汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

眾所周知,汽車的底盤是衡量一輛車行駛品質的重中之重。一輛車的研發到最終的成型,底盤的研發佔據了工程師們大多的時間,其中的投入成本也大概佔到了整車的30%左右,甚至更多。因為一輛車的底盤的好壞代表了某個品牌的造車理念以及態度。例如我們熟知的:寶馬,馬自達,福特等品牌,底盤的調校都是品牌中屈指可數的。

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

底盤

其實底盤的作用是很好理解的,底盤的作用是支撐、安裝汽車發動機及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,並接受發動機的動力,使得汽車產生運動,保證正常行駛。同時,一個好的底盤,可以保證駕駛者的生命安全。

下面我們來看下底盤的部分組成。總的來說,底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。每個系列都很重要,但是作為每個司機其實關注最多的當然是行駛系,因為這一部分是我們在駕駛時感觀最明顯的部分。而今天我們要探討的就是行駛系中的重要組成部分,彈簧、避震、以及懸架!

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

螺旋彈簧

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空氣彈簧

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

鋼板彈簧

先來看彈簧和避震。現在大部分車輛用的彈簧,都是螺旋彈簧,也有部分車用的事空氣彈簧和鋼板彈簧。(如上圖123)鋼板彈簧一般都是部分非承載式的SUV採用,貨車大部分都是採用鋼板式彈簧。但是不管什麼樣的彈簧,作用只有一個,就是讓安置車輪的車橋與車身之間的連線富有彈性,可以一定程度的緩和路面不平對車身造成的衝擊。雖然聽起來很好,但是彈簧其實是有一個缺點的,就是他們回彈的慣性很大,如果單單的只是用彈簧作為彈性的連線,那麼對於每輛汽車而言,不會有多舒適,可能會和坐小船一樣,晃晃悠悠,極容易暈車,除非路面就對的平滑,否則車在路上行駛,就會一直煎熬於汽車的彈跳中,很難受,根本停不下來。那麼面對這種情況怎麼辦呢?工程師們當然會解決這個問題,於是他們想到了一個可行的方案,運用避震器。

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

避震器

其實避震器真正應該叫做阻尼器。這裡我們就習慣的叫它為避震器好了。避震器分為很多種類,但是不管什麼種類,它們的工作原理是一樣的:當車架(或車身)和車橋間震動而出現相對運動時,減震器內的活塞上下移動,減震器腔內的油液便反覆地從一個腔經過不同的孔隙流入另一個腔內。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對震動形成阻尼力,使汽車震動能量轉化為油液熱能,再由減震器吸收散發到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時,阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對運動速度增減,並與油液粘度有關。但是,避震器其實是不能單獨使用的,因為它並沒有彈簧那樣回彈的效果,壓下去就壓下去了,它就不會往回彈了,沒有外力的介入,避震器是不會回彈的。因此想要回彈,就必須得往回拉,所以這個往回拉的動作就交給了彈簧。所以彈簧和避震器之間配合使用,才可以讓汽車的減震效果達到最佳。

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

麥弗遜式獨立懸架

下面我們再來談一談懸架。這裡我們用通俗易懂的話來闡明,太專業的理論不太容易懂。我們可以把車就看做是一個人,要把汽車輪胎比作我們人的腳的話,那麼懸架就相當於人的腿,彈簧和避震的組合就相當於人的大腿。先來說說前橋的懸架,麥弗遜獨立式懸架。一個彈簧避震的總成,加一個下襬臂,再加一個羊角,這就組成了最簡單的獨立懸掛結構,優點很明顯:佔用空間小,生產簡單,造價便宜。那麼缺點是什麼呢?從結構上我們可以看出,這裡的避震不光是起到減震的作用,還要和下襬臂一起,面對來自橫向的力比如說平時的剎車點頭。由於避震總成的下端是裝在羊角上的,所以當車輪在轉向的時候,避震支柱會隨著一起轉向,那麼懸架塔頂的膠套和壓力軸承就成立易損件,如果我們原地打方向,聽到了咯噔咯噔的響聲,多半是壓力軸承該換了,壓力軸承也就是平面軸承。而且,對於前置發動機的車輛來說,這種懸架的操控和抓地力其實一般,但並不絕對,而為了改善這些缺點,便誕生了雙叉臂獨立懸架:橫向剛度大、抗側傾效能優異、抓地效能好、路感清晰。

汽車底盤之彈簧、避震、懸掛!

雙叉臂式獨立懸架

首先,對於定位引數的精確控制,讓車輪能夠很好的緊貼地面,較強的橫向剛性又提供了很好的側向支撐,對於車輛的操控效能來說,這種結構的優越性是顯而易見的,它不僅是法拉利,蘭博基尼和瑪莎拉蒂這些超級跑車們的首選,甚至是現今的F1賽車所使用的懸掛結構依舊能看到雙叉臂的影子。而兩根三角形結構的搖臂還擁有出色的抗扭強度和橫向剛性,因此在硬派SUV或者皮卡上也經常會使用雙叉臂的懸掛結構,而前雙叉臂後整體橋的結構也是硬派越野SUV的經典結構。像是大切諾基,豐田普拉多和大眾途銳等,前懸都用了雙叉臂的懸掛結構。但是也是有缺點的:製造成本高、懸架定位引數設定複雜。同時維修保養時的複雜程度高,在定位懸架及四輪定位時,引數也較難確定。相對於麥弗遜懸掛,它的結構更復雜,佔用空間較大,成本較高,因此並不適用於小型車前懸掛,此外,定位引數的確定需要精確計算和調校,對於製造商的技術實力要求也比較高。

以上及為小編對底盤的彈簧,避震以及懸架的簡單理解,不知道有沒有幫助大家學到一些皮毛。

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