汽车悬架。 设备和目的
汽车悬架将汽车的轴承部分与车轮连接起来。 实际上,这是一个悬挂系统,其中包括许多零件和组件。 其本质是承担沿路行驶过程中产生的各种力的冲击,使车身与车轮之间的连接具有弹性。
悬架 - 前后 - 连同车架、轴梁和车轮构成了汽车的底盘。
许多车辆特性直接由悬架的类型和具体设计决定。 主要的此类参数包括操控性、稳定性,甚至平滑度。
簧下质量是一组以其重量直接影响道路的组件。 首先,这些是直接连接到它们的车轮和悬架部件以及制动机构。
所有其他部件和部件,其重量通过悬架传递到道路上,构成了弹簧质量。
簧上和簧下质量的比例对汽车的驾驶性能有非常强烈的影响。 簧下部件的质量相对于簧上部件的质量越小,行驶的操控性和平稳性就越好。 在某种程度上,这也改善了汽车的动力。
簧下质量过多会导致悬架惯性增加。 在这种情况下,在起伏的道路上行驶可能会损坏后桥并导致严重事故。
几乎所有的悬架部件都与车辆的簧下重量有关。 因此,工程师希望以一种或另一种方式减轻悬架重量是可以理解的。 为此,设计师们正试图缩小零件的尺寸或使用更轻的合金代替钢。 每赢一公斤,就逐渐提高了汽车的运行特性。 通过增加弹簧质量可以达到相同的效果,但为此您必须增加非常显着的重量。 对于乘用车,该比例约为 15:1。 此外,总质量的增加使加速动力学恶化。
在舒适度方面
行驶中的车辆不断振动。 在这种情况下,可以区分相对低频和高频振荡。
从舒适的角度来看,每分钟身体的振动次数应该在60到120的范围内。
此外,由于使用了轮胎和其他弹性部件,簧下质量会经历更高频率的振动——大约每分钟 600 次。 悬架的设计应将此类振动降至最低,以免在机舱内感觉到它们。
当然,行驶中的颠簸和冲击是不可避免的,其强度取决于路面状况。 有效对抗路面颠簸带来的晃动影响是悬架的重要任务之一。
在可管理性方面
车辆必须保持给定的运动方向,同时根据驾驶员的意愿轻松改变方向。 悬架的功能之一是为转向轮提供足够的稳定性,使汽车继续沿直线行驶,而不管由于路面缺陷而发生的随机颠簸。
具有良好的稳定性,转向轮在很少或没有驾驶员干预的情况下返回空档位置,即使没有握住方向盘,汽车也会直线移动。
车轮相对于道路和车身的运动方式很大程度上取决于悬架的运动学。
在安全方面
悬架必须为轮胎提供最佳的路面抓地力,以便在运动过程中接地面积保持恒定。 设置(对齐等)以及悬架几何形状的动态变化应该是最小的。 在道路颠簸和转弯时尤其如此。 设计必须包括减少侧倾并最大限度地减少机器打滑和倾覆可能性的元素,换句话说,提供足够的稳定性。
汽车悬架通常由导向机构、弹性元件、减振器、防倾杆以及紧固件、调节和控制装置等组成。
导向机构
首先,这些是您可以了解更多的各种杠杆,以及各种牵引力、架子、延伸件。 这取决于他们如何以及在什么范围内可以沿着不同的轴和不同的平面移动轮子。 此外,它们还传递牵引力和制动力以及横向影响,例如在转弯时。
根据所使用的导向机构的类型,所有悬架都可以分为两大类 - 依赖型和独立型。
在从属系统中,一个轴的两个车轮通过桥(横梁)彼此刚性连接。 在这种情况下,其中一个车轮的位移,例如,在通过坑道行驶时,将导致另一个车轮的类似位移。
在独立悬架中,没有这种刚性连接,因此一个车轮的垂直位移或倾斜实际上对其他车轮没有影响。
这两个类别都有其优点和缺点,这决定了它们的应用范围。 至于乘用车,这里有一个明显的优势,那就是独立悬架。 尽管在许多情况下后桥仍然是独立安装的,但偶尔您也可以找到半独立的扭力杆系统。
在前桥上,依赖悬架由于其高强度和简单的设计,仍然适用于卡车、公共汽车和一些 SUV。
专门讨论了依赖系统和独立系统的比较。
该设计可能包括不同数量的杠杆,并且它们可能以不同的方式定位。 根据这些特征,可以区分纵向、横向或倾斜布置的单杠杆、双杠杆和多连杆悬架。
弹性元件
这些包括弹簧、扭杆、各种类型的弹簧以及橡胶金属铰链(静音块),因此杠杆和弹簧是可移动的。 弹性元件在撞击道路颠簸时会产生冲击,并显着减轻它们对车身、内燃机和汽车其他部件和系统的影响。 当然,它们提高了机舱内人员的舒适度。
大多数情况下,在独立悬架的设计中,使用圆柱形螺旋弹簧,由采用特殊技术的特殊弹簧钢制成。 这种弹性元件可靠,无需维护,同时让您获得最佳的平滑度。 在乘用车中,弹簧几乎完全取代了弹簧。
该图显示了具有两个叉臂的弹簧悬架的示意性布置。
在空气悬架中,空气弹簧用作弹性元件。 在本实施例中,通过改变气缸内的气压,可以快速调整系统的刚性,以及离地间隙的大小。 通过传感器系统和电子控制单元实现自动适应。 但是,这种设备的成本非常高,而且只安装在精英车上。 此外,自适应空气悬架维修起来非常困难且昂贵,同时在恶劣的道路上也很脆弱。
减振器
他扮演他的角色。 它旨在抑制因使用弹性元件而产生的振动以及共振现象。 在没有减震器的情况下,垂直和水平平面的振动会显着降低可控性,并且在某些情况下会导致紧急情况。
很多时候,阻尼器与弹性元件组合成一个设备 - 立即执行一组功能。
防倾杆
该部件安装在前后轴上。 它旨在减少转弯时的横向侧倾并降低机器翻倒的可能性。
您可以了解更多关于防倾杆的装置和工作原理。
紧固件
Для соединения деталей подвески с рамой и между собой используются крепления трех типов — болтовое, при помощи и посредством эластичных составляющих (резинометаллические шарниры и втулки). Последние, кроме выполнения своей основной задачи, способствуют еще и снижению уровня шума, поглощая вибрации в определенном спектре частот.
通常,该设计还为杠杆的行程提供了限制器。 当车辆经过明显的颠簸时,橡胶保险杠会在减震器达到其上限或下限之前吸收冲击力。 因此,防止了减震器、其上支撑和下静音块的过早失效。
Тема слишком широка, чтобы можно было осветить все ее аспекты в одной статье. К тому же, инженеры-конструкторы постоянно работают над совершенствованием уже имеющихся устройств и разрабатывают новые. Наиболее перспективное направление — системы с автоматической адаптацией к конкретным дорожным условиям. Кроме уже упоминавшихся пневмобаллонов применяются, например, регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, которые способны изменять свою жесткость по сигналу ЭБУ.
在许多汽车中,安装了可调节的减震器,由于电磁阀的操作而改变了悬架的刚度。
在液压气动悬架中,弹性组件的作用由球体发挥作用,球体的独立隔离部分充满气体和液体。 在 Hydractive 系统中,液压气动球体是悬挂支柱的一部分。
然而,所有这些选项都很昂贵,因此大多数驾驶者必须满足于当今最好的 MacPherson 和带有两个叉臂的弹簧系统。
在我们的道路上,没有人能避免出现问题,因此熟悉可能出现问题的迹象并不是多余的。 并且一定要阅读。