轿车的悬架

　　汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力，侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。

汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种：

　　独立悬架的结构分有烛式、麦弗逊式、连杆式等多种，其中烛式和麦克弗逊式形状相似，两者都是将螺旋弹簧与减振器组合在一起，但因结构不同又有重大区别。

　　烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬架形式，形状似烛形而得名。特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化，有利于汽车的操纵性和稳定性。

　　麦克弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减振器可兼做转向主销，转向节可以绕着它转动。特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，这点与烛式悬架正好相反。这种悬架构造简单，布置紧凑，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。所以，目前轿车使用最多的独立悬架是麦弗逊式悬架。

　　关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。

　　麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。

　　实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。

　　现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时，减振器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室，这时孔壁与油液间的摩擦和油液内的分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力，这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能，并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，将阻尼系数不固定在某一数值上，而是能随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。

　　为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。

　　从外表上看似简单的悬架，包含着多种力的合作，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。

　 汽车悬挂系统相关知识介绍

　　汽车悬挂系统与操纵性能之间有着密切的关系。理想的悬挂不仅能使车随路面起伏而上下运动，并能借此使整个车身在前进过程中尽量保持水平，而且还能随车速、路况、运动方式的变化做出适当、灵敏的反应；同时，它还能使轮胎与路面随时贴合，并使车轮保持适当的角度，从而使汽车的动力性能、制动性能以及转向性能得以充分体现。汽车的车速越快，对操纵性能要求也就越高。

　　因此，现代汽车的悬挂系统越来越受到业内人士的重视。 悬挂系统的功能 悬挂系统作用是将车轮所受的各种力和力矩传递给车架和车身，并能吸收、缓和路面传来的振动和冲击，减少驾驶室内噪声，增加乘员的舒适性，以及保持汽车良好的操作性和平稳的行驶性。另外，悬挂系统能配合汽车的运动产生适当的反应，当汽车在不同路况作加速、制动、转向等运动时，能提供足够的安全性，保证操纵不失控。 车轮定位是悬挂系统中重要的一环。正确的车轮定位，不仅能减少轮胎的磨损，延长零部件使用寿命，还能确保汽车直线行驶的稳定性。

　　　因此，悬挂系统除使车轮与地面完全贴合外，还必须保证车轮的定位，从而使汽车操纵性能得以完全发挥。 悬挂系统的类型 不同的悬挂系统对汽车的操纵性能产生不同的影响。

　　一般悬挂系统有两种型式：

　　(1)非独立悬挂 这种悬挂以刚性梁横贯车体下方，其结构简单、工作可靠，但舒适性差、结构不紧凑，在现代汽车中往往只用于后轮。

　　(2）独立悬挂 这种悬挂中，车轮是以独立的连杆机构来控制，可以单独随路况变化运动而不影响整个车身，增加引行驶的平顺性、安全性。前轮采用独立式悬挂，可以使发动机的位置降低和前移，整车重心得以下降，提高了汽车的行驶稳定性。另外，独立式悬挂中广泛采用较软的螺旋弹簧来做缓冲元件，所以乘驾舒适性也比较好。

　　因此，独立式悬挂被广泛应用在现代汽车上。 独立悬架虽然优点很多，但由于车轮外倾角与轮距变化较大，轮胎磨损较严重，而非独立悬挂在行驶中始终保持贴地状态，轮胎的附着刀较强，磨损较均匀，而且成本也远远低于独立悬挂，因此许多车辆上仍还保持这种结构。

　　优秀悬挂系统可提高操纵性能 汽车在行驶中，随着路况和车速的变化，车身会发生不同程度侧倾斜，如转弯时侧倾、制动时车尾上扬等。好的悬挂系统能够使车身发生倾斜的幅度减小，增大轮胎的附着力，从而增强汽车的操纵性能。 但是实践证明，比较硬的悬挂系统对车身倾斜的控制较佳，但也因为如此，在乘坐舒适方面就有所欠缺。

　　正所谓鱼和熊掌不可兼得，许多看上去非常气派的高级跑车，坐上去反不如一些中高档轿车舒适。 为了使这二者之间能够相容，现代一些高级轿车上采用了主动悬挂设计。这种悬挂系统能够根据路况及车身的变化，自动调节悬挂的高度、弹性及硬度，使整个车身不论在何种状况下，能始终平稳地高速前进，提高了汽车行驶平顺性；而且，主动悬挂还能提高汽车的抗侧倾、抗纵倾的能力，大大加强了汽车的操纵性能。

　　悬挂系统还有待于开发 轮胎的附着力越强，汽车才更容易操纵；对于驾乘者，安全性也越好。以现在的悬挂系统来说，要提高轮胎附着力，只能从悬挂结构本身及轮胎来着手。只不过这样一来，乘坐舒适性将大打折扣。采用主动悬挂也是一个解决办法，但主动悬挂结构复杂，成本高，技术上还不是很完善，普及率也不是很高。 因此，既要使汽车的操纵性能更加提高，又要使乘坐更为舒适，这还有待于更新的悬挂系统开发。