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汽车悬挂系统的种类及优缺点

一、非独立悬挂

非独立悬挂系统是以一支车轴(或结构件)连结左右二个轮子,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮也随即震动。虽然车身重心可以保持不变,但乘坐感觉会较差。因为如果悬挂设计不良,行车时不但轮胎定位容易失准,而且车身也会产生不正常的摇动。非独立悬挂大多在货车或公共汽车上使用。有些轿车的后轴也采用非独立悬挂,其主要目的是用来放置发动机与变速箱。常见的主要有以下两种。

1. 钢板弹簧悬挂它只适用于低速载重的货车或客车,轻型越野汽车和小型轿车很少用。

2. 螺旋弹簧非独立悬挂它的舒适性较钢板弹簧悬挂为好,应用较普遍,它主要适用于轿车。

二、独立悬挂

独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧来改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬挂系统却有一个不可克服的缺点:由于结构复杂、成本高、维修不便,所以非独立悬挂一般只用于轿车、小型货车及客车上。独立悬挂可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及复合悬挂等。

三、麦弗逊式悬挂

麦弗逊式悬挂是独立悬挂的一种,多用于轿车前悬挂。其主要优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比具有更大的主销倾角,有利于改善汽车操纵稳定性;结构简单、紧凑,制造费用低。但这种悬挂存在着不足:上下跳动的滑柱容易引起车轮定位的变化,有时可能产生轮胎的异常磨损;上下摆动的减震器活塞使控制车轮外倾和后轮前束的刚度降低,抗侧倾能力相对较弱;同时其结构不利于改善发动机舱的布局。

四、双叉臂式悬挂

双叉臂式悬挂又称双A臂式独立悬挂,双叉臂式悬挂的上下两个叉臂可以各自独立地做长度及角度上的任何运动。其优点是:能自适应路面状况而变化,提供了良好的贴地性;上下两个叉臂能同时吸收来自于车身不同方向的震动,从而提供优于其他悬挂系统的操控稳定性;高速失控状况下能提供比任何悬挂系统更大的侧向支撑力而抑制车身的翻滚;左右两个横向摆臂的长度可以设计得较短,为设计宽大的轮胎提供了空间。其主要缺点是结构较复杂、侵占发动机舱的空间较大、成本较高。双叉臂式悬挂通常采用上下不等长的叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时可以自行改变外倾角并且连续进行无间隙的响应,加上较短的下支臂使轮距变化极小,因此其最大的优点便是具有极佳的贴地性能。其贴地性能自然是无可挑剔,但对操控稳定性产生不小的作用的另外两个因素是侧倾刚度和后倾刚度。侧倾刚度产生于车身侧倾的情况下,车身和车轮维持垂直运动而悬架转向节臂不发生弯曲和扭转变形时侧向力所产生的抵抗变形的能力;而后倾刚度则产生于车身后倾的情况下,车身和车轮维持垂直运动而悬架上支架不发生弯曲和扭转变形时由纵向力所产生的抵抗变形的能力。双叉臂式悬挂由于控制臂短且接近车身,因此可以方便地安装许多横向装置来增大后倾刚度,但是相应的增加了成本且侵占了部分发动机舱的空间。

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