上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修(3)

1970-01-01 08:00

成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器,传感器与行车电脑相连,行车电脑又与电磁液压杆和直筒减振器相连。直筒减振器有别于传统的液压减振器,没有细小的阀门结构,不是通过液体的流动阻力达到减振的目的。电磁减振器中也有减振液,但是,那是一种被称为电磁液的特殊液体,是由合成的碳氢化合物和微小的铁粒组成。

平时,磁性金属粒子杂乱无章地分布在液体里,不起什么作用。如果有磁场作用,它们就会排列成一定结构,减振液就会变成近似塑料的状态。减振液的密度可以通过控制电流流量来精确控制,并且是适时连续的控制。电磁式可调悬架的工作过程是:当路面不平引起车轮跳动时,传感器迅速将信号传至控制系统,控制系统发出指令,将电信号发送到各个减振器的电子线圈,电流的运动产生磁场,在磁场的作用下,减振器中的电磁液的密度改变,控制车身,达到减振的目的。如此变化说起来复杂,却可以一秒中进行1000次,可谓瞬间完成。电磁悬架系统可以快速有效地弥补轮胎的跳动,并扩大悬架的活动范围,降低噪音,提高车辆的操控准确性和乘坐舒适性。 (五)八种常见汽车悬架系统的详细介绍

(1)非独立悬架系统

非独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架或车身的下面。非独立悬架系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。

非独立悬架又可以分为钢板弹簧式非独立悬架、螺旋弹簧非独立悬架、空气弹簧非独立悬架三种。 1、钢板弹簧式非独立悬架

钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件,由于它兼起导向机构的作用,使得悬架系统大为简化。如上图所示,这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链,也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起,前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架

9

相连,后端可以自由摆动,形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。

2、螺旋弹簧非独立悬架

因为螺旋弹簧作为弹性元件,只能承受垂直载荷,所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。

3、空气弹簧非独立悬架

汽车在行驶时由于载荷和路面的变化,要求悬架刚度随着变化。当空车时车身被抬高,满载时车身则被压得很低,会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求,矿山及大型客车要求 其空车与满载时的车身高度变化不大;对于轿车要求在好路上降低车身高度,提高车速行驶;在坏路上提高车身,可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。

(2)独立悬架系统

独立悬架系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬架在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬架系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架系统,按其结构形式的不同,独立悬架系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架系统等。

(3)横臂式悬架系统

横臂式悬架系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬架系统。

单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬架系统多应用在后悬架系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。

10

双横臂式独立悬架系统按上下横臂是否等长,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架系统。等长双横臂式悬架系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用。对于不等长双横臂式悬架系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架系统已广泛应用在轿车的前后悬架系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬架系统结构。

双横臂悬架拥有上下两个叉臂,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。双横臂式悬架的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数,前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。

双横臂式悬架通常采用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。

双横臂式悬架运动性出色,为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。 从结构上来看,双横臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系,它们的共同点为:下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂构成,液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双横臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂,这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。

它的优点是可以通过选择横臂的长短,来调节车轮跳动时轮距变化的大小,以及车轮定位角变化的大小,从而得出最佳的操纵稳定性。同时,它的减震器没有横向载荷。此外,它上端的高度较低,有利于降低车头的高度,改进车身造型。因此,这种悬架具有很好的操纵稳定性和舒适性,是比较高级的悬架。 初始车轮定位参数的调整自由度多,车轮上下跳动、转向时,地面外倾角、主销后倾角,侧倾中心高度等设计的自由度大。

①对主销后倾角变化形式的设计,可以通过上下摆臂的旋转轴线成一定角度来实现,使制动时主销后倾角增大,以增加制动稳定性。

②侧倾中心高变化形式的设计,通过摆臂角度的设计可以实现不同的侧倾中心高变化,如下图是两种典型的双横臂摆臂姿态,第一种设计能够使侧倾中心变

11

化比较小,第二种设计可使侧倾后悬架的侧倾中心较高,以减少汽车的侧倾,第二种设计多用在运动型车上。

它的缺点是:

①零件数量多,结构复杂,成本高,占用的空间较大,成本相对高 ②摆臂的长短对车轮上下跳动的空间影响大

③如果使横向刚度较大,操纵性好,可能同时会产生平顺性、噪音增大的倾向,可使下摆臂采用I型臂和纵向推力杆形式,使前后刚度和横向刚度实现分开设计。

相比麦弗逊式悬架双横臂多了一个上摇臂,不仅需要占用较大的空间,而且其定位参数较难确定,因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬架。但其具有侧倾小,可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异,因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬架均选用双横臂式悬架,可以说双横臂式悬架是为运动而生的悬架。法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双横臂式前悬架。一汽丰田皇冠和锐志也都采用了双横臂式前悬架。国内采用双横臂式前悬架的轿车主要有一汽丰田皇冠和一汽丰田锐志,以及奥迪的豪华SUV Q7、大众途锐等。

另外需要说明的是,双横臂式悬架和双横臂式悬架有着许多的共性,只是结构比双横臂式简单些可以称之为简化版的双横臂式悬架。同双横臂式悬架一样双横臂式悬架的横向刚度也较大,一般也采用上下不等长摇臂设置。

后悬采用双横臂式悬架的思域具有不错的运动性,中型轿车本田雅阁和马自达6都采用了双横臂前悬架。

双横臂式悬架设计偏向运动性,其性能优于麦弗逊式式悬架、但比起真正的双横臂式悬架以及多连杆前悬架要稍差一些。国内采用双横臂式前悬架的主要有:广州本田雅阁、一汽轿车马自达6以及北京奔驰-戴克的克莱斯勒300C。而采用双横臂式后悬架的有东风本田思域。大众豪华SUV途锐前后悬均采用了双横臂式独立悬架。

尽管双横臂式独立悬架拥有众多优势——出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制等,但由于使用上下控制臂结构,过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢,上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间增大。因

12

此双横臂悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车上,如我们熟悉的凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐,甚至国产中兴威虎皮卡无一例外都在前悬采用了双横臂结构。而像兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车在前后悬都采用双横臂悬架,这足以说明双横臂的应用范围广泛,重要的是它能为车身提供很好的侧向支撑。

(4)多连杆式悬架系统

图3、多连杆式悬架系统

多连杆独立悬架,可分为多连杆前悬架和多连杆后悬架系统。其中前悬架一般为3连杆或4连杆式独立悬架;后悬架则一般为4连杆或5连杆式后悬架系统。

多连杆悬架能实现主销后倾角的最佳位置,大幅度减少来自路面的前后方向力,从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性,同时也保证了直线行驶的稳定性,因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小,不易造成非直线行驶。

在车辆转弯或制动时,多连杆悬架结构可使后轮形成正前束,提高了车辆的控制性能,减少转向不足的情况。

多连杆悬架在收缩时能自动调整外倾角,前束角以及使后轮获得一定的转向角度。通过对连接运动点的约束角度设计使得悬架在压缩时能主动调整车轮定位(这个设计自由度非常大),能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮

13


上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:陕西省注册咨询工程师《分析与评价》考试大纲每日一讲(11月21日)

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: