淺析汽車懸架結構形式及特點

蘇芋博 范文強

【摘 要】汽車懸架系統是否先進決定了汽車的操控性能的優劣。那么汽車懸架有哪些結構形式？這些不同結構又有什么特點呢？本文對常見的懸架進行介紹、總結，并分析其具有的特點。

【關鍵詞】汽車懸架；形式；特點；

概述

簡單的來說懸掛系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器與車架連接部分組成的整個支持系統。懸掛系統應有的功能是支持車身，改善駕駛與乘坐的感覺，因為使用不同的懸掛系統，會使駕駛者與乘客在車輛行駛過程中都有不同的感受。而現在大多數廠家在自己的車型上無論裝配什么樣的懸掛系統，都通過宣傳自己的操控性如何好，乘坐如何舒適，從以福克斯為代表的緊湊型轎車到以邁騰為代表的中級車到以寶馬5系Li為代表的高檔車無不標榜自己的運動性能。那么他們是否如宣傳所說這么優秀，本文從常見的汽車懸架進行總結，并分析其特點。

1 懸架介紹

1.1底盤組成及作用

汽車底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，成形汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證正常行駛。

1.2懸架系統定義

懸架系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成整個支持系統。

1.3懸架系統分類

汽車底盤的懸架，當前可以分為獨立懸架和非獨立懸架兩種，主流的懸架種類主要是麥弗遜式獨立懸架、交叉臂式獨立懸架、多連桿式獨立懸架以及扭力梁式非獨立懸架。如圖所示：

1.4 汽車懸架的作用

①支承車橋上的車身，并使車身與車輪之間保持適當的幾何關系。

②對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動、搖擺和震動等，與輪胎一起，予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩定性。

③將路面與車輪之間的磨擦所產生的驅動力和制動力，傳輸至底盤和車身。

1.5汽車懸架形式

①根據懸架結構不同，可分為非獨立懸架和獨立懸架；

②根據懸架控制力，可分為被動懸架、半主動懸架和主動懸架；

③根據懸架控制方式，可分為機械控制懸架系統、電子控制懸架；

④根據對操控性、舒適性及成本不同的傾向策略，又可分為麥弗遜式獨立懸掛、雙叉臂式獨立懸掛、單縱臂扭桿梁式半獨立懸掛、連桿支柱式獨立懸掛、多連桿式獨立懸掛等國內常見的五種懸架。

2 常見懸架的分析

2.1麥弗遜式獨立懸掛

麥弗遜式懸掛是當今世界用的最廣泛的轎車前懸掛之一。麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車型還會加上橫向穩定桿。

2.1.1劣勢：

行駛在不平路面時，車輪容易自動轉向，故駕駛者必須用力保持方向盤的方向，當受到劇烈沖擊時，減震器易造成彎曲，因而影響轉向性能。

2.1.2優勢：

結構非常簡單的一種，布置緊湊，節省空間，前輪定位變化小，具有良好的行駛穩定性，還能兼顧設計成本。所以，大部分的轎車前懸均采用這種結構，差別主要在選材和減震器、彈簧的調校上面。

2.2雙叉臂獨立懸架

雙叉臂式懸掛又稱雙A臂式獨立懸掛，雙叉臂懸掛擁有上下兩個叉臂，橫向力由兩個叉臂同時吸收，支柱只承載車身重量，因此橫向剛度大。雙叉臂式懸掛的上下兩個A字形叉臂可以精確的定位前輪的各種參數，前輪轉彎時，上下兩個叉臂能同時吸收輪胎所受的橫向力，加上兩叉臂的橫向剛度較大，所以轉彎的側傾較小。

2.2.1劣勢：

占用空間大，一般小型車無法布置。

2.2.2優勢：

橫向剛度大；自動改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損；自適應路面，輪胎接地面積大，貼地性好。

2.3多連桿懸掛

通過各種連桿配置（通常有三連桿，四連桿，五連桿），首先能實現雙叉臂懸掛的所有性能，然后在雙叉臂的基礎上通過連桿連接軸的約束作用使得輪胎在上下運動時前束角也能相應改變，這就意味著彎道適應性更好，如果用在前驅車的前懸掛，可以在一定程度上緩解轉向不足，給人帶來精確轉向的感覺；如果用在后懸掛上，能在轉向側傾的作用下改變后輪的前束角，這就意味著后輪可以一定程度的隨前輪一同轉向，達到舒適操控兩不誤的目的。跟雙叉臂一樣，多連桿懸掛同樣需要占用較多的空間，而且多連桿懸掛無論是制造成本還是研發成本都是最高的所以常用在中高級車的后橋上。

2.3.1劣勢：

調校比較困難，占用空間和成本上沒有優勢。

2.3.2優勢：

實現主銷后傾角的最佳位置；改善加速和制動時的平順性和舒適性；保證了直線行駛的穩定性；在車輛轉彎或制動時，使后輪形成正前束，提高了車輛的控制性能，減少轉向不足的情況。

3 結束語

汽車行駛平順性和操縱穩定性逐漸受到人們的重視，傳統的被動懸架已不能滿足需要。為使懸架系統能夠適應不同道路及速度條件，各種新型電子控制懸架得到了迅速發展。

參考文獻：

[1]陳龍 半主動懸架系統設計及控制 機械工程學報 2005

[2]孫建民 汽車懸架系統的發展及控制技術研究現狀 黑龍江工程學院學報 2001

（作者單位：保定市格瑞機械有限公司）