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关于汽车悬架系统

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关于汽车悬架系统

——简单知识了解

李良

车辆工程

说明:

1、单独的关于悬架的资料太多,将资料简化,尽可能简单些,写的不好,多多批评指正。第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值,可以看看。

2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料(太多了,提供部分),也很不错。

3、有什么问题或建议多多提,我喜欢~~~~~~~~

第一部分简单回答您提出的问题

悬架的作用:

1、连接车体和车轮,并用适度的刚性支撑车轮;

2、吸收来自路面的冲击,提高乘坐舒适性;

3、有助于行驶中车体的稳定,提高操作性能;

悬架系统设计应满足的性能要点:

1、保证汽车有良好的行驶平顺性;相关联因素有:振动频率、振动加速度界限值

2、有合适的减振性能;应与悬架的弹性特性很好地匹配,保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快

3、保证汽车具有良好的操纵稳定性;主要为悬架导向机构与车轮运动的协调,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量

4、汽车制动和加速时能保持车身稳定,减少车身纵倾(点头、后仰)的可能性,保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾

5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩,零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命

悬架的主要性能参数的确定:

1、前、后悬架静挠度和动挠度;

2、悬架的弹性特性;

3、(货车)后悬架主、副簧刚度的分配;

4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配;

5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择;

悬架系统与转向系统:

1、悬架机构位移的转向效应,悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。轴转向,使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下,转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退,内侧车轮由于弹簧拉伸而前进,其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角,这种现象称为周转向。前轮产生转向不足的效应,后轮产生转向过度的效应。独立

悬架外侧成为前束(负前束),而产生轴转向效应。

2、车轮外倾角变化的转向效应,大多数独立悬架的车轮对面外倾角以及轮胎接地负荷都随着车体的倾斜而变化,这时外倾推力也发生变化,车轮被推向转弯的外侧,前轮有转向不足,后轮有转向过度的倾向。在这种情况下,其作用和离心对抗,所以产生相反效应。车轴式悬架在转弯时由于左右的负荷移动,轮胎的扰度不同也产生若干的外倾角的变化,其作用相同。

3、上述都是转弯时的情况,而直进时由于路面凹凸不平使车轮上下振动,也同时会产生这种效应,随着外倾角的变化也有产生轴转向的可能性。一般轴转向或因外倾角变化的转向效应都会改变原来的操纵特性,所以对操纵性,稳定性影响相当大,因此,在设计汽车时往往把这些效应计算在内面修正其操纵特性。

第二部分悬架的结构知识(还算比较详细)汽车的车架、车桥、车轮和悬架等组成了行驶系,行驶系的功用是:

1、接受传动系的动力,通过驱动轮与路面的作用产生牵引力,使汽车正常行驶;

承受汽车的总重量和地面的反力;

2、缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性;

3、与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。

一、悬架概述

汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力

以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。

悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。

1、悬架种类

现代汽车悬架的发展十分快,不断出现,崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架,如图D-X5-1。13-7也就是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用,并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。

1. 弹性元件;

2. 纵向推力杆;

3. 减振器;

4. 横向稳定杆;

5. 横向推力杆

图D-X5-1 被动悬架组成示意图

根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架,非独立悬架。如图D-X5-2所示。

a. 独立悬架

b. 非独立悬架

图D-X5-2 独立悬架与非独立悬架示意图

非独立悬架如图D-X5-2(a)所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上,当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件,它可兼起导向作用,使结构大为简化,降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上,有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大,高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大,平顺性较差。

独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架(或车身)弹性地连接,当一侧车轮受冲击,其运动不直接影响到另一侧车轮,独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装,有利于降低汽车重心,并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间,有利于转向,便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小,可提高汽车车轮的附着性。如图D-X5-2(b)所示。

2、汽车性能对悬架的要求

汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数,它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量(簧载质量)所决定。人体所习惯的垂直振动频率约为1~1.6Hz。车身振动的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围,才能满足舒适性要求。固有频率按下式计算:

式中:g-重力加速度;f-悬架垂直变形(挠度)M-悬架簧载质量

C(=Mg/f)-悬架刚度是指悬架产生单位垂直压缩变形所需加于悬架上的垂直载荷从固有频率公式可以看出,在悬架垂直载荷一定时,悬架刚度越小,固有频率就越低。

但悬架刚度越小,载荷一定时悬架垂直变形就越大。这样若无有足够大的限位行程,就会使撞击限位块的概率增加。若固有频率选取过低,很可能会出现制动点头角,转弯侧货角,空载和满载车身高度变化过大。一般货车固有频率是1.5~2Hz,

旅行客车1.2~1.8Hz,高级轿车1~1.3Hz。另外,当悬架刚度一定时,簧载质量越大,悬架垂直变形也愈大,而固有频率越低。空车时的固有频率要比满载时的高。簧载质量变化范围大,固有频率变化范围也大。为了使空载和满载固有频率保持一定或很小变化,需要把悬架刚度做成可变或可调的。

影响汽车平顺性的另一个悬架指标是簧载质量。簧载质量分为簧上质量与簧下质量两部分,由弹性元件承载的部分质量,如车身、车架及其它所有弹簧以上的部件和载荷属于簧上质量。车轮、非独立悬架的车轴等属于簧下质量,也叫非簧载质量M。如果减小非簧载质量可使车身振动频率降低,而车轮振动频率升高,这对减少共振,改善汽车的平顺性是有利的。非簧载质量对平顺性的影响,常用非簧载质量和簧载质量之比m/M进行评价,此比值越小越佳。

影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比Ψ,它表达为:

k-代表悬架阻尼元件的阻力系数。

Ψ值取大,能使振动迅速衰减,但会把路面较大的冲击传递到车身,Ψ值取小,振动衰减慢,受冲击后振动持续时间长,使乘客感到不舒服。为充分发挥弹簧在压缩行程中作用,常把压缩行程的阻尼比Ψ设计得比伸张小。

悬架的侧倾角刚度及前后匹配是影响汽车操纵稳定性的重要参数。当汽车受侧向力作用发生车身侧倾,若侧倾角过大,乘客会感到不安全,不舒适,如侧倾角过小,车身受到横向冲击较大,乘客也会感到不适,司机路感不好。所以,整车侧倾角刚度应满足:当车身受到0.4g侧向加速度时,其侧倾角在2.5~4°范围内,汽车有一定不足转向特性,前悬架侧倾角刚度应大于后悬架侧倾角刚度。一般前悬架侧倾角刚度与后悬架侧倾角刚度比应在1.4~2.6范围内,如前后悬架本身不能满足上述要求,可在前后悬架中加装横向稳定杆,提高汽车操纵稳定性。

二、弹性元件

悬架采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。

1、钢板弹簧

钢板弹簧又叫叶片弹簧,它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图D-X5-3右侧所示。钢板弹簧3的第一片(最长的一片)称为主片,其两端弯成卷耳1,内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套,用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。

中心螺栓4用来连接各弹簧片,并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等,也可以不相等如图D-X5-3(b)。为了增加主片卷耳的强度,将第二片末端也弯成半卷耳,包在主片卷耳和外面,且留有较大的间隙,使得弹簧在变形时,各片间有相对滑动的可能。

钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可促使车架的振动衰减。各片间的干摩擦,车轮将所受冲击力传递给车架,且增大了各片的摩损。所以在装合时,各片间涂上较稠的润滑剂(石墨润滑脂),并应定期保养。

1. 卷耳;

2. 弹簧夹;

3. 钢板弹簧;

4. 中心螺栓;

图D-X5-3 非对称式钢板弹簧

钢板弹簧本身还兼起导向机构的作用,可不必单设导向装置,使结构简化,并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。有些高级轿车的后悬架采用钢板弹簧作弹性元件。目前一些国家汽车上采用变厚度的单片或二至三片的钢板弹簧,可以减少片与片间的干摩擦,减小动刚度,还提高使用应力,同时减轻重量。

钢板弹簧可分为对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧,对称式钢板弹簧其中心螺栓到两端卷耳中心的距离相等如图 (a),不等的则为非对称式钢板弹簧如图(b)。钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可促使车架的振动衰减,起到减振器的作用。

2、螺旋弹簧

螺旋弹簧是用弹簧钢钢棒料卷制而成,它们有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。

螺旋弹簧大多应用在独立悬架上,尤以前轮独立悬架采用广泛。有些轿车后轮非独立悬架也有采用螺旋弹簧作弹性元件的。由于螺旋弹簧只承受垂直载荷,它用做弹性元件的悬架要加设导向机构和减振器。它与钢板弹簧相比具有不需润滑,防污性强,占用纵向空间小,弹簧本身质量小的特点,因而现代轿车上广泛采用。

3、扭杆弹簧

扭杆弹簧总成用铬钒合金弹簧钢制成,它的表面经过加工很光滑。通常为保护扭杆表面,在其上涂有环氧树脂,并包一层玻璃纤维,再涂一层环氧树脂,最后涂上沥青和防锈油漆,以防摩蚀和损坏表面,从而提高扭杆弹簧的使用寿命。

如图D-X5-4所示。扭杆弹簧是一根由弹簧钢制的杆1。扭杆断面常为圆形,少数是矩形或管形,扭杆一端固定在车架上,(另一端上的)摆臂2与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,以保证车轮与车架的弹性联接。

扭杆弹簧在制造时,经热处理后施加一定的扭转力矩载荷,使它有一个永久变形,而具有一定的预应力,这样可以在实际工作中减小工作时的实际应力,有利于延长扭杆弹簧的寿命。但应注意左右扭杆由于施加应力有方向性,装在车上后承受工作载荷时扭转的方向应与所预加在扭杆上的扭转方向相一致,因而左右扭杆做有标记,安装时应加以注意。

采用扭杆弹簧做弹性元件的悬架要设导向机构和减振器。扭杆弹簧与钢板弹簧相比质量轻于钢板弹簧,而且不需润滑,保养维修简便。

扭杆的断面形式:断面常为圆形,少数是矩形或管形。

4、气体弹簧

气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。气体弹簧是以空气做弹性介质,即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0.5~1MPa),利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。这种弹性元件叫空气弹簧,它分为囊式和膜式空气弹簧。如图D-X5-6所示。空气弹簧在轿车上有采用尤其在主动悬架中被采用。这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加,载荷减少,弹簧压力也随空气压力减少而下降,因而这种弹簧有其理想的弹性特性。

空气弹簧主要用橡胶件作为密闭容器,它分为囊式和膜式两种(如图4-61所示),工作气压为0.5~1Mpa。这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加,载荷减少,弹簧刚度也随空气压力减少而下降,具有有理想的变刚度弹性特性。

囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶组成的气囊和密闭在其中的压缩空气构成。气囊外展由耐油橡胶制成单节或多节,节数越多弹簧越软,节与节之间围有钢质腰环,防止两节之间摩擦。气囊上下盖板将空气封于室内。

膜式空气弹簧,它由橡胶模片和金属压制件组成。它比囊式空气弹簧的弹性曲线更为理想,固有频率更低些,且尺寸小,便于布置因而多用于轿车上,但造价贵,寿命较短。

油气弹簧以气体(氮-惰性气体)作为弹性介质,用油液作为传力介质。油气弹簧类型有简单式油气弹簧,不带隔膜式的油气弹簧。带隔膜式油气弹簧,它将气体和液体分开,便于充气并防油液乳化。如图(c)所示是带反压气室式油气弹簧,它有一个反压气室,相当于在简单油气弹簧上加上一个方向相反的小筒单油气弹簧,用以提高空载时弹簧刚度,使空载满载自然振动频率变化不大。目前此种弹簧多用于重型车和部分小客车上。

空气和油气弹簧用在悬架中,由于它们只能承受轴向载荷,因此悬架中必须加

设导向机构和减振器。

油气弹簧以气体(化学性质不太活泼的气体-氮)作为弹性介质,用油液作为传力介质。简单的油气弹簧(如图4-62(a)所示)不带油气隔膜。目前,这种弹簧多用于重型汽车,在部分轿车上也有采用的。

三、减振器

悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。

减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。

(1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。这时,弹性元件起主要作用。

(2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速减振。

(3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。

在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。

双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时,指汽车车轮移近车身,减振器受压缩,此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少,油压升高,油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间,因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积,一部分油液于是就推开压缩阀6,流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时,车轮相当于远离车身,减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭,上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积,主使下腔产生一真空度,这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

图D-X5-8 双向作用筒式减振器示意图

1. 活塞杆;

2. 工作缸筒;

3. 活塞;

4. 伸张阀;

5. 储油缸筒;

6. 压缩阀;

7. 补偿阀;

8. 流通阀;

9. 导向座;

10. 防尘罩;11. 油封

由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀,在同样压力作用下,伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力,达到迅速减振的要求。

图D-X5-9表示了奥迪100轿车前、后悬架减振器结构图。其作用原理如前所述。

图D-X5-9

四、横向稳定器

现代轿车悬架很软,即固有频率很低,为提高悬架的侧倾角刚度,减小横向倾斜,常在悬架中添设横向稳定器(杆),保证良好操纵稳定性。如图D-X5-10所示杆式横向稳定器。

1. 支杆;

2. 套筒;

3. 杆;

4. 弹簧支座

图D-X5-10 横向稳定器的安装

弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形,横向地安装在汽车前端或后端(也有轿车前后都装横向稳定器)。杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内,套筒2固定于车架上。横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。

当两则悬架变形相同时,横向稳定器不起作用。当两侧悬架变形不等时,车身相对路面横向倾斜时,车架一侧移近弹簧支座,稳定杆的同侧末端就随车架向上移动,而另一侧车架远离弹簧座,相应横向稳定杆的末端相对车架下移,横向稳定杆中部对于车架没有相对运动,而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转,于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形,减少了车身的横向倾斜和横向角振动。

五、非独立悬架

非独立悬架结构简单,被广泛用于小货车和客车的前后悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。

1、钢板弹簧式非独立悬架

钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。如图D-X5-11所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓3将钢板弹簧固定在车桥上。如图B-B所示,悬架前端为固定铰链,也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉15将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架1连接在一起,前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销14与后端吊耳9与吊耳架相连,后端可以自由摆动,形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。

图D-X5-11

1. 钢板弹簧前支架;

2. 前钢板弹簧;

3. U形螺栓;

4. 前板簧盖板;

5. 缓冲块;

6. 限位块;

7. 减振器上支架;

8. 减振器;9. 吊耳;10. 吊耳支架;11. 中心螺栓;12. 减振器下支架;13. 减振器连接销;14. 前板簧吊耳

销;15. 钢板弹簧销

为了提高汽车的平顺性,有些轻型货车采用主簧下加装副簧,实现渐变刚度钢板弹簧。如图D-X5-12所示。这是南京汽车工业公司引进的依维柯后悬架。其主簧由厚度为9mm的4片(或3片)和副簧厚度为15mm的2片(或3片)组成几种车型渐变刚度钢板弹簧。在小载荷状况时,仅主簧起作用,而当载荷增到一定值时,主簧与副簧接触,共同发挥作用,悬架刚度得到提高,弹簧特性变为非线性的,当副簧全部参加工作后,弹簧特性又变成线性的。这类悬架特点是副簧逐渐随载荷增加而参加工作,因此悬架刚度的变化平稳,改善了汽车行驶平顺性能。

2、螺旋弹簧非独立悬架

因为螺旋弹簧作为弹性元件,只能承受垂直载荷,所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。

3、空气弹簧非独立悬架

汽车在行驶时由于载荷和路面的变化,要求悬架刚度随着变化。当空车时车身被抬高,满载时车身则被压得很低,会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求,矿山及大型客车要求其空车与满载时的车身高度变化不大;对于轿车要求在好路上降低车身高度,提高车速行驶;在坏路上提高车身,可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。

如图D-X5-13所示。囊式空气弹簧5的上下端分别固定在车架和车桥上。经压气机1产生的压缩空气经油水分离器10和压力调节器9进入贮气筒8。压力调节器可使贮气筒中的压缩空气保持一定压力。储气罐8通过管路与2个空气弹簧相通。储气罐和空气弹簧中的空气压力由车身高度调节阀3控制,空气弹簧只承受垂直载荷,因而必加设减振器,其纵向力和横向力及其力矩由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。

图D-X5-13 空气弹簧非独立悬架

1. 压气机;

2.7. 空气滤清器;

3. 车身高度控制阀;

4. 控制杆;

5. 空气弹簧;

6. 储气罐;8. 贮气筒;9. 压力

调节器;10. 油水分离器

六、独立悬架

独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接,而是通过悬架分别与车架(或车身)相连,每侧车轮可独立下下运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用,轿车后悬架上采用也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。

根据导向机构不同的结构特点,独立悬架可分为:双横臂,单横臂,纵臂式,单斜臂,多杆式及滑柱(杆)连杆(摆臂)式等等。按目前采用较多的有以下三种形式:(1) 双横臂式,(2) 滑柱连杆式,(3)斜置单臂式。按弹性元件采用不同分为:螺旋弹簧式,钢板弹簧式,扭杆弹簧式,气体弹簧式。采用更多的是螺旋弹簧。

1、双横臂式(双叉式)独立悬架

如图D-X5-14所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长,选择长度比例合适,可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形,如图D-X5-15所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离,分别安装在车轮上,另一端安装在车架上。

不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时,上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动,而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损,

提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

不等长双横臂式悬架

在不等长双横臂式独立悬架中,把上摆臂轴的前端适当向上倾斜布置,能使悬架具有抗制动点头能力,这种悬架横臂外端与转向节连接处,必须采用球铰。

2、滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或叫支柱式等)

这种悬架目前在轿车中采用很多。如图D-X5-16所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱,螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承,允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大,有利于发动机布置,并降低车子的重心。车轮上下运动时,主销轴线的角度会有变化,这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。

一汽奥迪100型轿车前悬架。筒式减振器装在滑柱桶内,滑柱桶与转向节刚性连接,螺旋弹簧安装在滑柱桶及转向节总成上端的支承座内,弹簧上端通过软垫支承在车身连接的前簧上座内,滑柱桶的下端通过球铰链与悬架的横摆臂相连。当车轮上下运动时,滑柱桶及转向节总成沿减振器活塞运动轴线移动,同时,滑柱桶的下支点还随横摆臂摆动。

滑柱摆臂式(麦弗逊式)悬架中,减振器起到引导车轮跳动的滑柱的作用。减振器上端通过橡胶支承与车身相连接,该橡胶支承能起到球铰的作用。减振器缸筒

下端固定在转向节上,转向节通过铰链与横摆臂连接,该铰链中心与减振器上端球铰中心的连线构成转向主销轴线。当车轮上下运动时,主销定位角和左右车轮接地点间距离会有变化。通过适当地调整杆系的布置,能使这些变化的量保持在极小的范围内,该悬架占用横向空间小,有利于发动机向下布置,使汽车的重心降低,目前在轿车前悬架中采用很多。

3、斜置单臂式独立悬架

这种悬架如图D-X5-17所示。这种悬架是单横臂和单纵臂(如下图所示)独立悬架的折衷方案。其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动,选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。这种悬架适于做后悬架。

4、多杆式独立悬架

独立悬架中多采用螺旋弹簧,因而对于侧向力,垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。如图D-X5-18 所示。上连杆9用支架11与车身(或车架)相连,上连杆9外端与第三连杆7相连。上杆9的两端都装有橡胶隔振套。第三连杆7的下端通过重型止推轴承与转向节连接。下连杆5与普通的下摆臂相同,下连杆5的内端通过橡胶隔振套与前横梁相连接。球铰将下连杆5的外端与转向节相连。多杆纱前悬架系统的主销轴线从下球铰延伸到上面的轴承,它与上连杆和第三连杆无关。多杆悬架系统具有良好操纵稳定性,可减小轮胎摩损。这种悬架减振器和螺旋弹簧不象麦弗逊悬架那样沿转向节转动。如图D-X5-18所示。

图D-X5-18 多杆前悬架系统

1-前悬架横梁2-前稳定杆3-拉杆支架4-粘滞式拉杆5-下连杆6-轮毂转向节总成7-第三连杆8-减振器9-上连杆10-螺旋弹簧11-上连杆支架12-减振器隔振块

独立悬架中多采用螺旋弹簧,因而对于侧向力,垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递,因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。多杆悬架系统具有良好操纵稳定性,可减小轮胎摩损。

5、完全自动的空气悬架系统

自动空气悬架系统综合了空气弹簧悬架和程序控制行驶系统的特点。自动空气悬架可使汽车在不同承载情况下,保持正确的高度。程序控制系统可根据路面状况对减振器的柔软行驶状态和稳固行驶状态进行适当的转换。

附件:

附表:

附图:

参考文献:

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汽车悬架的发展历程

汽车悬架的发展历程 汽车的悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统,而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击,这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收,但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。 在汽车的行驶过程中,悬架的作用是弹性的连接车桥和车架,减缓行驶中车辆受到由路面不平引起的冲击力,保证乘坐舒适和货物完好,迅速衰减由于弹性系统引起的振动,传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩,并起导向作用,使车轮按照一定轨迹相对车身运动。悬架决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性,是现代汽车十分重要的部件之一。 典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,高档豪华大客车则使用空气弹簧。 悬架的种类和工作原理 根据悬架的阻尼和刚度是否随行驶条件的变化而变化,可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架,半主动悬架还可以按阻尼分为有级式和无级式两类。传统的悬架系统的刚度和阻尼系数,是按经验设计或优化设计方法选择的,一经选定后,在车辆行驶过程中,就无法进行调节,因此其减震性能的进一步提高受到限制,这种悬架成为被动悬架。为了克服被动悬架的缺陷,20世纪60年代提出了主动悬架的概念,主动悬架就是由在悬架系统中采用有源或无源可控制的元件组成。它是一个闭环控制系统,根据车辆的运动状态和路面状况主动作出反应,以抑制车体的运动,使悬架始终处于最优减震状态。所以主动悬架的特点就是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。因此系统必须是有源的。半主动悬架则由无源但可控制的阻尼元件组成。 在车辆悬架中,弹性元件除了吸收和贮存能量外,还得承受车身重量及载荷,因此半主动悬架不考虑改变悬架的刚度而只考虑改变悬架的阻尼。由于半主动悬架结构简单,在工作时,几乎不消耗车辆动力,又能获得与主动悬架相近的性能,故应用较广。 由于路面输入的随机性,车辆悬架阻尼的控制属于自适应控制,即所设计的系统在输入或干扰发生大范围的变化时,能自适应环境,调节系统参数,使输出仍能被有效控制,达到设计要求。它不同于一般的反馈控制系统,因为它处理的具有“不确定性”的反馈信息。 自适应控制系统按其原理不同,可分为校正调节器和模型参考自适应控制系统两大类,由于要建立一个精确的“车辆-底面”系统模型还很困难,故目前的主动悬架,多采用自校正调节器。 虽然现代汽车的种类较多,结构差异较大,但一般由弹性元件、减振元件和导向构件组成。工作原理是:当汽车轮胎受到冲击时,弹性元件对冲击进行缓冲,防止对汽车构件和人员造成损伤。但弹性件受到冲击时会产生长时间持续的振动,容易使驾驶员疲劳。故减振元件应快速衰减振动。当车轮受到冲击而跳动时,应使其运动轨迹符合一定的要求,否则会降低汽车行驶时的平顺性和操纵稳定性。导向构件在传力的同时,必须对方向进行控制。

汽车悬挂系统结构原理详细图解

汽车悬挂系统结构原理图解 Post by:2010-10-419:48:00 什么是悬挂系统 舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。 汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上,为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加设横向稳定杆,目的是提高横向刚度,使汽车具有不足转向特性,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 悬挂系统的分类 现代汽车悬架的发展十分快,不断出现,崭新的悬架装置。按控制形式不同分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架,如下图所示,也就是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。20世纪80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用,并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以能动地控制垂直振动及其车 身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。

别克新君威悬架系统全解析MicrosoftWord文档

别克新君威悬架系统全解析 前后悬挂第1段 悬架--所谓“智驱”的重要资本 将车子开上举升机以后,我彻底死了心。没错,君威GS在悬架结构上与普通版本没有一点儿区别,前麦弗逊后多连杆结构,铝制摆臂/铝制前转向节...

当然,在这里我们能看到君威GS的最大卖点的核心部件之一,那就是四只来自采埃孚萨克斯(ZF SACHS)的CDC减震器,他们也是君威GS FLEX RIDE自适应驾驶系统的重要组成部分。我们还观察到一个细节:与减震支柱相连的横向稳定杆连接杆由之前的高分子树脂材料变成了金属连接杆,我想这不会是强度的原因,也许是因为减震器与连接杆位置干涉的问题。

CDC减震器是个什么?大多数人只要知道它能够主动调节减震器的阻尼就够了,另外我们还应该知道这四只减震器是德国采埃孚萨克斯原装进口的,而普通君威上的减震器则来自天纳克(北京合资工厂生产)。它实现阻尼变化的原理是依靠减震器内外套筒间的电磁阀来实现的,就好像是为一段水管装上了阀门,通过改变内外套筒间油液的流通截面积来改变阻尼。 CDC减震器的控制单元通过高速总线共享车身加速度传感器和车轮加速度传感器的信息,对减震器应有的阻尼趋势做出判断,并通过电磁阀来执行。

而FlexRide自适应驾驶系统,则是一套将CDC的控制功能整合在内的更全面和先进的驾驶辅助控制系统,通过核心的DMC(驾驶模式控制)控制软件对发动机、变速器换挡逻辑(手自一体车型),转向助力、悬挂系统以及ESP/TCS电子稳定控制和牵引力控制系统等进行统一的协调。

这正是君威GS所谓“智能”的部分,FlexRide相当于一个随车的机械师,随时随地听候你差遣,并且立刻将你所需要的调校直接在车辆上呈现出来,而且,即便你不去选择所谓的“运动/舒适”模式,它也能够根据各个传感器的信息揣摩你的意图,殷勤地主动做出调整。这比你在赛车游戏里用个作弊器有意思多了。试驾过君威GS的编辑同仁对这套系统的表现都给出了非常正面的评价。 前后悬挂第2段 本段相关车型:君威2011款 2.0T GS超级运动版 弹性元件/横向稳定杆没有差别 很多人都有这样的问题:减震器换了,弹簧、横向稳定杆有没有变化呢?

汽车悬架系统常识——整理、综述.(DOC)

关于汽车悬架系统 ——简单知识了解 李良 车辆工程 说明: 1、单独的关于悬架的资料太多,将资料简化,尽可能简单些,写的不好,多多批评指正。第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值,可以看看。 2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料(太多了,提供部分),也很不错。 3、有什么问题或建议多多提,我喜欢~~~~~~~~ 第一部分简单回答您提出的问题 悬架的作用: 1、连接车体和车轮,并用适度的刚性支撑车轮; 2、吸收来自路面的冲击,提高乘坐舒适性; 3、有助于行驶中车体的稳定,提高操作性能; 悬架系统设计应满足的性能要点: 1、保证汽车有良好的行驶平顺性;相关联因素有:振动频率、振动加速度界限值 2、有合适的减振性能;应与悬架的弹性特性很好地匹配,保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快 3、保证汽车具有良好的操纵稳定性;主要为悬架导向机构与车轮运动的协调,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量 4、汽车制动和加速时能保持车身稳定,减少车身纵倾(点头、后仰)的可能性,保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾 5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩,零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命 悬架的主要性能参数的确定: 1、前、后悬架静挠度和动挠度; 2、悬架的弹性特性; 3、(货车)后悬架主、副簧刚度的分配; 4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配; 5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择; 悬架系统与转向系统: 1、悬架机构位移的转向效应,悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。轴转向,使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下,转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退,内侧车轮由于弹簧拉伸而前进,其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角,这种现象称为周转向。前轮产生转向不足的效应,后轮产生转向过度的效应。独立悬架外侧成为前束(负前束),而产生轴转向效应。 2、车轮外倾角变化的转向效应,大多数独立悬架的车轮对面外倾角以及轮胎接地负荷都随着车体的倾斜而变化,这时外倾推力也发生变化,车轮被推向转弯的外侧,前轮有转向不足,后轮有转向过度的倾向。在这种情况下,其作用和离心对抗,所以产生相反效应。车轴式悬架在转弯时由于左右的负荷移动,轮胎的扰度不同也产生若干的外倾角的变化,其作用相同。 3、上述都是转弯时的情况,而直进时由于路面凹凸不平使车轮上下振动,也同时会产生这种效应,随着外倾角的变化也有产生轴转向的可能性。一般轴转向或因外倾角变化的转向效应都会改变原来的操纵特性,所以对操纵性,稳定性影响相当大,因此,在设计汽车时往往把这些效应计算在内面修正其操纵特性。

汽车悬架系统文献综述

毕业设计(论文) 文献综述 题目十九座客车悬架系统设计 专业车辆工程(汽车工程) 班级08级2班 学生 指导教师 2012 年

汽车悬架系统文献综述 1.前言 悬架是安装在车桥和车轮之间用来吸收汽车在高低不平的路面上行驶所产生的颠簸力的装置。因此,汽车悬架系统对汽车的操作稳定性、乘坐舒适性都有很大的影响。由于悬架系统的结构在不断改进,其性能及控制技术也得到了迅速提高。尽管一百多年来汽车悬架从结构形式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件和导向机构的作用,麦克弗逊悬架中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。其作用是传递路面作用在车轮和车架上的支承力、牵引力、制动力和侧向反力以及这些力所产生的力矩,并且缓冲和吸收由不平路面通过车轮传给车架或车身的振动与冲击,抑制车轮的不规则振动,提高车辆平顺性(乘坐舒适性)和安全性(操纵稳定性),减少动载荷引起的零部件和货物损坏[1]。 2.汽车悬架系统的发展状况 非独立悬架早期广泛应用于轿车及轿车以外的其它车型中,由于其可靠性和简单的特性,现在还被广泛的用于轿车的后桥,轻型货车和越野汽车的后桥,重型货车的前后桥都采用非独立悬架。 独立悬架早期只单纯用于轿车上,目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架,同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶平顺性也开始采用独立悬架,在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。因此对于独立悬架的设计技术,国内外都进行了研究,这些研究主要集中在以下几个方面:独立悬架设计方法,独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响;独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。国内的研究主要表现为:独立悬架和转向系的匹配;独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定;悬架弹性元件的设计分析;导向机构的运动分析;独立悬架对前轮定位参数的影响;独立悬架的优化设计等。国外除上述研究外,还进入了微观领域的研究,如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的原子转化情况,研究悬架作为弹性介质的流变特性[2]等,从而使得独立悬架向着智能化、轻量化、小型化、通用化方向发

国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析

悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说,汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架,悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 ●国内重卡悬架种类 板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。 钢板悬架示意图 缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性,达到同时兼顾这两个方面的目的。 空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压 为0.5~),利用气体的可压缩性,实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变,具有较理想的弹性特性。

空气悬架示意图 目前空气悬架控制模式主要有两种,一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS),使传统空气悬架系统的性能得到很大改善,提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 橡胶悬架

橡胶悬挂示意图 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件,由于橡胶弹簧具有变刚度的特点,因此,整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势,而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 ●国内重卡悬架发展现状 板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。 其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。 在重卡领域,每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家,一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套;东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套;中国重汽板簧悬架

汽车悬架系统动力学研究剖析

(研究生课程论文) 汽车动力学 论文题目:汽车悬架系统动力学研究指导老师:乔维高 学院班级: 学生姓名: 学号: 2015年1月

汽车悬架系统动力学研究 摘要:汽车悬架类型的选择和悬架参数的差异对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有重要的影响。主要分析了麦弗逊悬架的结构特点,并通过ADAMS软件建立麦弗逊悬架的3D模型,对其进行仿真分析,得出悬架参数的优化设计方法。关键词:麦弗逊悬架;ADAMS多刚体动力学;仿真分析 The automobile suspension system dynamics research Caisi Vehicle 141 1049721402344 Abstract:Different kinds of suspension systems and of differences in suspension parameters on the vehicle steering stability and riding comfort have important influence. Mainly analyzed the structure characteristics of Macpherson suspension, and by using ADAMS software to establish 3D model of Macpherson suspension, carry on the simulation analysis, the method of optimal design parameters of the suspension. Key words:Macpherson suspension; ADAMS /Car; multi-rigid-body dynamics; simulation and analysis 引言 汽车悬架是汽车车轮与车身之间一切装置的总称。其功用在于:在垂直方向能够衰减振动和起悬挂作用;在侧向可防止车身侧倾和左右车轮载荷转移;在行驶方向上能够保证驱动与制动的实现并保持行驶方向的稳定性。不同的悬架设置会使驾驶者有不同的感受。看似简单的悬架系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。悬架系统起着传递车轮和车身之间的力和力矩、引导与控制汽车车轮与车身的相对运动、缓和路面传递给车身的冲击、衰减系统的振动等作用,汽车悬架系统对汽车的操

详解汽车悬挂系统资料讲解

详解汽车悬挂系统

结构稳定优势突出详解多连杆独立悬挂 曾几何时,结构复杂、成本高昂的多连杆式独立悬架还只应用于豪华轿车,而随着近些年汽车制造技术的不断提升,零部件单位生产成本逐步降低,这种悬挂已广泛应用于中级车型和一些强调操控性的紧凑车型上,相比传统麦弗逊式和拖拽臂式,其结构上的优势是显而易见的。

追根溯源一下,最早应用多连杆悬挂的应该是这款1979年下线的奔驰S-Class W126车型 没有像麦弗逊,整体桥等结构渊源的发展历史。多连杆结构的盛行只是近这二、三十年的事,追溯一下,最早使用这种悬挂形式的量产车的是奔驰的S-Class W126车系,但在当时,这种悬挂形式还处于萌芽阶段,结构相对简单,因此很多人会认为它是“双叉臂结构”的变种,因为它的外观结构甚至特性与双叉臂系统非常相近,但后来推出的多连杆形式不断地出现四连杆,甚至五连杆,人们才发现这种结构具有很高的可塑性和延展性,而结构也越来越复杂。 ■多连杆悬挂的工作结果是由各个连杆共同作用的组合而成

顾名思义,多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构,以提供多个方向的控制力,使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。但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。因此结构更为精确、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应用于前轮和后轮。

在结构上以常见的五连杆式后悬挂为例,其五根连杆分别为:主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如,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,如果位移过大则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,如果后轮外倾角过大则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,一方面是更好的使车轮定位,另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。

外文翻译---汽车悬架系统概述

附录Ⅰ:外文资料 Automotive Suspension System Overview The impact of the Vehicle in many aspects, Suspension plays a very important role . The components of the suspension system perform six basic functions: 1.Maintain correct vehicle ride height. 2.Reduce the effect of shock forces. 3.Maintain correct wheel alignment. 4.Support vehicle weight. 5.Keep the tires in contact with the road. 6.Control the vehicle’s direction of travel. Most suspension systems have the same basic parts and operate basically in the same way. They differ, however, in the way the parts are arranged. The vehicle wheel is attached to a steering knuckle. The steering knuckle is attached to the vehicle frame by two control arms, which are mounted so they can pivot up and down. A coil spring is mounted between the lower control arm and the frame. When the wheel rolls over a bump, the control arms move up and compress the spring. When the wheel rolls into a dip, the control arms move down and the springs expand. The spring force brings the control arms and the wheel back into the normal position as soon as the wheel is on flat pavement. The idea is to allow the wheel to move up and down while the frame, body, and passengers stay smooth and level. The unequal length control arm or short, long arm (SLA) suspension system has been common on American vehicles for many years. Because each wheel is independently connected to the frame by a steering knuckle, ball joint assemblies, and upper and lower control arms, the system is often described as an independent suspension. The short, long arm suspension system gets its name from the use of two control arms from the frame to the steering knuckle and wheel assembly. The two control arms are of unequal length with a long control arm on the bottom and a short control arm on the top. The control arms are sometimes called A arms because in the top view they are shaped like the letter A. In the short, long arm suspension system, the upper control arm is attached to a cross shaft through two combination rubber and metal bushings. The cross shaft, in turn, is bolted to the frame. A ball joint, called the upper ball joint, is attached to the outer end of the upper arm and connects to the steering knuckle through a tapered stud held in position with a nut. The inner ends of the lower control arm have pressed-in

汽车悬架系统

长城汽车悬架系统 目录 一、悬架系统基础知识 二、弹性元件 三、减振器 四、导向装置及套筒 五、横向稳定杆 六、常见故障 一、悬架系统基础知识 悬架系统概述:舒适性是乘用车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架 ( 或车身 ) 与车轴 ( 或车轮 ) 之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。由于人体所习惯的垂直振动频率约为1~1.6Hz, 所以车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。 悬架的功用:1、连接车桥和车架(车身); 2、传递各种力和力矩; 3、缓冲、减振、导 向及稳定。 悬架的结构组成: 弹性元件:承受垂直载荷,缓和冲击; 减振器:减振; 导向装置:传力、导向; 横向稳定器:辅助弹性元件,以防横向倾斜。

悬架的分类: 1.主动式悬架与被动式悬架:目前多数汽车上都采用被动悬架,也就是汽车姿态 (状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。主动悬架可以自动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。采用主动式悬架后,汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确,汽车高速行驶和转弯的稳定性提高,车身侧倾减少。制动时车身前俯小,启动和急加速可减少后仰。 即使在坏路面,车身的跳动也较少,轮胎对地面的附着力提高。 1) 主动式液压悬架:电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度 等,利用液压部件主动地控制汽车的振动。主动式液压悬架在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器,用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号,这些信号被输入到控制单元ECU,ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令,控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸 工作。 2) 主动式空气悬架:在电子控制的主动式空气悬架系统中,微机根据传感器送 来的信号和驾驶员给予的控制模式经过运算分析后向悬架发出指令,悬架可以根据微机给出的指令改变悬架的刚度和阻尼系数,使车身在行驶过程中保持良好的稳定性能,并且将车身的振动响应控制在允许的范围内。一般说来,主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、减振器衰减力、弹簧弹性系数等三项。 2.非独立悬架与独立悬架:非独立悬架特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,

汽车悬架控制系统发展概述综述

汽车悬架控制系统发展概述 1.前言 悬架依据其可控性可以分为不可控的被动悬架和可控的智能悬架两大类。在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下,被动悬架难以满足期望的性能要求;而智能悬架能够对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况进行监测,进而控制悬架本身特性及工作状态,使汽车的整体行驶性能达到最佳。智能悬架中主动、半主动悬架在近年来得到了迅速发展,较好地解决了安全性和舒适性这一对卜矛盾,将其缓和至相对较低。 2.主动悬架与半主动悬架 主动悬架是一个动力驱动系统,包括测量系统、反馈控制中心、能量源和执行器四个部分。其原理是测量系统通过传感器获得车辆振动信息,传递给控制中心进行处理,进而由控制中心发出指令给能量源产生控制力,再由执行器进行控制,衰减悬架的振动。由于主动悬架结构复杂,成本高,需要很大的能量消耗,它的发展受到了一定的制约,只在少数高级轿车中有所应用。与之相比,半主动悬架具有结构简单、成本较低、基本不需要消耗能量等优点,而对振动的控制效果在一定程度上却可以接近主动悬架,远远优于被动悬架,因而越来越受到业界的重视,得到了飞速发展。图1为主动悬架的原理图,其中F代表力发生器。图2为一种典型半主动悬架的结构示意图。 半主动悬架与主动悬架结构相似,只是半主动悬架用可调刚度的弹性元件或是可调阻尼的减振器代替主动悬架的力发生器。图2的半主动悬架系统中,一个连续可调的阻尼器与一个传统的普通弹簧并联,需要假定系统中的阻尼器能够完全独立于悬架的相对运动,且能根据力控制信号做出反应。 悬架控制系统的发展概况可以从控制策略、执行机构以及实际应用几个方面来分析。 3.控制策略研究 目前应用于悬架控制系统的控制理论比较多,主要有天棚控制、最优控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制以及复合控制等等。 3.1 天棚阻尼与开关阴尼控制思想

悬架系统试题集

悬架系统试题集 一、填空题 1)汽车悬架系统的作用是使汽车平顺、安全地行驶,并具有方向稳定性和操作稳定性。 2)在进行汽车悬架系统外观检查时,要检查弹簧是否断裂,衬套是否磨损,减振器是否损坏或密封不严,稳定杆或衬套是否有故障,以及控制臂或支柱是否弯曲等。 3)上下振动汽车的同时,仔细听是否有异常的声音,如果听到不正常的噪声,则可能是悬挂系统的控制臂衬套和减振器磨损或破坏。 4)汽车振动时要注意它的回弹性,状况良好的减振器应该在两个振动周期中衰减车体的振动。 5)前悬架行车高度可在内、外控制臂的枢轴处和地板之间测量,后悬架行车高度可在桥壳、车架间位置和地板之间测量。 6)安装弹簧悬架系统的汽车,其行车高度不在规定的尺寸范围内,就需要更换弹簧。7)主销后倾、外倾的定位角度是由控制臂位置决定的。 8)汽车架在举升机上,控制臂不承受车体重量,最好在此时检查控制臂衬套。9)在检查控制臂过程中,控制臂不应承受任何载荷。 10)通常情况下,应先支撑起车体和车架再拆卸控制臂。 11)为确定非承载球头节的状况,用力推拉轮胎,同时观察球头节移动情况。12)带磨损测量仪的球头节承受车体重量并处于正常控制高度时,才

能检查球头的磨损程度。 13)汽车减振器的作用是衰减弹簧运动。 14)汽车减振器可提供驾驶稳定性,改善操作性能以及全面良好的行驶稳定性。 15)如果减振器发生故障,会导致转向及操纵困难,悬架弹簧很容易撞击限位块。 16)如果减振器发生故障,会导致轮胎变形,汽车在制动过程或制动后引起剧烈跳动。 17)汽车悬挂系统减振器磨损引起的振动会导致悬挂系统的前悬架、后悬架、转向系统、驱动轴万向节节以及发动机和变速器支架的过早磨损。 18)减振器的工作情况可通过车辆振动的衰减程度来检查。 19)车轮轴承松动或出现故障会全面影响车辆的操纵性。 20)前、后车轮的正确定位可以保证转向灵敏,乘坐舒适,延长轮胎寿命,并减少路面引起的振动。 21)主销后倾角是从侧面看汽车,车轮主销相对于垂直线之间的角度。22)车轮定位过程中,通常先检查或调整主角后倾角。 23)同一轴上的两个车轮的主销后倾角应相等。 24)主销后倾角不等,会使汽车向主销后倾角较小的车轮一侧转向。 25)主销后倾角过小会引起高速行驶时转向过于灵敏。 26)主角后倾角过大会导致转向沉重。

汽车设计悬架系统

汽车设计悬架系统

目录 第一章悬架的结构形式的选择 第一节悬架的构成和类型 第二节独立悬架结构形式分析 第三节前后悬架的选择 第二章悬架主要参数的选择 第一节悬架性能参数的选择 第二节悬架的自振频率 第三节侧倾角刚度 第四节悬架的静动挠度的选择 第三章弹性元件的设计分析及计算 第一节前悬架弹簧 第二节后悬架弹簧 第四章独立悬架导向机构的设计分析及计算第一节导向机构设计要求 第二节麦弗逊独立悬架示意图 第三节导向机构受力分析 第四节横臂轴线布置方式 第五节导向机构的布置参数 第五章减震器的设计分析及计算 第一节

第一章悬架的结构形式的选择 1.1悬架的构成和类型 1.1.1 构成 (1)弹性元件 具有传递垂直力和缓和冲击的作用。常见的弹性元件有:钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。 (2)导向装置 其作用是传递除弹性元件传递的垂直力以外的各种力和力矩。常见的导向装置有:斜置单臂式、单横臂式、双横臂式、双纵臂式、麦弗逊式等。 (3)减震器 具有衰减振动的作用。常见的减震器有:简式减震器、充气式减震器、阻力可调式减震器等。 (4)缓冲块 其作用是减轻车轴对车架的直接冲撞,防止弹性元件产生过大的变形。 (5)横向稳定器 其作用是减少转弯行驶时车身的侧倾角和横向角振动。 1.1.2 类型 悬架可分为非独立悬架和独立悬架。 (1)非独立悬架 非独立悬架的特点是:左、右车轮用一根整体轴连接,再经过悬架与车架连接。

优点是:结构简单、制造容易、维修方便、工作可靠。 缺点是:①由于整车布置上的限制,钢板弹簧不可能有足够的长度(特别是前悬架),使之刚度较大,所以汽车平顺性较差。 ②簧下质量较大。 ③在不平路面上行驶时,左、右车轮相互影响,并使车轴和车身倾斜。 ④当两侧车轮不同步跳动,车轮会左、右摇摆,使前轮容易产生摆振。 ⑤前轮跳动时,悬架易与转向传动机构产生运动干涉。 ⑥汽车转弯行驶时,离心力也会产生不利的轴转向特性。 ⑦车轴上方要求有与弹簧行程相适应的空间。 然而由于非独立悬架结构简单、易于维护以及可以使用多种类型的弹性元件等优点,非独立悬架多用于载货汽车和大客车的前、后悬架。 (2)独立悬架 独立悬架的特点是:左、右车轮通过各自的悬架与车架连接。 优点是:①簧下质量小。 ②悬架占用的空间小 ③弹性元件只承受垂直力,所以可以用刚度小的弹簧,使车身振动频率降低,改善了汽车行驶的平顺性。 ④由于采用了断开式车轴,所以能降低发动机的位置高度,使整车的质心高度下降,改善了汽车行驶的稳定性。 ⑤左、右车轮各自独立运动互不影响,可减少车身的倾斜和振动,同时在好的路面上能获得良好的地面附着能力。 缺点是:结构复杂、成本较高、维修困难

悬架技术现状及发展趋势

悬架技术现状及发展趋势 李辰20071099 车辆工程1班03110701 悬架系统是汽车的重要组成部分之一。汽车悬架系统是指连接车身和车轮之间全部零部件的总称,主要由弹簧、减振器和导向机构三大部分组成,其作用是传递车轮和车架之间的一切力和力矩,并且缓和由不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的平顺行驶。当汽车行驶在不同路面上而使车轮受到随机振动时,由于悬架装置实现了车体和车轮之间的弹性支承,有效地抑制、降低了车体与车轮的动载和振动,从而保证汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,达到提高平均行驶速度的目的。 舒适性是轿车重要的性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,轿车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。 现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶,车身会发生振动,减振器能迅速衰减车身的振动,利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性,将阻尼系数不固定在某一数值上,而是能随轿车运行的状态而变化,使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此,有些轿车的减振器是可调式的,将阻尼分成两级或三级,根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。 在现代轿车悬架上,麦弗逊式及烛式悬架都将螺旋弹簧和减振器组合在一起,这是因为乘坐的舒适性有赖于对冲击的缓冲和对冲击产生的振动的消减两个方面,缺一不可。只有缓冲没有消振只能暂时缓和冲击力的影响而不能最终使它消失;只有对振动的消减而没有缓冲则不能有效地避免冲击所造成的破坏。螺旋弹簧是缓冲元件,它具有不需润滑,不怕污垢,重量小且占空间位置少的优点。当路面对车轮的冲击力传到螺旋弹簧时,螺旋弹簧产生变形,吸收车轮的动能,转换为螺旋弹簧的位能(势能),从而缓和了地面的冲击对车身的影响。 但是,螺旋弹簧本身不消耗能量,储存了位能的弹簧将恢复原来的形状,把位能重新变为动能。如果单独使用弹簧而没有消振元件,汽车就会像杂技演员跳“蹦蹦床”一样,受到一次冲击后连续不断地上下运动。因此,螺旋弹簧与减振器组合使用是一种力学上的巧妙组合,充分利用二者的特点,能够即时缓冲地面的冲击,并在螺旋弹簧几个来回过程中拖动减振器活塞,驱动油液把大部分振动能量吸收掉,使得汽车迅速平稳下来。 为了提高轿车的舒适性,现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低,用通俗话来讲就是很“软”,这样虽然乘坐舒适了,但轿车在转弯时,由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角,直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态,许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆,当车身倾斜时,两侧悬架变形不等,横向稳定杆就会起到类似杠杆作用,使左右两边的弹簧变形接近一致,以减少车身的倾斜和振动,提高轿车行驶的稳定性。

汽车悬架系统综述

汽车悬架系统综述 现代汽车中的悬架有两种,一种是从动悬架,另一种是主动悬架。 从动悬架即传统式的悬架,是由弹簧.减振器(减振筒).导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的,所以称为从动悬架。 而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。 主动悬架是近几年发展起来的,由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:(1)具有能够产生作用力的动力源; (2)执行元件能够传递这种作用力并能连续工作;(3)具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此,主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。 例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有5 种传感器,分别向微电脑传送车速.前轮制动压力.踏动油门踏板的速度.车身垂直方向的振幅及频率.转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预

先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候.任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,以求最好的舒适性能。 另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000 款CL 型跑车,当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。 汽车主动悬架悬架结构。 悬架作用悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆.筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”.加速“抬头”以及左右侧倾严重

汽车悬架系统工作原理

汽车悬架系统工作原理 作者:William Harris (本文为博闻网所有, 未经许可禁止以任何形式或使用。违者必究。) 推荐到: 本文包括: 1 1. 引言 2 2. 减振器 3 3. 专用悬架 4 4. 了解更多信息 5 5. 阅读所有引擎盖下类文章 人们在考虑汽车的性能时,通常会关注马力、扭矩和“0到60”加速时间等参数。但是如果驾驶员无法操控汽车,那么活塞发动机产生的所有动力都将毫无用处。有鉴于此,汽车工程师在掌握了四冲程燃发动机后,立即就把注意力转向了悬架系统。 本田发动机供图 本田雅阁2005 Coupe双A形控制臂式悬架 汽车悬架的工作是最大限度地增加轮胎与路面之间的摩擦力,提供能够良好操纵的转向稳定性,以及确保乘客的舒适度。在本文中,我们将探究汽车悬架的工作方式、发展演变过程以及未来设计的发展方向。 如果路面非常平坦,没有坑坑洼洼,就不需要悬架。但道路往往并不平坦。即使是新铺的高速公路,其路面也会有些微凹凸不平而对汽车车轮造成影响。就是这样的路面将力作用在车轮上。根据牛顿运动定律,力都具有大小和方向。路上的颠簸会使车轮垂直于路面上下运动。当然,力的大小取决于车轮颠簸的程度,但无论如何,在通过不平路面时车轮都会产生一个垂直加速度。

如果没有一个居间结构,所有车轮的垂直能量将直接传递给在相同方向上运动的车架。在这种情况下,车轮会完全丧失与路面的接触,然后在向下的重力作用下再次撞回路面。因此,您需要的是这样一个系统:它能够吸收垂直加速车轮的能量,使车轮顺着路面上下颠簸的同时车架和车身不受干扰。 对行驶中汽车的力的研究称为车辆动力学。您需要了解下面一些概念,以便理解为何必须将悬架置于首要地位。大多数汽车工程师从两个方面来考虑行驶中汽车的动力特征:?行驶性能——汽车平稳驶过崎岖不平的路面的性能 ?操纵性能——汽车安全地加速、制动和转弯的性能 这两个特征可通过三个重要原理进一步加以描述:路面隔离性能、抓地性能和转弯性能。下表描述了这些原理以及工程师们如何尝试解决它们各自的问题。 原 理 定义目标解决方案 路 面 隔离性能车辆吸收路面振动或将其与乘客 席隔离的性能。 使车身在驶过不平路面时不受干 扰。 吸收并消化路面颠簸 产生的能量,从而使 车辆不至于产生过度 的震动。 抓地性能在各种类型的方向变化以及直线 行驶过程中汽车保持与路面接触 的程度。例如,制动时汽车的重 量将从后轮移至前轮。因为车头 扎向路面,所以这种运动类型称 为“俯冲”。相反,加速时汽车 的重量会从前轮移至后轮,称为 “蹲伏”。 保持轮胎与地面接触,因为轮胎 与路面之间的摩擦力会影响车辆 转向、制动和加速性能。 尽量减少车身重量的 左右和前后转移,因 为这会降低轮胎的抓 地性能。 转 弯性能车辆沿弯路行驶的性能。 尽量减少车身的翻滚趋势。当汽 车转弯时,离心力会作用于汽车 的重心并将其向外推,从而抬高 车辆的一侧而降低另一侧,造成 翻滚趋势。 转弯时将汽车的重量 从较高的一侧转移到 较低一侧。

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