汽車懸架的分類及其特性概述

主動懸架

；汽車主動懸架系統(tǒng)是一種能夠控制附加在普通懸架系統(tǒng)上的阻尼力的裝置。它由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測量系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和能量系統(tǒng)組成。主動懸架可以根據(jù)車輛的運(yùn)動狀態(tài)和路況及時調(diào)整懸架的剛度和阻尼，使懸架系統(tǒng)處于最佳阻尼狀態(tài)，車輛在各種路況下都會有良好的舒適性。主動懸架的關(guān)鍵部分是其執(zhí)行器，即可調(diào)懸架阻尼系統(tǒng)。

；主動懸架有作動器作為直接力發(fā)生器，可以根據(jù)輸入輸出進(jìn)行最優(yōu)反饋控制，使懸架具有最佳的阻尼特性，提高車輛的平順性和操縱穩(wěn)定性。主動懸架的一個重要特點(diǎn)是執(zhí)行器產(chǎn)生的力能夠很好地跟蹤任何力控制信號。因此為控制律的選擇提供了廣闊的設(shè)計空間，即如何確定控制律使系統(tǒng)達(dá)到車輛的最佳綜合性能。

根據(jù)懸架系統(tǒng)的非線性特性，研究合適的懸架系統(tǒng)電子控制技術(shù)是改善汽車懸架系統(tǒng)振動性能的方向。懸架位于車身和輪胎之間，對車輛的運(yùn)動性能和乘坐舒適性影響很大。根據(jù)道路行駛工況和懸架性能的最優(yōu)控制，保證車輛的行駛性能和乘坐舒適性，電控懸架將進(jìn)一步向高性能方向發(fā)展。作為實(shí)現(xiàn)懸架最優(yōu)控制的方法之一，就是利用“預(yù)測傳感器”進(jìn)行預(yù)測控制的“預(yù)測控制懸架”。

被動懸掛

被動懸架是由鋼板彈簧或螺旋彈簧和減振器組成的機(jī)械懸架系統(tǒng)。系統(tǒng)各部分特性無法調(diào)整，只能被動吸收能量，減少沖擊，屬于被動懸架。

按懸架結(jié)構(gòu)可分為獨(dú)立懸架、非獨(dú)立懸架、空氣懸架和半獨(dú)立懸架。

獨(dú)立懸架

每個車輪分別通過一套懸架安裝在車身或車軸上，車軸斷開，中段固定在車架或車身上；懸掛兩側(cè)車輪碰撞時互不影響，非懸掛質(zhì)量更好；緩沖減震能力強(qiáng)，乘坐舒適。各項指標(biāo)都比非獨(dú)立懸架好，但懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會使驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)復(fù)雜化。有兩種類型的車輛使用這種懸架。

獨(dú)立車輪懸架

非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪由整體車軸連接，車輪和車軸通過彈性懸架懸掛在車架或車身下。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、強(qiáng)度高、維修方便、行駛過程中前輪定位變化小等優(yōu)點(diǎn)。但由于其舒適性和操縱穩(wěn)定性較差，在現(xiàn)代汽車上基本不再使用。這種懸架結(jié)構(gòu)簡單，傳力可靠，但兩個車輪都受到?jīng)_擊和振動的影響。而且由于非懸掛質(zhì)量大，懸掛的緩沖性能差，車輛行駛時震動和沖擊大。這種懸架通常用于卡車和公共汽車。

半獨(dú)立懸架

一般采用這種懸掛系統(tǒng)的轎車，穩(wěn)定性和舒適性較差，但由于其結(jié)構(gòu)簡單，承載能力大，所以多用于貨車、普通客車等特種車輛。

空氣懸掛

空氣彈簧中的封閉氣體被壓縮后剛度增加，即空氣彈簧的剛度隨著持續(xù)壓縮而逐漸增加，空氣彈簧中的氣體隨著空氣彈簧的壓縮或拉伸而被壓縮或排出，從而產(chǎn)生空氣懸架系統(tǒng)的理想動態(tài)彈性特性。因?yàn)槌杀竞芨?，所以懸架一般用在豪華車上(越野車和SUV也很多)。目前(2013年3月)美國有30多萬或40多萬輛汽車。

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(2)螺旋彈簧：僅起緩沖作用，多用于汽車的獨(dú)立懸掛裝置。因?yàn)闆]有減震和傳力功能，所以必須提供專門的減震器和導(dǎo)向裝置。

(3)油氣彈簧：以氣體為彈性介質(zhì)，以液體為傳力介質(zhì)，不僅具有良好的緩沖能力，而且具有減震功能，還可以調(diào)節(jié)車架的高度，適用于重型車輛和大客車。

(4)扭桿彈簧；由彈簧桿制成的扭桿的一端固定到車架上，另一端通過擺臂連接到車輪上。扭桿的扭轉(zhuǎn)變形在車輪跳動時起到緩沖作用，適用于獨(dú)立懸架。

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按原導(dǎo)軌分為橫臂式、縱臂式、多連桿式和麥弗遜式。

麥弗遜風(fēng)格(麥弗遜也被翻譯為麥弗遜或支柱風(fēng)格)

；麥弗遜懸架系統(tǒng)又稱支柱懸架系統(tǒng)，是應(yīng)用最廣泛的一種，常用于前懸架。這是懸架的一種形式，它使用減震器作為車輪定位的支柱。立柱上部通過橡膠絕緣子固定在車身上，立柱下部通過連桿連接定位。減震器是圓柱形的，安裝在支柱內(nèi)。支柱可以在導(dǎo)管內(nèi)上下滑動，最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，前輪后面的傾斜角度不會因?yàn)檐囕喌奶鴦佣淖?。另外，對于麥弗遜懸架以外的懸架，需要將汽車懸架的平面圖定位在外傾角方向的上臂，這就需要犧牲空間。因?yàn)辂湼ミd懸架的減震器有這個功能，可以增加車廂的空間，而橫置發(fā)動機(jī)的FF車沒有布局空間，所以這個優(yōu)勢就顯得尤為重要。缺點(diǎn)：在凹凸不平的路面行駛時，車輪容易自動轉(zhuǎn)向，駕駛員必須用力保持方向盤。當(dāng)受到劇烈沖擊時，支柱容易彎曲，從而影響轉(zhuǎn)向性能。

拖臂(也稱為拖臂)

；Trailingarmtype是專為后輪設(shè)計的懸掛系統(tǒng)。它將車體主軸與車軸及車軸前的臂結(jié)合在一起，其中車體主軸的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于車體中心線，即直向后方，稱為縱臂式或全縱臂式。使用這一系統(tǒng)的車輛包括標(biāo)致、雪鐵龍和歐寶。而半拖臂擺臂向車身中心線傾斜，即向后傾斜?？v臂懸架結(jié)構(gòu)是車身的主軸直接連接在車身上，然后主軸連接在懸架系統(tǒng)上，再把這個部件安裝在車身上。彈簧和減震器通常分開安裝或作為一個整體安裝，垂直安裝在車軸附近。在懸掛系統(tǒng)本身的運(yùn)動中，吊桿繞垂直于車身中心線的軸線，即平行于車軸的軸線運(yùn)動。車軸不傾斜于車體，車軸在任何上下運(yùn)動位置都與車體平行，車體外傾角為零。它最大的優(yōu)點(diǎn)是左右輪間距大，車身外傾角不變，減震器無彎曲應(yīng)力，摩擦力小。汽車剎車時，縱臂懸掛的后輪會下沉以平衡車身，但其缺點(diǎn)是不能提供精確的汽車懸架彈簧的幾何控制。

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拖臂型(DoubleWishbone也被翻譯為雙叉骨型或雙叉骨型)

；多連桿懸掛首先可以通過各種連桿配置(一般是三連桿、四連桿、五連桿)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在雙橫臂懸架的所有性能都展示出來了，然后在雙橫臂的基礎(chǔ)上，通過連桿的連接軸的約束，可以相應(yīng)改變輪胎上下運(yùn)動時的前束角，也就是說曲線適應(yīng)性更好。如果用在前車的前懸架上，可以在一定程度上緩解轉(zhuǎn)向不足，給人轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)的感覺。如果用在后懸架上，可以在轉(zhuǎn)向和傾斜的作用下改變后輪的前束角，也就是說后輪可以在一定程度上隨前輪轉(zhuǎn)向，從而，

；所以總的來說，性價比最高的前獨(dú)立懸架是麥弗遜式，高性能調(diào)校匹配的懸架是多連桿式和雙橫臂式。多連桿是性能最高的最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。但由于后兩者在結(jié)構(gòu)上較重，為了達(dá)到更好的響應(yīng)速度，通常都采用鋁合金材質(zhì)，所以成本可想而知。一般來說，汽車的前后懸掛系統(tǒng)包括彈簧和減震器。按結(jié)構(gòu)分有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：麥弗遜式、雙A臂(雙橫桿)、縱臂、扭力梁、多連桿。麥弗遜懸架主要用于前輪。是一種結(jié)構(gòu)簡單、布局緊湊、節(jié)省空間、前輪定位變化小、行駛穩(wěn)定性好的獨(dú)立懸架。所以大部分汽車前懸架都采用這種結(jié)構(gòu)，區(qū)別主要在材料的選擇，減震器和彈簧的調(diào)整。但是麥弗遜懸架在使用上也有缺點(diǎn)，就是在不平的路面上行駛時，車輪容易自動轉(zhuǎn)向，所以

司機(jī)必須努力控制方向盤的方向。當(dāng)受到劇烈沖擊時，減震器容易彎曲，從而影響轉(zhuǎn)向性能。所以很多不吝惜空間和成本的豪華車都不采用這種形式。