng)衰減。由活塞桿的進(jìn)出而引起的工作缸筒容積的變化,由浮動(dòng)活塞的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。因此,這種減振器不需儲(chǔ)油缸筒,所以亦稱單筒式減振器。前述雙向作用筒式減振器又稱雙筒式減振器。二、其他類型減振器23.2減振器二、其他類型減振器23.2減振器充氣式減振器與雙筒式減振器相比較,具有以下優(yōu)點(diǎn):1)由于采用浮動(dòng)活塞而減少了一套閥門系統(tǒng),使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。2)由于減振器內(nèi)充有高壓氣體,能有效地減少車輪受到突然沖擊時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng),并有助于消除噪聲。實(shí)踐證明,充氣式減振器能改善汽車的行駛平順性和輪胎的接地性。3)在防塵罩直徑相同的情況下,充氣式減振器的工作缸筒和活塞直徑比雙筒式減振器大,在每厘米行程中流經(jīng)閥的流量較雙筒式減振器大幾倍,故在同樣泄流的不利工作條件下,它比雙筒式減振器能更可靠地保證產(chǎn)生足夠的阻尼力。4)充氣式減振器由于內(nèi)部高壓氣體和油液被浮動(dòng)活塞隔開(kāi),消除了油的乳化現(xiàn)象。充氣式減振器的缺點(diǎn)是對(duì)油封要求高;充氣工藝復(fù)雜,不能修理;當(dāng)工作缸筒受到外界物體的沖擊而產(chǎn)生變形時(shí),減振器就不能工作。二、其他類型減振器23.2減振器2.阻尼可調(diào)減振器試驗(yàn)研究證明,懸架系統(tǒng)中理想的阻尼特性應(yīng)該是隨著使用因素(如行駛工況、載荷)的變化而改變的,即減振器的阻尼應(yīng)和懸架系統(tǒng)的參數(shù)有適當(dāng)?shù)钠ヅ潢P(guān)系。當(dāng)懸架系統(tǒng)的某一參數(shù)發(fā)生變化時(shí),減振器的阻尼也應(yīng)隨之而改變,從而保證懸架系統(tǒng)有良好的振動(dòng)特性。阻尼參數(shù)可以隨車輛載荷或行駛工況改變的減振器,稱為阻尼可調(diào)減振器。如氣調(diào)阻尼減振器、電調(diào)阻尼減振器,分別是利用空氣壓力、電控技術(shù)調(diào)節(jié)阻尼參數(shù)的減振器;電流變減振器、磁流變減振器則分別是通過(guò)控制電流變液、磁流變液調(diào)節(jié)阻尼參數(shù)的減振器。圖23-8所示為某些高級(jí)轎車上采用的氣調(diào)阻尼減振器示意圖。二、其他類型減振器23.2減振器二、其他類型減振器23.2減振器裝有這種阻尼可調(diào)減振器的懸架系統(tǒng),采用了剛度可變的空氣彈簧。其工作原理是,當(dāng)汽車的載荷增加時(shí),空氣囊的氣壓升高,則氣室2內(nèi)的氣壓也隨之升高,膜片向下移動(dòng)與彈簧3產(chǎn)生的壓力相平衡。與此同時(shí),膜片帶動(dòng)與它相連的柱塞桿4和柱塞5下移,因而使得柱塞相對(duì)空心連桿1上的節(jié)流孔6的位置發(fā)生變化,結(jié)果減小了節(jié)流孔的通道截面積,也就是減少了油液流經(jīng)節(jié)流孔的流量,從而增加了油液流動(dòng)阻力,使阻尼增大。反之,當(dāng)汽車載荷減小時(shí),柱塞上移,增大了節(jié)流孔的通道截面積,從而減小了油液的流動(dòng)阻力,使阻尼減小,達(dá)到了隨著汽車載荷的變化而改變減振器阻尼的目的。磁流變減振器是利用磁流變效應(yīng),即磁流變液的流變特性可以通過(guò)磁場(chǎng)加以控制,從而使減振器的阻尼力發(fā)生變化。近年來(lái),這種減振器在乘用車上得到了應(yīng)用。磁流變減振器中的工作介質(zhì)磁流變液是由載體介質(zhì)(如合成油)中加入可磁化顆粒材料和保持液體穩(wěn)定性的添加劑組成。這種特殊的油液在外加磁場(chǎng)的作用下,黏度會(huì)發(fā)生很大的變化,根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小可呈半固體或固體狀態(tài),呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的可控流變特性。當(dāng)外加磁場(chǎng)被撤去時(shí),磁流變液又恢復(fù)到原來(lái)的液體狀態(tài)。二、其他類型減振器23.2減振器磁流變減振器工作原理如圖23-9所示。電磁線圈不通電時(shí),磁流變液沒(méi)被磁化,可磁化顆粒隨油液自由散布在減振器中。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞將油液及可磁化顆粒壓過(guò)活塞孔,這時(shí)可磁化顆粒相對(duì)活塞運(yùn)動(dòng)的阻力很小,很容易通過(guò)活塞孔,因此減振器阻尼力就小。當(dāng)電磁線圈進(jìn)行通電控制時(shí),可磁化顆粒朝向磁區(qū)線,在活塞周圍形成微顆粒長(zhǎng)鏈橫向分布狀態(tài),即此時(shí)其分布特性發(fā)生了變化。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí),各可磁化顆粒要從鏈體上分離,連同油液被壓向活塞孔,而活塞孔要穿過(guò)這些可磁化顆粒鏈,需要活塞克服的阻力大于電磁線圈未通電時(shí)的阻力,該阻力大小取決于電磁線圈通電電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小,因此減振器可產(chǎn)生較大的阻尼力。二、其他類型減振器23.2減振器二、其他類型減振器23.2減振器減振器可以通過(guò)電控或者液壓裝置等改變孔隙直徑大小,從而改變阻尼。近年來(lái),為降低成本,出現(xiàn)了與其原理相同,但實(shí)現(xiàn)方式不同的漸進(jìn)式減振器。其核心裝置為縱向排列的孔徑由大到小的節(jié)流孔,如圖23-10所示。該減振器在其上部和下部分別裝有漸進(jìn)式拉伸液壓減振器和漸進(jìn)式壓縮液壓減振器。在正常行駛過(guò)程中,減振器活塞處于中間位置,遇到輕微顛簸,活塞做微小的上、下運(yùn)動(dòng),但并未觸及壓縮與拉伸減振器,此時(shí)阻尼最小。若當(dāng)活塞繼續(xù)壓縮時(shí),壓縮減振器的節(jié)流孔中的大孔首先關(guān)閉,隨著壓縮行程的加大,油液所通過(guò)的孔隙橫截面積逐漸變小,阻尼變大,當(dāng)活塞壓縮至最大行程時(shí),全部節(jié)流孔均關(guān)閉,此時(shí)阻尼最大。同理,當(dāng)活塞拉伸時(shí),上部減振器中節(jié)流孔也逐漸關(guān)閉,其順序?yàn)榇罂紫汝P(guān)閉,小孔最后關(guān)閉,阻尼變化也同樣由小變大,最后阻尼達(dá)到最大。二、其他類型減振器第三節(jié)彈性元件23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一、鋼板彈簧鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它是由若干片等寬但不等長(zhǎng)(厚度可以相等,也可以不相等)的合金彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁,其一般構(gòu)造如圖23-11所示。鋼板彈簧3的第一片(最長(zhǎng)的一片)稱為主片,其兩端彎成卷耳1,內(nèi)裝由青銅或塑料、橡膠、粉末冶金等制成的襯套,以便用彈簧銷與固定在車架上的支架或吊耳做鉸鏈連接。鋼板彈簧的中部一般用U形螺栓固定在車橋上。主片卷耳受力嚴(yán)重,是薄弱處。為改善主片卷耳的受力情況,常將第二片末端也彎成卷耳,包在主片卷耳的外面,稱為包耳。為了使得在彈簧變形時(shí)各片有相對(duì)滑動(dòng)的可能,在主片卷耳和第二片包耳之間留有較大的空隙。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一、鋼板彈簧23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一、鋼板彈簧當(dāng)鋼板彈簧安裝在汽車懸架中,所承受的垂直載荷為正向時(shí),各個(gè)力的方向和作用點(diǎn)如圖23-11b中的箭頭所示。各彈簧片都受力變形,有向上拱彎的趨勢(shì),這時(shí)車橋和車架便互相靠近;當(dāng)車橋和車架互相遠(yuǎn)離時(shí),鋼板彈簧所受的正向垂直載荷和變形便逐漸減小,有時(shí)甚至?xí)聪?。中心螺?用以連接各彈簧片,并保證裝配時(shí)各片的相對(duì)位置。中心螺栓距兩端卷耳的距離可以相等(稱為對(duì)稱式鋼板彈簧,見(jiàn)圖23-11a),也可以不相等(稱為非對(duì)稱式鋼板彈簧,見(jiàn)圖23-11b)。連接各片的構(gòu)件,除中心螺栓外,還有若干個(gè)彈簧夾(亦稱回彈夾)2。其主要作用是當(dāng)鋼板彈簧反向變形(即反跳)時(shí),使各片不至相互分開(kāi),以免主片單獨(dú)承載;此外,還可防止各片橫向錯(cuò)動(dòng)。彈簧夾用鉚釘鉚接在與之相連的最下面彈簧片的端部。彈簧夾的兩邊用螺栓5連接,在螺栓上有套管6頂住彈簧夾的兩邊,以免將彈簧片夾得過(guò)緊。在螺栓套管與彈簧片之間有一定的間隙,以保證彈簧變形時(shí)各片可以相互滑移。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一、鋼板彈簧當(dāng)鋼板彈簧安裝在汽車懸架中,所承受的垂直載荷為正向時(shí),各個(gè)力的方向和作用點(diǎn)如圖23-11b中的箭頭所示。各彈簧片都受力變形,有向上拱彎的趨勢(shì),這時(shí)車橋和車架便互相靠近;當(dāng)車橋和車架互相遠(yuǎn)離時(shí),鋼板彈簧所受的正向垂直載荷和變形便逐漸減小,有時(shí)甚至?xí)聪颉Ｖ行穆菟?用以連接各彈簧片,并保證裝配時(shí)各片的相對(duì)位置。中心螺栓距兩端卷耳的距離可以相等(稱為對(duì)稱式鋼板彈簧,見(jiàn)圖23-11a),也可以不相等(稱為非對(duì)稱式鋼板彈簧,見(jiàn)圖23-11b)。連接各片的構(gòu)件,除中心螺栓外,還有若干個(gè)彈簧夾(亦稱回彈夾)2。其主要作用是當(dāng)鋼板彈簧反向變形(即反跳)時(shí),使各片不至相互分開(kāi),以免主片單獨(dú)承載;此外,還可防止各片橫向錯(cuò)動(dòng)。彈簧夾用鉚釘鉚接在與之相連的最下面彈簧片的端部。彈簧夾的兩邊用螺栓5連接,在螺栓上有套管6頂住彈簧夾的兩邊,以免將彈簧片夾得過(guò)緊。在螺栓套管與彈簧片之間有一定的間隙,以保證彈簧變形時(shí)各片可以相互滑移。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一、鋼板彈簧近年來(lái),在國(guó)內(nèi)、外越來(lái)越多的汽車上采用了變截面鋼板彈簧,它是由單片或2~3片變厚度斷面的彈簧片構(gòu)成的,如圖23-12所示。其彈簧片的斷面尺寸沿長(zhǎng)度方向是變化的,片寬保持不變。這種少片變截面鋼板彈簧克服了多片鋼板彈簧質(zhì)量大、性能差(由于片間摩擦的存在,噪聲大,影響了汽車的行駛平順性)的缺點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在兩種彈簧壽命相等的情況下,少片變截面鋼板彈簧可減少重量40%~50%。因此,這種彈簧對(duì)實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化、節(jié)約能源和節(jié)約合金彈簧鋼材大為有利,故應(yīng)用日漸廣泛。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。二、螺旋彈簧螺旋彈簧廣泛應(yīng)用于獨(dú)立懸架,特別是前輪獨(dú)立懸架中(參看圖23-36)。然而,在有些轎車的后輪非獨(dú)立懸架中,其彈性元件也采用螺旋彈簧(參看圖23-1)。螺旋彈簧和鋼板彈簧相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)須潤(rùn)滑,不忌泥污;它所需的縱向安裝空間不大;彈簧本身質(zhì)量小。螺旋彈簧本身沒(méi)有減振作用,因此在螺旋彈簧懸架中必須另裝減振器。此外,螺旋彈簧只能承受垂向載荷,故必須裝設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以傳遞垂向力以外的各種力和力矩。螺旋彈簧由彈簧鋼棒料卷制而成,可做成等螺距或變螺距。前者剛度不變,后者剛度是可變的。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。二、螺旋彈簧23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。三、扭桿彈簧扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的扭桿1,如圖23-13所示。扭桿斷面通常為圓形,少數(shù)為矩形和管形,其兩端形狀可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等,以便一端固定在車架上,另一端固定在懸架的擺臂2上,擺臂則與車輪相連。當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí),擺臂便繞著扭桿軸線而擺動(dòng),使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形,借以保證車輪與車架的彈性聯(lián)系。有的扭桿由一些矩形斷面的薄條(扭片)組合而成,這樣,彈簧更為柔軟。扭桿彈簧由鉻釩合金彈簧鋼制成,其表面經(jīng)過(guò)加工后很光滑。使用中必須很好地保護(hù)扭桿表面,以防碰撞、刮傷和腐蝕,從而可提高扭桿彈簧的使用壽命。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。三、扭桿彈簧在制造扭桿彈簧時(shí),經(jīng)熱處理后預(yù)先施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩載荷,使之產(chǎn)生一個(gè)永久的扭轉(zhuǎn)變形,從而使其具有一定的預(yù)應(yīng)力。對(duì)左、右扭桿預(yù)加扭轉(zhuǎn)的方向都與扭桿安裝在車上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向相同。其目的是減少工作時(shí)的實(shí)際應(yīng)力,以延長(zhǎng)扭桿彈簧的使用壽命。如果左、右扭桿換位安裝,則將使扭桿彈簧預(yù)先的扭轉(zhuǎn)方向與工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)方向相反,導(dǎo)致扭桿彈簧的實(shí)際工作應(yīng)力加大,從而使用壽命縮短。因此,左、右扭桿彈簧不能互換。為此,在左、右扭桿上刻有不同的標(biāo)記。扭桿彈簧本身的扭轉(zhuǎn)剛度雖然是常數(shù),但由于有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的緣故,采用扭桿彈簧的懸架剛度卻是可變的。如通過(guò)改變扭桿彈簧固定端的角度,可改變懸架系統(tǒng)的剛度。扭桿彈簧單位質(zhì)量的蓄能量是鋼板彈簧的3倍,比螺旋彈簧也高。因此,采用扭桿彈簧的懸架重量較輕,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,也不需要潤(rùn)滑,并且通過(guò)調(diào)整扭桿彈簧固定端的安裝角度,易實(shí)現(xiàn)車身高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧氣體彈簧是在一個(gè)密封的容器中充入壓縮氣體(氣壓為0.5~1MPa),利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧作用的。這種彈簧的剛度是可變的,因?yàn)樽饔迷趶椈缮系妮d荷增加時(shí),容器內(nèi)的定量氣體受壓縮,氣壓升高,則彈簧的剛度增大;反之,當(dāng)載荷減小時(shí),彈簧內(nèi)的氣壓下降,剛度減小,故它具有比較理想的變剛度特性。氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧兩種?？諝鈴椈捎钟心沂?圖23-14a)和膜式(圖23-14b)之分。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧1.空氣彈簧(1)囊式空氣彈簧囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣所組成。氣囊的內(nèi)層用氣密性的橡膠制成,而外層則用耐油橡膠制成。氣囊一般做成如圖23-14a所示的兩節(jié),但也有單節(jié)或3、4節(jié)的。節(jié)數(shù)越多,彈性越好。節(jié)與節(jié)之間圍有鋼質(zhì)的腰環(huán),使中間部分不致有徑向擴(kuò)張,并防止兩節(jié)之間相互摩擦。氣囊的上下蓋板將氣囊密閉。(2)膜式空氣彈簧膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件等組成。與囊式空氣彈簧相比,其彈性特性曲線比較理想?？諝鈴椈蛇^(guò)去在我國(guó)多用在鐵道車輛上,近年來(lái)在大客車及貨車上,已得到了廣泛應(yīng)用。另外,除用作懸架系統(tǒng)的彈性元件外,在長(zhǎng)途貨車的駕駛?cè)俗巍l(fā)動(dòng)機(jī)懸置上,也有采用空氣彈簧與減振器配置的,以提高舒適性及行駛平順性。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧2.油氣彈簧油氣彈簧以氣體(一般為惰性氣體氮)作為彈性介質(zhì),而用油液作為傳力介質(zhì)。它一般是由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸所組成。油氣彈簧的形式有單氣室、雙氣室以及兩級(jí)壓力式等。(1)單氣室油氣彈簧單氣室油氣彈簧又分為油氣分隔式(圖23-15a)和油氣不分隔式(圖23-15b)兩種。前者可防止油液乳化,且便于充氣。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧(2)雙氣室油氣彈簧如圖23-16所示,它比單氣室油氣彈簧多一個(gè)作用力方向相反的反壓氣室B和一個(gè)浮動(dòng)活塞3。當(dāng)彈簧處于壓縮行程時(shí),主氣室A中的主活塞1上移,使主氣室內(nèi)的氣壓升高,彈簧的剛度增大。此時(shí),浮動(dòng)活塞下面的油液在反壓氣室的氣體壓力作用下,經(jīng)通道2流入主氣室的活塞下面,補(bǔ)充活塞上移后空出的容積,而反壓氣室內(nèi)的壓力下降。當(dāng)彈簧處于伸張行程時(shí),主活塞下移,主氣室內(nèi)的氣壓降低,主活塞下面的油壓受擠壓,經(jīng)通道流回浮動(dòng)活塞的下面,推動(dòng)活塞上移而使反壓氣室內(nèi)的氣壓增高,從而提高了拉伸行程的彈簧剛度。這種油氣彈簧消除了在伸張行程中活塞與缸體底部發(fā)生撞擊的可能性。上述單氣室和雙氣室兩種油氣彈簧的剛度變化幅度比較小,因而當(dāng)彈簧載荷變化時(shí),懸架系統(tǒng)的固有頻率變化幅度較大。如果要保證在汽車空載和滿載時(shí)懸架都具有較低的固有頻率,則其結(jié)構(gòu)就會(huì)過(guò)大而難以在車身下布置。為此,研制了剛度變化幅度較大的兩級(jí)壓力式油氣彈簧。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧(3)兩級(jí)壓力式油氣彈簧兩級(jí)壓力式油氣彈簧的特點(diǎn)如圖23-17所示,在工作活塞1的上方設(shè)有兩個(gè)并列的氣室,但兩個(gè)氣室的工作壓力不同。主氣室A內(nèi)的氣壓與單氣室油氣彈簧的氣室壓力相近,而補(bǔ)償氣室B內(nèi)的氣壓則較高。因此,兩個(gè)氣室不同時(shí)工作。其作用相當(dāng)于鋼板彈簧的主簧和副簧的作用。當(dāng)彈簧載荷較小時(shí),主氣室首先工作,其中的氣壓隨著載荷的增加而逐漸升高。當(dāng)油氣彈簧所承受的載荷增加到使主氣室的氣壓稍超過(guò)補(bǔ)償氣室內(nèi)的氣壓時(shí),補(bǔ)償氣室方工作。此時(shí),如果彈簧上的載荷繼續(xù)增加時(shí),補(bǔ)償氣室和主氣室共同工作。這種結(jié)構(gòu)使彈簧剛度的變化更加符合懸架性能的要求,從而保證汽車滿載和空載時(shí)懸架系統(tǒng)有大致相等的固有頻率。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。四、氣體彈簧由上述可知,空氣彈簧和油氣彈簧都同螺旋彈簧一樣,只能承受軸向載荷,故氣體彈簧懸架中必須設(shè)置縱向和橫向推力桿等導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。空氣彈簧懸架中還必須裝有減振器。氣體彈簧可以借專門的控制閥(高度閥)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣囊或氣室的原始充氣壓力,以使車身離地高度保持一定?？諝鈴椈傻馁|(zhì)量比任何彈簧的都小,且壽命也較長(zhǎng),但高度尺寸較大,在布置上有一定困難。此外,其密封環(huán)節(jié)多,容易漏氣。油氣彈簧應(yīng)用于重型礦用汽車上時(shí),其體積和質(zhì)量都較鋼板彈簧小(質(zhì)量可減小50%以上)。但油氣彈簧對(duì)氣體和油液的密封要求很高,因而對(duì)加工和裝配的精度要求和對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的工作表面的表面粗糙度和耐磨性要求都很高。此外,油氣彈簧的維護(hù)也較麻煩。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。五、橡膠彈簧橡膠彈簧是利用橡膠本身的彈性來(lái)起彈性元件的作用。它可以承受壓縮載荷(圖23-18a)與扭轉(zhuǎn)載荷(圖23-18b)。其優(yōu)點(diǎn)是單位質(zhì)量的蓄能量較金屬?gòu)椈啥?隔聲性能好,工作無(wú)噪聲,不需要潤(rùn)滑。由于橡膠的內(nèi)摩擦較大,因此橡膠彈簧具有一定的減振能力。橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。由于橡膠彈簧具有優(yōu)良的非線性特性,近年來(lái)在商用車的懸架系統(tǒng)中逐漸得到應(yīng)用。它在拉伸或壓縮載荷作用下所產(chǎn)生的變形與載荷之間的非線性關(guān)系特性,能保證車輛在所受載荷發(fā)生變化時(shí),其車身振動(dòng)的固有頻率變化很小,從而大大改善了車輛的行駛平順性。橡膠彈簧比鋼制彈簧具有更寬的、良好的隔振頻率范圍,而且比其他類型彈性元件質(zhì)量小、易于制造且成本低。橡膠彈簧的形狀不受限制,各個(gè)方向的剛度可以根據(jù)需要自由選擇。23.3彈性元件汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。五、橡膠彈簧第三節(jié)非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,被廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架。在轎車中,非獨(dú)立懸架一般僅用作后懸架。懸架的結(jié)構(gòu),特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),隨所采用的彈性元件不同而有所差異,而且有時(shí)差別很大。采用螺旋彈簧、氣體彈簧時(shí),需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu);而采用鋼板彈簧時(shí),由于鋼板彈簧本身可兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,并有一定的減振作用,使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。因此,在非獨(dú)立懸架中大多數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架鋼板彈簧在車上通常是縱向布置的。圖23-19所示為某載貨汽車的前懸架。前鋼板彈簧2中部用兩個(gè)U形螺栓固定在前橋上。彈簧兩端的卷耳孔中壓入襯套。前端卷耳用鋼板彈簧銷15與鋼板彈簧前支架1相連,形成固定的鉸鏈支點(diǎn);而后端卷耳則通過(guò)前板簧吊耳銷14與用鉸鏈掛在吊耳支架10上可以自由擺動(dòng)的吊耳9相連接,從而保證了彈簧變形時(shí)兩卷耳中心線間的距離有改變的可能。這種用鉸鏈和吊耳將鋼板彈簧兩端固定在車架上的結(jié)構(gòu),是目前廣泛采用的一種連接形式。汽車的鋼板彈簧銷上鉆有軸向油道及徑向油道,通過(guò)潤(rùn)滑油嘴將鋰基潤(rùn)滑脂2號(hào)加至襯套處潤(rùn)滑。使用時(shí),應(yīng)注意定期加潤(rùn)滑脂,以免磨損加劇。為加速振動(dòng)的衰減,改善駕駛?cè)说某俗孢m性,在貨車的前懸架中一般都裝有減振器,而貨車后懸架則不一定裝減振器。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架該車的前懸架裝設(shè)的是雙筒式減振器8。減振器的上、下兩吊環(huán)通過(guò)橡膠襯套和減振器連接銷13,分別與固定在車架和車橋上的減振器上、下支架7、12相連接。在前板簧蓋板4上裝有橡膠緩沖塊5,以限制彈簧的最大變形,并防止彈簧直接撞擊車架。圖23-20所示為某載貨汽車的前懸架,鋼板彈簧2的前端為固定鉸鏈連接,而后端則采用滑板式支承來(lái)代替吊耳式結(jié)構(gòu)。由于鋼板彈簧變形時(shí),主片與弧形滑塊7的接觸點(diǎn)是變動(dòng)的,因而由于彈簧工作長(zhǎng)度的變化,其剛度略有變化。為避免鋼板彈簧變形時(shí)直接摩擦支架,在后支架8上裝有滑塊7和兩側(cè)的墊板9。彈簧第二片后端帶有直角彎邊,彈簧下落時(shí)借此直角彎邊支靠于支架下端的限位螺栓上,以防止鋼板彈簧從支架中脫出而發(fā)生事故。這種滑板式支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,拆裝方便,且不需要潤(rùn)滑,因此也較為廣泛地應(yīng)用在貨車上。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架圖23-21所示的某輕型載貨汽車前懸架采用的是少片變截面鋼板彈簧懸架。前鋼板彈簧總成2由夾箍把各片連接在一起,通過(guò)U形螺栓7固定于前軸上,形成剛性連接。鋼板彈簧前卷耳通過(guò)前鋼板彈簧銷總成10及前支架總成1與車架相連,形成以前彈簧銷為中心的固定轉(zhuǎn)動(dòng)支承端。鋼板彈簧后卷耳通過(guò)吊耳總成9及后支架總成8與車架相連,形成擺動(dòng)支承端。由鋼板彈簧總成傳遞各向力和力矩。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架在車架上裝有橡膠緩沖塊總成5,以限制鋼板彈簧的最大變形,并具有一定的緩沖作用。在工作中,如果發(fā)現(xiàn)緩沖塊損壞和丟失,應(yīng)及時(shí)更換和補(bǔ)充,以免影響鋼板彈簧的使用壽命。鋼板彈簧銷襯套采用了橡膠襯套,它靠橡膠的扭轉(zhuǎn)變形來(lái)保證卷耳對(duì)彈簧銷的轉(zhuǎn)動(dòng),而橡膠和金屬的接觸面沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),因此工作中無(wú)磨損,無(wú)須潤(rùn)滑,簡(jiǎn)化了保養(yǎng)工作,且無(wú)噪聲,同時(shí)提高了彈簧銷的使用壽命。但在使用中應(yīng)注意防止各種油類侵入橡膠襯套。鑒于上述優(yōu)點(diǎn),橡膠襯套多應(yīng)用于轎車、輕型客車和輕型載貨汽車上。貨車后懸架所承受的載荷因汽車行駛時(shí)實(shí)際裝載質(zhì)量不同而在很大范圍內(nèi)變化,因而為保持車身固有頻率不變或變化很小,懸架剛度應(yīng)該是可變的,而且變化幅度應(yīng)較前懸架為大。一般措施是在后懸架中加裝副簧。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架圖23-22所示為某載貨汽車后懸架。它由主鋼板彈簧和副鋼板彈簧疊合而成,是載貨汽車后懸架較常用的結(jié)構(gòu)形式。從受力情況而言,主、副鋼板彈簧是并聯(lián)的。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架情況下,車架相對(duì)車橋下移,使車架上的副簧滑板式支座與副簧接觸,即主、副簧共同參加工作,一起承受載荷而使懸架剛度增大,以保證車身振動(dòng)頻率不致因載荷增大而變化過(guò)大。這種結(jié)構(gòu)形式懸架的主要缺點(diǎn)是在副簧起作用瞬間,懸架的剛度增加很突然,對(duì)汽車行駛平順性不利。為提高汽車的平順性,有的輕型載貨汽車后懸架采用將副簧置于主簧下面的漸變剛度鋼板彈簧,如圖23-23所示。主簧3由5片較薄鋼板彈簧片組成,副簧4由5片較厚的彈簧片組成,它們用中心螺栓6固定在一起。在小載荷時(shí),僅主簧起作用;而當(dāng)載荷增加到一定值時(shí),副簧開(kāi)始與主簧接觸,懸架剛度隨之相應(yīng)提高,彈簧特性變?yōu)榉蔷€性的。當(dāng)副簧全部接觸后,彈簧特性又變?yōu)榫€性的。這種漸變剛度鋼板彈簧的特點(diǎn)是副簧逐漸地起作用,因此懸架剛度的變化比較平穩(wěn),從而改善了汽車行駛平順性。但在使用中因主簧與副簧之間容易存積泥垢,對(duì)懸架剛度的漸變有一定影響。如果在主、副簧外裝上護(hù)套,則可消除此缺點(diǎn)。23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架一、縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架圖23-24所示為某輕型載貨汽車采用的漸變剛度鋼板彈簧后懸架。其主簧由厚度為9mm的4片(或3片)和副簧厚度為15mm的2片(或3片)組成幾種車型的漸變剛度鋼板彈簧。它的卷耳與彈簧銷之間也裝有橡膠襯套。23.4非獨(dú)立懸架二、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架圖23-25所示為某轎車的后懸架,是螺旋彈簧非獨(dú)立懸架。螺旋彈簧套在減振器的外面,可節(jié)省空間。減振器的下連接環(huán)用螺栓與焊在后軸3上的支座相連。彈簧下座緊套在減振器缸筒外面,并由減振器外筒上沿圓周分布的三個(gè)凸臺(tái)限位。彈簧上座用螺栓緊固在車身底板上。彈簧和彈簧上座之間裝有彈簧軟墊,防止車輪的高頻振動(dòng)傳給車身。在彈簧上座和車身之間還裝有橡膠隔振塊,它除起隔振作用外,還可保證減振器的上鉸鏈點(diǎn)不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。23.4非獨(dú)立懸架二、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架左、右車輪用一根整體軸3相連,縱向推力桿1的后端與車軸焊在一起,其前端頭部有孔,孔中裝有橡膠襯套,連接螺栓穿過(guò)橡膠襯套與車身相連,并形成橡膠鉸鏈點(diǎn)。車輪跳動(dòng)時(shí),整個(gè)后軸在汽車縱向平面內(nèi)繞左、右橡膠鉸鏈中心連線擺動(dòng)。與此同時(shí),左、右車輪還繞橫向推力桿5與車身的鉸鏈點(diǎn)在汽車的橫向平面內(nèi)擺動(dòng)。由于這些鉸鏈點(diǎn)都采用橡膠襯套,故可消除兩個(gè)方向擺動(dòng)的干涉。螺旋彈簧非獨(dú)立懸架一般只用作轎車的后懸架。其縱、橫向推力桿是懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu),用來(lái)承受和傳遞車軸和車身之間的縱向和橫向作用力及其力矩。加強(qiáng)桿4的作用是加強(qiáng)橫向推力桿的安裝強(qiáng)度,并可使車身受力均勻。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架圖23-26所示為空氣彈簧非獨(dú)立懸架示意圖?？諝鈴椈?的上、下端分別固定在車架和車橋(或與車橋相連的支架)上。從空氣壓縮機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入儲(chǔ)氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使儲(chǔ)氣筒中的壓縮空氣保持一定的壓力。儲(chǔ)氣罐6通過(guò)管路與兩個(gè)(或幾個(gè))空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度調(diào)節(jié)閥3控制。空氣彈簧和螺旋彈簧一樣只能傳遞垂向力,其縱向力和橫向力及其力矩也是由縱向推力桿和橫向推力桿(圖中未畫(huà)出)來(lái)傳遞。這種懸架中也裝有減振器(圖中未示出)。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架氣壓縮機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入儲(chǔ)氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使儲(chǔ)氣筒中的壓縮空氣保持一定的壓力。儲(chǔ)氣罐6通過(guò)管路與兩個(gè)(或幾個(gè))空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度調(diào)節(jié)閥3控制?？諝鈴椈珊吐菪龔椈梢粯又荒軅鬟f垂向力,其縱向力和橫向力及其力矩也是由縱向推力桿和橫向推力桿(圖中未畫(huà)出)來(lái)傳遞。這種懸架中也裝有減振器(圖中未示出)。商用車空氣懸架常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式主要有:全空氣懸架和復(fù)合式空氣懸架。全空氣懸架是指車架(或車身)與車軸(或車輪)之間的垂向彈性力全部由空氣彈簧承受,并且該懸架的剛度全部由空氣彈簧的剛度所構(gòu)成的懸架形式;復(fù)合式空氣懸架是指滿載靜態(tài)時(shí),車架(或車身)與車軸(或車輪)之間的垂向彈性力不小于50%由空氣彈簧承受,并且該懸架的剛度由空氣彈簧和其他彈性元件的剛度所組成的懸架形式。圖23-27所示為某載貨汽車的后懸架,該后懸架為全空氣懸架。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架空氣彈簧總成7上端連接在車架10上,下端通過(guò)空氣彈簧托臂4與驅(qū)動(dòng)橋9連接,支承車身重量,傳遞垂向載荷,吸收來(lái)自路面的振動(dòng)和沖擊,可防止振動(dòng)和沖擊直接傳遞到車架,從而可以保護(hù)車身、車上的人和貨物。減振器總成3安裝在車架10與空氣彈簧托臂4之間,可以衰減車架和車輪之間的振動(dòng)。上推力桿總成8一般采用V形結(jié)構(gòu),以便傳遞橫向力,其前端通過(guò)支架與車架10連接,后端通過(guò)支架與驅(qū)動(dòng)橋9連接;下推力桿總成2前端與大支架1連接,后端通過(guò)空氣彈簧托臂4與驅(qū)動(dòng)橋9連接,傳遞車輪和車身之間的橫向力、縱向力及其力矩,起導(dǎo)向作用。橫向穩(wěn)定桿5兩側(cè)縱向部分的末端與穩(wěn)定桿吊臂6連接,中部與空氣彈簧托臂4連接,用于提高懸架側(cè)傾角剛度,減少車身側(cè)傾。圖23-28所示為某載貨汽車的后懸架,該后懸架為復(fù)合式空氣懸架。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架板彈簧導(dǎo)向臂2前端通過(guò)大支架1和車架7連接,中部用U形螺栓與驅(qū)動(dòng)橋3連接,空氣彈簧總成5安裝在車架7和板彈簧導(dǎo)向臂2之間。板彈簧導(dǎo)向臂2和空氣彈簧總成5一起支承車身重量,吸收來(lái)自路面的振動(dòng)和沖擊,可防止振動(dòng)和沖擊直接傳遞到車架,從而可以保護(hù)車身、車上的人和貨物。減振器總成4安裝在車架7與驅(qū)動(dòng)橋3之間,可以衰減車架和車輪之間的振動(dòng)。橫向推力桿總成6連接在驅(qū)動(dòng)橋3及車架7之間,可限制驅(qū)動(dòng)橋3的移位,同時(shí)也可傳遞車輪和車身之間的橫向力及其力矩;板彈簧導(dǎo)向臂2傳遞車輪和車身之間的橫向力、縱向力及其力矩;板彈簧導(dǎo)向臂2與橫向推力桿總成6共同起導(dǎo)向作用。與全空氣懸架相比,復(fù)合式空氣懸架成本較低,但舒適性不如全空氣懸架。全空氣懸架具有平順性好的優(yōu)勢(shì),但成本偏高。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架為提高汽車行駛平順性,希望將彈簧做得盡可能柔軟。但如果彈簧太軟,在汽車空載和滿載時(shí),彈簧的變形數(shù)值會(huì)相差很大。空車時(shí)車身將被抬得很高,滿載時(shí)車身則被壓得很低,出現(xiàn)經(jīng)常碰撞緩沖塊的現(xiàn)象。而不同類型的汽車在使用中會(huì)有不同的要求,對(duì)重型礦用車及大型客車而言,要求空車和滿載時(shí)車身高度相等;對(duì)于轎車,要求在好路上降低車身高度以便高速行駛,在壞路上提高車身以便增大通過(guò)能力。這說(shuō)明,在保證行駛平順性的前提下,車身高度與汽車使用要求之間存在著較大的矛盾。為此,應(yīng)該對(duì)車身高度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？諝鈶壹艿目刂葡到y(tǒng)分為機(jī)械控制和電子控制兩種形式。采用空氣彈簧懸架時(shí),容易實(shí)現(xiàn)車身高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。在裝有空氣壓縮機(jī)的汽車上,一般用隨載荷的不同而改變空氣彈簧內(nèi)空氣壓力的方法來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。圖23-26所示的車身高度控制閥3即起這個(gè)作用。高度閥固定在車架上,通過(guò)控制桿4與車橋相連。高度閥體內(nèi)有兩個(gè)閥:通氣源的充氣閥和通大氣的放氣閥。這兩個(gè)閥均由控制桿操縱。當(dāng)汽車載荷增加、車架移近車橋時(shí),控制桿上升,通過(guò)搖臂機(jī)構(gòu)打開(kāi)充氣閥,壓縮空氣便進(jìn)入空氣彈簧,使車架和車身升高,直到恢復(fù)車身與車橋的原定距離為止;而當(dāng)載荷減小、車架遠(yuǎn)離車橋時(shí),控制桿下移,打開(kāi)放氣閥,則空氣彈簧內(nèi)的空氣排入大氣,車身和車架隨即降低至原定數(shù)值。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架圖23-29所示為客車上應(yīng)用的一種車身高度控制閥。搖臂3的一端用花鍵與軸4相連,軸4又與擺臂2相連,擺臂2的另一端連接控制桿(圖23-26)。當(dāng)控制桿上、下運(yùn)動(dòng)時(shí),擺臂繞軸4上、下擺動(dòng),帶動(dòng)搖臂3左、右擺動(dòng),臂端的球頭推動(dòng)活塞6左、右運(yùn)動(dòng),從而可以控制充、放氣閥,使空氣彈簧充氣或放氣,以調(diào)節(jié)車身高度。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架擺臂2處于水平位置(圖示位置)時(shí),活塞6處在中間位置,恰好關(guān)閉左、右孔A,充氣閥1和放氣閥5均關(guān)閉,空氣彈簧內(nèi)無(wú)空氣進(jìn)入或排出。當(dāng)載荷增加時(shí),車身高度降低(車架移近車橋),控制桿使擺臂2向上擺動(dòng),使軸4帶動(dòng)搖臂3轉(zhuǎn)動(dòng),搖臂的球頭推動(dòng)活塞6向左運(yùn)動(dòng),左緩沖室B內(nèi)的油液在活塞的推動(dòng)下,經(jīng)過(guò)閥體上的狹小通道和可變節(jié)流閥(圖上未示出)流向右緩沖室B內(nèi)。此時(shí),活塞右邊的孔A與右緩沖室B連通。在此過(guò)程中,活塞的運(yùn)動(dòng)受到一定的阻尼力,故此閥是有阻尼的高度控制閥?；钊^續(xù)向左運(yùn)動(dòng)時(shí),打開(kāi)充氣閥1,使來(lái)自壓氣機(jī)和儲(chǔ)氣筒的壓縮空氣通過(guò)連通管進(jìn)入儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧,使車身升高直至擺臂回到水平位置,活塞回到中間位置,充、放氣閥關(guān)閉,最后車身恢復(fù)到原始高度。當(dāng)載荷減小時(shí),車身抬高,控制桿將擺臂端部拉向下方,致使搖臂球頭推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng),右緩沖室B內(nèi)的油液在活塞的推動(dòng)下通過(guò)狹小的管道和可變節(jié)流閥流向左緩沖室B,繼而推開(kāi)放氣閥5,使空氣彈簧中的空氣經(jīng)通大氣的排氣孔放出。車身高度降低直至擺臂回復(fù)到水平位置,活塞回到中間位置,充、放氣閥均關(guān)閉,車身恢復(fù)到原始高度。客車、載貨汽車上的電子控制的空氣懸架系統(tǒng)(ECAS)示意圖如圖23-30所示。23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架電子控制單元(ECU)4與電磁閥2、高度傳感器6及遙控器5相連,空氣彈簧總成3與電磁閥2及儲(chǔ)氣筒1相連。裝在車橋上的高度傳感器6,監(jiān)測(cè)車輛的高度,將高度值傳送給ECU4,在車輛載荷發(fā)生變化或需要調(diào)整車身高度時(shí),ECU4對(duì)電磁閥2發(fā)出控制指令,電磁閥2接收指令后,對(duì)空氣彈簧總成3進(jìn)行充、放氣,以適應(yīng)車輛的載荷變化及調(diào)整車身高度。在車輛行駛、裝載及卸載過(guò)程中,車身高度可自動(dòng)保持恒定高度。在車輛靜止或車速低于30km/h時(shí),駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^(guò)遙控器5,對(duì)車輛的車身高度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。電子控制的空氣懸架系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制,如驅(qū)動(dòng)幫助、過(guò)載保護(hù)等,其中的側(cè)跪功能對(duì)于大客車來(lái)說(shuō)是非常實(shí)用的,可實(shí)現(xiàn)車輛向車門所在的一側(cè)跪斜,以降低車門高度,方便乘客上下車。該功能是用于城市公交客車的專用功能,方便行動(dòng)不便的乘客上下車。匹配機(jī)械式高度閥也可以實(shí)現(xiàn)車身高度的調(diào)整,與ECAS相比,成本較低、好排查故障、維修方便,但無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能控制。綜上所述,空氣懸架的優(yōu)點(diǎn)有:車身高度可調(diào),方便乘客上、下車或裝卸貨物;對(duì)于貨車可使貨箱容積變大,增加載貨量;剛度非線性,平順性好,并可避免貨物損壞;車輪對(duì)路面的沖擊小,延長(zhǎng)路、橋使用壽命;隔振性好,可減小振動(dòng)噪聲等。23.4非獨(dú)立懸架四、油氣彈簧非獨(dú)立懸架油氣彈簧裝于汽車上和其他彈簧一樣,可以構(gòu)成獨(dú)立懸架或非獨(dú)立懸架。圖23-31所示為某礦用自卸汽車油氣彈簧非獨(dú)立懸架示意圖。兩個(gè)油氣彈簧1的兩端分別固定在前軸上的支架10和縱梁上的支架2上。左、右兩側(cè)各有一根下縱向推力桿11,裝在前軸6和縱梁4之間。一根上縱向推力桿8安裝在前軸的支架9和縱梁4的內(nèi)側(cè)支架上。上、下兩縱向推力桿構(gòu)成平行四邊形,既可傳遞縱向力,承受制動(dòng)力引起的反作用力矩,又可保證車輪上、下跳動(dòng)時(shí)主銷傾角不變,有利于汽車操縱穩(wěn)定性。一根橫向推力桿3裝在左側(cè)縱梁和前軸右側(cè)的支架上,傳遞側(cè)向力。在兩縱梁下面裝有緩沖塊7,以避免在很大的沖擊載荷作用下前軸直接碰撞車架。大噸位的自卸汽車采用的油氣彈簧懸架(簡(jiǎn)稱油氣懸架)與鋼板彈簧懸架相比有以下特點(diǎn):油氣懸架具有變剛度特性,可保證汽車具有良好的行駛平順性,特別是工地和礦山用車,其道路條件和裝載條件都很惡劣(用大型電鏟將礦石從空中往車箱里傾裝時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊)。采用油氣懸架后,可顯著地緩和沖擊,減少顛簸,從而改善駕駛?cè)说膭趧?dòng)條件并提高平均車速;油氣彈簧縱向尺寸小,對(duì)整車總布置有利;改變缸筒工作腔的油量和氣室的充氣壓力,可得到不同的變剛度特性,從而使油氣彈簧的主要部件可以在不同噸位的汽車上通用?；谝陨咸攸c(diǎn),油氣懸架廣泛地被應(yīng)用在大型礦用自卸汽車上。23.4非獨(dú)立懸架四、油氣彈簧非獨(dú)立懸架23.4非獨(dú)立懸架五、橡膠彈簧非獨(dú)立懸架載貨汽車的中、后橋橡膠彈簧平衡懸架為非獨(dú)立懸架,如圖23-32所示。橡膠主簧4的上端連接在大支架1上,其下端連接在平衡梁3上;橡膠輔簧2的上端連接在大支架1上,在空載或裝載質(zhì)量不大時(shí),其下端與平衡梁3之間有空隙(未接觸);大支架1剛性地連接在車架上。如圖23-32b所示,滿載時(shí),橡膠主簧4和橡膠輔簧2共同承載,支承車身重量,傳遞垂向載荷,吸收來(lái)自路面的振動(dòng)和沖擊,防止振動(dòng)和沖擊直接傳遞到車身。23.4非獨(dú)立懸架五、橡膠彈簧非獨(dú)立懸架減振器總成6安裝在車架與驅(qū)動(dòng)橋之間,衰減車架和車輪之間的振動(dòng)。平衡梁3可以使中、后橋均勻承載,減小在不平路面行駛時(shí)中、后橋上垂向載荷的變化,使車輪有較好的接地性,提高汽車通過(guò)性?？v向推力桿總成7、橫向推力桿總成8安裝在車架與驅(qū)動(dòng)橋之間;平衡梁3通過(guò)平衡梁襯套5與驅(qū)動(dòng)橋連接,共同傳遞車輪和車身之間的橫向力、縱向力及其力矩,并起導(dǎo)向作用。該橡膠懸架與鋼板彈簧平衡懸架工作原理類似,承受中、后橋的載荷,并確保中、后橋載荷均衡。橡膠懸架系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是彈性元件以橡膠彈簧取代了傳統(tǒng)的鋼板彈簧,具有非線性剛度特性。23.4非獨(dú)立懸架五、橡膠彈簧非獨(dú)立懸架橡膠懸架的優(yōu)點(diǎn)主要有:有較強(qiáng)的承載能力;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于安裝;由于用橡膠作為彈性元件其本身自重輕,可減輕整車重量;無(wú)須潤(rùn)滑,無(wú)噪聲;其具有的變剛度特性,無(wú)論車輛是空載,還是滿載,都能使車輛有良好的平順性,可減輕由不平路面引起的振動(dòng),并減輕駕駛?cè)似?保護(hù)貨物,同時(shí)提高汽車零部件的壽命;因其行程較短,可使輪胎的磨損較輕。橡膠懸架的缺點(diǎn)主要是由于橡膠彈簧平衡懸架系統(tǒng)中的平衡梁等為鑄件,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大、工藝性差、生產(chǎn)較為困難。第五節(jié)獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架汽車速度隨著高速公路網(wǎng)的發(fā)展而不斷提高,使得非獨(dú)立懸架已不能滿足行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等方面所提出的要求。因此,獨(dú)立懸架獲得了很大的發(fā)展空間。前已述及,獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,兩側(cè)的車輪各自獨(dú)立地與車架或車身彈性連接(參看圖23-2b),因而具有以下優(yōu)點(diǎn):1)在懸架彈性元件一定的變形范圍內(nèi),兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)而互不影響,這樣在不平道路上行駛時(shí)可減少車架和車身的振動(dòng),而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象。2)減少了汽車的非簧載質(zhì)量(即不由彈簧支承的質(zhì)量)。在非獨(dú)立懸架的情況下,整個(gè)車橋和車輪都屬于非簧載質(zhì)量部分。在采用獨(dú)立懸架時(shí),對(duì)驅(qū)動(dòng)橋而言,由于主減速器、差速器及其外殼均固定在車架上,成了簧載質(zhì)量;對(duì)轉(zhuǎn)向橋而言,它僅具有轉(zhuǎn)向主銷和轉(zhuǎn)向節(jié),而中部的整體梁不再存在,所以在采用獨(dú)立懸架時(shí),非簧載質(zhì)量只包括車輪質(zhì)量和懸架系統(tǒng)中的一部分零件的全部或部分質(zhì)量,顯然比用非獨(dú)立懸架時(shí)的非簧載質(zhì)量要小得多。在道路條件和車速相同時(shí),非簧載質(zhì)量越小,則懸架所受到的沖擊載荷也越小,故采用獨(dú)立懸架可以提高汽車的平均行駛速度。3)采用斷開(kāi)式車橋,發(fā)動(dòng)機(jī)總成的位置可以降低和前移,使汽車質(zhì)心下降,提高了汽車行駛穩(wěn)定性;同時(shí)能給予車輪較大的上、下運(yùn)動(dòng)的空間,因而可以將懸架剛度設(shè)計(jì)得較小,使車身振動(dòng)頻率降低,以改善行駛平順性。以上優(yōu)點(diǎn)使獨(dú)立懸架廣泛地被采用在現(xiàn)代汽車上,特別是轎車的轉(zhuǎn)向輪普遍采用了獨(dú)立懸架。但是,獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高;保養(yǎng)維修不便;在一般情況下,車輪跳動(dòng)時(shí),由于車輪外傾角與輪距變化較大,輪胎磨損較嚴(yán)重。23.5獨(dú)立懸架具有特殊要求的某些越野汽車全部車輪采用獨(dú)立懸架是合理的,因?yàn)槌鲜鰞?yōu)點(diǎn)外,獨(dú)立懸架還可保證汽車在不平道路上行駛時(shí),所有車輪和路面保持良好的接觸,從而增大驅(qū)動(dòng)力;此外,可增大汽車的離地間隙,大大提高了越野汽車的通過(guò)性能。獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧或空氣彈簧作為彈性元件,其他形式的彈簧用得較少。獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)類型很多,一般按車輪運(yùn)動(dòng)形式分可分成四種(圖23-33):23.5獨(dú)立懸架橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種。一、橫臂式獨(dú)立懸架1.單橫臂式獨(dú)立懸架這種獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是當(dāng)懸架變形時(shí),車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變兩側(cè)車輪與路面接觸點(diǎn)間的距離——輪距(圖23-34),致使輪胎相對(duì)于地面?zhèn)认蚧?破壞輪胎和地面的附著,且輪胎磨損較嚴(yán)重。此外,這種懸架用于轉(zhuǎn)向輪時(shí),會(huì)使主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角發(fā)生較大的變化,對(duì)于轉(zhuǎn)向操縱有一定的影響,故目前在前懸架中很少采用。但是,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、布置方便,在車速不高的重型越野汽車上也有采用的。23.5獨(dú)立懸架橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種。一、橫臂式獨(dú)立懸架2.雙橫臂式獨(dú)立懸架雙橫臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)擺臂長(zhǎng)度可以相等,也可以不等(圖23-35)。在兩擺臂等長(zhǎng)的懸架(圖23-35a)中,當(dāng)車輪上、下跳動(dòng)時(shí),車輪平面沒(méi)有傾斜(主銷的傾角和車輪傾角不變),但輪距卻發(fā)生了較大的變化,這將增加車輪側(cè)向滑移的可能性,并加劇了輪胎的磨損。在兩擺臂不等長(zhǎng)的懸架(圖23-35b)中,如兩臂長(zhǎng)度選擇適當(dāng),可以使車輪和主銷的角度以及輪距的變化都不太大。不大的輪距變化在輪胎較軟時(shí)可以由輪胎變形來(lái)適應(yīng),目前轎車的輪胎可容許輪距的改變?cè)诿總€(gè)車輪上達(dá)到4~5mm而不致沿路面滑移。因此,不等長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架在轎車前輪上的應(yīng)用較為廣泛。目前,客車,輕型、微型載貨汽車及客、貨兩用車的前獨(dú)立懸架也以不等長(zhǎng)雙橫臂結(jié)構(gòu)為主。23.5獨(dú)立懸架橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種。一、橫臂式獨(dú)立懸架轎車的前輪常采用這種不等長(zhǎng)的雙橫臂式螺旋彈簧獨(dú)立懸架,其構(gòu)造如圖23-36所示。23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架上擺臂11和下擺臂4的內(nèi)端分別通過(guò)擺臂軸15和1與車架做鉸鏈連接,兩者的外端則分別通過(guò)上球頭銷14和下球頭銷3與轉(zhuǎn)向節(jié)9相連。螺旋彈簧5的上、下端分別通過(guò)橡膠墊圈7支承于車架橫梁上的支承座和下擺臂上的支承盤內(nèi)。雙向作用筒式減振器6的上、下兩端,同樣分別通過(guò)橡膠襯墊與車架和下擺臂的支承盤相連。上擺臂與上球頭銷采用不可拆的鉚接,其中裝有彈簧13,保證當(dāng)球頭銷與銷座有磨損時(shí),自動(dòng)消除兩者之間的間隙。下擺臂和下球頭銷是可拆的。下球頭銷如有松動(dòng)出現(xiàn)間隙時(shí),可以拆開(kāi)球頭銷,適當(dāng)減少墊片2以消除間隙。該轎車采用球頭結(jié)構(gòu)代替主銷,屬于無(wú)主銷式,即上、下球頭銷的連心線相當(dāng)于主銷軸線,轉(zhuǎn)向時(shí)車輪即圍繞此軸線偏轉(zhuǎn)。主銷后傾角由移動(dòng)上擺臂在擺臂軸上的位置來(lái)調(diào)整,而上擺臂的移動(dòng)是通過(guò)上擺臂軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。前輪外傾角由加在上擺臂軸與固定支架間的調(diào)整墊片12調(diào)整。主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角的關(guān)系已被轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)所確定,故調(diào)整車輪外傾角以后,主銷內(nèi)傾角自然正確。懸架的最大變形由上、下分置的兩個(gè)緩沖塊10和8限制。

23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架路面對(duì)車輪的垂向力依次通過(guò)轉(zhuǎn)向節(jié)、下球頭銷、下擺臂和螺旋彈簧傳到車架?？v向力、側(cè)向力及其力矩均由轉(zhuǎn)向節(jié)及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)——上、下擺臂及上、下球頭銷來(lái)傳遞。為了可靠地傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩,必須使懸架具有足夠的縱向和側(cè)向剛度。為此,上、下兩擺臂都是叉形(又稱V形或A形)的剛性架,其內(nèi)端為寬端,外端為窄端。圖23-37所示為典型的不等長(zhǎng)的雙橫臂式螺旋彈簧獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)圖。23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架某輕型貨車的前懸架采用了不等長(zhǎng)雙橫臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架,其構(gòu)造如圖23-38所示。扭桿彈簧3縱向布置在車架縱梁的外側(cè),其前端借花鍵與上橫臂6相連,后端通過(guò)花鍵固定在扭桿彈簧固定支架1的花鍵套中。筒式減振器4的上端與焊接在車架上的減振器上支架5相連,下端與固定在轉(zhuǎn)向節(jié)10上的支架相連。當(dāng)車輪上、下跳動(dòng)時(shí),作用在車輪上的垂向載荷經(jīng)轉(zhuǎn)向節(jié)和上橫臂6傳給扭桿彈簧,使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,因而緩和了由不平路面產(chǎn)生的沖擊載荷。23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架車輪所受的縱向力、側(cè)向力及其力矩,由上、下橫臂和上、下支撐桿承受并傳遞給車架。為消除扭桿彈簧在使用中因塑性變形對(duì)車身高度的影響,在安裝時(shí)需要對(duì)扭桿施以預(yù)加載荷。預(yù)加載荷的大小可用調(diào)整螺栓2來(lái)調(diào)整。施預(yù)加載荷的機(jī)構(gòu)如圖23-39所示。帶有花鍵套的調(diào)整臂4借花鍵與扭桿彈簧相連,將扭桿插入花鍵套調(diào)整臂時(shí),需要將配合標(biāo)記B對(duì)準(zhǔn)。調(diào)整螺栓2旋入固定在支架上的螺母中,當(dāng)旋緊調(diào)整螺栓2時(shí),螺栓的前端頂推調(diào)整臂,使扭桿產(chǎn)生逆時(shí)針扭轉(zhuǎn),上橫臂1的外端下移。因上橫臂外端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連,被其抵住不能下移,則扭桿本身不僅產(chǎn)生預(yù)加載荷,而且車身還被抬高。因此,用此機(jī)構(gòu)還可以調(diào)整車身的高度,調(diào)整后將鎖緊螺母3鎖緊?？蛙嚨碾p橫臂式空氣懸架(不等長(zhǎng)的雙橫臂式空氣彈簧獨(dú)立懸架),如圖23-40所示。23.5獨(dú)立懸架一、橫臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架1.單縱臂式獨(dú)立懸架單縱臂式獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是當(dāng)懸架變形時(shí),輪距不隨車輪跳動(dòng)而變化,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)向輪采用單縱臂式獨(dú)立懸架時(shí),車輪上、下跳動(dòng)將使主銷的后傾角產(chǎn)生很大變化(圖23-41a)。因此,單縱臂式獨(dú)立懸架一般不用于轉(zhuǎn)向輪。某轎車的后懸架為單縱臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架,如圖23-42所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車輪不是各自獨(dú)立地直接與車身彈性連接,而是通過(guò)一個(gè)后橋總成(它包括左、右扭桿彈簧支承架8,左、右扭桿彈簧2、6,橫向穩(wěn)定桿套管4等),用前、后自偏轉(zhuǎn)彈性墊塊7、9與車身做彈性連接。兩個(gè)單縱臂通過(guò)左、右扭桿彈簧與后橋總成彈性連接。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),在路面對(duì)車輪的側(cè)向反力作用下,前、后自偏轉(zhuǎn)彈性墊塊產(chǎn)生側(cè)向彈性變形。由于前、后自偏轉(zhuǎn)彈性墊塊的變形不同,使兩后輪產(chǎn)生與兩前輪轉(zhuǎn)向相同的不太大的偏轉(zhuǎn)角,從而減小了后輪的側(cè)偏角,增強(qiáng)了不足轉(zhuǎn)向特性。轉(zhuǎn)彎行駛速度越高,不足轉(zhuǎn)向特性越好,因此該車高速行駛的操縱穩(wěn)定性更好些。這種后輪隨前轉(zhuǎn)向輪按同一方向稍作偏轉(zhuǎn)的特性,稱為后橋的隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能。23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架圖23-43所示為某轎車的后懸架,它也屬于單縱臂式獨(dú)立懸架,其彈性元件為螺旋彈簧。但是,它與上述的單縱臂式獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)不同。它有一根整體V形斷面橫梁,在其兩端焊接上變截面的管狀縱臂形成一個(gè)整體構(gòu)架(后軸體)。在縱臂的前端通過(guò)橡膠-金屬支承與車身做鉸鏈?zhǔn)竭B接?？v臂的后端與輪轂、減振器相連。23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架當(dāng)汽車行駛時(shí),車輪連同后軸體7相對(duì)車身以橡膠-金屬支承9為支點(diǎn)做上、下擺動(dòng),相當(dāng)于單縱臂式獨(dú)立懸架。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等時(shí),則后軸體的V形斷面橫梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。因該橫梁有較大的彈性,故可起橫向穩(wěn)定器的作用(見(jiàn)本節(jié)的標(biāo)題六);而不像普通帶有整體軸的非獨(dú)立懸架那樣,一側(cè)車輪的跳動(dòng)影響另一側(cè)車輪,但嚴(yán)格來(lái)講,還是有一定程度的影響。因此,該懸架又稱縱臂扭轉(zhuǎn)梁式半獨(dú)立懸架。該懸架結(jié)構(gòu)的另一特點(diǎn)是,由于橡膠-金屬支承是不對(duì)稱的橡膠楔形結(jié)構(gòu),其徑向彈性小、軸向彈性大。因此,當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí),在側(cè)向力的作用下,可以認(rèn)為后軸軸線只有軸向移動(dòng),而沒(méi)有繞垂直軸線的偏轉(zhuǎn)。也就是說(shuō),消除了后軸的自轉(zhuǎn)向動(dòng)作,從而保持了原設(shè)計(jì)的汽車轉(zhuǎn)向特性?？v臂扭轉(zhuǎn)梁式半獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、易裝卸、質(zhì)量小,所需空間也較小,可不另設(shè)橫向穩(wěn)定器,成本較低。因此它在發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的中、小型轎車的后橋(支持橋)上得到了較廣泛的應(yīng)用。23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架2.雙縱臂式獨(dú)立懸架雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度一般做成相等,形成平行四連桿機(jī)構(gòu)(圖23-41b)。這樣,在車輪上、下跳動(dòng)時(shí),主銷的后傾角保持不變,故這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。雙縱臂式扭桿彈簧前獨(dú)立懸架如圖23-44所示。由于它所占用的空間較大,因此較少采用。23.5獨(dú)立懸架二、縱臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架三、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架車輪沿主銷移動(dòng)的懸架可大致分為兩種形式,一種是車輪沿固定不動(dòng)的主銷軸線移動(dòng)的燭式懸架,另一種是車輪沿?cái)[動(dòng)的主銷軸線移動(dòng)的麥弗遜式懸架。1.燭式懸架燭式懸架如圖23-45所示,車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)沿著剛性地固定在車架上的主銷上、下移動(dòng)。這種懸架對(duì)于轉(zhuǎn)向輪來(lái)說(shuō),當(dāng)懸架變形時(shí),主銷的定位角不會(huì)發(fā)生變化,僅輪距、軸距稍有改變,因此有利于汽車的轉(zhuǎn)向操縱和行駛穩(wěn)定性。但是側(cè)向力全部由套在主銷1上的長(zhǎng)套筒4和主銷承受,則套筒與主銷之間的摩擦阻力大,磨損嚴(yán)重。因此,這種結(jié)構(gòu)形式目前很少采用。23.5獨(dú)立懸架三、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架23.5獨(dú)立懸架三、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架2.麥弗遜式懸架麥弗遜式懸架主要由滑動(dòng)立柱和橫擺臂組成。圖23-46所示為某轎車的麥弗遜式前獨(dú)立懸架。筒式減振器2為滑動(dòng)立柱,橫擺臂6的內(nèi)端通過(guò)鉸鏈與副車架8相連,副車架用彈性橡膠墊與車身相連,其外端通過(guò)球鉸鏈5與轉(zhuǎn)向節(jié)3的下耳相連。減振器的上端與車身相連,減振器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)3的上耳固連。車輪所受的側(cè)向力通過(guò)轉(zhuǎn)向節(jié)大部分由橫擺臂承受,其余部分由減振器活塞和活塞桿承受。因此,這種結(jié)構(gòu)形式較燭式懸架在一定程度上減少了滑動(dòng)摩擦和磨損。筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端的球鉸鏈中心的連線為主銷軸線。此結(jié)構(gòu)也是無(wú)主銷結(jié)構(gòu)。當(dāng)車輪上、下跳動(dòng)時(shí),因減振器的下支點(diǎn)隨橫擺臂擺動(dòng),故主銷軸線的角度是變化的。這說(shuō)明車輪是沿著擺動(dòng)的主銷軸線而運(yùn)動(dòng)。因此,這種懸架在變形時(shí),使得主銷的定位角和輪距都有些變化。然而,如果適當(dāng)?shù)卣{(diào)整桿系的布置,可使車輪的這些定位參數(shù)變化極小。23.5獨(dú)立懸架三、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架23.5獨(dú)立懸架三、車輪沿主銷移動(dòng)的懸架該懸架突出的優(yōu)點(diǎn)是增大了兩前輪內(nèi)側(cè)的空間,便于發(fā)動(dòng)機(jī)和其一些部件的布置;其缺點(diǎn)是滑動(dòng)立柱摩擦和磨損較大。為減少摩擦,通常是將螺旋彈簧中心線與滑柱中心線的布置不相重合。另外,還可將減振器導(dǎo)向座和活塞的摩擦表面用減磨材料制成,以減少磨損。麥弗遜式懸架多用作前置前驅(qū)動(dòng)轎車和某些輕型客車的前懸架。23.5獨(dú)立懸架四、單斜臂式獨(dú)立懸架單斜臂式獨(dú)立懸架是介于單橫臂和單縱臂之間的一種懸架結(jié)構(gòu)形式,如圖23-47所示。單斜臂2繞與汽車縱軸線成一定夾角θ(0°<θ<90°)的軸線擺動(dòng)。適當(dāng)?shù)剡x擇夾角θ,可以使輪距、車輪傾角、前束等變化最小,從而可獲得良好的操縱穩(wěn)定性。有的單斜臂式獨(dú)立懸架,為了控制前束的變化,在單斜臂2上安裝了一根輔助拉桿,稱為控制前束桿1。單斜臂式獨(dú)立懸架兼有單橫臂和單縱臂式獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn),多用在后輪驅(qū)動(dòng)汽車的后懸架上,圖23-48所示為某轎車的單斜臂式后懸架。23.5獨(dú)立懸架四、單斜臂式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架五、多連桿式獨(dú)立懸架多連桿式獨(dú)立懸架是指由多根桿件(一般4~5根)組合在一起來(lái)控制車輪位置變化的懸架。多連桿式獨(dú)立懸架,可分為多連桿式前懸架和多連桿式后懸架。以常用于后輪的五連桿式懸架為例,圖23-49所示為某轎車的后懸架系統(tǒng),是五連桿獨(dú)立懸架系統(tǒng)。所謂五連桿分別指控制臂4、前置定位臂1、后置定位臂5、上臂3和下臂2,其中,控制臂4的工作就是上、下擺動(dòng)配合上、下臂3、2使車輪保持自由跳動(dòng),使車身始終處于相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)。多連桿式獨(dú)立懸架的工作原理較復(fù)雜,簡(jiǎn)而言之,它是多個(gè)連桿共同作用而起到的組合效應(yīng)。由于多連桿式懸架具備多根連接桿,并且連桿可對(duì)車輪進(jìn)行多個(gè)方面的作用力控制,所以在做車輪定位時(shí)可對(duì)車輪進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整,并且多連桿懸架有很大的調(diào)?？臻g和改裝可能性。23.5獨(dú)立懸架五、多連桿式獨(dú)立懸架23.5獨(dú)立懸架五、多連桿式獨(dú)立懸架多連桿式獨(dú)立懸架系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)就在于它可以平衡地達(dá)成其他懸架系統(tǒng)所達(dá)不到的性能需求,它能夠較好地消除車輪外傾角的變化,即使車身晃動(dòng)時(shí),也能使輪胎保持垂直,這在目前輪胎低扁平率的趨勢(shì)中,是非常重要的特性;同樣它對(duì)車輪跳動(dòng)時(shí)車輪前束和輪距的變化具有較好的抑制作用;它還能提高懸架系統(tǒng)的剛度,使其不易受橫向力影響而產(chǎn)生幾何變化;它能實(shí)現(xiàn)主銷后傾角的最佳位置,并改善加速和制動(dòng)時(shí)的平順性和舒適性,同時(shí)也保證了直線行駛的穩(wěn)定性。這里應(yīng)該指出的是,要想同時(shí)具有上述幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),除多連桿式獨(dú)立懸架以外,其他懸架是很難實(shí)現(xiàn)的。盡管多連桿式獨(dú)立懸架有很多的優(yōu)點(diǎn),但這并不意味著它的應(yīng)用范圍就非常廣,在一些車身緊湊甚至結(jié)構(gòu)特殊的車型上,多連桿獨(dú)立懸架,尤其是五連桿式懸架應(yīng)用并不多。究其原因主要是因?yàn)橄鄬?duì)復(fù)雜的