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我们轻易看不到的悬架,都有哪些门道?

【ZOL汽车电子】悬架是连接车轮与底盘的弹性结构,若非专业的举升设备,我们平时是很难看到它们,但它们与轮胎配合共同承担着到车辆的性能、舒适性、操控性能等等一系列的功能,我们一起来看看悬架都有哪些门道?

关键衔接,连接底盘与车轮的桥梁

汽车悬架是我们轻易看不到的部件,需要将车辆举升或者钻到车底才能看到,那什么是汽车悬架呢?它是车架或者承载式车身与车桥或者车轮之间弹性连接装置的统称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力及力矩,并且缓冲由不平路面传给车架或者车身的冲击力,起到减振的作用,以确保汽车能平顺的行驶。

汽车悬架

悬架的组成结构

悬架由弹性单元、减振器及导向机构三部分组成,这三部分分别起到缓冲、减振和传递力的作用。对轿车而言,弹性元件多指螺旋弹簧,它只承受垂直载荷,缓和及抑制车辆在崎岖路面行驶时对车体的冲击,因其本身没有摩擦,所以没有减振作用。减振器用来衰减由弹簧系统引起的振动。导向机构用来传递车轮和车架间的力和力矩,同时保持车轮按照一定的运动轨迹相对于车身运动。

汽车悬架

在有些轿车或者客车上,为了防止车身在过弯时发生过大的横向倾斜,在悬架系统中加装了横向防倾杆,目的就是提高横向稳定性,提高过弯性能。有些高性能车辆,一出厂就带有横向防倾杆,但大多数车辆需改装或者后期加装。

汽车悬架

编辑总结:加装或者改装防倾杆后就和悬架组成一个有机的系统,成为悬架系统的一部分,由于往期我们针对防倾杆的改装或者加装做过详细的阐述,再此不再赘述。有关悬架的改装主要是对弹性单元和减振器进行改装,其目的是提高汽车行驶的平顺性、操控稳定性及舒适性。

细数悬架弹簧的种类及作用

我们都知道汽车悬架的弹性元件都是由弹簧组成,悬架弹性元件都有其相应的作用,而且弹簧也根据结构形式不同分为不同的种类,每种弹簧的作用和特点也是不尽相同,下面我们就来一起详细了解一下。

汽车悬架

从车辆性能上来讲,悬架的弹性元件包括两个主要作用:

一、是作为悬架系统或者底盘与地面的缓冲,也就是提高车辆舒适性(平顺性)

二、是使车辆行驶在崎岖不平的路面时保持轮胎的贴地性,使轮胎与地面完全持续接触,即提高车轮的循迹性。从而改善轮胎与路面的接触,是改善操控性的首先要考虑的。

弹性元件主要是弹簧,根据其结构形式的不同可以分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧以及气体弹簧,其中以钢板弹簧和螺旋弹簧最为常用。

钢板弹簧

钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。钢板弹簧本身有减振作用,且可以承受垂直力以外的力和力矩。

螺旋弹簧(图片来自news.bitauto.com)

螺旋弹簧是用弹簧钢棒料卷制而成,容易制作、价格低,常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷,因此悬架中必须另装减振器和导向机构,前者起到减振作用,后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩,并且起到导向功能。

典型的扭杆弹簧(防倾杆)

扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆,其一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂与车轮相连,当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,借以确保车轮与车架的弹性联系。横向防倾杆就是这样的扭杆弹簧,作用在车桥与悬架之间。起到防止车辆横向倾斜的作用。

其他弹簧模型(图片来自news.bitauto.com)

气体弹簧是在一个密闭的容器中充入压缩气体,利用气体的可压缩性来实现弹簧的作用。气体弹簧的作用是,作用在弹簧上的载荷增加时,容器中气压升高,弹簧刚度增大;当载荷减小时,容器中气压下降,刚度变小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。我们所说的空气悬架就是用的气体弹簧,通过变刚度调节车辆的舒适性或者操控性。

粗细、疏密无变化的线性弹簧(图片来自news.bitauto.com)

编辑总结:悬架的弹性元件弹簧除了以上分类外,还可以分为渐进式弹簧和线性弹簧两种,渐进式弹簧从外观可以开出粗细、疏密会有变化,因此它的弹性系数也是可变的,随着车辆的载荷和速度,有大小的变化的。而线性弹簧的,弹性系数基本是恒定不变的,由于无需考虑舒适性和载重,这种弹簧多用于赛车和高性能改装车上。

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