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汽车悬挂构造图解及原理_汽车悬挂构造图解及原理视频
2024-10-26 18:31:39 29人已围观
简介汽车悬挂构造图解及原理_汽车悬挂构造图解及原理视频 感谢大家参与这个关于汽车悬挂构造图解及原理的问题集合。作为一个对此领域有一定了解的人,我将以客观和全面的方式回答每个问题,并分享一些相关的研究成果和学术观点。1.汽车悬挂的那些事2.汽车小白科普系列:底盘悬架的分类和常见的异响震动解决方案3.汽
感谢大家参与这个关于汽车悬挂构造图解及原理的问题集合。作为一个对此领域有一定了解的人,我将以客观和全面的方式回答每个问题,并分享一些相关的研究成果和学术观点。
1.汽车悬挂的那些事
2.汽车小白科普系列:底盘悬架的分类和常见的异响震动解决方案
3.汽车悬架由什么组成
4.汽车悬挂工作原理-图解
汽车悬挂的那些事
汽车悬挂的那些事汽车悬挂的那些事,全面了解汽车悬挂方面的知识,让您成为老司机。经常有朋友说,你这车坐着减震真硬,或者这车开起来底盘不够扎实,其实这些驾乘感受,都和汽车悬挂有着密不可分的关系,今天咱们就说说,这各种各样的悬挂。
到底啥叫悬挂,简单来说,汽车悬挂系统,就是指车身与轮胎接的弹簧和避震器组成的整个支持系统,悬挂系统应有的功能,是支持车身改善乘坐感受,不同地悬挂设置,会使恶有着不同的驾驶感受。
不少朋友在选车的时候,面对各种参数配置表时会发现,什么麦佛逊、扭力梁、多连杆等等等等,这些悬挂形式,根据结构不同,悬挂可以分为两大类,独立悬挂和非独立悬挂,独立悬挂的车每个车轮都有自己的避震结构,形象的说就是车轮之间各忙各的非独立悬挂,则是一根轴上的两个车轮,由一根整体车架相连,也就是说左侧车轮跳动时,右侧轮也会被牵连。
下面咱们就列举几种,市面上常见的悬挂形式,麦弗逊式悬挂是最常见地独立悬挂,一般用于汽车的前悬挂,主要结构由螺旋弹簧加上减震器,以及A字下摆臂组成,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,只能做上下方向的震动;
并且可以通过对减震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋弹簧,对悬架性能进行调校,麦佛逊式悬挂的优点是体积小,结构简单,有利于比较紧凑的发动机舱布局,不过也正是由于结构简单,侧向支撑不足,因此转向倾斜,及刹车点头现象就比较明显了!
扭力梁式悬挂,是汽车非独立悬挂的一种,一般用于后悬挂,其工作原理是非独立悬挂的车轮,装在一个扭力梁的两端,当一边上车轮上下跳动时,会带动另一侧车轮也相应地跳动,减小整个车身的倾斜或摇摆,它的原理和小时候玩的跷跷板差不多,很多车型在这种悬挂上,会额外增加一个平衡杆,来使车轮产生倾斜,从而达到车辆平稳的目的。
最后咱们说说,不少高端豪华车上才配有的空气悬挂,跟其他独立悬挂相比,空气悬挂是通过空气泵,来调整空气减震器的空气量和压力,来改变空气减震器的硬度和弹性系数,类似于打气筒它更多运用于底盘升降系统,以实现底盘的升高或降低,使车辆既拥有轿车的舒适性,也兼顾越野车的通过性;
总而言之悬挂的主要任务,是传递车轮和车身之间的力,缓解路面对车身的冲击,所以一辆车坐着舒不舒服,很大程度是由悬挂决定的,而悬挂调教的好坏,也是考验各大厂商装配水平的一个重要指标,车开起来有没有高级感,与悬挂的调教密不可分,更形象的说汽车的悬挂就像人的膝盖,想要舒适性,还是运动性,就要看您自己选择了。
汽车小白科普系列:底盘悬架的分类和常见的异响震动解决方案
原理:弹簧的弹性系数是通过橡胶皮腔中空气的流量来调节的。在短波路面或高速过弯时,皮腔中的部分气体会被锁定,在皮腔受压时,空气流量减小,令弹簧变硬,以减小车身起伏和提高车身稳定性。在普通路面上,所有空气都可以自由流动,皮腔受压时,空气流量加大,从而提供柔软的弹簧和最大程度的行驶舒适性。?
Maybach 的空气悬挂中的空气始终保持6-10个巴的压力。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。因此即便是满载情况下,车身也很容易控制。这的确是平台技术的一个飞跃。
空气悬挂也并不是最近几年才研发的新技术,它们的基本技术方案相似,主要包括内部装有压缩空气的空气弹簧和阻尼可变的减震器两部分。
与传统钢制悬挂想比较,空气悬挂具有很多优势,最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如,高速行驶时悬挂可以变硬,以提高车身稳定性,长时间低速行驶时,控制单元会认为正在经过颠簸路面,以悬挂变软来提高减震舒适性。?
另外,车轮受到地面冲击产生的加速度也是空气弹簧自动调节时考虑的参数之一。例如高速过弯时,外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬,以减小车身的侧倾,在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。因此,装有空气弹簧的车型比其它汽车拥有更高的操控极限和舒适度。
汽车悬架由什么组成
1 前言在前面一篇10万公里大保养的文章中,很多读者留言关于没有关于底盘检查的具体部分。有兴趣的车友可以看一下上一篇文章。
由于底盘的构造涉及的专业性比较强,所以在上一篇并没有开展开更多的篇幅来讲。鉴于有这方面需求的车友也比较多,本篇我们具体科普一下底盘悬架的分类和常见的异响震动解决方案。
2 底盘悬架的常见类型
汽车是一个非常庞大和复杂的系统工程。简单来说,可以划分为四大部分:动力总成,车身构架,底盘,电器设备等。
而底盘作为汽车的四大部分之一,主要作用是支承、安装发动机及其各部件、形成汽车的整体造型,并传递动力到车轮,保证车辆的正常行驶。
底盘结构是由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。也可以简单的理解为由底盘悬架,车架,刹车,以及各种连杆组成。其中底盘悬架的主要起到支撑和减震的作用。另外对于动力总成工作时动力的传递,也会涉及到底盘悬架。
现代汽车底盘采用的悬挂系统,按其结构类型的不同,分为独立悬挂和非独立悬挂。
简单来说独立悬架各个车轮悬架系统之间是独立的,车轮行驶中受到的冲击由该轮的独立悬架来完成减震和吸能的处理,而非独立悬架单边受到的冲击会反馈到另外一边的悬架和车轮上。
独立悬挂系统又可分为横臂式、纵臂式、双连杆式,多连杆式、麦弗逊式悬挂等。非独立悬挂,比较常见的有扭力梁悬架和钢板弹簧式悬挂。
对于市面上的各种车型,采用不同的悬架系统,再加以调教,形成了不同风格的底盘行驶特性。独立悬架也并不一定就比非独立悬架要好,还和厂家的安装角度,调教风格有很大关系。比如雪铁龙历来都有底盘大师的称号,能把普通的扭力梁后悬架调教的比很多采用多连杆独立悬架的车型都要好。
举这个例子硬吹了一波雪铁龙,其实就是想告诉大家咱们普通老百姓买车的时候,不用太纠结这个东西。给你一个前双叉臂,后多连杆悬架的运动车型,你也不一定跑得过开着买菜板车悬挂的专业车手(扯的有点远了,咱们接着往下科普)。
3 底盘悬架的组成和工作原理
悬架是连接车轮和车身(车架)的桥梁,利用各种形式的弹力(弹簧)和能量消耗部件(减震器/阻尼器)来缓冲车轮在行驶过程中受到的冲击,起到保持车内舒适度,支撑和保持车轮与路面的接触的功能。
1)麦佛孙式独立悬挂
麦弗逊式悬挂系统的车轮是沿着主销滑动的悬挂系统,具有结构紧凑、集成度高,零部件少,重量轻的特点,也是汽车上普及率最高的悬架系统。
可以说从几万块的代步车到几十上百万的豪车都有它的身影。市面上超过80%以上的轿车和SUV的前轮都采用这种悬架。粗壮的筒式减震支柱和弹簧,厚实的下摆臂,是构成麦佛逊悬架的标志。
2)双叉臂(双横臂)独立悬架
双叉臂(双横臂)式悬挂系统是指拥有两根叉臂(横臂),车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统。
可以简单理解为麦佛逊悬架的升级版,将单独的下摆臂衍生成双叉臂或者双横臂的结构。
对于侧向的支撑更加的到位,比如急刹车不容易点头。高速过弯更加的可靠,不过成本也更高,占用车内空间也更大。
注:双横臂可以简单理解为简化版的双叉臂,将双叉的复杂形状改成两根简单的横臂,往往会搭配侧向拉杆加以辅助。制造成本也比双叉臂要低,更多的应用在后轮上。
3)多连杆独立悬架
多连杆式悬挂系统是由3-5根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬挂系统。多用于轿车或者SUV的后轮悬架系统,也是悬架系统里面最复杂的一种。
车轮受到各个方向的冲击和力量通过多根连杆来化解,可以保证更高的舒适度和更好的稳定性。特点是贵,占用空间大,维修也更加的麻烦。
传祺GS4的后轮多连杆独立悬架
4)扭力梁悬架
通过一根可以产生扭转力矩的扭力梁将两个车轮连接起来的半独立式悬架系统,也就是我们常说的板车悬架
普遍用于A级和AO级的小车后轮上面,特点是价格便宜,结构简单,占用空间小,皮实耐用。
经典的板车扭力梁悬架
5)钢板弹簧式悬架
采用钢板碟片的方式被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。这种悬架广泛用于货车,面包车的前、后悬架以及某些硬核越野车中,比如奔驰的大G。
这种悬架结构简单,成本低,工作可靠,承载性好,缺点是舒适度较差。
6)双连杆独立悬架
这种悬架可以看做是麦佛逊悬架的一个变种,把下摆臂替换成2根独立的连杆,辅以横向稳定支撑杆组成。由于两根连杆看起来比较细,也俗称筷子悬架。
比如老款的汉兰达后轮就是采用这种悬架,特点是比多连杆悬架结构简单,成本要低,舒适度好,但是承载能力和抗扭转能力都比不上多连杆。
4?底盘异响震动的检查和解决方案
前面科普了底盘悬架的各种类型和构造,为的是在我们实际用车过程中,当底盘发生异响或者震动过大的时候,可以根据所学的知识快速的定位和解决。根据异响和震动发生的部位可以简单分为下面三种。
(1)动力总成部位
a)发动机和变速箱机脚
动力总成是通过发动机和变速箱机脚安装在底盘上的,而机脚里面的橡胶件会随着使用的时间慢慢老化失去减震的作用,所以发动机和变速箱机脚是我们重点排查的项目之一。
常见故障现象:怠速震动变大,比如方向盘抖动,油门刹车抖动,异响等
新老机脚对比,可以看到老机脚橡胶已经开裂并部分缺失。
b)发电机皮带
发电机皮带会随着使用里程的增加变长和老化,当皮带的长度超过涨紧轮的极限位置后,皮带就会出现松动,在发动机工作过程中就会造成异响和不规则的抖动。所以皮带也是我们重点检查的项目之一。
常见故障现象:加速或减速时伴随有不规则的异响和抖动,当这个异响和抖动是来自发动机舱的时候,有可能就是皮带松动造成的。
c)发动机进气部分
当发动机进气部分出现堵塞或者泄露的时候,在发动机工作过程中就不能很好的保证燃烧室里面的正常燃烧,异响和抖动也就随之而来。
常见故障现象:加速不顺,油门偏软无力,异响类似跑火车的声音。
之前朋友保养完了发现加速油门无力,跑起来还有一股哄哄响的声音,最好一检查,是空滤装反了并且没安装到位导致。
(2)前轮部位
a)悬架系统
悬架系统的异响和震动主要有以下几个地方:
减震阻尼器漏油
常见故障现象:经过颠簸或起伏路面明显感觉传递到座位的震动变大,并且持续时间长。
这是由于阻尼器里的油液泄露,不能很好的起到支撑和消除震动的能力。
下摆臂球头或者衬套损坏
下摆臂作为悬架里主要的连接部件,在工作中承受的力较大,连接处的球头里大部分都有橡胶件或者油封,时间长了连接处旷量过大,造成异响和损坏。
常见故障现象:行车中前轮处异响,底盘松散,并伴随有震动加大,下摆臂也是重点的检查项目之一。
前轮轴承损坏
前轮轴承是承载车轮和车身重量的关键轴承之一,安装在车轴羊角(也叫转向节)里,当受到外力超出其承受能力或者润滑不良的时候,就很容易损坏,内部旷量变大。
常见故障现象:速度越快,异响和震动越大,类似嗡嗡声或者啸叫的声音,并伴随有轮毂不规则跳动。另外原地打方向异响也可能是前轮轴承的问题。
b)转向系统异响
转向系统的异响往往发生在转向拉杆球头,转向支柱万向节这些地方。相对来说比较容易检查到。
常见故障现象:原地打方向有滋啦滋啦的异响,排除轮胎与地面的声音外,很有可能就是拉杆球头或者万向节的问题。
注:方向柱万向节生锈卡滞还可能会导致方向盘回位不正,打方向生涩等故障
c)刹车系统异响抖动
当刹车盘和刹车片在经过长时间的磨损后,会出现两者之间的旷量变大,导致刹车时候刹车片不能很好的和刹车盘进行结合,就会发生异响和抖动。这种情况一般发生在前轮,因为大部分的汽车都是前置发动机,重量集中在前轮,而刹车时点头会加重前轮的承载力和刹车力。
常见故障现象:刹车时有刺耳的异响,往往伴随有方向盘抖动或前轮抖动等情况。
(3)后轮部位
前面提到的前轮部分减震支柱,刹车系统,车轮轴承产生的异响,同理在后轮也可能会发生,这里不再一一举例。后轮和前轮不同的地方在于,很多车型后轮采用的是多连杆悬架和扭力梁悬架。主要讲讲这两种。
比如上图中的多连杆后悬架,异响往往发现在这些连杆的连接部位,球头旷量变大,胶套损坏是常见的故障。
上图就是由于球头损坏更换了下横杆的后悬架
而对于扭力梁悬架,异响往往来源于上图的三个部位,弹簧的上下顶胶和减震支柱的连接处。
5 小结
底盘的异响和震动是让很多车主头疼的事情,因为不好定位故障,希望学习了底盘悬架的科普知识和异响震动的来源后,可以给你参考。不花冤枉钱,早日解决故障。
另外在我们平时的行车过程中,遇到坑洼路段和减速带,减低车速,缓慢通过,可以更好的延长底盘悬架的寿命。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
汽车悬挂工作原理-图解
(1)非独立式悬挂:将非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端,这样当一边车轮运转跳动时,就会影响另一侧车轮也作出相应的跳动,使整个车身振动或倾斜。采取这种悬挂系统的汽车一般平稳性和舒适性较差,但由于其构造较简单,承载力大,该悬挂多用于载重汽车、普通客车和一些其他特种车辆上。2)独立式悬挂:独立悬挂的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架下面,这样当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及,车身的震动大为减少。独立悬挂按照结构形式又可分为横臂式、纵臂式、烛式、麦弗逊式、多连杆式等。 前悬挂一般为麦弗逊式悬挂。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。拥有良好的响应性和操控性,而且结构简单,占用空间小,适合布置大型发动机以及装配在小型车身上,但由于其构造为直筒式,对左右方向的冲击缺乏阻挡力,抗刹车点头作用较差。双差臂悬挂拥有上下两个摇臂,横向力由两个摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。上下使用不等长摇臂(上长下短),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角,并且减小轮距变化,减少了轮胎磨损,并且也能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。但是由于多了一个上摇臂,所以需要站用较大的空间,因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。 后悬挂一般为多连杆悬挂,通过各种连杆配置(有三连杆,四连杆,五连杆),首先能实现双叉臂悬挂的所有性能,然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用,使轮胎在上下运动时前束角也能相应改变,使得弯道适应性更好,如果用在前驱车的前悬挂,可以在一定程度上缓解转向不足,给人带来精确转向的感觉;如果用在后悬挂上,能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角,使后轮可以一定程度的随前轮一同转向,达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样,多连杆悬挂同样需要占用较多的空间。高级车里前悬挂一般为3连杆或4连杆式独立悬挂;后悬挂则一般为4连杆或5连杆式后悬挂系统,其中5连杆式后悬挂应用较为广泛。
悬挂是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力装置的总称。悬挂一般由弹性元件、减振器和导向机构组成,横向稳定杆也属于悬挂系统的范畴。
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悬挂根据结构可分为非独立悬挂和独立悬挂两基本类型。
非独立悬挂与整体式车桥配合使用,主要用在商用车(载货汽车)或越野汽车的后悬挂。这种悬挂的左右车轮不相互独立,当一侧车轮因道路不平,相对车架或车身位置变化的同时,另一侧车轮也有同样的变化。
独立悬挂与断开式车桥配合使用,主要用在轿车上。这种悬挂的左右车轮相互独立,当一侧车轮因道路不平,相对车架或车身位置变化的同时,另一侧车轮不受影响。
独立悬挂按照结构形式又可分成横臂式、纵臂式和炷式(麦弗逊式),等等很多。因为前、后悬挂的职能和受力状况还是有很大的差别的,所以有必要按照前后轴各自分开来解释。
前悬挂系统:目前轿车的前悬挂主要有双横臂式和麦佛逊式(又称滑柱摆臂式)两大类。
A、双横臂式悬挂是最早用于轿车的结构形式,一般采用两个不等长的叉形摆臂上下布置,转向节分别用两个球头销与两个摆臂相连。螺旋弹簧套在筒式减振器外,多安排在下摆臂与车身之间。由于它结构复杂,质量大成本高,故应用较少。双横臂式悬挂由上短下长两根横臂连接车轮与车身,两根横臂都非真正的杆状,而是大体上类似英文字母Y或C,这样的设计既是为了增加强度,提高定位精度,也为减振器和弹簧的安装留出了空间和安装位置。同时,下横臂的长度较长,且与车轮中心大致处于同一水平线上,这样做的目的是为了在车轮跳动导致下横臂摆动时,不致产生太大的摆动角,也就保证了车轮的倾角不会产生太大变化。这种结构比较复杂,但经久耐用,同时减振器的负荷小,寿命长。
B、麦佛逊式(即滑柱摆臂式)悬挂结构相对比较简单,只有下横臂和减振器-弹簧组两个机构连接车轮与车身,它的优点是结构简单,重量轻,占用空间小,上下行程长等。缺点是由于减振器和弹簧组充当了主销的角色,使它同时也承受了地面作用于车轮上的横向力,因此在上下运动时阻力较大,磨损也就增加了。且当急转弯时,由于车身侧倾,左右两车轮也随之向外侧倾斜,出现不足转向,弹簧越软这种倾向越大。
后悬挂系统 :轿车后悬挂系统主要有多连杆式和摆臂式两种等。
A、多连杆悬挂系统:过去的多连杆悬挂由于是在后车轴左右一体化(与中间的差速器刚性连接)的情况下使用的,会有平顺性差等缺点。现在的多连杆悬挂克服了过去多连杆悬挂的很多的不足,得到越来越多的应用(尤其是在中高级轿车上)。不管是成熟的“5连杆”也好,还是最新的“4连杆”也罢,都是为了更好地使车轮能适应各种不同的路况,让车轮的定位不会因路况和受力变化产生太大扰动,因为只有这样才能保证驾驶员的操控意志在车轮上得以充分的体现。另外5连杆悬挂构造简单、重量轻,可以减少悬挂系统占用的空间。个别的豪华轿车会应用全新的4连杆悬挂系统,会有更精确的转向控制。
B、摆臂式后悬挂是仅车轴中间的差速器固定,左右半轴在差速器与车轮之间设万向节,并以其为中心摆动,车轮与车架之间用Y型下摆臂连接。“Y”的单独一端与车轮刚性连接,另外两个端点与车架连接并形成转动轴。根据这个转动轴是否与车轴平行,摆臂式悬挂又分为全拖动式摆臂和半拖动式摆臂,平行的是全拖动式,不平行的叫半拖动式
好了,今天关于“汽车悬挂构造图解及原理”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“汽车悬挂构造图解及原理”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。