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質(zhì)用車:關(guān)乎行駛質(zhì)感和安全 淺析懸架系統(tǒng)

中捷之車 2024-02-23 52585人圍觀

  選車時(shí)該看重車輛的哪些性能?不同需求的消費(fèi)者,,有不同的標(biāo)準(zhǔn),。有些人要求車內(nèi)必須配備大尺寸顯示屏,、大沙發(fā)和冰箱,;有些消費(fèi)者則看重行駛質(zhì)感,更注重操控性和舒適性,。雖然消費(fèi)者的需求有所不同,,但作為在路上行駛的交通工具,懸架系統(tǒng)是所有車輛的核心零部件,,它不僅關(guān)乎操控性和舒適性,,還直接影響到行車安全。一套優(yōu)秀的懸架系統(tǒng),,可以縮短剎車距離,、提升車輛避險(xiǎn)能力,降低事故發(fā)生的概率,。車輛的懸架系統(tǒng)分為哪幾類,?各自優(yōu)缺點(diǎn)是什么?使用過(guò)程中有什么注意事項(xiàng),?本期《質(zhì)用車》將為大家詳細(xì)解讀,。

  一、什么是懸架系統(tǒng)

  懸架系統(tǒng)是連接車輛車身與輪胎的重要組成部分,,主要功能是在行駛過(guò)程中提供支撐,、緩沖和穩(wěn)定。懸架系統(tǒng)可以吸收和分散因?yàn)槁访骖嶔ぎa(chǎn)生的沖擊力,提高乘坐舒適性和行駛穩(wěn)定性,。同時(shí),懸架系統(tǒng)還有助于保持輪胎與地面的良好接觸,,確保車輛在行駛,、轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)過(guò)程中的操控性。

  汽車懸架系統(tǒng)的主要組件包括彈簧,、減震器,、懸掛臂等。其中,,彈簧是懸架系統(tǒng)的核心部件之一,,負(fù)責(zé)吸收和儲(chǔ)存來(lái)自路面的沖擊能量。減震器與彈簧一起工作,,通過(guò)抵消彈簧釋放的能量,,減小車輛的振動(dòng),提升行駛穩(wěn)定性,。懸掛臂是連接車身,、彈簧、減震器和輪胎的關(guān)鍵部件,,其可以根據(jù)車輛行駛狀態(tài)和路面條件改變其幾何形狀,,確保輪胎與地面保持良好的接觸。而穩(wěn)定桿是連接左右懸掛臂的桿狀部件,,用于減少車輛在行駛過(guò)程中的側(cè)傾,,提高穩(wěn)定性和操控性。

  二,、汽車懸架分類及各自優(yōu)缺點(diǎn)

  汽車懸架可以從多種維度進(jìn)行分類,,比較常見(jiàn)的是按照結(jié)構(gòu)來(lái)劃分,分為獨(dú)立懸架,、非獨(dú)立懸架,。

  1.獨(dú)立懸架

  采用獨(dú)立懸架的車輛,兩側(cè)車輪各自獨(dú)立地與車架或車身彈性連接,,兩側(cè)車輪可以相對(duì)自由的運(yùn)動(dòng),,相互影響的情況較少。獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,,成本相對(duì)較高,。

  常見(jiàn)獨(dú)立懸架包括以下三種:

  ●麥弗遜式懸架

  麥弗遜式獨(dú)立懸架是比較常見(jiàn)的前懸架形式,具有結(jié)構(gòu)緊湊,、集成度高的優(yōu)點(diǎn),。它占用空間較小,這也是其被廣泛應(yīng)用在前懸架的原因之一。在車身寬度相同的情況下,,采用麥弗遜式獨(dú)立前懸架的車型,,發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間可以更大,便于布置機(jī)械部分,,車頭吸能區(qū)域設(shè)計(jì)更自由,,乘員艙空間表現(xiàn)更好。

  麥弗遜式獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)同樣明顯,,受制于結(jié)構(gòu)制約,,它的橫向剛性較差,對(duì)車輛俯仰和扭矩轉(zhuǎn)向抑制不足,,在行駛過(guò)程中,,容易出現(xiàn)車輛點(diǎn)頭的現(xiàn)象。

  ●雙叉臂式懸架

  雙叉臂式獨(dú)立懸架擁有上下兩個(gè)叉臂,,橫向力由兩個(gè)叉臂同時(shí)吸收,,支柱只承載車身重量,因此橫向剛度大,。上下兩個(gè)叉臂可以精確定位前輪的各種參數(shù),,前輪轉(zhuǎn)彎時(shí),上下兩個(gè)叉臂能同時(shí)吸收輪胎所受的橫向力,,加上兩個(gè)叉臂的橫向剛度較大,,其轉(zhuǎn)彎的側(cè)傾較小。雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長(zhǎng)叉臂(上短下長(zhǎng)),,讓車輪在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)能自動(dòng)改變外傾角并且減小輪距變化減少輪胎磨損,,它還能自適應(yīng)路面,輪胎接地面積大,,貼地性好,。

  雙叉臂式獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜,占用空間較大,,桿件數(shù)量增加使得其成本增高,。

  ●多連桿式懸架

  多連桿式獨(dú)立懸架是目前常見(jiàn)的一種懸架,三連桿及三連桿以上的懸架都稱為多連桿式獨(dú)立懸架,。什么是連桿呢,?只要是能起到導(dǎo)向作用、限制車輪自由度的桿件,,都計(jì)入多連桿的數(shù)量中,,包括縱臂、斜臂,、轉(zhuǎn)向拉桿等,。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)自由度大,路面沖擊對(duì)車身影響小,利于提高舒適度,。缺點(diǎn)是對(duì)布置空間需求大,、成本高、設(shè)計(jì)復(fù)雜,、調(diào)校難,、零部件數(shù)量多等。在多連桿懸架中,,比較常見(jiàn)的是五連桿獨(dú)立懸架,它不僅可以應(yīng)用在后懸架上,,還被應(yīng)用在前懸架上,。

  在某些品牌車型上,會(huì)配備E型多連桿獨(dú)立懸架,。它是多連桿懸架的變種,,在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化,雖然使用了更少的連桿,,但也保留了多連桿懸架的基本性能,。E型多連桿懸架在結(jié)構(gòu)上更簡(jiǎn)潔,有助于降低制造成本和維修費(fèi)用,。E型多連桿懸架在性能上接近傳統(tǒng)多連桿懸架,,但在某些極端駕駛條件下,可能會(huì)稍顯不足,。對(duì)于日常使用和大部分駕駛場(chǎng)景,,E型多連桿懸架能夠提供必要的穩(wěn)定性和舒適性。

  2.非獨(dú)立懸架

  非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)是兩側(cè)車輪分別安裝在一根整體式的車橋兩端,,車橋通過(guò)彈性組件與車架相連,。當(dāng)一側(cè)車輪因路況起伏跳動(dòng)時(shí),會(huì)影響到另一側(cè)車輪的定位參數(shù),。

  常見(jiàn)非獨(dú)立懸架包括以下兩種:

  ●扭力梁式懸架

  扭力梁式懸架由橫向扭轉(zhuǎn)梁,、彈簧和減震器組成。扭桿懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,,空間占用小,,成本適中,雖然是非獨(dú)立懸架,,但在動(dòng)態(tài)性能方面的表現(xiàn)接近于獨(dú)立懸架,,適用于緊湊型轎車和SUV的后懸架。

  縱臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架被稱為半獨(dú)立懸架,,它由兩個(gè)縱向擺臂和一個(gè)可在一定程度上扭轉(zhuǎn)形變的扭轉(zhuǎn)橫梁組成,,彈簧和減震器一般布置在縱臂后端靠近車輪軸承座的位置。與兩個(gè)車輪之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的非獨(dú)立懸架不同,由于扭轉(zhuǎn)梁自身具有一定的扭轉(zhuǎn)變形量,,它允許兩側(cè)車輪在小范圍內(nèi)分別上下跳動(dòng)而互不干擾,。

  從性能表現(xiàn)來(lái)看,橫梁靠近車身連接點(diǎn),,懸架的特性就以舒適為主,,且非常接近于單縱臂扭桿彈簧式懸架的特性。橫梁布置在縱臂中間,,表現(xiàn)出來(lái)的是抑制側(cè)傾和一定的操控性能,。橫梁接近車輪中心或與車輪軸線重合,表現(xiàn)出來(lái)的是以通過(guò)性和承載性為主的特性,,更接近整體橋式懸架,。需要說(shuō)明的是,懸架最終的特性還要綜合避震系統(tǒng)的調(diào)校等方面因素,。

  ●整體橋式懸架

  整體橋式懸架是由整體的車橋結(jié)構(gòu)連接兩個(gè)車輪,,車橋不能斷開(kāi),同一車橋上的兩個(gè)車輪沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),。驅(qū)動(dòng)橋主要由差速器殼體,、橋管、半軸,、軸承等部分組成,,非驅(qū)動(dòng)橋的整體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

  整體橋半軸的結(jié)構(gòu)類型可以分為半浮式和全浮式半軸兩種,。半浮式半軸直接與輪轂連接,,除承受驅(qū)動(dòng)力之外,半軸端部還承受來(lái)自輪轂的縱向扭力,,其負(fù)荷有限,,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,,多用于早期的轎車和輕型貨車,。全浮式半軸通過(guò)法蘭、軸承與輪轂連接,,半軸只傳遞驅(qū)動(dòng)力,,不承受扭力,由車橋的橋管承受縱向扭力,,大多數(shù)采用整體橋懸掛的乘用車都使用全浮式半軸結(jié)構(gòu),。

  使用整體車橋非獨(dú)立懸架的車型,由于車橋是剛性的,,當(dāng)一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí),,對(duì)另一側(cè)車輪的影響相比扭轉(zhuǎn)梁式更大,,對(duì)舒適性的影響更大,但在越野路況條件下,,整體橋通過(guò)匹配更長(zhǎng)行程的避震系統(tǒng)可以讓四輪獲得更好的抓地力,,很多硬派越野車都采用后整體橋或者前/后整體橋結(jié)構(gòu)。

  由于是整體設(shè)計(jì),,整體橋式的結(jié)構(gòu)具有非常高的強(qiáng)度和剛度,,能夠承受較大的沖擊力和扭矩。同時(shí),,還能夠有效地節(jié)省空間,,使得整車可以更好地適應(yīng)復(fù)雜的路況。相比其他懸掛結(jié)構(gòu),,整體橋式更簡(jiǎn)單,,制造工藝更成熟。而在維修保養(yǎng)方面,,整體橋式更方便、更經(jīng)濟(jì),。

  三,、懸掛系統(tǒng)的新技術(shù)

  隨著技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步,主動(dòng)懸架也隨之出現(xiàn),。所謂主動(dòng)懸架,,是指懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼特性能夠根據(jù)汽車的行駛條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié),使懸架系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài),。

  主動(dòng)懸架具有非常誘人的優(yōu)點(diǎn),,比如,主動(dòng)懸架可以兼顧汽車的平順性與操縱穩(wěn)定性,,而在傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架設(shè)計(jì)中,,平順性與操縱穩(wěn)定性往往難以兼顧,一般只能采取折中的辦法,;當(dāng)承載質(zhì)量發(fā)生變化或道路條件發(fā)生變化時(shí),,主動(dòng)懸架可以調(diào)整自身參數(shù),使車身的離地高度保持在合理的數(shù)值上,,從而提高汽車的操縱穩(wěn)定性,、平順性和通過(guò)性。

  目前常見(jiàn)的主動(dòng)懸架有空氣懸架和電磁式可調(diào)懸架,。

  1,、空氣懸架

  空氣懸架是目前非常流行的主動(dòng)懸架系統(tǒng),它用空氣彈簧取代了普通彈簧作為彈性元件,,由于氣體具有可壓縮和可膨脹性,,使得空氣彈簧除了可以起到在車身與車輪之間作彈性聯(lián)系,、承受和傳遞垂直載荷,緩和及抑制不平路面所引起的沖擊等作用之外,,還可以主動(dòng)的調(diào)節(jié)車身高度,。

  空氣懸架系統(tǒng)一般由空氣彈簧、減震器,、導(dǎo)向結(jié)構(gòu),、空氣供給單元(如空氣壓縮機(jī)、單向閥,、氣路,、儲(chǔ)氣罐等)、高度控制閥等組成,。相比傳統(tǒng)懸掛,,空氣式可調(diào)懸掛結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,出現(xiàn)故障的幾率和頻率也會(huì)高于螺旋彈簧懸掛系統(tǒng),,用空氣作為調(diào)整底盤高度的動(dòng)力來(lái)源,,相關(guān)部件的密封性也是一個(gè)問(wèn)題,另外,,如果頻繁地調(diào)整底盤高度,,還有可能造成氣泵系統(tǒng)局部過(guò)熱,會(huì)大大縮短氣泵的使用壽命,。

  2,、電磁式可調(diào)懸架

  電磁式可調(diào)懸架是利用電磁反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車減震器阻尼變化的一種懸架方式,可以在極短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng),,抑制振動(dòng),,保持車身穩(wěn)定。在一些相對(duì)極端的環(huán)境下,,如高速行車中突然遇到顛簸,,電磁懸架的優(yōu)勢(shì)會(huì)非常明顯,它的反應(yīng)速度比傳統(tǒng)懸架快很多,。

  電磁懸架系統(tǒng)是由行車電腦,、車輪位移傳感器、電磁液壓桿和直筒減震器組成,。在每個(gè)車輪和車身連接處都有一個(gè)車輪位移傳感器,,傳感器與行車電腦相連,行車電腦又與電磁液壓桿和直筒減震器相連,。

  電磁減震器的奧秘在于電磁油液,,它由合成的碳?xì)浠锖图?xì)微的鐵粒組成,這些金屬粒子在普通狀態(tài)下會(huì)雜亂無(wú)章的分布在液體中,,隨著電磁場(chǎng)的產(chǎn)生及磁通量的改變,,它們會(huì)排列成一定結(jié)構(gòu),,粘滯系數(shù)也隨之改變,進(jìn)而改變阻尼,。電磁場(chǎng)的強(qiáng)度只需要改變電流即可控制,。

  四、日常使用維護(hù)與升級(jí)

  懸架系統(tǒng)是車輛的核心零部件,,直接關(guān)乎行車安全,。和很多零件一樣,懸架系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)老化和損壞,,如果不及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)和檢修,,將會(huì)嚴(yán)重影響行車安全。在懸架系統(tǒng)中,,減震器是主要的損耗件,,減震器性能下降會(huì)帶來(lái)比較明顯的影響。

  小編建議車主定期檢查減震系統(tǒng),,確保減震器無(wú)泄漏,,無(wú)磨損,無(wú)變形等問(wèn)題,。同時(shí),,需要指出的是,在日常使用過(guò)程中,,要盡可能的避免超載,,超載會(huì)使減震系統(tǒng)承受過(guò)大的壓力,,并導(dǎo)致減震器損壞,。懸架彈簧也是汽車減震系統(tǒng)的重要組成部分,主要作用是為車輛提供支撐力和彈性,,如果彈簧質(zhì)量不好,,也會(huì)導(dǎo)致車輛行駛不穩(wěn)定。當(dāng)車輛出現(xiàn)底盤異響,、車身下塌,、輪胎偏磨、過(guò)彎側(cè)傾加大等情況時(shí),,建議檢查減震系統(tǒng),,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換,保證行車安全,。

  更換減震器可以選擇更換原廠產(chǎn)品,,也可以選擇性能升級(jí)產(chǎn)品。目前,,一些國(guó)際知名避震器品牌已經(jīng)全面進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng),,它們不僅可以提供改裝升級(jí)避震套裝,,也同時(shí)提供原廠替代產(chǎn)品。

  從性能表現(xiàn)來(lái)看,,一些國(guó)際知名品牌的產(chǎn)品雖然定位為原廠替換避震器,,但它通過(guò)性能優(yōu)化,如比原廠減震器更高的阻尼設(shè)定,,獲得了更好的濾振性和操控性,,能夠給車主提供更好的駕駛體驗(yàn)。

  除了原廠替代產(chǎn)品之外,,市場(chǎng)上還有一些升級(jí)產(chǎn)品,。前面提到過(guò),一些車型為了提升操控性和舒適性,,配備了空氣懸架或電磁式可調(diào)懸架,,但對(duì)于很多經(jīng)濟(jì)型車或中檔車型而言,上述配置很難出現(xiàn),。面對(duì)車主對(duì)舒適性,、操控性更高的需求,有些品牌推出了搭載廣域自適應(yīng)阻尼技術(shù)的原廠替代避震器,,它可以根據(jù)行駛速度和路面情況,,進(jìn)行避震阻尼的自動(dòng)調(diào)節(jié),同時(shí)提升車輛的操控性和舒適性,。通俗點(diǎn)說(shuō)就是,,在低速行駛時(shí),避震器在遇到顛簸,、不平路面和減速帶時(shí),,會(huì)自動(dòng)采用舒適阻尼設(shè)定;在高速行駛時(shí),,避震器會(huì)自動(dòng)變成運(yùn)動(dòng)阻尼設(shè)定,。

  需要額外說(shuō)明的是,原廠替代避震器和原廠升級(jí)避震器雖然在性能方面會(huì)優(yōu)于原廠避震器,,但這是建立在正確調(diào)試的基礎(chǔ)上,。因?yàn)椴粚儆谠瓘S零配件,它們不能在4S店進(jìn)行更換,。對(duì)于車主而言,,如果選擇非原廠零配件,不僅要確保購(gòu)買的是正品,,還需要在技術(shù)過(guò)硬的維修店進(jìn)行更換,。同時(shí),在更換避震器之后,,還需要對(duì)車輛進(jìn)行四輪定位,。

  總結(jié):

  無(wú)論是燃油車還是新能源車,,都需要定期維護(hù)保養(yǎng),不僅僅是更換油液,、濾芯,,底盤和制動(dòng)系統(tǒng)更是重點(diǎn),它們直接關(guān)系到行車安全,。懸架系統(tǒng)作為車輛的核心零部件,,更需要重點(diǎn)關(guān)注,出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),,一定要及時(shí)更換,,避免發(fā)生危險(xiǎn)。

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