汽修專業(yè)角度解讀汽車懸架系統(tǒng),機(jī)械工程論文

汽修專業(yè)角度解讀汽車懸架系統(tǒng),機(jī)械工程論文摘要：當(dāng)代社會,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)上找到各自滿意的答案:。就像不少人在選購汽車的時候一樣,都會去各大網(wǎng)站論壇看一些汽車的配置,但限于汽車這個領(lǐng)域的專業(yè)程度太高,不具備一定工科專業(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,然而汽車設(shè)計師的解讀又太過專業(yè)。恰巧在他們之間還有這樣一個從事汽車維修的專業(yè)技師的群體,他們天天游走于各種品牌的各類車型之間,拆卸、更換、檢測、維修對于廠家提供的各類參數(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維修的專業(yè)視角來全新解讀一下那些在學(xué)習(xí)者眼中,神秘、深奧又可望不可及的汽車懸架系統(tǒng)。本文關(guān)鍵詞語：汽車維修;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;前言談及汽車懸架,不少人都以為懸架就是避震,其實(shí)不然。汽車的懸架系統(tǒng)是指由車身與輪胎之間的彈簧和避震器組成的整個支持系統(tǒng),用來緩沖路面沖擊,衰減振動,保證汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。懸架系統(tǒng)是車身、車架和車輪之間的一個連接構(gòu)造系統(tǒng),而這個構(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。在汽車行駛經(jīng)過中,因路面的變化而遭到?jīng)_擊,這些沖擊的氣力華而不實(shí)一部分會由輪胎吸收,但絕大部分是依靠輪胎與車身間的懸架裝置來吸收的。避震是減振器的通俗叫法,其主要用來吸收振動的能量,附帶上彈簧、緩沖膠、防塵罩和塔頂后,稱之為減振器模塊,有些廠商也稱之為減振支柱或懸架滑柱。避震也是眾多熱愛改裝的車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)前各大制造廠商的整車布置來看,懸架總的來講分為兩大類:獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架能夠簡單理解為是左、右兩個車輪間沒有通過實(shí)軸進(jìn)行剛性連接的,一側(cè)車輪的懸架部件全部都只與車身相連;而非獨(dú)立懸架的兩個車輪間不是互相獨(dú)立的,之間有實(shí)軸進(jìn)行剛性連接。從構(gòu)造上看,獨(dú)立懸架由于兩個車輪間沒有干預(yù),能夠有更好的乘坐舒適性和駕駛操控性;而非獨(dú)立懸架的兩個車輪間有硬性連接物,會發(fā)生互相干預(yù),但其構(gòu)造簡單,有更好的剛性和通過性。然而,離開設(shè)計二字空談獨(dú)立與非獨(dú)立哪一種懸架好,都是假的。優(yōu)秀的非獨(dú)立懸架是根本不會存在斷軸的問題的。獨(dú)立懸架的優(yōu)勢在于,其調(diào)校的空間比非獨(dú)立懸架相對更大一些,但經(jīng)大師調(diào)校過的扭力梁懸架,絕比照菜鳥工程師仿真分析出來的多連桿獨(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別轎車;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,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,后橋襯套需要同時承當(dāng)來自縱向力與側(cè)向力,因此多與車身縱軸線呈一定角度,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。在加強(qiáng)型瓦特連桿巧妙的機(jī)械構(gòu)造作用下,車輛后橋左右兩側(cè)車輪在轉(zhuǎn)向時的受力互相補(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)確度與整車的操縱穩(wěn)定性。同時,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身縱軸線垂直,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上的配置,而中高端車都是獨(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的專利,除了設(shè)計空間、調(diào)校等專業(yè)因素外,最大的就是成本影響。就拿經(jīng)濟(jì)型A級車來講,在汽車的售價越來越下降市場背景下,制造廠商配置非獨(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,因而對于同級別車,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的懸架構(gòu)造。美國通用汽車公司的EarleS.MacPherson于1947年就開發(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,對于日常駕駛來講完全夠用。不過一些追求駕駛樂趣調(diào)教的車型也會將其改良,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。車輪上部叉臂與車身相連,車輪的橫向力和縱向力都是由叉臂承受,而這時的減振機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)支撐車體和減振的任務(wù)。由于車輪的橫向力和縱向力都由兩組叉臂來承受,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,而且在車輛轉(zhuǎn)彎時能很好的抑制側(cè)傾和制動點(diǎn)頭等問題。雙叉臂式懸架通常采用上下不等長叉臂(上短下長),讓車輪在上下運(yùn)動時能自動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,就是通過各種連桿配置把車輪與車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對連接運(yùn)動點(diǎn)的約束角度設(shè)計使得懸架在壓縮時能主動調(diào)整車輪定位,使得車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)而提高整車的操控極限,是所有懸架設(shè)計中最好的。同時它的構(gòu)造偏復(fù)雜,制造成本也高。一般中小型轎車車出于成本和空間考慮很少使用這種懸架。談汽車懸架系統(tǒng)假如只談到這里,就只會給懂行的讀者留下一個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到達(dá)緩沖振動和消耗振動產(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懸架系統(tǒng)的體積,進(jìn)而為汽車的整車設(shè)計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、保時捷卡宴這些車型都有選配。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)可分為半主動懸架和主動懸架。半主動懸架不能隨外界路況的鼓勵即時進(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)指令儲存在計算機(jī)中,根據(jù)實(shí)際的路面情況調(diào)用事先存儲的參數(shù)來控制系統(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。而主動懸架能夠根據(jù)實(shí)時的路面鼓勵進(jìn)行調(diào)節(jié),使汽車懸架的減振效果最好,到達(dá)平穩(wěn)駕駛的目的。但是由于主動懸架需要配套的控制電腦、空氣泵、儲壓罐、氣動前后減震器和空氣分配器等部件,動力損耗和制造成本都比擬高。例如,AccuAir氣動懸掛系統(tǒng)中不僅有e-Level手持控制模塊來進(jìn)行四輪獨(dú)立升降調(diào)節(jié)、升降速度調(diào)節(jié)、自動補(bǔ)氣等功能,還能夠使用WIFI來實(shí)現(xiàn)對車輛高低調(diào)節(jié)、儲氣罐壓力、壓縮機(jī)狀態(tài)以及實(shí)時的車身高度顯示等多種功能,通過手機(jī)對車輛進(jìn)行升降操作?？偟膩碇v,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,在這個人人談運(yùn)動的年代,似乎只要獨(dú)立懸架能夠證明某款車的運(yùn)動基因,各廠家也將懸架類型作為賣點(diǎn)銷售。但是對于普通群眾消費(fèi)者來講,其實(shí)非獨(dú)立懸架能夠比擬更實(shí)用一些