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接时，它本身还能起到传递各向力和力矩以及决定车轮运动轨迹的作用，因而可不再另设导

向机构。

此外，一般钢板弹簧是多片叠成的，本身具有一定的减震能力，在对减振要求不高

的车辆上，也可以不装减振器。

由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（承载质量）所决定的车身固有频率（亦称振动系统

的自由振动频率），是影响汽车行驶平顺性的悬架重要性能指标之一。

人体所习惯的垂直振

动频率是步行是身体上下运动的频率，约为1-1。

6Hz。

车身固有频率应当尽可能的处于或接

近这一频率范围。

根据力学分析，如果将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度振动的质量，

则悬架系统的固有频率为

式中，ｇ为重力加速度；

ｆ为悬架垂直变形（挠度）；

Ｍ为悬架簧载质量；

Ｃ（Ｃ＝Ｍｇ／ｆ

）为悬架刚度（不一定等于弹性元件的刚度），它指使车轮中心相对于车架和车身向上移动的

单位距离（即使悬架产生单位垂直压缩变形）所需要加于悬架上的垂直载荷。

由上式可见：

1）在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度越小，则汽车固有频率越低。

但悬架刚度越小，在

一定载荷下悬架垂直变形就越大，即车轮上下跳动所需要的空间越大，这对于簧载质量大的货

车，在结构上是难以保证的，故实际上货车的车身固有频率往往偏高，而大大超过了上述理想

的频率范围。

2）当悬架刚度一定时，簧载质量越大，则悬架垂直变形越大，而固有频率越低，故空车行驶

时的车身固有频率要比满载行驶时的高。

簧载质量变化范围越大，则频率变化范围也越大。

为了使簧载质量从相当于汽车空载到满载的范围内变化时，车身固有频率保持不变或变化

很小，就需要将悬架刚度做成可变的，即空车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增

加。

有些弹性元件本身的刚度就是可变的，如气体弹簧；

有些悬架所用的弹性元件的刚度虽然

是不变的，但是安装在悬架中之后，可是整个悬架具有可变的刚度，例如扭杆弹簧悬架。

汽车悬架可分为两大类：

非独立悬架和独立悬架。

非独立悬架（图２１－２ａ）。

其结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥（或车身）连

接。

当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆

动，故称为非独立悬架。

独立悬架（图２１－２ｂ）。

其结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的

通过弹性悬架与车架（或车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响，故称为独立悬架。

第二节减振器

为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内

部装有减振器。

减振器和弹性元件时并联安装的（图21-3）。

汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。

液力减振器的作用原理是，当车架与车桥作往复相对运动而活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔.此时孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力,车身和车架的振动能量转化为热能被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。

减振器阻尼力的大小随车架和车桥（或车轮）相对速度的增减而增减，并且与油液的粘度有关。

要求油液的粘度受温度变化影响尽可能小，且具有抗气化，抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。

减振器的阻尼力越大，振动消除得越快，但却使并联的弹性元件

的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还能导致减振器连接零件及车架损坏。

为解决弹性元件与减振器之间的这一矛盾，对减振器提出如下要求：

1）压缩行程（车桥与车架相互移近的行程）内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性来缓和冲击。

2）在悬架伸张行程（车桥与车架相互远离的行程）内，减振器的阻尼力应较大，以求迅速减振。

3）当车桥（或车轮）与车架的相对速度较大时，减振器应当能自动加大液流通道面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。

液力减振器按其结构形式不同，可分为筒式和摇臂式（在我国，这种减振器70年代就已被淘汰了）两种类型，按其作用方式不同，又可分为双向作用式和单向作用式减振器两种。

在压缩和伸张两行程内均能起作用的减振器，称为双向作用式减振器；

另有一种仅在伸张行程内起作用，称为单向作用式减振器。

目前，汽车上广泛采用双向作用式减振器。

一.双向作用筒式减振器

双向作用筒式减振器一般都具有四个阀（图21-4），即压缩阀6，伸张阀4，流通阀8和补偿阀7。

流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；

而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。

压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压升高到一定程度时，阀才能开启，而当油压降低到一定程度时，阀即自动关闭。

双向作用筒式减振器的工作原理可按图21-4，分为压缩和伸张两个行程加以说明。

（1）压缩行程当汽车车轮滚上凸起和滚出凹坑时，车轮移近车架（车身），减振器受压缩，减振器活塞3下移。

活塞下面的腔室（下腔）容积减小，油压升高，油液京流通阀8到活塞上面的腔室（上腔）。

由于上腔被活塞杆占去一部分空间，上腔内增加的容积小于减小的容积，故还有一部分油液推开压缩阀6，流回贮油缸5。

这些阀对油液的节流便造成对悬架压缩运动的阻尼力。

（2）伸张行程当车轮滚进凹坑或滚离凸起时，车轮相对于车身移开，减振器受拉伸。

此时减振器活塞向上移动。

活塞上腔油压升高，流通阀8关闭。

上腔内的油液便推开伸张阀4流入下腔。

同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积，下腔内产生一定的真空度，这是贮油缸中的油液便推开补偿阀7流入下腔进行补充。

此时，这些阀的节流作用即造成对悬架伸张运动的阻尼力。

压缩阀的节流阻力应设计成随活塞运动速度而变化。

例如，当车架或车身振动缓慢（即活塞向下运动速度低）时，油压不足以克服压缩阀弹簧的预紧力而推开阀门。

此时，多余部分的油液经一些常通的缝隙（图上未画出）流回贮油腔。

当车身振动剧烈，即活塞向下运动的速度高时，则活塞下腔油压剧增，达到能克服压缩阀弹簧的预紧力时，便推开压缩阀，使油液在很短的时间内通过较大的通道流回贮油缸。

这样，油压和阻尼力都不致超过一定限度，以保证压缩行程中弹性元件的缓冲作用得到充分发挥。

同样，伸张行程中减振器的阻尼力也应设计成随活塞运动速度而变化。

当车轮向下运动速度不大（即活塞向上的运动速度不大）时，油液径伸张阀的常通孔隙（图21-4上未画出）流入下腔，由于通道截面积很小，便产生较大的阻尼力，从而消耗了振动能量，使振动迅速衰减。

当车身振动剧烈时，活塞上移速度增大到使油压足以克服伸张阀弹簧的预紧力时，伸张阀开启，通道截面积增大，使油压和阻尼力保持在一定限度以内。

这样，可使减振器及悬架系统的某些零件不会因超载而损坏。

由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样的油压作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和，这就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比压缩行程内产生的阻尼力大得多。

根据上述工作原理所设计的各种双向作用筒式减振器，其构造均大同小异。

图21-5所示为解放CA1091型汽车上所用的双向作用筒式减振器。

它有三个同心钢筒：

防尘罩21，贮油缸20和工作缸19。

防尘罩与活塞杆和用以连接车架的上吊环26焊接在一起。

工作缸装于贮油缸内，并用螺母27通过密封圈25和导向座22压紧。

贮油缸的下端焊有用以连接车桥的下吊环10。

在减振器工作时，这两个缸是作为一个整体一起随车桥而运动的。

贮油缸与工作缸之间形成贮油腔，内装减振油液，但不装满，工作缸内则充满减振油液。

活塞杆18穿过工作缸和贮油缸的密封装置而伸入工作缸内。

在活塞杆的下端用压紧螺母9固定着活塞4。

活塞的头部有内外两圈沿圆周均布的轴向通孔，外圈10个孔的直径大

于内圈10个空的直径。

在活塞头部上端面上，有仅能盖住外圆通孔的流通阀3，用弹簧片2压紧，并由流通阀限位座1限位。

在活塞头部下端面上均匀分布四个小槽，当伸张阀5被压紧时，便形成四个缺口，该缺口为常通的缝隙，在压缩或伸张行程中减振油液均可通过此缺

口流动。

在伸张阀与压紧螺母之间装有调整垫片8，用以调整伸张阀弹簧7的预紧力。

在工作缸下端装有支承座圈11，座圈孔上端面有两个小缺口，与装在它上面的星形补偿阀15形成两个缝隙，作为工作腔和贮有腔之间的常通缝隙。

补偿阀中央有孔，空中装有压缩阀杆16，阀杆上部钻有中心孔，且阀杆圆柱面上有两个圆孔与中心孔相通。

在压缩阀杆上滑套着压缩阀14，不工作时，压缩阀在压缩弹簧13作用下，其上端面紧压在补偿阀15上，内部形成一锥形小空腔。

此时，油液经阀杆上的中心孔及圆孔仅能流到锥形小空腔中，而与贮油腔隔绝。

座圈11上端在安装好以后翻边，将补偿阀弹簧片17紧压在阀杆16顶端边缘，成为不可拆的。

工作缸的上部装有密封装置和导向座。

密封装置油橡胶密封圈25，橡胶油封28，油封盖29，油封垫圈30，油封弹簧24及贮油缸螺母27所组成。

橡胶密封圈25用以密封工作缸的周缘，而橡胶油封28用以密封活塞杆。

当活塞杆往复运动时，杆上的油液被密封件刮下，经导向座22上的径向小孔流回贮油缸。

导向座22用来为活塞杆导向。

一汽红旗CA7220型，奥迪100型，捷达和桑塔纳轿车的前后悬架的双向作用筒式减振器的构造和工作原理，与上述减振器基本相同。

.二、新型减振器

1.充气式减振器

充气式减振器是60年代以来发展起来的一种新型减振器。

图21-6所示为一种轿车上用的充气式减振器。

其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞2，在浮动活塞与缸筒一端形成的密闭气室1中，充有高压（2-3Mpa）的氮气。

在浮动活塞的上面是减振器油液。

浮动活塞上装有大断面的O形密封圈3，它把油和气完全分开，故此活塞亦称封气活塞。

工作活塞7上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀4和伸张阀8。

此二阀均由一组厚度相同，直径不等，由大到小而排列的弹簧钢片组成。

当车轮上下跳动时，减振器的工作活塞在油液中作往复运动，使工作活塞的上腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀或伸张阀而来回流动。

由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。

由于活塞杆的进出而引起的缸筒容积的变化，则由浮动活塞的上下运动来补偿。

因此，这种减振器不需贮液缸，所以亦称为单筒式减振器。

前述双向作用筒式减振器又称为双筒式减振器。

2．阻力可调式减振器

试验研究证明，悬架系统中理想的阻力特性应该是随着使用因素（如道路条件，载荷）的变化而改变，即减振器的阻力应和悬架系统的参数有适当的匹配关系。

当悬架系统的某一参数发生变化时，减振器的阻力也应随之而改变，从而保证悬架系统有良好的振动特性。

图21-7所示为某些高级轿车上采用的阻力可调式减振器示意图。

装有这种阻力可调式减振器的悬架系统采用了刚度可变的空气弹簧。

其工作原理是，当汽车的载荷增加时，空气囊的气压升高，则气室2内的气压也随之升高，膜片向下移动与弹簧3产生的压力相平衡。

与此同时，膜片带动与他相连的柱塞杆4和柱塞5下移，因而使得柱塞相对空心连杆1上的节流孔6的位置发生变化，结果减小了节流孔的通流截面积，也就是减少了节流孔的流量，从而增加了油液流动阻力。

反之，当汽车载荷减小时，柱塞上移，增大了节流孔的通道截面积，从而减小了油液的流动阻力。

因此，达到了随着汽车载荷的变化而改变减振器阻力的目的。

这种阻力可调式减振器正在被日益重视，将有可能逐步推广应用到各种车辆上去。

第三节弹性元件

一、钢板弹簧

钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件。

它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，其一般构造如图21-8所示。

钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料，橡胶，粉末冶金制成的衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。

钢板弹簧的中部，一般用U形螺栓固定在车桥上。

主片卷耳受力严重，是薄弱处。

为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面（亦称包耳）。

为了使得在弹簧变形时各片有相对滑动的可能，在主片卷耳和第二片包耳之间留有较大的空隙。

有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其它的支承连接方式（详见本章第四节）。

当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各个力的方向和作用点如图21-8b中的箭头所示。

各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势，这是车桥和车架便相互靠近；

当车桥和车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。

中心螺栓4用以联接各弹簧片，并保证装配各片的相对位置。

中心螺栓距两端卷耳的距离可以相等（称为对称式钢板弹簧，见图21-8a），也可以不相等（称为非对称式钢板弹簧，见图21-8b）。

联结各片的构件，除中心螺栓外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹夹）2，其主要作用是当钢板弹簧反向变形（即反跳）时，使各片不至于分开，以免主片单独承载，此外，还可以防止各片横向错动。

弹簧夹用铆钉铆接在与之相连的最下面的弹簧片的端部。

弹簧夹的两边用螺栓5联接，在螺栓上有套管6顶住弹簧夹的两边，以免讲弹簧片夹得过紧。

在螺栓套管与弹簧片之间有一定的间隙（不小于1.5mm），以保证弹簧变形时，各片可以相互滑移。

钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间有相对滑动而产生摩擦，可以促使车架振动的衰减。

单各片间的干摩擦，将使车轮所受的冲击在很大的程度上传给车架，即降低了悬架缓和冲击的能力，并使弹簧各片加速磨损，这是不利的。

为减少弹簧片的磨损，在装和钢板弹簧时，各片间须涂上较稠的润滑剂（石墨润滑脂），并应定期进行保养。

为了在使用期间长期储存润滑脂和防止污染，有时将钢板弹簧装在护套内。

前已述及，钢板弹簧本身还能兼起导向机构的作用，并且由于各片之间的摩擦而起到一定的减振作用。

为了保证在弹簧片间产生定值摩擦力以及消除噪声，可在弹簧片之间夹入塑料片。

如某些高级轿车（例如红旗CA7560型轿车）的后悬架钢板弹簧，及采用这种机构。

目前，在国内外越来越多的汽车上采用了变截面钢板弹簧，这种少片变截面钢板弹簧是由单片或2-3片变厚度断面的弹簧片构成的，如图21-9所示。

其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变。

这种少片变截面钢板弹簧克服了钢板弹簧质量大，性能差（由于片间摩擦的存在，影响了汽车的行驶平顺性）的缺点。

据统计，在两种弹簧寿命相等的情况下，少片变截面钢板弹簧可减少质量40%-60%。

因此，这种弹簧对车辆的轻量化，节约能源和节约合金弹簧钢材大为有利，故应用日渐广泛。

例如，第二汽车制造厂生产的EQ1141型8t货车的前簧和后副簧以及第一汽车制造厂生产的解放CA1040系列轻型货车的前后钢板弹簧，均采用了这种少片变截面钢板弹簧（参看图21-22）。

二.螺旋弹簧

螺旋弹簧广泛应用于独立悬架，特别是前轮独立悬架中。

然而，在有些轿车的后轮非独立悬架中，其弹性元件也采用螺旋弹簧（参看图21-1）。

螺旋弹簧和钢板弹簧比较，具有以下优点：

无需润滑，不忌污泥；

安置它所需的纵向空间不大；

弹簧本身质量小。

螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。

此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。

螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距。

前者刚度不变，后者刚度是可变的。

三.扭转弹簧

扭转弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆1，如图21-10所示。

扭杆断面通常为圆形，少数为矩形和管形，其两端形状可以做成花键，方形，六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂2上，摆臂则与车轮相连。

当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。

有的扭杆由一些矩形断面的薄条（扭片）组合而成，这样，弹簧更为柔软。

扭杆弹簧系用铬钒合金弹簧钢制成，其表面经过加工后很光滑。

使用中必须对扭杆表面很好的保护，通常在扭杆弹簧表面涂有环氧树脂，包一层玻璃纤维布，再涂一层环氧树脂，最后涂以沥青和防锈油漆，以防碰撞，刮伤和腐蚀，从而可提高扭杆弹簧的使用寿命。

扭钢弹簧在制造时，经热处理后预先施加一定的扭转力矩载荷，使之产生一个永久的扭转变形，从而使其具有一定的预紧力。

左右扭杆的预加扭转的方向都与扭转的方向相同。

其目的是减少工作时的实际应力，以延长扭杆弹簧的使用寿命。

如果左右扭杆换位安装，则将使扭钢弹簧的预先扭转方向与工作时的扭转方向相反，导致扭杆弹簧的实际工作应力加大，而使用寿命缩短。

因此，左右扭杆弹簧不能互换。

为此，左右扭杆刻有不同的标记。

扭杆本身的扭转刚度虽然是常数，但采用扭杆弹簧的悬架刚度却是可变的。

扭杆弹簧单位质量的储能量是钢板弹簧的3倍，比螺旋弹簧也高。

因此，采用扭转弹簧的悬架质量较轻，结构比较简单，也不需润滑，并且通过调整扭杆弹簧固定端的安装角度，易实现车身高度的自动调节。

此外，扭杆弹簧在汽车上的布置比较方便。

它可以与汽车纵轴线平行的布置，也可以横向布置。

纵向布置（参看图21-32）时，可以方便的安装满足设计要求长度的扭杆，以保证悬架具有良好的性能。

四.气体弹簧

气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体（气压为0.5~1Mpa）,利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。

这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体受压缩，气压升高，则弹簧的刚度增大；

反之，当载荷减小时，弹簧内的气体气压下降，刚度减小，故它具有比较理想的变刚度特性。

气体弹簧由空气弹簧和油气弹簧两种。

空气弹簧又有囊式（图21-11a）和膜式（图21-11b）之别。

1.囊式空气弹簧

囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。

气囊的内层用气密性的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。

气囊一般做成如图21-11a所示的两节，但也由单节或三节的。

节数越多，弹性越好。

节与节之间围有钢制的腰环，使中间部分不致有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦。

气囊的上下盖板将气囊密闭。

2.膜式空气弹簧

膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。

与囊式的相比，气弹性特性曲线比较理想，因其刚度较囊式小，车身固有频率较低，且尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上；

但是制造较困难，寿命也较短。

空气弹簧与金属弹簧相比，除具有弹簧刚度随载荷变化而变化，使其振动频率变化很小外，还可通过控制阀（高度阀）自动调节悬架弹簧内的气体压力来实现车身高度的自动调节，以使车身离地高度保持一定。

空气弹簧还具有质量小，寿命较长等优点。

但是气体弹簧高度尺寸较大，再不之上有一定的困难。

此外，其密封环节多，容易漏气。

空气弹簧和螺旋弹簧一样，只能承受轴向载荷，故空气弹簧悬架中必须设置纵向和横向推力杆等导向机构，还必须装有减振器。

3.油气弹簧

油气弹簧以气体（一般为惰性气体氮）作为弹性介质，而用油液作为传力介质。

他一般是由气体弹簧和相当于液力减振器的液压缸所组成。

油气弹簧的形式有单气室，双气室以及两级压力式等。

图21-12式单气式油气弹簧示意图。

单气室油气弹簧又分为油气分隔式（图21-12a）和油气不分隔式（图21-12b）两种。

前者可防止油液乳化，且便于充气。

（1）单气室油气分隔式油气弹簧图21-13所示为一种轿车和轻型汽车上用的单气室油气分隔式油气弹簧。

上下半球室构成的球形气室固装在工作缸10上，球形气室的内腔用橡胶油气隔膜5隔开，上半球室充入高压氮气，下班球室通过减振器阻尼阀9与工作缸的内腔相通，并充满了工作油液（减振器油）。

油气隔膜的作用在于把作为弹性介质的高压氮气和工作油液分开，以避免工作油液乳化，同时也便于充气和保养。

工作缸固定在车身（车架）上，其活塞3与导向缸12连结成一体，悬架活塞杆1的下端与悬架的摆臂（或车桥）相连接。

当悬架摆臂（或车桥）与车身（或车架）相对运动时，活塞和活塞导向缸便在工作缸内上下滑动，而工作油液通过减振器阻尼阀9来回运动，起到减振器的作用。

当载荷增加，悬架摆臂（车桥）与车身（车架）之间的距离缩短时，活塞及导向缸上移，使充满工作液的内腔容积减小，迫使工作液经压缩阀18进入球形气室，从而推动油气隔膜向具有一定压力的氮气室移动，使气体容积减小，氮气压力升高。

当活塞向上的推力（外界载荷）与氮气压力向下的反作用力相等时，活塞便停止移动。

于是，车身（车架）与悬架摆臂（车桥）减的相对位置不再变化。

当载荷减小，即推动活塞上移的作用力减小时，油气隔膜在高压氮气作用下向下移动，迫使工作液经伸张阀14流回工作缸内腔，推动活塞向下移动，车身（车架）与悬架摆臂（车桥）之间的距离变长，直到氮气室内的压力通过工作液的传递转化为作用在活塞上的力与外界减小的载荷相等时，活塞才停止移动。

汽车在行驶过程中，油气弹簧所受的载荷是变化的，因此活塞便相应地在工作缸中处于不同的位置。

由于氮气充满在密闭的球形气室内，作用在油气隔膜上的载荷小时，气体弹簧的刚度较小，随着载荷的增加，气体弹簧的刚度变大，故它具有变刚度的特性。

可见，油气弹簧是空气弹簧的一种特例，它以氮气作为弹性介质，而在气体弹簧与活塞之间引入油液作为传力介质。

（2）单气室油气不分隔式油气弹簧图21-14所示为某国产工矿自卸汽车的前悬架所采用的单气室油气不分隔式油气弹簧，其工作缸2固定在车架上，管形活塞1的下端与转向节相连。

该油气弹簧不仅是前悬架的弹性元件，而且还兼作转向主销。

管形活塞内腔以及活塞与工作缸壁间形成的环形腔3内，都充满着工作油液。

在管形活塞头的上面有一油层，既可以润滑活塞又可以作为气室的密封。

油层上方的空间即为高气压室，其中充满高压氮气。

气体和油液之间没有任何隔离装置。

在悬架压缩行程中，管形活塞在工作缸内向上移动，高压气室容积缩小，氮气被进一步压缩。

此时油压升高，并迫使一部分油液经管形活塞上的常通孔4和推开单向球阀5流入容积增大的环形腔3内。

当载荷减小时（伸张行程），管形活塞向下移动，高压气室的容积增大，气体压力和油压都下降，环形腔容积缩小，而此时单向球阀关闭，其内部的油液只能经

过常通阀返回