汽车前后悬架系统有哪些种类.docx

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汽车前后悬架系统有哪些种类

汽车前后悬架系统有哪些种类

悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

它不但影响汽车的乘坐舒适性〔平顺性〕、还对其他性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响。

每一个悬架都由弹性元件〔起缓冲作用〕、导向机构〔起传力和稳定作用〕以及减震器〔起减震作用〕组成。

但并非所有的悬挂都必须有上述三种元件。

只要能起到上述三种作用即可。

个别构造那么还有缓冲块、横向稳定杆等。

弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车那么使用空气弹簧。

悬挂系统是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。

从外表上看，轿车悬挂系统仅是由一些杆汽车悬架图、筒以及弹簧组成，但千万不要以为它很简单，相反轿车悬架是一个较难到达完美要求的汽车总成，这是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。

比方，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头〞、加速“抬头〞以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

1、悬挂的分类

       〔l〕非独立式悬挂：

两侧车轮安装于一根整体式车桥上，车桥通过悬挂与车架相连。

这种悬挂构造简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时互相影响。

而且由于非悬挂质量较重，悬挂的缓冲性能较差，行驶时汽车振动，冲击较大。

该悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。

       〔2〕独立式悬挂：

每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上；此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬挂质量较经；缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。

各项指标都优于非独立式悬挂，但该悬挂构造复杂，而且还会便驱动桥、转向系变得复杂起来。

采用此种悬挂的有下面两大类车辆。

       ①轿车、客车及载人车辆。

可明显提高乘坐舒适性，并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。

        ②越野车辆、军用车辆和矿山车辆。

在坏路和无路的情说下，可保证全部车轮与地面的接触，提高汽车的行驶稳定性和附着性，发挥汽车的行驶速度。

2．弹性元件的种类

        〔1〕钢板弹簧：

由多片不等长和不等曲率汽车悬架那种比拟好的钢板叠合而成。

安装好后两端自然向上弯曲。

钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用，纵向布置时还具有导向传力的作用，非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减震器，构造简单。

        〔2〕螺旋弹簧：

只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。

由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。

        〔3〕油气弹簧：

以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它不但具有良好的缓冲能力，还具有减震作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。

        〔4〕扭杆弹簧；将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。

3、减震器

        多采用筒式减震器，利用油液在小孔内的节流作用来消耗振动能量。

减震器的上端与车身或者车架相连，下端与车桥相连。

多数为压缩和伸张行程都能起作用的双作用减震器，

4、导向装置

        独立悬挂上的弹性元件，大多只能传递垂直载荷而不能传递纵向力和横向力，必须另设导向装置。

如上、下摆臂和纵向、横向稳定器等。

5、非独立悬挂与独立悬挂

   一般来说，汽车的悬挂系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种，非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜；独立悬挂的车轴分成两段，每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，两边的车轮可以独立运动，提高了汽车的平稳性和舒适性。

　　由于现代人对车子乘坐舒适性及操纵安定性的要求愈来愈高，所以非独立悬挂系统已渐渐被淘汰。

而独立悬挂系统因其车轮触地性良好、乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升悬架类型、左右两轮可自由运动，轮胎与地面的自由度大，车辆操控性较好等优点目前被汽车厂家普遍采用。

常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、拖曳臂式悬挂系统等等。

每种方法均有各自的优缺点和适应性

现在最流行的也是我们最常听到的就是麦弗逊，双叉臂和多连杆三种形式。

那么这三种主流悬架有些什么特点？

各自有哪些性能特征呢？

虽然按照悬架的档次和复杂程度以及用料来排名的话，多连杆是最好的，其次是双叉臂再其次是麦弗逊，虽然档次可以这样划分，但世界上的事物都是有利有弊的，这三种悬架之所以能在各种车型上大量存在当然有着各自的性能优点。

在这三种悬架中，麦弗逊是构造最简单的，也是制造本钱最低用途最广的。

它主要用在大多数中小型车的前桥上。

它以简单独霸天下。

也正是因为他简单所以他轻，响应速度快。

并且在一个下摇臂和支柱的几何构造下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的汽车悬架系统接地面积最大化，而且占用空间小适合小型车以及大局部中型车使用。

但是由于构造简单使得悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。

 麦花臣式悬吊系统〔McPhersonType〕又称为支柱式悬吊系统，此种悬吊常见于前悬吊，堪称是最被广泛运用者。

这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式，支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身，支柱下部用连杆连结以定位，避震器为筒型，装在支柱内部。

支柱可在导管内上下滑动，最大优点为构造简单，占位置小，前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变，另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊，外倾角方向的定位需要上臂，牺牲空间，麦花臣式悬吊因避震器有此功能，可增大车室空间，在引擎横置的FF车因布置空间无余地，此优点就显得特别重要；缺点为行驶不平路面时，车轮易自动转向，故驾驶人须用力保持方向盘，当受到剧烈冲击时，滑柱易造成弯曲，因而影响转向性能。

   麦弗逊事实上是演变自双Ａ臂的一种悬吊型式。

他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧，而下支臂不变。

另外，由于避震器就是麦弗逊的上臂，所以这样的避震器要特别巩固才行。

根本上，麦弗逊广泛的运用于前悬吊系统，因为少了上支臂的关系，使得其占用的前轮底盘空间减少，能轻松的安置与横置引擎的车子，在能带来不错的操控效果时，还能兼顾设计本钱。

麦弗逊式（MacPherso又译为麦花臣或支柱式）

   麦花臣式悬吊系统〔McPhersonType〕又称为支柱式悬吊系统，此种悬吊常见于前悬吊，堪称是最被广泛运用者。

这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式，支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身，支柱下部用连杆连结以定位，避震器为筒型，装在支柱内部。

支柱可在导管内上下滑动，最大优点为构造简单，占位置小，前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变，另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊，外倾角方向汽车悬架平面图的定位需要上臂，牺牲空间，麦花臣式悬吊因避震器有此功能，可增大车室空间，在引擎横置的FF车因布置空间无余地，此优点就显得特别重要；缺点为行驶不平路面时，车轮易自动转向，故驾驶人须用力保持方向盘，当受到剧烈冲击时，滑柱易造成弯曲，因而影响转向性能。

   麦弗逊事实上是演变自双Ａ臂的一种悬吊型式。

他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧，而下支臂不变。

另外，由于避震器就是麦弗逊的上臂，所以这样的避震器要特别巩固才行。

根本上，麦弗逊广泛的运用于前悬吊系统，因为少了上支臂的关系，使得其占用的前轮底盘空间减少，能轻松的安置与横置引擎的车子，在能带来不错的操控效果时，还能兼顾设计本钱。

拖曳臂式（Trailing-Arm又译为拖戈臂式）

   拖曳臂式〔Trailingarmtype〕是专为后轮设计的悬吊系，以支臂结合车轴前方的车身部主轴与车轴，其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者，亦即直向前方，称为拖曳臂式或全拖曳臂式，使用这类系统的车像PEUGEOT车系、CITROEN车系、OPEL车系等，而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向前方。

拖曳臂式悬吊的构造为车身部的主轴直接结合于车身，然后将主轴结合于悬吊系统，再将此构件安装于车身，弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体，直立安装于车轴附近。

悬吊系统本身的运动，支臂以垂直车身中心线的轴，亦即平行于车轴的轴为中心进展运动，车轴不倾斜于车身，在任一上下运动位置，车轴平行于车身，对车身外倾角变化为零。

其最大的优点乃在于左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，当其煞车时除了车头较重会往下沈外，拖曳臂悬吊的后轮也会往下沈平衡车身，而其缺点为无法提供精准的几何控制汽车悬架弹簧。

   单纯的拖曳臂式设计其实算得上是过时的产品了。

不能调整倾角，不能提供较佳的乘坐舒适性都是其硬伤。

但是PSA集团就是能够把旗下车系的拖曳臂调的比大局部日系车的双a或多连杆还要好！

不得不佩服法国人的调校技术，很有自己的一套哲学。

虽然在引擎技术上没有特别突出的成就，但是操控优秀，以小搏大，wrc佳绩就是证明（今年车手冠军肯定是雪铁龙的了，车队那么是在雪铁龙和标志中产生..没差，反正都是psa集团的..）.不过，即使如此，拖曳臂在旗下高级房车上也渐渐被多连杆取代了，毕竟最求最正确舒适性才是高级房车的精华

双差臂悬挂拥有上下两个摇臂，起横向力由两个摇臂同时吸收，支柱只承载车身重量。

因此横向刚度大。

由于上下使用不等长摇臂〔上长下短〕，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。

并且也能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。

但是由于多了一个上摇臂，所以需要站用较大的空间，因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。

在支柱式悬吊系统问世前，乘用车的独立悬吊式前悬吊为双差臂式悬吊，但是，支柱式问世后，除了一部份外，几乎所有的乘用车前悬吊都改用支柱式。

不过，最近苛求乘坐舒适性与操纵安定性的车种开场在前后轮都采用几何学变化，柔软协调等设计自由度高的双A臂式悬吊，为有外倾角变化控制用臂的悬吊形式。

臂的布置是下臂与支柱式差不多，上臂是两端已有橡胶衬套的A型臂结合车身与车轴，车身常有副框架，主轴布置于副框架上，副框架与车身通常在四处经绝缘体结合，弹簧与避震器为尽量增长行程，装于上臂上与车身间，藉这些连杆的布置设计，即可将外倾变化。

双A臂式悬吊的优点首推设计自由度，因不对避震器施加弯矩，所以摩擦小，因在副框架上布置连杆，容易兼顾悬吊系的刚性与震动绝缘。

缺点是零件数多，也要求定位精度，本钱上重量上都不利单厢小货车之类的商用车，这是HONDA从F1赛车上所产生的理念，也是本田车系最喜用的悬吊系统。

   双A臂，这个目前在本钱与操控间取得最完美平衡的设计已经存在相当长的时间，诸如多连杆，麦弗逊等皆为其衍生设计。

双A臂悬吊就构造学而言是最巩固的悬吊，能带来更多的几何调整以提供有效的舒适性与操控性。

举个实例，civicek9之所以那么受欢送，根本上就是基于其前后双a臂的悬吊设计所带来的极佳操控（后代的civic却拔掉了双a用麦弗逊来替代前悬吊，实在是可惜了）。

不过由于只有4根连杆，仅仅只能提供倾角变化无法大幅调整束角，所以他仍然不够优秀，因此聪明的设计师设计了一种有横向及纵向拉杆（提供更多几何角度控制）的复合悬吊，于是多连杆诞生了。

另外值得一提的是:

双A臂可是F1的不二选择。

拖曳臂式（DoubleWishbone又译为双叉骨式或双许愿骨式）

多连杆悬挂，通过各种连杆配置〔通常有三连杆，四连杆，五连杆〕，首先能实现双叉臂悬挂的所有性能，然后在双叉臂的根底上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变，这就意味着弯道适应性更好，如果用在前驱车的前悬挂，可以在一定程度上缓解转向缺乏，给人带来准确转向的感觉；如果用在后悬挂上，能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角，这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向，到达舒适操控两不误的目的。

跟双叉臂一样，多连杆悬挂同样需要占用较多的空间，而且多连杆悬挂无论是制造本钱还是研发本钱都是最高的所以常用在中高级车的后桥上。

近年的汽车厂苛求乘坐舒适性与操控安定性的底盘性能，因而采双A臂式悬吊与多连杆式悬吊系，形成所谓的复合式多连杆〔Multi-link〕，不过两者原理一样，因连杆的数目及固定点不同，各车厂命名方式不同。

以将车轴定位，连杆大都汽车悬架装置检测台经由衬套先安装副框架，副框架经绝缘体固定于车身，此构成原理与双A臂式悬吊差不多，只不过双A臂式悬吊是以上下二支A臂或是以三只连杆形成A字形状，另有一组固定于车身的机构来连结，而像宾士车厂所谓的多连杆不过是采拖曳臂式悬吊与双A臂式〔多一只连杆〕悬吊系，形成所谓的复合式多连杆〔Multi-link〕，之所以会如此设计是因为多连杆式独特的连杆配置结合拖曳臂的舒适性与双A臂的操控性、抓地性，能提供平稳的行驶性急吸收大局部从路面传来的震动，并能自动调整轮胎角度，消除对地外倾角变化，车身晃动时，使轮胎与路面永远保持90度垂直，抓地力自然佳。

因此要兼顾操纵平安性乘坐舒适性，就得适当的设定连杆安装位置，角度，衬套等特性，各车的多连杆式吊可达成如此复杂连杆配置，是由于容易用电脑解析模拟多连杆式悬吊系的优缺点，多连杆与双A臂式悬吊同样构造复杂，各零件需要高精度，本钱高，重量增大〔有些使用铝合金制连杆来减轻重量〕是其缺点，但可平衡达成其它悬吊方式，达不到的前述性能要求，因此目前多连杆式也可说是最复杂也是最先进的。

   根本上，多连杆可以看作为双A臂的衍生设计。

但之所以要把他从双A里单独分类出来，是因为现在的多连杆设计已经变的越来越多样化了，有些多连杆上甚至找不到一点双a的痕迹（甚至还有上下A臂加三连杆的超疯狂设计，全车悬吊的材料本钱高出别人2~4倍，所以有些车贵不是没有道理的…）。

多连杆就目前对于高级房车来说是最正确设计，比双a更多变的几何调整让他能到达更佳的舒适性，稳定性与操控性。

很多车厂在标榜自己旗下的高级房车时，都会宣传自家的多连杆又参与了什么新设计之类的，可谓高级的代名词。

不过本钱高昂，较占底盘空间使之只能用于后悬吊都是其缺点。

  多连杆式（Multi-Link）

所以总的来说，现在最经汽车悬架设计济适用，性价比最高的前独立悬挂是麦弗逊，能做高性能调校和匹配的悬挂是多连杆和双叉臂。

构造最复杂实现性能最多的是多连杆。

但由于后两者在构造上使其质量较重所以为了到达更好的响应速度常用铝合金打造，那么本钱就可想而知了。

　　一般来说，汽车的前后悬挂系统包括弹簧和减震器两个局部，按照构造来分，多见有以下构造形式，麦佛逊，双A臂（双横杆），拖曳臂，扭力梁和多连杆。

　　麦佛逊式悬挂多用于前轮，是独立悬挂的一种，而且是构造非常简单的一种，布置紧凑，节省空间，前轮定位变化小，具有良好的行驶稳定性。

所以，大局部的轿车前悬均采用这种构造，差异主要在选材和减震器、弹簧的调校上面。

但麦弗逊式悬架在使用中也有缺点，就是行驶在不平路面时，车轮容易自动转向，故驾驶者必须用力保持方向盘的方向，当受到剧烈冲击时，减震器易造成弯曲，因而影响转向性能，所以很多不吝惜空间和本钱的豪华轿车上面并没有采用此种形式。

　　双A臂悬挂拥有上下两个摇臂，起横向力由两个摇臂同时吸收，支柱只承载车身重量。

因此横向刚度大。

由于上下使用不等长摇臂（上长下短），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。

并且也能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。

但是由于多了一个上摇臂，所以需要站用较大的空间，本田的轿车前悬喜欢采用这种构造，civic为人所称道的操控性，前悬的双A臂有一定的功绩，遗憾的是8代civic没有沿用这种构造，而采用了麦佛逊另很多车迷遗憾。

　　拖曳臂式悬挂系统是专为后轮设计的悬挂系统，像标致车系、雪铁龙车系、欧宝车系等欧洲轿车比拟喜欢采用这种悬挂系统。

拖曳臂式悬挂系统的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小，乘坐性佳，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬吊的后轮也会往下沉平衡车身，而其缺点是无法提供精准的几何控制，不过如果调校得当，可以用最少的本钱和空间到达最好的效果，所以现在的小车多采用这种形式的后悬挂。

　　扭力梁悬挂是一种半独立悬挂汽车电控悬架系统方式，这种悬挂构造简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时会互相影响。

对细小的震动能够较好地过滤，而对于大坑洞的反响会比拟生硬，群众集团的车型多采用此种后悬挂，不过最新的PQ35平台均改成了多连杆式。

　　多连杆悬挂系统，又分为5连杆和4连杆。

多连杆后悬挂能实现主销后倾角的最正确位置，大幅度减少来自路面的前前方向力，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，在车辆转弯或制动时，5连杆后悬挂构造可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向缺乏的情况。

很多豪华轿车的前悬也使用了4连杆前悬它通过运动学原理巧妙地将牵引力、制动力和转向力别离，同时赋予车辆准确的转向控制。

　　综上所述，虽然多连杆有很多先天的优点，似乎是最好的方式，但是一下多了这么多受力点，调校会比拟困难，而且在占用空间和本钱上没有优势，所以我们在购车时不必太在意是否采用了多连杆，如果是A级以下的车型，前麦佛逊，后拖曳臂是非常好的搭配，B级以上那么各车厂有不同的喜好，原那么上只要和整车风格协调一致，我们大可不必非要认定一种悬挂方式，如果追求性能，那么可以去专业改装店做深度调校。