用于连接车轮和底盘的机械连杆、弹簧、阻尼器的系统被称为悬挂系统。它通常完成两项工作–控制车辆的操控和制动以保证安全,并使乘客免受颠簸、振动等影响。

它还有助于保持正确的车辆高度和车轮对准。它还控制车辆的方向,并保持车轮在垂直方向上的最大抓地力。悬架还能保护车辆本身和行李免受损坏和磨损。汽车的前后悬架的设计可能有所不同。

悬挂系统的组成部分

悬架系统无论其类型如何,都有一些共同的主要部件,它们是:

  1. 转向节或直立式

它是悬挂系统的组成部分,安装在车轮的轮毂上,通过它,车轮和车辆的悬挂系统通过提供的连杆相互连接。
转向节上有大头针和脚轮角,帮助车辆的前轮向右或向左转向,这反过来又使车辆转向。
转向节为中央轴承提供外壳,车轮的轮毂在中央轴承上随着车轮的旋转而旋转。

  1. 连杆机构

连杆机构是悬挂系统中的刚性连接,通过机械紧固件将车辆的主机和车轮的转向节连接起来。

根据所使用的悬架类型,连杆有3种类型:

i. 叉骨式或A型臂式 –
这是一种机械连杆,其形状为字母A,A臂的尖头被固定在转向节上,A臂的其他两端被固定在车辆的主机上。
根据车辆的应用,可以使用单A型臂或双A型臂。

ii. 实心车桥或活车桥
这是一种用于连接车辆主机和车轮上的转向节的连杆,这是支撑车辆整体重量的实心轴壳,这种类型的连杆可以在卡车上看到。

iii. 多连杆-
各种高端汽车不再使用双叉骨或实心轴连杆,而是采用多连杆式悬架,其中多个实心连杆用于连接车辆的主机和车轮上的转向节。

  1. 减震器或弹簧

它们是灵活的机械部件,用于吸收道路状况提供的冲击,并被置于连杆(叉骨、实心轴、多连杆)和主机之间,从而使道路冲击在传递到车辆主机之前被最小化。

根据应用和使用的悬架类型,减震器有许多类型,包括

i. 一、弹簧和阻尼器型减震器
这是一种减震器,其中一个气动或液压活塞被称为阻尼器,通过吸收路面冲击提供阻尼。

该减震器被一个压缩螺旋弹簧所包围,该弹簧是一种弹性的机械约束,当撞击施加力时,它就会压缩,当力被移除时,它就会反冲回来或恢复原来的形状和大小。

它通过提供硬度(抵抗压缩)来保持轮胎与路面的接触,同时在吸收冲击后将减震器保持在原来的长度。


ii. 片状弹簧
这是一种弹簧,其中一些被称为叶片的延展性金属板以一种特殊的模式排列,即按其长度递增的顺序一个接一个地排列,叶片弹簧减震器的叶片是预应力的,因此当车轮传递冲击时,这些预应力的叶片是延展性的,试图恢复其原始形状,即变直。由于这一点,冲击被叶片吸收。

这种类型的减震器很容易在公路上的卡车上看到,在实心轴或活轴和车辆主机之间使用了板簧减震器。

iii. 空气弹簧
这是最新类型的减震器,在沃尔沃客车上很容易看到,在空气弹簧减震器中,减震的阻尼是空气压缩的一个函数,这意味着空气被用作减震器。
不同负载条件下所需的空气是由车辆的电气控制单元控制和监测的。

悬挂系统的类型

1)独立悬挂系统

这种系统是指悬挂系统的设置方式,使车辆在不平坦的路面上行驶时,左右两边的车轮可以垂直地独立上下移动。作用在单个车轮上的力不会影响另一个车轮,因为同一车辆的两个轮毂之间没有机械联系。在大多数车辆中,它被应用于前轮。
这种类型的悬架通常提供更好的行驶质量和操控性,因为非簧载重量较小。独立悬架的主要优点是它们需要的空间较小,它们提供了更容易的转向性和低重量等。独立悬架的例子有:


i. 双叉骨

这是一种独立的悬挂系统设计,使用两个叉骨状的臂(在美国称为A-ARM,在英国称为WISHBONE)来定位车轮。每个叉骨或臂有两个安装点到底盘,在转向节处有一个接头。压缩和回弹车轮的角度运动可以通过使用不等长的臂来管理。
双叉臂悬架的主要优点是,它们允许轻松调整外倾角、脚尖和其他属性。这种类型的悬架还提供不断增加的负外倾角增益,一直到完全的弹跳行程。另一方面,它需要更多的空间,比麦弗逊支柱等其他系统略微复杂一些。它还提供较少的设计选择。

ii. 麦弗逊式支柱

这种独立悬架的名字来自于开发这种设计的Earl S. McPherson。麦弗逊支柱是双叉臂悬挂的进一步发展。麦弗逊的主要优点是,提供悬挂和车轮控制的所有部件都可以合并到一个组件中。

这使得它很容易安装在横向发动机上。这种设计由于其简单性和低制造成本而非常受欢迎。缺点是它更难隔绝道路噪音。为此,需要有一个上支撑座,它应该尽可能地去耦。它还需要更大的间隙高度。

2) 从属悬挂系统

在从属悬挂系统中,同一车桥的两个车轮之间有一个刚性联结。作用在一个车轮上的力会影响到对面的车轮。对于由道路引起的车轮的每一次运动,不规则因素也会影响到耦合的车轮。
它主要用于重型车辆。它比独立悬架能承受很大的冲击力。这个系统的例子是

I. 实心车桥。
实心车桥或横梁车桥是一种依赖型悬挂。它主要用于后轮,其中后轴由两个板弹簧支撑和定位。一个车轮的垂直运动影响着另一个车轮。它们的制造简单而经济。
它们的刚性很强,在完全颠簸的情况下,轨道宽度、脚尖和外倾角没有变化,这有助于降低轮胎的磨损。主要的缺点是,梁的质量包括在车辆的非簧载重量中,这导致了低行驶质量。由于外倾角为零,转弯能力也很差。

3)半独立式系统

这种类型的系统既具有独立悬架的特点,也具有从属悬架的特点。在半独立悬架中,车轮像独立悬架一样相对移动,但一个车轮的位置对另一个车轮有一些影响。这是在扭转悬挂部件的帮助下完成的。半独立的例子是

i. 扭转梁
扭转梁式悬架也被称为扭力梁式车桥。这些大多是基于C型或H型的部件。H形的横梁将两个后臂固定在一起,为悬架提供滚动硬度。
它主要用于汽车的后轮。由于其成本低,而且非常耐用,因此非常有利。它的设计很简单,重量也很轻。但另一方面,外倾角是有限的,滚动刚度也不是很容易。脚趾特征可能不适合。