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獨立懸架
來源:互聯網

獨立懸架(Individual wheel suspension),是車輪通過各自獨立的懸架與車架(或車身)相連。

汽車懸架既是保障乘坐舒適性的重要部件,也是連接車架與車輪、保障行駛安全的傳力機件,是衡量轎車質量的重要指標之一。獨立懸架是一種汽車懸架結構,每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上,車橋采用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上。這種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響,懸掛質量較輕,緩沖與減震能力強,乘坐舒適,各項指標優于非獨立式懸掛,但結構復雜,會使驅動橋、轉向系變得復雜。

采用獨立懸架的車輛有兩大類:轎車、客車及載人車輛,能明顯提高乘坐舒適性,高速行駛時提高汽車行駛穩定性。越野車輛、軍用車輛和礦山車輛,在壞路和無路情況下,可保證全部車輪與地面接觸,提高汽車行駛穩定性和附著性,發揮汽車行駛速度。

根據導向機構不同的結構特點,獨立懸架可分為雙橫臂、單橫臂、縱臂式、單斜晶系臂、多桿式及滑柱(桿)連桿(擺臂)式等。目前采用較多的有以下三種形式:雙橫臂式(雙叉式)獨立懸架:上下兩擺臂不等長,選擇合適長度比例,可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大,廣泛應用于轎車前輪。不等臂雙橫臂上臂比下臂短,有利于減少輪胎磨損,提高汽車行駛平順性和方向穩定性。麥弗遜式獨立懸架(滑柱擺臂式或支柱式等):在轎車中采用較多,將減振器作為引導車輪跳動的滑柱,螺旋彈簧與其裝于一體,內側空間大,有利于發動機布置,降低車子重心。車輪上下運動時,主銷軸線角度會變化,可通過調整桿系設計解決。斜置單臂式獨立懸架:是單橫臂和單縱臂獨立懸架的折衷方案,擺臂繞與汽車縱軸線有一定交角的軸線擺動,選擇合適交角可滿足操縱穩定性要求,適于做后懸架。

此外還有多桿式獨立懸架,采用多根桿件承受和傳遞側向力、垂直力及縱向力,具有良好操縱穩定性,可減小輪胎磨損。獨立懸架優點包括可降低發動機及整車底板高度,允許車輪有較大跳動空間,彈簧設計較軟,平順性好,保證汽車行駛性能多樣設計,簧載質量小,輪胎接地性好。但存在結構復雜、成本高、維修不便的缺點。

現代轎車多采用獨立式懸架,按結構形式不同,又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸架等。派力奧、西耶那轎車前懸采用的是 MC pherson 麥弗遜式(滑柱連桿式)獨立懸架,具有良好操縱穩定性,車輛側傾幅度小,后輪尋跡性好。

優點

每個車輪單獨通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上,車橋采用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上;此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響,而且由于該懸掛質量較輕;緩沖與減震能力很強,乘坐舒適。各項指標都優于非獨立式懸掛,但該懸掛結構復雜而且還會使驅動橋、轉向系變得復雜起來。采用此種懸掛的有下面兩大類車輛。

1)兩側車輪可以單獨運動互不影響;

2)減小了非簧載質量,有利于汽車的平順性;

3)采用斷開式車橋,可以降低發動機位置,降低整車重心;

4)車輪運動空間較大,可以降低懸架剛度,改善平順性。

分類

橫臂式獨立懸架

1.單橫臂式獨立懸架

其特點是當懸架變形時,車輪平面將產生傾斜而改變兩側車輪與路面接觸點間的距離——輪距,致使輪胎相對于地面側向滑移,破壞輪胎和地面的附著。此外,這種懸架用于轉向輪時,會使主銷內傾角和車輪外傾角發生較大的變化,對于轉向操縱有一定影響,故目前在前懸架中很少采用。如圖所示。

2.雙橫臂式獨立懸架

如圖2所示為雙橫臂式獨立懸架。上下兩擺臂不等長,選擇長度比例合適,可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。這種獨立懸架被廣泛應用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形。V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離,分別安裝在車輪上,另一端安裝在車架上。

不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當汽車車輪上下運動時,上臂比下臂運動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內外移動,而底部影響很小。這種結構有利于減少輪胎磨損,提高汽車行駛平順性和方向穩定性。如圖3所示。

縱臂式獨立懸架

2.1單縱臂式獨立懸架

如果轉向輪采用單縱臂式獨立懸架,車輪上下跳動將使主銷后傾角產生很大變化。因此,單縱臂式獨立懸架一般多用于不轉向的后輪。

按車輪運動形式分類,雪鐵龍富康轎車的后懸架屬于單縱臂式扭桿彈簧獨立懸架。圖4所示。

桑塔納捷達轎車的后懸架結構相同,也屬于單縱臂式獨立懸架。它有一根整體的V形斷面橫梁,在其兩端焊接著變截面的管狀縱臂,從而形成了一個整體構架——后軸體。縱臂前端通過橡膠-金屬支承與車身作接式連接。縱臂后端與輪轂、減振器相連。汽車行駛時,車輪連同后軸體相對車身以橡膠-金屬支承為支點作上下擺動,相當于單縱臂式獨立懸架。當兩側懸架變形不等時,后軸體的V形斷面橫梁發生扭轉變形,由于該橫梁有較大的彈性,可起橫向穩定器的作用。它不像普通帶有整體軸的非獨立懸架那樣,一側車輪的跳動會直接影響另一側車輪。因此,該懸架又稱縱臂扭轉梁式獨立懸架。如圖5所示。

2.2雙縱臂式獨立懸架

雙縱臂式獨立懸架的兩個縱臂長度一般做成相等,形成平行四連桿機構。車輪上下跳動時,主銷的后傾角保持不變,這種形式的懸架適用于轉向輪。如圖6所示。

2.3車輪沿主銷移動的懸架

1.燭式懸架

其優點是當懸架變形時,主銷的定位角不會發生變化,僅輪距、軸距稍有改變;有利于汽車的轉向操縱性和行駛穩定性。缺點是側向力全部由套筒和主銷承受,二者間的摩擦阻力大,磨損嚴重。因此,這種結構形式目前很少采用。如圖7所示。

2.麥弗遜式懸架(滑柱擺臂式或叫支柱式等)

麥弗遜式懸架是目前前置前驅動轎車和某些輕型客車應用比較普遍的懸架結構形式。筒式減振器為滑動立柱,橫擺臂的內端通過鉸鏈與車身相連,外端通過球鉸鏈與轉向節相連。減振器的上端與車身相連,減振器的下端與轉向節相連,車輪所受的側向力大部分由橫擺臂承受,其余部分由減振器活塞和活塞桿承受。筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端球鉸鏈中心的連線為主銷軸線,此結構也為無主銷結構。如圖8所示。

2.4單斜臂式獨立懸架

單斜臂式獨立懸架的結構介于單橫臂和單縱臂之間,多用于RWD汽車的后懸架上。如圖9所示。

2.5多桿式獨立懸架

獨立懸架中多采用螺旋彈簧,因而對于側向力,垂直力以及縱向力需加設導向裝置即采用桿件來承受和傳遞這些力。因而一些轎車上為減輕車重和簡化結構采用多桿式懸架。如圖10所示。上連桿用支架與車身(或車架)相連,上連桿外端與第三連桿相連。上桿的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿的下端通過重型止推軸承與轉向節連接。下連桿5與普通的下擺臂相同,下連桿的內端通過橡膠隔振套與前橫梁相連接。球鉸將下連桿的外端與轉向節相連。多桿紗前懸架系統的主銷軸線從下球鉸延伸到上面的軸承,它與上連桿和第三連桿無關。多桿懸架系統具有良好操縱穩定性,可減小輪胎摩損。這種懸架減振器和螺旋彈簧不象麥弗遜懸架那樣沿轉向節轉動。

應用

派力奧、西耶那轎車前懸采用的是MC pherson麥弗遜式(滑柱連桿式)獨立懸架。這種懸架采用的是通過減振器上固 定點和橫梁叉形臂的下固定點與車身相連組成的懸架形式。優點在于增加了左、右輪之間的空間,這對于前置前驅汽車非常有利;容易保證主銷定位角的定位精度。派力奧、西耶那轎車后懸采用縱臂扭轉梁式獨立懸架,包括兩個縱擺臂和一個連接橫梁。它的優點是具有良好的操縱穩定性,車輛側傾幅度較小,且后輪尋跡性相當好。

參考資料 >

獨立懸架.baike.pcauto.com.cn.2024-08-17

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