悬架系统工作原理
2024-08-22 11:08:51在现代汽车设计中,悬架系统扮演着至关重要的角色。试想,若车辆缺失了悬架,乘坐体验将变得极其糟糕,尤其是在崎岖不平的道路上,乘客恐怕会被颠簸得晕头转向。
蔚来ET9的发布会上,一段香槟塔平稳驶过减速带的视频,巧妙地展示了其先进的悬架技术,这正是悬架系统魅力的直观体现。橡胶制品密封圈
这一场景也揭示了,若不具备基本的汽车知识,即便是观看汽车发布会,也可能只是看个热闹,难以领略其中的技术精髓。那么,悬架究竟是什么?它由哪些关键部件构成?又是如何工作的呢?本文将为您一一揭晓。专业定制新能源产业橡胶硅胶配件厂家
悬架系统,作为车轮与车身之间的桥梁,其首要任务是避免两者之间的直接碰撞,同时为车轮提供足够的活动空间,以应对各种路况。
当车轮遭遇地面冲击时,这些力会通过悬架系统被巧妙地传递到车身,并得到有效缓冲。
从大类上划分,悬架系统可分为非独立悬架、独立悬架和半独立悬架三种。
非独立悬架,顾名思义,其左右两侧车轮通过一根刚性轴相连,一侧车轮的起伏会直接影响另一侧,导致车身晃动明显,多见于货车、客车及部分SUV。
而独立悬架则允许两侧车轮独立运动,互不干扰,从而大大提升了车辆的稳定性和乘坐舒适性,麦弗逊悬架便是其中的佼佼者。广东汽车橡胶硅胶配件定制生产厂家
半独立悬架则介于两者之间,它允许两侧车轮在一定程度上独立运动,通过扭力梁等部件实现,既保留了部分独立悬架的舒适性,又降低了成本,因此在经济型轿车中广泛应用。
以独立悬架为例,其内部结构复杂而精密,主要包括轮毂总成、悬架连杆(如控制臂、梁)、弹簧、减震器、横向平衡杆(防侧倾杆)等部件。橡胶密封圈发霉
轮毂总成负责连接车轮与控制臂,确保车轮的灵活转动;悬架连杆则负责传递和分散来自路面的力;弹簧和减震器则共同工作,吸收和抑制振动,提升乘坐体验;而横向平衡杆则能在车辆转弯时减少侧倾,增强稳定性。新能源汽车硅胶橡胶密封垫
独立悬架中最典型的是麦弗逊悬架和双叉臂悬架。
悬架系统中有轮毂总成、悬架连杆(控制臂、梁)、弹簧、减震器、横向平衡杆(防侧倾杆)和悬架安装元件等部件。储能器更换橡胶密封圈
有些部件可能有多种用途,如麦弗逊悬架系统中的立柱可以作为减震器和控制臂。
半独立悬架的核心部件是扭力梁,轮毂则直接安装在横梁上。橡胶密封圈检测
轮毂将车轮连接到控制臂上,使轮子可以在司机的操控下转动。
整个轮毂总成由轮毂、轮毂轴承、转向节组成,三者相连接后,再通过转向节与控制臂相连。
黑色轮毂则与制动盘、车轮相连。新能源车门橡胶密封圈
转向节除与控制臂连接,还与横拉杆相连,此外,制动钳(红色)也是安装在转向节上的。
方向盘转动时带动转向机运动,再带动横拉杆运动。横拉杆则带动转向节运动,从而使车轮进行转动,实现转向功能。
在半独立悬架系统中,轮毂总成是直接安装在横梁上的。
为了能使轮子能够在可控范围内运动,各种连杆、控制臂和梁是必不可少的,这些部件同时也可传递来自路面横、纵向的力。
此外,悬架系统的安装也需借助多种元件,如橡胶衬套、球窝接头等,以实现各部件之间的柔性连接和灵活运动。
这些元件虽小,却对悬架系统的整体性能有着不可忽视的影响。
在半独立悬架系统中,传递力的部件则主要是扭力梁。
悬架系统中另外一个重要部件——弹簧。
弹簧主要用于传递和吸收来自地面的纵向力,以减缓冲击。
汽车悬架系统中用的弹簧主要有四种:螺旋弹簧、扭杆弹簧、板簧和空气弹簧。
扭杆弹簧是一根可以扭转的金属棒,使用时一端固定在车架上,另外一端与控制臂相连,当车轮经过障碍物后,扭杆弹簧储存的弹性势能使控制臂和车轮迅速回位。
板簧则由几片钢板叠加而成,拥有较大的承载力,通常用于货车。
空气弹簧是一个充满空气的橡胶圆柱体,可为汽车提供上等的乘坐舒适性,但结构复杂、制作成本高,因此主要用于一些高端轿车。
螺旋弹簧则是汽车上最为常见的弹簧,拥有最高的性价比,即在保证良好舒适性的情况下,成本也较低。
悬架系统中仅有弹簧还不够,还需要有减震器的协作,否则汽车将在垂直方向上振荡,过个减速带都得上下颠簸三分钟,而有了减震器就可以吸收和抑制这种振动。密封橡胶硅胶材料类型分类
减震器就像一个伸缩管,内部充满液体,可以很好地吸收和抑制振动。
减震器由活塞阀、油室、活塞杆、分隔活塞和气室构成。
活塞阀将油室分为上下两部分,在阀的控制下,油可以由一个空间流入另一个空间,这种设计使得活塞阀无法急速上下运动,从而抑制了振荡。
在悬架系统中,减震器也起到支撑和控制臂的作用,当然,其底部会受到横向加强。
悬架系统中的横向平衡杆,也叫防侧倾杆。
防侧倾杆是一个U形的金属扭杆,两边与控制臂连接,中间则由衬套固定在车身或车架上。
当车辆两边轮子同时受到颠簸时,防侧倾杆沿着衬套进行转动;当车辆一边受到颠簸时,扭杆一端会发生扭转,从而带动另外一端的轮子也发生微小运动。可见,在防侧倾杆的作用下,使两端的轮子发生了联动。轴承橡胶密封圈
别小看这个部件,它可以减小车辆转弯时的侧倾,显著提升乘坐舒适性。
当车辆转弯时,在离心力的作用下,汽车内侧的轮胎会有抬起来的趋势,从而降低其与地面的附着力,使车辆稳定性降低。
但此时在防侧倾杆的作用下,内侧轮子会受到一个下压力,使轮子与地面紧密贴合,从而增强汽车转弯时的安全性与操控性。
悬架系统各个部件相互连接起来,再与车身或车架相连。由于悬架系统各部件之间需要相互运动,因此大多数连接采用的是柔性连接。
悬架安装用到的部件有:橡胶衬套、球窝接头、上支柱支座、防侧倾杆衬套和副支架。
橡胶衬套由两层金属衬套组成,内部嵌入橡胶衬垫,是一种常见的连接元件。控制臂、扭力梁和减震器等的固定都依赖于这种部件。
球窝接头的中间是一个球钉,外面由金属外壳包裹,内部则由塑料填充,球钉可以摆动和旋转。
控制臂与转向节的连接用的就是球窝接头,球窝接头可以是独立的部件,也可以与控制臂集成为一体。
防侧倾杆和转向系统中也能看到球窝接头的身影,如防侧倾杆与控制臂的连接、外横拉杆与转向节的连接等。
减震器的安装,上支柱支座是由橡胶衬垫连接的,同时由于其底部需要随控制臂旋转(麦弗逊式悬架),所以中间有个支柱轴承。
当然在双叉臂悬架中,减震器无需随控制臂转动,只承受纵向载荷,因此横向刚度大,操控性强。
横向平衡杆(防侧倾杆)的固定则较为简单,先由一个开口的塑料衬套卡住,然后再由金属支架固定,横向平衡杆可以在衬套内自由转动。
副车架,除了作为悬架系统的支撑部件外,发动机、变速箱和转向机构等部件也会安装在其上面。氢化丁晴橡胶密封圈换热器橡胶垫密封圈
对于一体式车身,这一切都是直接安装在车身上的。
厚薄不同的轮胎,其舒适性和操控性是不同的。
薄轮胎操控性好,但减震效果较差,因此在路况良好的城市中,家用轿车都用薄轮胎。
厚轮胎则操控性差,减震效果好,因此一些SUV车型和货车都用厚轮胎。
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