汽修專(zhuān)業(yè)角度解讀汽車(chē)懸架系統(tǒng),機(jī)械工程論文

汽修專(zhuān)業(yè)角度解讀汽車(chē)懸架系統(tǒng),機(jī)械工程論文摘要：當(dāng)代社會(huì),網(wǎng)絡(luò)資源豐富到超乎人們的想象,幾乎大家想知道的一切都能夠在網(wǎng)絡(luò)上找到各自滿(mǎn)意的答案:。就像不少人在選購(gòu)汽車(chē)的時(shí)候一樣,都會(huì)去各大網(wǎng)站論壇看一些汽車(chē)的配置,但限于汽車(chē)這個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)程度太高,不具備一定工科專(zhuān)業(yè)背景鮮有能看得清楚明晰、明白的。因而,要想讓更多的人了解這些冰冷的參數(shù)和名詞,單純依靠網(wǎng)站肯定是不行的,然而汽車(chē)設(shè)計(jì)師的解讀又太過(guò)專(zhuān)業(yè)。恰巧在他們之間還有這樣一個(gè)從事汽車(chē)維修的專(zhuān)業(yè)技師的群體,他們天天游走于各種品牌的各類(lèi)車(chē)型之間,拆卸、更換、檢測(cè)、維修對(duì)于廠(chǎng)家提供的各類(lèi)參數(shù),他們有著更為真切、獨(dú)到的理解。文章主要試圖借助汽車(chē)維修的專(zhuān)業(yè)視角來(lái)全新解讀一下那些在學(xué)習(xí)者眼中,神秘、深?yuàn)W又可望不可及的汽車(chē)懸架系統(tǒng)。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：汽車(chē)維修;視角;懸架系統(tǒng);Abstract：Inamodernsociety,networkresourcesarericherthanpeoplesimagination.AlmosteveryonewantstoknowcanfindtheirownsatisfactoryanswersontheInternet.Justasmanypeoplearebuyingcars,theywillgotomajorwebforumstoseetheconfigurationofsomecars,butthedegreeofspecializationintheautomotiveindustryistoohigh.Itdoesnotmatterifyoudonothaveaprofessionalbackgroundinengineering.Therefore,ifyouwantmorepeopletounderstandthesecoldparametersandnouns,simplyrelyingonthewebsitewillcertainlynotwork,buttheinterpretationofthecardesigneristooprofessional.Ithappensthatthereisagroupofsuchprofessionaltechnicianswhoareengagedinvehiclemaintenancebetweenthem.Theywalkamongvariousmodelsofvariousbrandseveryday,dismantling,replacing,testing,andrepairing.Forthevariousparametersprovidedbythemanufacturers,theyhaveamorerealanduniqueunderstanding.Thisarticlemainlyattemptstousetheprofessionalperspectiveofvehiclemaintenancetocompletelyinterpretthecarsuspensionsystemsthatareintheeyesoflearners,whicharemysterious,esotericandbeyondreach.Keyword：vehiclemaintenance;perspective;suspensionsystem;前言談及汽車(chē)懸架,不少人都以為懸架就是避震,其實(shí)不然。汽車(chē)的懸架系統(tǒng)是指由車(chē)身與輪胎之間的彈簧和避震器組成的整個(gè)支持系統(tǒng),用來(lái)緩沖路面沖擊,衰減振動(dòng),保證汽車(chē)的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。懸架系統(tǒng)是車(chē)身、車(chē)架和車(chē)輪之間的一個(gè)連接構(gòu)造系統(tǒng),而這個(gè)構(gòu)造系統(tǒng)包含了避震器、懸架彈簧、防傾桿、懸吊副梁、下控臂、縱向桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橡皮襯套和連桿等部件。在汽車(chē)行駛經(jīng)過(guò)中,因路面的變化而遭到?jīng)_擊,這些沖擊的氣力華而不實(shí)一部分會(huì)由輪胎吸收,但絕大部分是依靠輪胎與車(chē)身間的懸架裝置來(lái)吸收的。避震是減振器的通俗叫法,其主要用來(lái)吸收振動(dòng)的能量,附帶上彈簧、緩沖膠、防塵罩和塔頂后,稱(chēng)之為減振器模塊,有些廠(chǎng)商也稱(chēng)之為減振支柱或懸架滑柱。避震也是眾多熱愛(ài)改裝的車(chē)友更換最多的部件之一。圖1減震器圖2減震器模塊從當(dāng)前各大制造廠(chǎng)商的整車(chē)布置來(lái)看,懸架總的來(lái)講分為兩大類(lèi):獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架能夠簡(jiǎn)單理解為是左、右兩個(gè)車(chē)輪間沒(méi)有通過(guò)實(shí)軸進(jìn)行剛性連接的,一側(cè)車(chē)輪的懸架部件全部都只與車(chē)身相連;而非獨(dú)立懸架的兩個(gè)車(chē)輪間不是互相獨(dú)立的,之間有實(shí)軸進(jìn)行剛性連接。從構(gòu)造上看,獨(dú)立懸架由于兩個(gè)車(chē)輪間沒(méi)有干預(yù),能夠有更好的乘坐舒適性和駕駛操控性;而非獨(dú)立懸架的兩個(gè)車(chē)輪間有硬性連接物,會(huì)發(fā)生互相干預(yù),但其構(gòu)造簡(jiǎn)單,有更好的剛性和通過(guò)性。然而,離開(kāi)設(shè)計(jì)二字空談獨(dú)立與非獨(dú)立哪一種懸架好,都是假的。優(yōu)秀的非獨(dú)立懸架是根本不會(huì)存在斷軸的問(wèn)題的。獨(dú)立懸架的優(yōu)勢(shì)在于,其調(diào)校的空間比非獨(dú)立懸架相對(duì)更大一些,但經(jīng)大師調(diào)校過(guò)的扭力梁懸架,絕比照菜鳥(niǎo)工程師仿真分析出來(lái)的多連桿獨(dú)立懸架的駕乘體驗(yàn)更優(yōu)秀。例如,雪鐵龍汽車(chē)公司的DS5、DS6配置的就是扭力梁式非獨(dú)立懸架,乘坐的舒適性絲毫不遜色于某些多連桿后懸的同級(jí)別轎車(chē);還有老款的別克GL8陸尊,固然用著老掉牙的非獨(dú)立整體式后橋,但作為一款口碑的商務(wù)車(chē),其舒適性卻極為出眾;再比方名揚(yáng)歐洲的瓦特連桿懸架,在非獨(dú)立的基礎(chǔ)上做了小小的改良,其操控性就能夠在整個(gè)非獨(dú)立懸架領(lǐng)域傲視群雄。普通的扭力梁懸架,后橋襯套需要同時(shí)承當(dāng)來(lái)自縱向力與側(cè)向力,因此多與車(chē)身縱軸線(xiàn)呈一定角度,以尋求舒適性與操控性的折中。而瓦特連桿正是為解決扭力梁懸架的短板而來(lái)。在加強(qiáng)型瓦特連桿巧妙的機(jī)械構(gòu)造作用下,車(chē)輛后橋左右兩側(cè)車(chē)輪在轉(zhuǎn)向時(shí)的受力互相補(bǔ)償,相互分擔(dān)了側(cè)向受力,大幅提升了側(cè)向剛度,使兩邊車(chē)輪始終與路面保持最適宜的接觸面積,有效地提升了轉(zhuǎn)向精到準(zhǔn)確度與整車(chē)的操縱穩(wěn)定性。同時(shí),瓦特連桿解放了后橋襯套,使其僅承當(dāng)縱向力,因此襯套能夠布置成與車(chē)身縱軸線(xiàn)垂直,大大提升舒適性。圖3別克威朗帶瓦特連桿的扭力梁懸架非獨(dú)立懸架既然有上述這么些如此優(yōu)越的性能,那為什么給人印象卻是低端車(chē)上的配置,而中高端車(chē)都是獨(dú)立懸架配置呢?其實(shí)不是這樣的,獨(dú)立懸架并不一定是中高端車(chē)的專(zhuān)利,除了設(shè)計(jì)空間、調(diào)校等專(zhuān)業(yè)因素外,最大的就是成本影響。就拿經(jīng)濟(jì)型A級(jí)車(chē)來(lái)講,在汽車(chē)的售價(jià)越來(lái)越下降市場(chǎng)背景下,制造廠(chǎng)商配置非獨(dú)立懸架比獨(dú)立懸架要節(jié)省不少成本。而且非獨(dú)立懸架構(gòu)造簡(jiǎn)單,扭力梁連接;獨(dú)立懸架牽涉的零件包括更復(fù)雜的后轉(zhuǎn)向節(jié)、左右拖臂、上臂、下臂、橫臂、連接桿等等,因而對(duì)于同級(jí)別車(chē),制造成本的控制才是關(guān)鍵因素。獨(dú)立懸架是懸架技術(shù)的精華要髓,也是類(lèi)型最多的懸架家族。如大家耳熟能詳?shù)柠湼ミd、雙叉臂、多連桿等都是很常見(jiàn)的懸架構(gòu)造。美國(guó)通用汽車(chē)公司的EarleS.MacPherson于1947年就開(kāi)發(fā)出了麥弗遜(MacPherson)懸架,他創(chuàng)造性地將減震器和螺旋彈簧組合在一起,1949年從通用汽車(chē)轉(zhuǎn)投福特后,正式量產(chǎn)這種構(gòu)造的懸架,也就是我們?nèi)缃穸炷茉數(shù)柠湼ミd的獨(dú)立懸架。圖4麥弗遜懸架麥弗遜懸架典型的優(yōu)勢(shì)也正是它經(jīng)久不衰的原因占用空間小、成本低、穩(wěn)定性好,對(duì)于日常駕駛來(lái)講完全夠用。不過(guò)一些追求駕駛樂(lè)趣調(diào)教的車(chē)型也會(huì)將其改良,比方君威GS的HiPer-Strut懸架或?qū)汃R的雙球節(jié)懸架等,其實(shí)能夠看作是麥弗遜懸架的plus版本。雙叉臂式懸架(雙A臂、雙橫臂式懸架),其構(gòu)造能夠理解為在麥弗遜式懸架基礎(chǔ)上多加一支叉臂。車(chē)輪上部叉臂與車(chē)身相連,車(chē)輪的橫向力和縱向力都是由叉臂承受,而這時(shí)的減振機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)支撐車(chē)體和減振的任務(wù)。由于車(chē)輪的橫向力和縱向力都由兩組叉臂來(lái)承受,雙叉臂式懸架的強(qiáng)度和耐沖擊力比麥弗遜式懸架要強(qiáng)很多,而且在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)能很好的抑制側(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭等問(wèn)題。雙叉臂式懸架通常采用上下不等長(zhǎng)叉臂(上短下長(zhǎng)),讓車(chē)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小輪胎磨損,并且能自適應(yīng)路面,輪胎接地面積大,貼地性好。由于雙叉臂式懸架比麥fo遜式懸架雙叉臂多了一個(gè)上搖臂,需要占用的空間也稍大,而且定位參數(shù)較難確定,因而小型轎車(chē)的前橋出于空間和成本考慮較少采用這種懸架。圖5雙叉臂式懸架多連桿懸架,就是通過(guò)各種連桿配置把車(chē)輪與車(chē)身相連的一套懸架機(jī)構(gòu),其連桿數(shù)比普通的懸架要多一些,一般把連桿數(shù)為三或以上的懸架稱(chēng)為多連桿懸架。當(dāng)前主流的連桿數(shù)為4或5根連桿。前懸架一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸架;后懸架則一般為4連桿或5連桿式后懸架。圖6多連桿懸架多連桿懸架通過(guò)對(duì)連接運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的約束角度設(shè)計(jì)使得懸架在壓縮時(shí)能主動(dòng)調(diào)整車(chē)輪定位,使得車(chē)輪與地面盡可能保持垂直、貼地性,具有非常出色的駕駛操控性。多連桿懸架能最大限度的發(fā)揮輪胎抓地力進(jìn)而提高整車(chē)的操控極限,是所有懸架設(shè)計(jì)中最好的。同時(shí)它的構(gòu)造偏復(fù)雜,制造成本也高。一般中小型轎車(chē)車(chē)出于成本和空間考慮很少使用這種懸架。談汽車(chē)懸架系統(tǒng)假如只談到這里,就只會(huì)給懂行的讀者留下一個(gè)老生常談甚至還有點(diǎn)以偏概全的印象,故當(dāng)然不能止筆于此。在上述關(guān)于汽車(chē)懸架的描繪敘述中不難看出,懸架系統(tǒng)主要就是借助彈性元件和阻尼元件來(lái)到達(dá)緩沖振動(dòng)和消耗振動(dòng)產(chǎn)生的能量,減緩振幅的作用。所以,假如找到一種原件能夠集這兩項(xiàng)功能于一身,那么就能夠有效減小整個(gè)懸架系統(tǒng)的體積,進(jìn)而為汽車(chē)的整車(chē)設(shè)計(jì)布置提供更大的可能。氣囊的出現(xiàn)有力的推進(jìn)了空氣懸架系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用,像奔馳S350、奧迪A8L、保時(shí)捷卡宴這些車(chē)型都有選配。圖7空氣懸架根據(jù)懸架剛度和阻尼的調(diào)節(jié)方式不同,空氣懸架系統(tǒng)可分為半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。半主動(dòng)懸架不能隨外界路況的鼓勵(lì)即時(shí)進(jìn)行自主的最優(yōu)的調(diào)節(jié),但能夠?qū)⑵湓诟鞣N條件下最優(yōu)減振器和彈簧的優(yōu)化參數(shù)指令儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中,根據(jù)實(shí)際的路面情況調(diào)用事先存儲(chǔ)的參數(shù)來(lái)控制系統(tǒng)的阻尼和剛度,使懸架能夠在一定范圍內(nèi)良好地適應(yīng)路面情況。而主動(dòng)懸架能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的路面鼓勵(lì)進(jìn)行調(diào)節(jié),使汽車(chē)懸架的減振效果最好,到達(dá)平穩(wěn)駕駛的目的。但是由于主動(dòng)懸架需要配套的控制電腦、空氣泵、儲(chǔ)壓罐、氣動(dòng)前后減震器和空氣分配器等部件,動(dòng)力損耗和制造成本都比擬高。例如,AccuAir氣動(dòng)懸掛系統(tǒng)中不僅有e-Level手持控制模塊來(lái)進(jìn)行四輪獨(dú)立升降調(diào)節(jié)、升降速度調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)氣等功能,還能夠使用WIFI來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛高低調(diào)節(jié)、儲(chǔ)氣罐壓力、壓縮機(jī)狀態(tài)以及實(shí)時(shí)的車(chē)身高度顯示等多種功能,通過(guò)手機(jī)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行升降操作?？偟膩?lái)講,不能一味的捧高獨(dú)立懸架,也不能貶低非獨(dú)立懸架,更不能盲目跟風(fēng)空氣懸架。獨(dú)立懸架在操控方面確實(shí)更勝一籌,在這個(gè)人人談運(yùn)動(dòng)的年代,似乎只要獨(dú)立懸架能夠證明某款車(chē)的運(yùn)動(dòng)基因,各廠(chǎng)家也將懸架類(lèi)型作為賣(mài)點(diǎn)銷(xiāo)售。但是對(duì)于普通群眾消費(fèi)者來(lái)講,其實(shí)非獨(dú)立懸架能夠比擬更實(shí)用一些