現(xiàn)代的汽車(chē)越來(lái)越注重乘坐的舒適性,以致消費(fèi)者往往將車(chē)的舒適性列為購(gòu)買(mǎi)的一個(gè)重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上,汽車(chē)乘坐的舒適性除了座椅的柔軟程度、支撐力等因素外,關(guān)系最大的就是汽車(chē)的懸掛系統(tǒng)它還是車(chē)架與車(chē)軸之間連接的傳力機(jī)件,對(duì)其他性能諸如行駛的安全性、通過(guò)性、穩(wěn)定性以及附著性能都有重大影響。
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),汽車(chē)懸掛包括彈性元件、減振器和傳力裝置等三部分,分別起緩沖、減振和受力傳遞的作用。
從轎車(chē)上來(lái)講,彈性元件多指螺旋彈簧,它只承受垂直載荷,緩和及抑制不平路面對(duì)車(chē)體的沖擊,具有占用空間小、質(zhì)量小、無(wú)需潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn),但由于本身沒(méi)有摩擦而沒(méi)有減振作用。減振器又指液力減振器,其功能是為加速衰減車(chē)身的振動(dòng),它也是懸掛系統(tǒng)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。傳力裝置則是指車(chē)架的上下擺臂等叉形鋼架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件,用來(lái)傳遞縱向力、側(cè)向力及力矩,并保證車(chē)輪相對(duì)于車(chē)架有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
在實(shí)際中,只要具備上述三種作用也一樣可行。
轎車(chē)配獨(dú)立懸掛成趨勢(shì) 懸掛系統(tǒng)的兩種分類(lèi):
(l)非獨(dú)立式懸掛:將非獨(dú)立懸掛的車(chē)輪裝在一根整體車(chē)軸的兩端,這樣當(dāng)一邊車(chē)輪運(yùn)轉(zhuǎn)跳動(dòng)時(shí),就會(huì)影響另一側(cè)車(chē)輪也作出相應(yīng)的跳動(dòng),使整個(gè)車(chē)身振動(dòng)或傾斜。采取這種懸掛系統(tǒng)的汽車(chē)一般平穩(wěn)性和舒適性較差,但由于其構(gòu)造較簡(jiǎn)單,承載力大,該懸掛多用于載重汽車(chē)、普通客車(chē)和一些其他特種車(chē)輛上。
(2)獨(dú)立式懸掛:獨(dú)立懸掛的車(chē)軸分成兩段,每只車(chē)輪用螺旋彈簧獨(dú)立地安裝在車(chē)架下面,這樣當(dāng)一邊車(chē)輪發(fā)生跳動(dòng)時(shí),另一邊車(chē)輪不受波及,車(chē)身的震動(dòng)大為減少,汽車(chē)舒適性也得以很大的提升,尤其在高速路面行駛時(shí),它還可提高汽車(chē)的行駛穩(wěn)定性。不過(guò),這種懸掛構(gòu)造較復(fù)雜,承載力小,還會(huì)連帶使汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變得復(fù)雜起來(lái)。目前大多數(shù)轎車(chē)的前后懸掛都采用了獨(dú)立懸掛的形式,并已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。
獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)分有燭式、麥弗遜式、連桿式等多種,其中燭式和麥弗遜式形狀相似,兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在一起,但因結(jié)構(gòu)不同又有重大區(qū)別。燭式采用車(chē)輪沿主銷(xiāo)軸方向移動(dòng)的懸掛形式,形狀似燭形而得名,特點(diǎn)是主銷(xiāo)位置和前輪定位角不隨車(chē)輪的上下跳動(dòng)而變化,有利于汽車(chē)的操控和穩(wěn)定性。麥弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸掛形式,減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷(xiāo),轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動(dòng),特點(diǎn)是主銷(xiāo)位置和前輪定位角隨車(chē)輪的上下跳動(dòng)而變化,與燭式懸架正好相反。這種懸架構(gòu)造簡(jiǎn)單、布置緊湊、前輪定位變化小,具有良好的行駛穩(wěn)定性。所以,目前轎車(chē)使用最多的獨(dú)立懸掛是麥弗遜式懸掛。
彈性元件優(yōu)劣各異
(1)鋼板彈簧:由多片不等長(zhǎng)和不等曲率的鋼板疊合而成。安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外,還有一定的減振作用,縱向布置時(shí)還具有導(dǎo)向傳力的作用。非獨(dú)立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件,可省去導(dǎo)向裝置和減振器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
(2)螺旋彈簧:只具備緩沖作用,多用于轎車(chē)獨(dú)立懸掛裝置。由于沒(méi)有減振和傳力的功能,還必須設(shè)有專(zhuān)門(mén)的減振器和導(dǎo)向裝置!
(3)油氣彈簧:以氣體作為彈性介質(zhì),液體作為傳力介質(zhì),它不但具有良好的緩沖能力,還具有減振作用,同時(shí)還可調(diào)節(jié)車(chē)架的高度,適用于重型車(chē)輛和大客車(chē)使用。
(4)扭桿彈簧:將用彈簧桿做成的扭桿一端固定于車(chē)架,另一端通過(guò)擺臂與車(chē)輪相連,利用車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)扭桿的扭轉(zhuǎn)變形起到緩沖作用,適合于獨(dú)立懸掛使用。
筒式減振器更受歡迎
減振器上端與車(chē)身或者車(chē)架相連,下端與車(chē)橋相連。當(dāng)轎車(chē)在不平坦路上行駛,車(chē)身會(huì)發(fā)生振動(dòng),減振器能迅速衰減車(chē)身振動(dòng),利用本身油液流動(dòng)的阻力來(lái)消耗振動(dòng)的能量。
現(xiàn)代轎車(chē)大多都是采用筒式減振器,當(dāng)車(chē)架與車(chē)軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),減振器內(nèi)的油液與孔壁間的摩擦形成了對(duì)車(chē)身振動(dòng)的阻力,這種阻力工程上稱(chēng)為阻尼力。阻尼力會(huì)將車(chē)身的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,被油液和殼體所吸收。人們?yōu)榱烁玫貙?shí)現(xiàn)轎車(chē)的行駛平穩(wěn)性和安全性,將阻尼系數(shù)不固定在某一數(shù)值上,而是隨轎車(chē)運(yùn)行的狀態(tài)而變化,使懸掛性能總是處在最優(yōu)的狀態(tài)附近。因此,有些轎車(chē)的減振器是可調(diào)式的可根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇。