1、第20章 悬架 20.1 概述 20.2 汽车悬架的功用和类型 20.3 弹性元件及典型悬架 20.4 减振器 20.5 非独立悬架与独立悬架 20.6 横向稳定器 20.7 电控车身高度自动调节和空气悬架装置的原理20.1 概述 是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间弹性连接的部件 基本部分：弹性元件、减振器和导向机构 特殊功能部件：稳定杆和缓冲块等各组成部分功能视频各组成部分功能：弹性元件：使车架(或车身)与车桥(或车轮)之间实现弹性连接，用来承受并传递垂直载荷，缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击。减振器：用来衰减由于弹性系统受到冲击后引起的振动；导向机构：用来使车轮(特别是
2、转向轮)按一定运动轨迹相对于车身运动；横向稳定器：防止车身的转向等情况发生 过大的横向倾斜，提高侧倾的刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶的平顺性。20.2 汽车悬架的功用和类型 功用：抑制、缓和由不平路面引起的振动和冲击；传递汽车垂直力以外，还传递其他各方向的力和力矩；保证车轮和车身(或车架)之间有确定的运动关系，使汽车具有良好的驾驶性能。20.2 汽车悬架的功用和类型2 类型：按控制形式：被动式悬架：汽车姿态 (状态)只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的机械零件（弹性元件、导向装置以及减振器等）主动式悬架：可以根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动
3、地控制垂直振动及其车身或车架的姿态 通常由传感器、控制阀、执行机构和悬架系统组成 按汽车导向装置：独立悬架和非独立悬架 独立悬架和非独立悬架非独立悬架两侧车轮安装于一整体式车桥上当一侧车轮受到冲击时会直接影响到另一侧车轮汽车平顺性较差独立悬架两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连接当一侧车轮受到冲击时，基 本不会直接影响到另一侧车轮所采用的车桥是断开式的，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑允许前轮有较大的跳动空间，这样便于选择较软的弹性元件使平顺性得到改善簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性能 20.3 弹性元件及典型悬架 20.3.1 钢板弹簧 20.3.2 螺旋弹簧 无需润滑，不怕泥污；安置所
4、需的纵向空间小 本身质量小；本身没有减振和导向作用 20.3.3 扭杆弹簧 20.3.4 气体弹簧 20.3.5 橡胶弹簧 利用橡胶本身的弹性来起弹性元件的作用 可以承受压缩载荷与扭转载荷 优点：单位质量的储能量较金属弹簧多，隔音性能好 橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块 视频视频视频20.3.1 钢板弹簧 普通钢板弹簧的构造及布置形式20.3.1 钢板弹簧2 钢板弹簧的平衡悬架20.3.3 扭杆弹簧扭杆弹簧与钢板弹簧相比较，具有质量小，不需润滑、保养维修简便等优点使用于小型车及箱式车视频20.3.4 气体弹簧 分为空气弹簧和油气弹簧两种 在一个密封的容器中充人压缩气体，利用气体的可压缩性实现其
5、弹簧作用 空气弹簧的刚度是可变的 结构复杂、制造成本高 只能承受轴向载荷，故气体弹簧悬架中必须设置纵向和横向推力杆的导向机构 空气弹簧悬架中还必须有减振器空气弹簧有囊式、膜式和复合式三种 油气弹簧主要由气体弹簧和相当于液力减振器的液压缸所组成 油气弹簧的形式有单气室、双气室(带反压气室)以及两级压力式等 20.4 减振器减振器是产生阻尼力的主要元件作用：迅速衰减汽车振动，改善汽车行驶平顺性 增强车轮与路面附着性能，减少汽车因惯性力引起的 车身倾角变化，提高汽车操纵性和稳定性 减震器能够降低车身部分载荷，延长汽车使用寿命 工作原理：当车架与车桥作往复相对运动时，使活塞在缸筒内往复移动，减振器壳体
6、内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流人另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力。视频20.4 减振器2 对减振器的要求：当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使 阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。在悬架压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。在悬架伸张行程(车桥与车架相对远离的行程)内，减振器的阻尼力应大，以求迅速减振。20.4.1 双向作用筒式减振器 20.4.2 充气式减振器 20.4.3 阻力可调式减振器20.4.1 双向作用筒式减
7、振器 在压缩和伸张两行程内均能起减振作用 （仅在伸张行程内起作用的称为单向作用式减振器）一般具有四个阀：压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀 工作过程分为压缩和伸张两个行程 工作原理20.4.2 充气式减振器优点：(与双向作用筒式减振器相比较)减少了一套阀门系统，使结构大为简化；在同样工作条件下，比双筒式能更可靠地保证产生足够的阻尼力。能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高频振动，并有助于消除噪声，能改善汽车的行驶平顺性和轮胎的接地性。充气式减振器由于内部高压气体和油液被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象。缺点：对油封要求高；充气工艺复杂，不能修理；当缸筒产生变形时，减振器就不能工作。20.4.3 阻
8、力可调式减振器20.5 非独立悬架与独立悬架 20.5.1 非独立悬架-纵置板簧式非独立悬架纵置板簧式非独立悬架螺旋弹簧非独立悬架空气弹簧非独立悬架油气弹簧非独立悬架20.5 非独立悬架与独立悬架12 20.5.1 非独立悬架-螺旋弹簧非独立悬架其他图20.5 非独立悬架与独立悬架13 20.5.1 非独立悬架-螺旋弹簧非独立悬架20.5 非独立悬架与独立悬架14 20.5.1 非独立悬架空气弹簧非独立悬架20.5 非独立悬架与独立悬架2 20.5.2 独立悬架优点 1在悬架弹性元件一定的变形范围内，两侧车轮可以单独运动而互不影响，这样在不平道路上行驶时可减少车架和车身的振动，同时有助于消除转
9、向轮不断偏摆的不良现象。2独立悬架比用非独立悬架减少了汽车的非簧载质量(即不由弹簧支承的质量)。若道路条件和车速相同，非簧载质量愈小，则悬架所受到的冲击载荷也愈小。故采用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。3采用断开式车桥，发动机总成的位置便可以降低和前移，降低了汽车重心，提高了汽车行驶稳定性。视频视频20.5 非独立悬架与独立悬架22 20.5.2 独立悬架分类横臂式独立悬架纵臂式独立悬架车轮沿主销移动的独立悬架-烛式悬架车轮沿主销移动的独立悬架-麦弗逊式悬架Flash动画Flash动画横臂式独立悬架单横臂式独立悬架双横臂式独立悬架纵臂式独立悬架车轮沿主销移动的独立悬架-烛式悬架车轮沿主销移动的独立悬架-麦弗逊式悬架主要由减振器、螺旋弹簧、横摆臂和横向稳定杆等元件组成优点：汽车前端空间大，有利于发动机布置，并可降低整车的重心；由于减振器在车厢上的安装点位置较高，制造中容易保证主销定位角的位置精度。20.6 横向稳定器20.7 电控车身高度自动调节 和空气悬架装置的原理根据调节悬架的刚度和阻尼系数分为半主动悬架系统和全主动悬架系统 20.7.1 半主动悬架系统 20.7 电控车身高度自动调节2 和空气悬架装置的原理根据调节悬架的刚度和阻尼系数分为半主动悬架系统和全主动悬架系统 20.7.2 全主动悬架系统
