汽車主流懸架系統(tǒng)對(duì)比與分析

王謙

【摘 要】懸架系統(tǒng)作為汽車車架與車橋連接的一個(gè)重要總成，它不僅影響著汽車的乘坐舒適性、操作穩(wěn)定性、附著性能，還對(duì)車內(nèi)空間有著一定的影響。論文期望通過(guò)分析和對(duì)比常見(jiàn)的幾種懸架系統(tǒng)，得出不同懸架的特性及其所適用的領(lǐng)域。

【Abstract】As an important assembly connecting the automobile frame and axle， the suspension system not only affects the ride comfort， operation stability and adhesion of the automobile， but also has a certain impact on the interior space. By analyzing and comparing several common suspension systems， the paper expects to obtain the characteristics of different suspension systems and their applicable fields.

【關(guān)鍵詞】懸架系統(tǒng);獨(dú)立懸架;非獨(dú)立懸架;影響因素

【Keywords】 suspension system; independent suspension; non-independent suspension; influencing factors

【中圖分類號(hào)】U463.33 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）02-0158-02

1 引言

汽車的懸架系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分，不同的懸架系統(tǒng)會(huì)給人帶來(lái)不同的駕駛與乘坐體驗(yàn)。本文期望通過(guò)分析和對(duì)比常見(jiàn)的幾種懸架系統(tǒng)，得出不同懸架的特性及其所適用的領(lǐng)域[1]。

懸架系統(tǒng)有三部分組成，包括彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減震器，主要作用是把傳動(dòng)軸輸出的力和扭矩傳遞給車輪，并且緩沖由坑洼路面導(dǎo)致車身的震動(dòng)，維持車身平衡，從而確保汽車能夠安全行駛，通常分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。

2 非獨(dú)立懸架系統(tǒng)

非獨(dú)立懸架系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是兩個(gè)車輪由一根車軸連接著，并且會(huì)受到彼此的影響。這種懸架一般結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，可承受的載荷較大，由于兩輪會(huì)互相影響，而且它的質(zhì)量較大，所以車身容易受到較大的震動(dòng)?，F(xiàn)在，這種懸架一般用于部分轎車的后橋、載重汽車、普通客車。

2.1 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架系統(tǒng)

鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架就是把鋼板做成彈簧然后運(yùn)用于懸架作為懸架的彈性元件，如圖1所示。這樣的彈性元件有很多優(yōu)點(diǎn)，比如它有導(dǎo)向的作用，不需要在單獨(dú)裝導(dǎo)向裝置，使懸架系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單很多。這種懸架的承載能力是非常好的，并且成本低，因此多用于載客、載貨汽車。

2.2 主副彈簧式鋼板彈簧非獨(dú)立懸架系統(tǒng)

主副彈簧式鋼板彈簧就是在后懸架中加裝一個(gè)副簧（見(jiàn)圖2）。主副彈簧式懸架的工作原理是當(dāng)汽車受到的載荷不同時(shí)，主彈簧和副彈簧工作狀態(tài)也會(huì)隨著變化，然后直接導(dǎo)致懸架的剛度變化，起到調(diào)整車身狀態(tài)的作用，但這種懸架有個(gè)缺點(diǎn)就是，懸架剛度增加或減少這種狀態(tài)變化時(shí)比較突兀，會(huì)影響汽車行駛的平順性。

2.3 螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架系統(tǒng)

螺旋彈簧式懸架的彈性元件使用的是螺旋彈簧（見(jiàn)圖3）。但螺旋彈簧沒(méi)有導(dǎo)向的作用，因此，該種懸架要加裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，另外還要加裝減震器?，F(xiàn)在這種懸架一般只用作轎車的后懸。

3 獨(dú)立懸架系統(tǒng)

獨(dú)立懸架就是通過(guò)采用斷開(kāi)式車橋使兩個(gè)車輪在受到路面帶來(lái)的沖擊時(shí)相互獨(dú)立且互不影響。獨(dú)立懸架一般質(zhì)量都比較輕，彈性較好，同時(shí)緩沖與減震能力很強(qiáng)，乘坐舒適性很好，但獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致其維修不便，后期維護(hù)成本也比較高[1]。

汽車懸架系統(tǒng)從最初的非獨(dú)立懸架到獨(dú)立懸架，現(xiàn)在獨(dú)立懸架又有很多種形式，如麥弗遜、雙叉臂以及多連桿等。隨著人們對(duì)汽車的乘坐舒適性及操作穩(wěn)定性的要求愈來(lái)愈高，而獨(dú)立懸架系統(tǒng)因其行駛穩(wěn)定性、乘坐舒適性及操作穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，目前被各汽車廠家廣泛應(yīng)用。

3.1 橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)

單橫臂式懸架的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但抗側(cè)傾能力強(qiáng)?，F(xiàn)在人們對(duì)車速的追求越來(lái)越高，但隨著車速的增大安全系數(shù)就大大折扣，比如在高速時(shí)，汽車轉(zhuǎn)彎容易發(fā)生側(cè)傾，側(cè)翻概率極大，單橫臂式懸架針對(duì)這方面提高了側(cè)傾中心，增強(qiáng)了懸架的抗側(cè)傾能力。單橫臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但由于這種懸架會(huì)降低輪胎的附著力，所以不適用于高速行駛的車，在前懸中也很少使用，這種懸架在戴姆勒-奔馳轎車的后橋上有應(yīng)用，在重型越野車上也有應(yīng)用。

雙橫臂式懸架是指有兩根上下排列的橫臂的懸架。兩根橫臂的長(zhǎng)短不同又使懸架的性能有所不同。上下橫臂等長(zhǎng)的懸架會(huì)造成汽車的輪胎磨損較為嚴(yán)重，所以現(xiàn)在已很少使用。上下橫臂不等長(zhǎng)的懸架對(duì)汽車的行駛穩(wěn)定性有很大影響，但前提是上下橫臂的長(zhǎng)度要選擇適當(dāng)，現(xiàn)在這類懸架在轎車中運(yùn)用較廣泛，且在賽車中也有應(yīng)用。

3.2 縱臂式獨(dú)立懸架系統(tǒng)

縱臂式懸架是每側(cè)車輪都通過(guò)一根縱臂與車架連接的懸架結(jié)構(gòu)，這種懸架的結(jié)構(gòu)組成有縱臂、彈性元件、減震器、橫向穩(wěn)定桿。

縱臂式懸架和橫臂式一樣，也有單縱臂式和雙縱臂式兩種類型。縱臂式懸架的典型代表就是扭力梁式獨(dú)立懸架。

4 結(jié)論

雖然非獨(dú)立懸架并沒(méi)有良好的乘坐舒適性和操控性，但消費(fèi)者在選擇非獨(dú)立懸架時(shí)，往往看重的是它的經(jīng)濟(jì)性和載重能力，所以配置非獨(dú)立懸架的車型大多為商務(wù)用車，如大客車、貨車和礦山車，當(dāng)然還有部分經(jīng)濟(jì)型家用轎車。由于非獨(dú)立懸架有構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造成本低、容易維修等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代轎車中還有好多對(duì)成本控制比較嚴(yán)格的車型在用，且多用于后懸架中。對(duì)于非獨(dú)立懸架運(yùn)用更多的還是貨車和大客

車。由于非獨(dú)立懸架體積小，可增大車內(nèi)空間，更重要的是它的載重能力較強(qiáng)，所以非獨(dú)立懸架很受貨車和大客車的青睞。

獨(dú)立懸架系統(tǒng)由于質(zhì)量較輕，乘坐舒適性較好，左右輪在受到路面帶來(lái)的沖擊時(shí)互不影響，汽車的行駛穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于轎車、SUV等中高級(jí)車型。但是獨(dú)立懸架也有很多不足有待改進(jìn)，比如它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、維修不便，相較非獨(dú)立懸架而言還會(huì)占用較大的車內(nèi)空間。一般情況下，消費(fèi)者購(gòu)車如果想有一個(gè)舒適的乘坐體驗(yàn)，穩(wěn)定的操作樂(lè)趣，并且所購(gòu)汽車不是用作大型貨車、大型客車之類的商業(yè)用途車，那么獨(dú)立懸架是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙海斌，趙巍.汽車懸架建模與仿真研究[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2016（02）：117-120.

【作者簡(jiǎn)介】趙麗梅（1966-），女，天津人，高級(jí)工程師，從事石化、精細(xì)化工、輕工電氣設(shè)計(jì)研究。