汽车悬架系统是汽车的重要组成部分之一,它不仅承载着车身和车轮,还负责吸收和缓冲来自道路的冲击,提供稳定的操控性能,以及保持车辆的舒适性和安全性。本文将向您介绍汽车悬架系统的基本构成、分类及各种悬挂的特点。
一、汽车悬架系统的基本构成

汽车悬架系统主要由弹簧、减震器、导向机构、横向稳定器(防倾杆)以及衬套等组成。
1.弹簧
弹簧是悬架系统中非常重要的组成部分,主要功能是承受车身的重量,并缓冲来自道路的冲击。根据其功能和设计,弹簧可以分为螺旋弹簧、钢板弹簧、空气弹簧等。
(1)螺旋弹簧:螺旋弹簧是最常用的一种弹簧,它具有较长的弹簧行程,可以提供较好的缓冲效果。但是,螺旋弹簧的径向尺寸较大,占据了较大的空间。
(2)钢板弹簧:钢板弹簧主要应用于货车和越野车中,它由多片钢板叠加而成,可以承受较大的载荷。但是,钢板弹簧的缓冲性能相对较差。
(3)空气弹簧:空气弹簧是一种较为先进的弹簧形式,通过封闭的橡胶膜囊来承受载荷,具有较好的缓冲性能和乘坐舒适性。但是,空气弹簧的成本较高。
2.减震器
减震器的主要作用是抑制弹簧的振动,吸收冲击能量,从而减少车身震动,提高乘坐舒适性。根据其工作原理,减震器可以分为筒式减震器和气压减震器。
(1)筒式减震器:筒式减震器是最常见的一种减震器形式,它通过活塞在液压油中运动来吸收冲击能量。筒式减震器的结构紧凑、成本较低,但缓冲性能和反应能力相对较弱。
(2)气压减震器:气压减震器利用气体压缩和膨胀来吸收冲击能量,具有较好的缓冲性能和反应能力。但是,气压减震器的结构较为复杂,成本较高。
3.导向机构

导向机构的主要功能是引导车轮按照预定的轨迹运动,包括纵向和横向两个方向的引导。根据其结构,导向机构可以分为独立悬挂和非独立悬挂。
(1)独立悬挂:独立悬挂是一种比较先进的悬挂形式,其特点是每个车轮都有自己的悬挂系统,相互之间不连接。这种悬挂形式可以提供更好的操控性和舒适性,因此在轿车和SUV车型中被广泛应用。独立悬挂可以分为双叉臂式悬挂、麦弗逊式悬挂、多连杆式悬挂等。

双叉臂式悬挂是一种常见的独立悬挂形式,它通过两个叉臂和弹簧减震器来承受和缓冲来自道路的冲击。这种悬挂形式的优点是刚性好,可以提供良好的操控性和舒适性,同时具有较强的抗侧倾能力。但是,双叉臂式悬挂结构较为复杂,制造成本较高。
麦弗逊式悬挂是一种较为经济的独立悬挂形式,它通过一个支柱和两个叉臂来承受和缓冲来自道路的冲击。这种悬挂形式的优点是结构简单、成本较低、占用空间少,同时具有较强的抗侧倾能力。但是,麦弗逊式悬挂的操控性和舒适性不如双叉臂式悬挂。
多连杆式悬挂是一种较为先进的独立悬挂形式,它通过多个连杆和弹簧减震器来承受和缓冲来自道路的冲击。这种悬挂形式的优点是操控性和舒适性较好,同时具有较强的抗侧倾能力。但是,多连杆式悬挂结构较为复杂,制造成本较高。
(2)非独立悬挂:非独立悬挂是一种传统的悬挂形式,其特点是车轮与车身通过钢板或弹簧相连,每个车轮都是通过整体连接来承受和缓冲来自道路的冲击。这种悬挂形式结构简单、成本较低、占用空间少,因此在小型车和商用车中被广泛应用。非独立悬挂可以分为钢板弹簧式悬挂、螺旋弹簧式悬挂、空气弹簧式悬挂等。
钢板弹簧式悬挂是一种常见的非独立悬挂形式,它通过多片钢板相连来承受车身重量和来自道路的冲击。这种悬挂形式的优点是结构简单、成本较低、占用空间少,同时具有较强的承载能力。但是,钢板弹簧式悬挂在操控性和舒适性方面表现较差。
螺旋弹簧式悬挂也是一种常见的非独立悬挂形式,它通过螺旋形状的弹簧来承受车身重量和来自道路的冲击。这种悬挂形式的优点是结构简单、成本较低、占用空间少,但缓冲性能较差。
空气弹簧式悬挂是一种较为先进的非独立悬挂形式,通过封闭的橡胶膜囊来承受载荷,具有较好的缓冲性能和乘坐舒适性。但是,空气弹簧式悬挂在制造成本和维护方面相对较高。
4.横向稳定器(防倾杆)

横向稳定器最主要的功用是防止车身在转弯或制动时产生侧倾。在汽车转弯行驶时,横向稳定器能减少车身的侧倾角和横向角振动,从而提高车辆的操控性和舒适性。
横向稳定器的核心部件是由弹簧钢制成的横向稳定杆,它呈U形结构,一端通过橡胶衬套和支承臂与车架相连,另一端则直接与悬架的摆臂相连。这种设计使得横向稳定杆可以在汽车转弯或制动时吸收并分散来自道路的冲击。
横向稳定杆的两端分别铰接在支撑臂上,支撑臂的下端与悬架的摆臂相连,而横向稳定杆的中部则经由橡胶衬套固定在车架上。这种设计使得横向稳定杆可以在垂直方向上移动,以适应不同路况下的冲击和振动。
此外,横向稳定杆的外部包有一个套筒,这个套筒可以防止横向稳定杆与车架或其他部件产生摩擦,从而减少噪音和振动。
总的来说,汽车悬架横向稳定器是一个提高汽车操控性和舒适性的重要零配件,它通过减少车身侧倾和横向角振动来实现这一目标。
5.衬套
汽车悬架衬套是汽车悬架系统中的重要组成部分,主要安装在底盘部分的悬架和控制臂上。衬套的主要作用是减轻零件之间的相互磨损,提供缓冲和减震作用,以提升车辆的操控性和舒适性。
衬套的种类繁多,常见的有钢圈和橡胶压铸制成。衬套的外壳坚硬的金属用来进行限位,防止衬套被压坏,而里面的橡胶在受到外力时可以产生形变,从而起到吸收震动的作用。衬套既包含了弹性,也包含了阻尼;既有像弹簧一样储存能量再释放的特性,也有像减振器一样吸收能量的本事。
衬套在悬架控制臂中有多种不同的作用。例如,Front衬套的性能主要是为了保证悬架系统对汽车平顺性的性能,因而其刚度较小;Rear衬套主要是保证悬架系统对汽车操纵稳定性性能,因而其刚度较大。不同类型的衬套可以满足汽车在不同道路条件下的操控和舒适性能要求。
除了吸收震动和提高舒适性,衬套还可以提高车辆的操控性能。例如,当车辆在通过颠簸路面时,各种悬架衬套也可以吸收一部分震动,从而尽可能的避免震动传递进驾驶舱内。同时,衬套还可以提高车辆的滤震性能,在遇到颠簸路面时,可以降低轮胎与地面之间冲击产生的噪音,提供更加安静、舒适的驾驶环境。
总之,汽车悬架衬套是汽车悬架系统中不可或缺的一部分,对提高汽车的操控性、舒适性和滤震性能具有重要作用。