汽车悬架的功用与类型是?
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发布时间：2022-06-03 08:13
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时间：2023-11-04 19:13
一般来说，汽车的悬挂系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种，非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜；独立悬挂的车轴分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，两边的车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性和舒适性。
由于现代人对车子乘坐舒适性及操纵安定性的要求愈来愈高，所以非独立悬挂系统已渐渐被淘汰。而独立悬挂系统因其车轮触地性良好、乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升、左右两轮可自由运动，轮胎与地面的自由度大，车辆操控性较好等优点目前被汽车厂家普遍采用。常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、烛式悬挂系统、拖曳臂式悬挂系统等等。
首先我们来看看最常见的麦佛逊式和烛式悬挂系统。它们形状相似，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架形式，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，有利于汽车的操纵性和稳定性。麦克弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，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，这点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架是麦弗逊式悬架。
关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊(Mcpherson)是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。
在来看看拖曳臂式悬挂系统，拖曳臂式悬挂系统是专为后轮设计的悬挂系统，像标致车系、雪铁龙车系、欧宝车系等欧洲轿车比较喜欢采用这种悬挂系统。对于拖曳臂式悬吊的复杂结构由于专业性过强，我们在此不作介绍。您只需要了解拖曳臂式悬挂系统的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，乘坐性佳，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬吊的后轮也会往下沉平衡车身；而其缺点是无法提供精准的几何控制，所以某些车厂就会结合一些连杆来解决，形成复杂的多连杆悬挂。
最后再来看看多连杆悬挂系统，多连杆悬挂系统，又分为5连杆后悬挂和4连杆前悬挂系统。顾名思义，5连杆后悬挂系统包含5条连杆，分别为控制臂、后置定位臂、上臂、下臂和前置定位臂，其中控制臂可以调整后轮前束。5连杆悬挂的优点是构造简单、重量轻，减少悬挂系统占用的空间。5连杆后悬挂能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。在车辆转弯或制动时，5连杆后悬挂结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。同时紧凑的结构增加了后排座椅和行李厢空间。由于这种悬挂优点显著，易于调整，因而受到广泛的欢迎。而全新的4连杆前悬挂系统多用于豪华轿车，它通过运动学原理巧妙地将牵引力、制动力和转向力分离，同时赋予车辆精确的转向控制。4连杆式悬挂系统在奥迪A4、A6以及中华轿车上都可以看到。
所以车主们在选购轻巧型轿车的时候，悬挂的最佳搭配应该是前轮麦佛逊式或者烛式悬挂系统，后轮拖曳臂式悬挂系统，如何是非独立悬挂的最好不要采用。在选购高档车辆的时候不用说当然是选择4连杆的悬挂系统了。少了一种悬挂种类悬挂系统有三种基本形式，即非独立悬挂、独立悬挂和介于这两者之间的半独立悬挂。
非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上，一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮，这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性，同时由于左右两侧车轮的互相影响，也容易影响车身的稳定性，在转向的时候较易发生侧翻。目前，瑞风、风行采用的就是这种结构。
独立悬挂底盘扎实感非常明显。由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连，因此从使用过程来看，当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力，这种冲击力不会波及另一侧车轮，使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。华晨阁瑞斯就是采用这种结构，这种底盘基本都用在轿车设计中，让乘坐者感受轿车的舒适感，保证驾乘人员在长时间行驶过程中有舒适享受，不会受到轻客底盘带来的颠跛之苦。
半独立悬实际上是非独立悬挂的一种特殊形式，因为它的两侧车轮也由一根杆件直接连接，只不过这根杆件的材料并非完全刚性的，而是具有较好的扭曲特性，当一侧车轮受到冲击力后，对另一侧车轮的影响并不像非独立悬挂那样强烈，但却也很难达到独立悬挂所具有的水平。这种形式实际上也是汽车厂家出于节约成本的角度所考虑所采用的，别克GL8采用的也是这种结构。
悬架按结构特点可分为独立悬架和非独立悬架两大类。
非独立悬架是通过一根车轴将左右车轮连成一个整体，然后通过两个悬架弹簧将这个整体车轴同车架或车身相连。
非独立悬架多用于货车和公共汽车的前轮和后轮，乘用车从舒适性和高速行车的稳定性需要出发，多用于后轮，而前轮一般不采用。
采用钢板弹簧的非独立悬架结构简单、造价低廉，并且转向时钢板弹簧的偏角很小。除纵置钢板弹簧的非独力悬架不需要加装导向杆件外，其他采用螺旋弹簧、空气弹簧（主要用于大客车上）的非独立悬架都必须设置能约束车轴运动的导向杆。
独立悬架的左右车轮不是由一个整体车轴连在一起的，它的两边的车轮运动相互没有联系，这类悬架型式有如下优点：
①汽车悬架弹簧下的重量减轻了，乘用车的舒适性得到了改善。
②可以装用很软的弹簧，从而能提高乘车的舒适性。
③能预防前轮摆振的发生。
④对于FR型汽车的后轮，它可将差速器固定在车身的侧面，从而使车身底版和后座椅的离地高度降低、汽车的重心也能降低。
与以上优点相对的是这种悬架型式存在如下的缺点：
①独立悬架的结构复杂，制造成本高。
②汽车保养、修理困难。
③汽车行使时前轮定位和轮距常发生变化，因此有时轮胎磨损较大。
根据独立悬架的独立特点，它多采用在乘用车的前后轮和中、小型货车的前轮上。
独立悬架有多种结构型式，其中应用较多的由双摇臂式、烛式、摆臂式、半后延摆臂式等独立悬架。
再补充一些知识：
那什么是扭转梁式后悬架呢？
非独立的硬轴悬架如果不使用钢板弹簧(它的特殊性在于其既是弹性元件，同时也可以作为导向结构)，就也需要有单独的导向结构，最简单的也是拖曳臂，所以不要把独立拖曳臂悬架）和非独立拖曳臂悬架搞混。
其实使用一根可以形变的车梁代替非独立悬架的硬轴，我们可以得到一类特殊的悬架，你可以把它看作是非独立悬架，只不过这里的车轴不是刚性的；你又可以把它看作独立悬架，因为这个非刚性车轴实际上可以看作是一种特殊的防倾杆。它的“车轴”的安装位置可以有各种变化，其具体形式也有很多变体，比较典型的例子就是VW常用的扭转梁式(Torsion Beam)。通常有人称这种悬架为半独立悬架，实际是不准确的。
后摇臂式独立悬架的结构与特点
后摇臂式独立悬架主要用作汽车的后轮悬架，它在后轮的前方设置有纵向摆动的摆臂。摆臂分单摆臂和由上下并排的两个摆杆组成的双摆臂两种，悬架弹簧是用螺旋弹簧直接装在摆杆上。
后摆臂式独立悬架在工作时车轮的外倾角和轮距都不变化，只有汽车的轴距稍有变动，因此这种悬架也可用于前轮，但前轮采用这种悬架，汽车制动时点头的角度增大，对于后单摆臂式悬架，它的车轮倾角也有变化，这都是前悬架不希望出现的问题，因此后单摆臂悬架主要用作后悬架。
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时间：2023-11-04 19:14
