汽车悬挂系统的基本原理和构成

【1】悬挂系统的基本构成

 简单说来，汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分，分别起缓冲、减振和受力传递的作用。从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小、质量小、无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器又指液力减振器，其功能是为加速衰减车身的振动，它也是悬挂系统中最精密和复杂的机械件。传力装置则是指车架的上下摆臂等叉形钢架、转向节等元件，用来传递纵向力、侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架有确定的相对运动规律。在实际中，只要具备上述三种作用也一样可行。

【2】轿车配独立悬挂成趋势

悬挂系统的两种分类：

(l)非独立式悬挂
　　
　　将非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，这样当一边车轮运转跳动时，就会影响
　　另一侧车轮也作出相应的跳动，使整个车身振动或倾斜。采取这种悬挂系统的汽车一般
　　平稳性和舒适性较差，但由于其构造较简单，承载力大，该悬挂多用于载重汽车、普通
　　客车和一些其他特种车辆上。　
　　
(2)独立式悬挂
　　
　　独立悬挂的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架下面，这样当一边车轮发
　　生跳动时，另一边车轮不受波及，车身的震动大为减少，汽车舒适性也得以很大的提升，尤
　　其在高速路面行驶时，它还可提高汽车的行驶稳定性。不过，这种悬挂构造较复杂，承载力
　　小，还会连带使汽车的驱动系统、转向系统变得复杂起来。目前大多数轿车的前后悬挂都采
　　用了独立悬挂的形式，并已成为一种发展趋势。

独立悬挂的结构分有烛式、麦弗逊式、连杆式等多种，其中烛式和麦弗逊式形状相似，两者都是将
螺旋弹簧与减振器组合在一起，但因结构不同又有重大区别。烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬
挂形式，形状似烛形而得名，特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化，有利于汽
车的操控和稳定性。麦弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬挂形式，减振器可兼做转向主销，转
向节可以绕着它转动，特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，与烛式悬架正好相
反。这种悬架构造简单、布置紧凑、前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。所以，目前轿车使
用最多的独立悬挂是麦弗逊式悬挂。

【3】弹性元件优劣各异

(1)钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除
具有缓冲作用外，还有一定的减振作用，纵向布置时还具有导向传力的作用。非独立悬挂大多采用
钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。　(2)螺旋弹簧：只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减振和传力的功能，还必须设
有专门的减振器和导向装置。　(3)油气弹簧：以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它不但具有良好的缓冲能力，还具有减振
作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。(4)扭杆弹簧：将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动
时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。

【4】筒式减振器更受欢迎

　　减振器上端与车身或者车架相连，下端与车桥相连。当轿车在不平坦路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身振动，利用本身油液流动的阻力来消耗振动的能量。

现代轿车大多都是采用筒式减振器，当车架与车轴相对运动时，减振器内的油液与孔壁间的摩擦形成了对车身振动的阻力，这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能，被油液和壳体所吸收。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，而是随轿车运行的状态而变化，使悬挂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可根据传感器信号自动选择。

【5】传力装置必须另设

　　独立悬挂上的弹性元件，大多只能传递垂直载荷而不能传递纵向力和横向力，必须另设导向传力装置，如上、下摆臂和纵向、横向稳定器等。

下面是几种悬挂的图片：
（1）麦弗逊式(MacPherso又译为麦花臣或支柱式)

（2）拖曳臂式(Trailing-Arm又译为拖戈臂式)

（3）双A臂式(Double Wishbone又译为双叉骨式或双许愿骨式)

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