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汽车悬挂作为连接车轮与车身的机构,对车身起着支撑和减震的作用,缓冲各种不平整的路面传给车架或车身的冲击力,使驾驶员和乘客能得到较好的乘坐体验。但是如今汽车悬架如此的多,你又分得清几款?
什么是“悬挂”
知识点:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
从大分类来看,汽车悬挂系统分为独立悬挂和非独立悬挂两种,而在这两种悬挂之下,又细分为麦弗逊、双叉臂、扭力梁、多连杆、拖曳臂等等。
独立悬挂:
每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统,也就是说每一个轮子都有一个悬挂。
优点介绍:
舒适度高
缺点介绍:
自身结构复杂,修理难度大,再加上生来一副大体格,占用底盘空间大。
非独立悬挂:
结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,简单说就是两个轮子装在一根轴上,也就是同轴。
优点介绍:
结构简单、承受能力强
缺点介绍:
舒适度较差,转弯时反向车轮抓地力会降低。
麦弗逊式独立悬挂
简单地说,麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬挂的软硬及性能。
麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一,大部分车型的前悬挂都是麦弗逊式悬架。虽然麦弗逊式悬挂技术含量并不高,但他是一种经久耐用的独立悬架,具有很强的道路适应能力。
优点:拥有良好的响应性和操控性,而且结构简单,占用空间小,成本低,重量轻。
缺点:行驶在不平路面时,车轮容易自动转向,当受到剧烈冲击时,滑柱更易造成弯曲,稳定性差,抗侧倾和制动点头能力弱。
多连杆式独立悬挂
多连杆独立后悬挂则一般为4连杆以上后悬挂系统,可以使轮胎在各个方向、角度作出一定的摆动,保持轮胎的贴地性。也就是说,让轮胎在转弯的时候接触面积始终保持垂直、最大面,不仅能保证行驶安全,还不易磨损轮胎!
多连杆悬挂结构相对复杂,所以材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬挂,有些车出于对成本的考虑会放弃这种悬挂,但还是有很多追求品质的车坚持多连杆独立悬挂。
优点:舒适性良好、支撑性不错、提高了车辆的控制性能,减少转向不足的情况。
缺点:体积较大、空间占有量大、成本高。
双叉臂式独立悬挂
双叉臂式悬挂又称双A臂式独立悬挂,双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂,横向力由两个A字型叉臂同时吸收,横向刚度大,支柱只承载车身重量,在前轮转弯时,车身侧倾角度较小。而这两叉臂常采用上下不等长叉臂(通常上短下长),可以让车轮上下运动时能自动改变外倾角并减小轮距变化减小轮胎磨损,能自适应路面,使轮胎接地面积大,从而保持良好的贴地性。
优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰。
缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂。同时维修保养时的复杂程度高,在定位悬架及四轮定位时,参数也较难确定。
扭力梁式非独立悬架(瓦特连杆悬架)
扭力梁悬挂的最大特色就是在左右悬挂之间有条串联左右轮的金属梁,但它是有一定弹性的,就如一条“弹簧”。这条“弹簧”的硬度对于整车的操控有着相当关键的作用,弹簧越软,则越舒适,弹簧越硬,则抑制侧倾的能力会越强。
在过弯侧倾时,一侧悬挂通过连杆抑制另一侧悬挂的伸张,两侧车轮在过弯时的受力互相补偿,最大程度的抑制车体出现严重的倾侧。也正因为有了瓦特连杆的支撑,扭力梁就可以做的尽可能软一点,以提升悬挂的舒适性。由于瓦特连杆并没有改变扭力梁的结构,所以它对舒适性以及操控性上的提升是非常有限的,左右车轮的运动干涉问题依旧,在吸震能力上依旧无法与传统的多连杆独立悬挂相提并论。
空气悬挂
空气悬架系统包括空气压缩机、蓄压器、控制单元、前后桥车身高度传感器、3个不同方向的车身加速度传感器以及4个空气弹簧伸张加速度传感器等等。
与传统车辆所采用的螺旋弹簧悬挂相比,空气悬挂系统可以根据道路的起伏不同调高或调低底盘高度,使得车辆能够适应多种路况条件下的驾驶需求。而传统的螺旋弹簧悬挂硬度和长度是固定的,无法通过调节弹簧的软硬和长短,来实现同一辆车的不同悬挂表现。
空气悬挂还将传统的底盘升降技术融入其中。高速行驶时,车身高度自动降低,从而提高贴地性能确保良好的高速行驶稳定性同时降低风阻和油耗。慢速通过颠簸路面时,底盘自动升高,以提高通过性能。另外,空气悬挂系统还能自动保持车身水平高度,无论空载满载,车身高度都能恒定不变,这样在任何载荷情况下,悬挂系统的弹簧行程都保持一定,从而使减震特性基本不会受到影响。
当然,相比传统悬挂,由于空气式可调悬挂结构较为复杂,其出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬挂系统,而用空气作为调整底盘高度的动力来源,相关部件的密封性也是一个问题,另外,如果频繁地调整底盘高度,还有可能造成气泵系统局部过热,会大大缩短气泵的使用寿命。但随着技术水平的不断提高,很多问题都得到了良好的解决,同时,应用的车型也越来越广泛。
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